Đồ Án Môn Học – Nguyên Lý Máy Thu Hình

Trong vô tuyếntruyền thanh sự biến điệu sóng mang xác định bởi đặc tính biến đổi của áp suất âm theo thời gian nên dù có nhiều nguồn âm thanh với tần số và biên độ khác nh phát chơng trì

Phần I:

Nguyên lý thu phát hình đen trắng

I - Khái niệm chung

Vô tuyến truyền hình là sự truyền đi xa hình ảnh của các vật chuyển độngbằng sóng vô tuyến điện Trong vô tuyến truyền thanh vấn đề làm biến điệusóng mang theo tín hiệu âm thành đơn giản hơn rất nhiều so với vấn đề làm biến

điệu sóng mang theo tín hiệu hình ảnh của vô tuyến truyền hình Trong vô tuyếntruyền thanh sự biến điệu sóng mang xác định bởi đặc tính biến đổi của áp suất

âm theo thời gian nên dù có nhiều nguồn âm thanh với tần số và biên độ khác

nh phát chơng trình hoà nhạc thì loại micrô tốt vẫn cảm nhận đợc rất rõ ràng tínhiệu tổng hợp qua các mạch khuếch đại chất lợng tốt không gây ra méo tín hiệulên việc sử dụng tín hiệu âm tần tổng hợp dễ làm biến điệu tín hiệu cao tần cũngkhông phức tạp Do tần số biến điệu nhỏ nên độ rộng dải tần của tín hiệu phátthanh chỉ rộng vài chục KHz với sóng AM và hơn 100 KHz với sóng FM

Trong vô tuyến truyền hình chúng ta gặp phải những vấn đề hoàn toànkhác Ta biết dùng tế bào quang điện có thể biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tínhiệu điện Nhng nếu dùng thấu kính thu hình ảnh rồi chiếu toàn bộ hình ảnh vào

tế bào quang điện thì quang thông sẽ đợc xác định bởi ánh sáng trung bình củatoàn bộ vật do đó tín hiệu điện tạo ra của tế bào quang điện chỉ đặc trng cho mứcsáng trung bình của ảnh mà không phản ánh đợc từng chi tiết của ảnh Nh vậymuốn truyền đợc hình ảnh phải phân chia hình ảnh ra thành nhiều phần nhỏriêng biệt mà mỗi phần nhỏ có độ sáng thay đổi phụ thuộc vào vị trí trong hình ởtừng thời điểm Số phần chia nhỏ của ánh sáng nhiều thì chi tiết của ánh sángcàng rõ Vậy phải truyền đi các chi tiết của ảnh nh thế nào Ta không thể truyền

đi đồng thời tất cả các chi tiết của ảnh là vì mỗi chi tiết cần truyền đi phải cómột hệ thống phát và thu riêng Qua nghiên cứu ngời ta thấy có thể lợi dụng hiệntợng quán tính về cảm giác ánh sáng của mắt để truyền lần lợt các chi tiết của

ảnh Mắt ngời có khả năng lu ảnh trong thời gian 0,1 giây nên nếu từng điểm

ảnh xuất hiện kế tiếp nhau với tốc độ nhanh để tạo ra toàn ảnh với thời giankhông quá 1/20 ữ1/25 giây thì ta vẫn thấy đợc toàn ảnh đầy đủ và các khung ảnhxuất hiện kế tiếp nhau không ít hơn 20ữ25 lần trong 1s thì ta sẽ thấy nh hình

ảnh liên tục Tính chất này của mắt đã lợi dụng trong kỹ thuật chiếu bóng vàcũng đợc sử dụng trong kỹ thuật vô tuyến truyền hình

Trong kỹ thuật truyền hình màn hình đợc chọn theo tỷ lệ 4/3 nghĩa làchiều rộng màn hình bằng 4/3 chiều cao số dòng trong 1 ảnh theo tiêu chuẩn n-

ớc ta sử dụng là 625 cũng có thể hình dung là có 625 điểm theo chiều cao nên số

điểm theo chiều rộng màn ảnh sẽ là

1

24

264

1/2d 265 1

Bán ảnh một gồm các dòng lẻ 1,3,5… và 1/2 dòng 625 Bán ảnh hai gồm và 1/2 dòng 625 Bán ảnh hai gồm1/2 dòng 625 và các dòng chẵn 2,4,6… và 1/2 dòng 625 Bán ảnh hai gồm 624.

Do cách chọn số đờng quét lẻ, làm cho vị trí các đờng quét của bán ảnhdòng chẵn nằm đúng vào vị trí giữa các đờng quét của bán ảnh dòng lẻ Khitruyền hết bán ảnh a thì truyền tới bán ảnh b và tiếp theo là chu kỳ lặp lại bán

ảnh a, bán ảnh b… và 1/2 dòng 625 Bán ảnh hai gồmcách quét nh vậy thì số dòng trong mỗi bán ảnh quét chỉ còn312,5 làm cho số điểm quét của một bán ảnh trong một giây giảm 6,5.106 nênthực tế là ta đã thu nhỏ dải tần của tín hiệu hình còn 6,5MHz Nhờ dòng quétcủa hai bán ảnh quét xen giữa vào nhau cho các dòng quét trong toàn ảnh vẫn là

625 và số bán ảnh trong 1 giây lại tăng lên 50 làm cho ta càng không thể có cảmgiác hình ảnh bị nháy nháy nữa

1 Xác định các tham số tín hiệu quét

Số ảnh của cả hai bán ảnh quét chẵn và lẻ là 50 lên tần số quét mànhbằng 50 Hz

Mỗi mành quét ( dòng chẵn hay dòng lẻ ) đều có 312,5 dòng vậy số dòngquét trong 1 giây hay tần số quét dòng bằng

Đối với đờng quét dòng khi tín hiệu quét tăng từ 0 đến Im thì tia quétchạy từ mép bên trái sang phải màn hình khoảng thời gian này là thời gian quétthuận khi tín hiệu quét giảm từ Im về 0 tia điện tử sẽ chạy từ mép phải về mépbên trái màn hình khoảng thời gian này gọi là thời gian quét ngợc

- Thời gian quét dòng thuận ≈ 54μs

- Thời gian quét dòng ngợc ữ10,2μs

- Trong thời gian quét ngợc ta phải tạo ra tín hiệu xoá tia điện tử bằngcách tạo ra ở catốt đèn hình điện áp dơng để không cho điện tử phát sáng

Quét thuận mành là quét từ trên xuống dới và quét ngợc mành là quét từdới lên trên

- Thời gian quét thuận mành =18,4 ms

- Thời gian quét ngợc mành = 1,6 ms

Trong thời gian quét ngợc mành cũng phải xoá tia điện tử

2 Nguyên lý biến đổi hình ảnh thành tín hiệu điện

2

ttg.ng

tg.th0

I

I

m

Tín hiệu quét

Để thực hiện biến đổi hình ảnh thành tín hiệu điện ngời ta sử dụng cáccamera có bộ phận chủ yếu là ống vidicon và thấu kính hội tụ.

Hình của các vật ngoài không gian đợc thấu kính hội tụ thu nhỏ chiếu lênhình ảnh bằng các ống vidicon Phía ngoài màn hình là lớp thuỷ tinh trong suốt

có lớp bán dẫn quang điện trở có điện trở biến đổi rất nhạy theo ánh sáng chiếulên nó Vậy nhờ thấu kính mà hình ảnh ngoài không gian đã đợc thu nhỏ chiếulên lóp bán dẫn quang trở của ống vidicon tạo thành ảnh điện của vật Các điểmtrên ảnh có điện trở phụ thuộc mức phản xạ ánh sáng của vật thể ngoài khônggian

Trong ống vidicon có một súng điện tử để phát ra tia điện tử rất mảnh Tia

điện tử này bị điều khiển quét theo dòng và nhờ hệ thống lái tia bằng các cuộndây điều khiển quét dòng và mành đợc cấp tín hiệu quét dòng, quét mành nh đãnêu ở mục trớc khi tia điện tử quét trên mặt ảnh điện của ống vidicon sẽ tạo radòng điện biến đổi theo điện trở ở từng điểm trên dòng quét Điểm có điện trởnhỏ dòng điện dẫn qua nó sẽ tăng và ngợc lại, dòng điện này đi qua điện trở tải

R của ống vidicon và tạo nên điện áp thị tần trên R :

Nếu đài phát hình chỉ gửi đi tín hiệu thị tần nhận đợc từ các dòng quét vàcác tín hiệu xoá tia quét ngợc sẽ xảy ra hiện tợng đờng quét dòng của máy thuhình không đồng bộ với đờng quét dòng của máy phát hình làm cho trong một

đờng quét dòng của máy thu hình không nhận đợc đầy đủ tín hiệu thị tần củamáy phát hình có thể bị cắt mất đoạn trớc khi quét dòng máy thu chậm pha hơnquét dòng máy phát bị cắt sau khi quét dòng máy thu sớm hơn pha quét dòngmáy phát vì không có sự đồng bộ giữa hai mạch quét ở máy thu và máy

3

Vật thể

Thấu kính

Lớp bán dẫn quang điện trở

Các cuộn lái tia Tín hiệu hình

I

t

t

tSớm pha

Chậm pha

Tín hiệu quét ở trong máy thu không đ ợc đồng bộ

phát nên hiện tợng vợt pha, chậm pha là ngẫu nhiên làm cho hình ảnh ở máy thukhông thể lặp lại nh bên máy phát mất đồng bộ vì vậy ngời ta phải gửi sang máythu các xung đồng bộ dòng trong thời gian quét ngợc dòng Xung đồng bộ cóbiên độ lớn hơn tín hiệu xoá tia quét ngợc sẽ giúp cho mạch tách xung đồng bộ

ở máy thu làm việc đợc dễ dàng và không làm xuất hiện tia điện tử khi có xung

đồng bộ dòng

Đối với tín hiệu quét mành ở máy thu hình ảnh yêu cầu tần số phải chínhxác và pha phải đợc đồng bộ với pha tín hiệu quét mành bên máy phát hình vìvậy kết thúc một mành quét máy phát cũng phải gửi xung đồng bộ mành do thờigian quét ngợc mành lớn 1,6μs = tới 25 chu kỳ quét dòng nên sau xung đồng bộmành vẫn phải gửi tới các xung đồng bộ dòng Xung đồng bộ mành là 3 nhómxung rộng khoảng 7,5 chu kỳ quét dòng cấu tạo nh vậy để cho mạch tách xung

đồng bộ mành và xung đồng bộ dòng đợc dễ dàng

II - Sơ đồ khối máy phát vô tuyến truyền hình

Máy phát trong vô tuyến bao gồm máy phát hình và tiếng cùng chunganten

Mạch tạo xung đồng bộ tạo ra xung đồng bộ điều khiển mạch tạo quếtdòng và mạch tạo quét mành để lái tia điện tử của ống vidicon thuộc mạch thu

và tạo tín hiệu hình Xung đồng bộ còn điều khiển mạch tạo xung xoá để tạo raxung dơng đa tới catốt ống vidicon để cắt tia điện tử trong thời gian quét ngợcdòng và mành Bộ phận thu và tạo tín hiệu hình có bộ phận chính là ống vidicon,

4

100%

Mức trắng 1015%

Xung xoá 75% Mức đen 79%

Tín hiệu thị tần, xung xoá và xung đồng bộ dòng

Xung xoá mành 1,6ms = 2,5 TH

Xung san bằng tr ớc

Xung san bằng sau

Xùng đồng bộ mành và xung xoá mành

kính hội tụ để thu hình tạo ra tín hiệu thị tần và xung xoá tín hiệu này đợc đaqua hai mạch khuếch đại để tăng biên độ, ở mạch khuếch đại thứ hainó đợccộng với tín hiệu đồng bộ dòng và mành để ta có dạng tín hiệu ra nh h7-6, h7-7khuếch đại tiếp tới công suất dủ cho mạch điều biên làm việc.

Tầng dao động thạch anh tạo ra tần số rất ổn định quyết định độ ổn địnhcủa tần số sóng mang hình Do tần số dao động thạch anh còn nhỏ nên phải đaqua các mạch nhân tần để tăng băng tần tần số sóng mang hình

Mạch điều biên dùng tín hiệu hình để điều khiển biên độ sóng mang hìnhvậy tín hiệu phát hình là tín hiệu điều biên theo phơng pháp điều biên có hailoại khác nhau

Điều biên âm h-a và điều biên dơng h-b máy thu hình hệ này bắt tín hiệuphát của các hệ khác không cùng loại điều biên hình sẽ có âm bản

Tín hiệu sóng mang hình đã bị điều biên qua mạch lọc bỏ một phần biêntần dới Phải giải quyết vấn đề này là do tín hiệu thị tần hình có dải tần rộng mặc

dù ta đã thu hẹp hai lần vẫn còn là 6,5MHz, nghĩa là tần số tín hiệu thị tần hìnhlớn nhất là 6,5MHz dùng tín hiệu thị tần để điều biên sóng mang hình thì độrộng dải tần của tín hiệu điều biên lại bằng 2Fmax = 13MHz Điều này sẽ làmhạn chế tới số kênh truyền hình và còn đòi hỏi dải tần của máy thu hình phảirộng Để tránh khó khăn đó trong vô tuyến truyền hình ngời ta lọc bỏ bớt phầnlớn biên tần dới

tín hiệu quét

Mạch tạo xung xoá

Mạch tạo xung đồng bộ

Thu và

tạo tín hiệu

KĐ và tách xung

đồng bộ

Mức đồng bộ Mức đen

t Mức trắng Mức trắng Mức đen Mức đồng bộ Mức trắng

Mức trắng

Mức đen Mức đồng bộ Mức đồng bộ Mức đen

Tín hiệu điều biên

ta)

b)

Phần tạo ra tín hiệu phát tiếng có sơ đồ giống một máy phát thanh FM và

đòi hỏi tần số sóng mang tiếng phải lớn hơn tàan số sóng mang hình 6,5MHz( tiêu chuẩn OIRT ) dải tần của sống mang tiếng rộng 0,5MHz

Tín hiệu âm tần nhận từ micrô qua mạch khuếch đại âm tần tạo ra điện ápthực hiện việc điều tần sóng mang tiếng trong mạch tạo dao động sóng mangtiếng Tín hiệu sóng mang tiếng đẫ đợc điều tần qua các mạch khuếch đại đệm

và mạch khuếch đại công suất đa tới mạch trộn tín hiệu

Tần số sóng mang tiếng lớn hơn sóng mang hình 6,5MHz

Từ mạch trên tín hiệu hình và tiếng đợc đatới anten để bức xạ

III - Các tiêu chuẩn truyền hình

Trong quá trình phát triển truyền hình, ở nhiều nớc đẫ hình thành các tiêuchuẩn khác nhau nh ( bảng 7-1 ) Ngời ta gọi tên tổ chức phát thanh và truyềnhình của nhóm nớc ấy Ví dụ: Tiêu chuẩn của OIRT ( Organistion InternationalRadio and Televisol ) dùng cho các nớc XHCN, tiêu chuẩn truyền hình CCI( Comite Consultatif International de Radio Commulication ) cho các nớc Tây

âu, tiêu chuẩn FCC ( Fereral Communitation Commission ) của Mỹ, Nhật Bản,tiêu chuẩn EBU ( European Broadcasting Uniol ) cho các nớc Châu âu, tiêuchuẩn truyền hình Anh, Pháp… và 1/2 dòng 625 Bán ảnh hai gồm

Có ba tiêu chuẩn quan trọng nhất là OIRT, CCIR, FCC Các vấn đề khácnhau chủ yếu giữa các tiêu chuẩn là:

a) Số lợng dòng của một ảnh ( tần số dòng )

b) Tấn số mành

c) Phơng pháp điều chế tín hiệu hình và tiếng

d) Tần số các kênh phát tín hiệu hình và tiếng

Bảng 1 Các tiêu chẩn truyền hình trên thế giới

Tiêu chuẩn truyền

hình

I Anh (A)

II Mĩ (M)

III Nhật (N)

IV CCIR (BGH)

V OIRT (DK)

VI Pháp (E)

VII Bỉ 626

VIII Bỉ 819

6,5MHz 8,5MHz 0,5MHz

Giải tần của tín hiệu truyền hình

Tải tần hình (MHz)

Tải tần tiếng (MHz)

Tải tần hình (MHz)

Tải tần tiếng (MHz)

1 Những khái niệm về máy thu VTTH.

Máy thu VTTH là một phơng tiện thông tin nghe và nhìn đại chúng Từchiếc máy thu hình đơn giản và thô sơ nhất đợc ra đời cách đây gần 5 thập kỷ.Ngày nay máy thu hình đã đợc phát triển với tốc độ nhanh nhiều về số lợng vàhiện đại về khâu kỹ thuật Nhờ có máy thu hình mà hàng triệu triệu ngời trênTrái đất đã đợc xem những hình ảnh sống động ở khắp mọi nơi, nhờ các phơngthức truyền đa các tin tức hình ảnh bằng kỹ thuật hiện đại nh chơng trình VTTHmàu và đen trắng đã đề cập

Máy thu hình làm việc theo một quá trình biến đổi tín hiệu ngợc lại đó làtín hiệu điện biền đổi thành quang ở phía đài phát hình muốn truyền đa tín hiệuhình ảnh và âm thanh đi tới máy thu hình thì phải điều chế tín hiệu sóng manghình và sóng mang tiếng, nhng đối với tất cả máy thu hình lại làm việc theo ph-

ơng thức ngợc lại có nghĩa là muốn có tín hiệu hình ảnh và âm thanh thì phảigiải điều chế, tức là tách tín hiệu cao tần hình và tiếng ra khỏi2 tín hiệu hình vàtiếng đó

Về việc tạo ra một máy thu hình gồm có 7 phần chính:

1 - Anten thu

2 - Khối cao tần ( bao gồm cả bộ chọn kênh )

3 - Kênh hình ảnh và âm thanh đi chung

4 - Kênh âm thanh

5 - ống hiện hình và loa

6 - Thiết bị quét và đồng bộ

7

7 - Nguồn điện áp thấp và bộ nắm điện áp cao.

2 những đặc điểm của máy thu hình

Để đánh giá đợc chất lợng của máy thu hình ngời ta căn cứ vào nhữngthông số kĩ thuật nh sau:

1)Độ nhạy 2) Độ chọn lọc

3) Độ trung thực 4) Độ ổn định

Đối với máy thu thanh, đánh giá cơ bản là độ nhạy Trong máy thu hìnhnăng lợng hiệu dụng chuyển mang tia điện tử cờng độ sáng của màn hình khôngphụ thuộc vào độ khuếch đại tín hiệu hình và cũng không phụ thuộc vào độ sâu

điều chế, độ khuếch đại, ngợc lại có ảnh hởng đến độ tơng phản Độ chọn lọccủa máy thu hình tốt có nghĩa là việc thu hình ảnh và âm thanh của từng kênh

đều tốt, không ảnh hởng lẫn nhau giữa kênh hình va kênh âm thanh Trờng hợptín hiệu vào anten yếu mà vần thu đợc ảnh và âm thanh một cách bình thờng tanói rằng máy có độ nhạy tốt

Độ trung thực là khái niệm cho biết máy thu tín hiệu hình ảnh từ máyphát một cách chính xác và bản thân máy thu hình không gây ra sự sai kệch tínhiệu đó Nếu máy thu hình có hình ảnh không bịo mất đồng bộ, ta nói rằng máythu hình ổn định

Để đánh giá chất lợng máy thu hình, ngời ta còn căn cứ vào các điểmkhác nhau nh:

1) Cờng độ ánh sáng: phụ thuộc vào cờng độ tia điện tử phát ra từ catốtống thu hình, điện áp gia tốc và sự hao hụt ánh sáng trong đèn hình

2) Độ tơng phản: phụ thuộc chủ yếu vào độ khuếch đại của tín hiệu hình

và độ sâu điều chế

3) Bậc( mức độ) sáng của ảnh: phụ thuộc vào khả năng tái tạo bậc độ củamáy thu hình ( từ đen đậm, đen nhạt, nhờ, xám đậm, xám nhạt đến sáng trắng).Bậc độ sáng là thớc đo của sự tơng phản

4) Độ nét của ảnh: phụ thuộc vào băng tần số của mạch tín hiệu đi qua.a) Độ phân tích dòng phụ thuộc vào độ rộng băng tần số của mạch tínhiệu đi qua

b) Độ phân tích mặt ( mành ) phụ thuộc vào cự ly giữa các dòng

5) Khuôn hình: là độ cân đối và tuyến tính của ảnh

Nếu máy thu hình trong điều kiện có nhiễu của các đài lân cận thì đánhgiá nh sau:

1 Độ chọn lọc phụ thuộc vào đặc tuyến của mạch kuếch đại trung tần, độchọn lọc đối với các kênh lân cận, các tín hiệu đối xứng và tín hiệu có tần sốtrung bình

2 Độ ổn định về đồng bộ khi có xung nhiễu

Trong trờng hợp tín hiệu vào anten yếu, thì việc đánh giá chất lợng máythu hình căn cứ vào các yếu tố sau:

a) Độ nhạy có ích: là biên độ nhỏ nhất của tín hiệu cao tần vào máy thuhình còn thu đợc trong điều kiện có tạp nhiễu

b) Độ nhạy về đờng tiếng: biên độ tín hiệu vào máy thu hình nhỏ nhất mà

ở loa còn thu đợc với lu lợng bình thờng

Đặc điểm quan trọng của máy thu hình là công tác với tín hiệu có tần sốcao và có mạch đại cao áp

3 Sơ đồ khối của máy thu hình

Sóng vô tuyến mang hình và mang tiếng truyền tới anten cảm ứng cácdòng điện của 2 tần số sóng mang rất nhỏ cùng với các tín hiệu của rất nhiều đàikhác đợc mạch vào và khuếch đại cao tần chọn lọc loại bớt một phần các nhiễu

và khuếch đại chủ yếu cho hai tín hiệu: tàn số sóng mang hình fh và tần số sóngmang tiềng ft có

ft - fh = 6,5MHz ( theo hệ OIRT )Các tín hiệu từ khuếch đại cao tần đợc đa tới trộn tần cùng với tín hiệu từdao động ngoại sai fns đa lên Tần số dao đông ngoại sai kết hợp với fh tạo ratrung tần tiếng

8

Mạch khuếch đại trung tần có dùng Tranzito hay IC hoặc kết hợp cả hainhiệm vụ chọn lọc trung tần đối với các máy đời mới đợc dùng mạch lọc dạngsóng siêu âm gọi là SAW có chất lợng chọn lọc rất cao Trong mạch kuếch đạitrung tần, trung tần hình 38MHz nằm trong dải đợc u tiên khuếch đại nằm ở cửavào trung tần là tầng tách sóng biên độ nên lấy ra đợc đờng bao của tín hiệutrung tần hình có dạng nh đờng bao tín hiệu Nngời ta có thể lấy đợc đờng baodớng hay đờng bao trên tuỳ theo cách mắc điốt trong mạch tách sóng Cách mắcnày lại phụ thuộc vào tầng khuếch đại thị tần và tín hiệu từ thị tần đ atới lới haycatốt đèn hình tín hiệu thị tần từ tách sóng ra có:

- Tín hiệu hình ảnh

- Tín hiệu đồng bộ dòng và mành

- Tín hiệu xoá tia quét ngợc

Ngoài ra do trung tần tiếng biên độ nhỏ tần số lại bé hơn trung tần hìnhnên trung tần tiếng31,5MHz hỗn hợp với trung tần hình 38MHz tạo ra tín hiệuphách có biên độ thay đổi với biên tần của chúng tức là bằng ( 38 - 31,5) MHz.Vì vậy cửa ra của tách sóng còn có đờng bao của tín hiệu phách chính là tín hiệutrung tần tiếng thứ hai 6,5MHz

Cửa vào khuếch đại thị tần có mạch lọc bỏ tín hiệu tiếng 6,5MHz nên chỉcòn 3 loại tín hiệu kia đợc khuếch đại để đa đến một catốt đèn hình điều khiểnmật độ tia điện tử ứng với tín hiệu xoá tia quét ngợc và tín hiệu đồng bộ điện áp

Trộn tần

Tạo AGC

Khối nguồn

KĐ

cao tần

Tách sóng FM

KĐ

âm tần

Sơ đồ khối máy thu hình

Các cuộn lái tia

KĐtrung tần tiéngthứ 2

Dao động ngoại sai

Tách sóng thị tần

Tách xung

đống bộ

Chọn đồng

bộ mành và tạoét dòng

Chọn đồng bộ dòng tạo quét dòng và cao

áp Khối kênh

Anten

catốt đèn hình có gái trị cao nhất để không cho điện tử thoát ra khỏi lới (ngắt tia

điện tử )

Khuếch đại trung tần tiếng 6,5MHz chỉ khuếch đại tín hiệu có tần số đúng6,5Mhz vì thế các tín hiệu thị tần bị loại bỏ còn trung tần FM đợc khuếch đạilờn đa tới tách sòng FM lấy ra tín hiệu âm tần Đa qua mạch khuếch đại âm tầntới tai nghe

Mạch tách xung đồng bộ làm việc nh một mach khuếch đại chọn biên.Xung đồng bộ tuy lẫn trong xung thị tần nhng do nó nằm ở mức lớn từ 75%

ữ100% còn xung thị tần chỉ ở mức bé hơn 70% vì thế xung đồng bộ đợc tách ra

dễ dàng Trong xung đồng bộ có cả xung đồng bộ dòng và xung đồng bộ mành,các xung này cũng khác nhau: Đồng bộ dòng chỉ là xung đơn còn đồng bộ mànhlại là các nhóm nhiều xung vì thế nhờ mạch vi phân ở cửa vào mạch quét dòng

sẽ tách đợc xung đồng bộ dòng để đồng bộ tín hiệu quét dòng Trong mạch tạoquét dòng còn có biến thể cao áp và nắn dòng để tạo ra cao áp cho đèn hình vàkhuếch đại thị tần

Cửa vào mạch quét mành có mạch tích phân chọn đợc xung đồng bộmành còn xung đồng bộ dòng không có tác dụng

Các tín hiệu quét mành và quét dòng đã đợc đồng bộ đa tới các cuộn dâylái tia để điều khiển tia điện tử quét theo mành và dòng Tín hiệu thị tần điềukhiển mật độ tia điện tử ở từng điểm trên đờng quét sẽ tạo ra hình ảnh trên mànhình máy thu

Mạch AGC nhận thành phần điện áp một chiều ở cửa ra tách sóng Điện

áp một chiều này tỉ lệ với dòng trung bình tách sóng, tức là tỷ lệ với tín hiệutrung tần ở cửa vào tách sóng Để giữ cho tín hiệu ở cửa vào tách sóng ổn địnhngời ta dùng mạch AGC tạo ra điện áp một chiều ngợc cực với thiên áp thuậncủa tầng khuếch đại cao tần và khuếch đại trung tần để nếu tín hiệu cửa vào táchsóng tăng làm cho điện áp AGC tăng làm thiên áp thuận của các đèn khuếch đạigiảm theo sự giảm hệ số khuếch đại của các mạch cao và trung tần do đó giữ tínhiệu cửa vào tách sóng ổn định sẽ làm cho hình ảnh và âm thanh ổn định

Khối nguồn nhận điện áp lới 220V 50KHz tạo ra điện áp một chiều ổn

định với ti vi dùng Tranzito và IC điện áp một chiều đa ra của khối nguồnkhoảng từ 10,5V tới 12V Trong khối nguồn có biến thế hạ áp, mạch chỉnh lu vàmạch ổn áp

PHÂN Tích SamSung 359R

1 Khối kênh

- Thu tín hiệu vào của các kênh truyện hình

- Khếch đại đảm bảo đủ dải tần song biên kênh, đảm bảo lọc nhiễu đối với cáckênh lân cận

- Tạo dao động ngoại sai và trộn tín hiệu thu đợc đa ra tần số trung tận đảm bảodải tần mang hình và mang tiếng

2 Khối khuếch đại trung tần hình

- Đảm bảo đặc tuyến trung tần hình

10

- Khuếch đại đủ lớn dải tần từ 0 đển 50MHz

- Tạo điện áp AGC trung tần và AGC cao tần cấp cho khối kênh đảm bảo táchsóng thị tần theo yêu cầu của

3 Khối tách sóng hình

- Tách sóng đồng bộ để lấy tín hiệu thị tần đa tới tầng khuếch đại thị tần

- Tách sóng để lấy tần số trung tần tiếng đa tới đờng tiếng

- Lấy thành phần trung bình đa tới bộ AGC điều chỉnh hệ số khuếch đại trongcác mạch trung tần và cao tần

4 Khuếch đại thị tần

- Khuếch đại tín hiệu thị tần có dải phổ từ 0 đến 6MHz đủ lớn đa tới khống chế

đèn hình

- Đặc tuyến pha phải đảm bảo có độ méo nhỏ

- Phải cung cấp tín hiệu hình có cực tính thích hợp cho đèn hình

- Phải đảm bảo cho việc lọc bỏ tần số mang tiếng cung cấp tín hiệu cho mạchtách xung

5 Khối đờng tiếng

- Khếch đại tần số trung gian tiếng

- Khếch đại dao động dòng với công suất đủ lớn để đa tới lái tia dòng

- Cung cấp cho bộ tạo cao áp và các điện áp tăng cờng

15 Bộ tạo cao áp

- Gồm biến áp cao áp mạch chỉnh lu điện áp có tác dụng tạo điện áp đại cao áp

và các điện áp tăng cờng đẻ cung cấp cho Anốt đèn hình

Sơ đồ nguyên lý:

Tác dụng linh kiện:

Biến áp nguồn T771 là biến áp nhận điện áp 110V/ 220V xoay chiều từ nguồn

điện lới biến áp thành nguồn một chiều

C705, C706, C707: tụ lọc nguồn

D705ữD704: Bộ chỉnh lu cầu biến đổi nguồn xoay chiều thành nguồn một

chiều

C701ữC704: Cân bằng điện áp trên 4 điốt

D705, R704: Mạch tạo điện áp chuẩn đặt vào chân E của Q701

R705, VR701, R706: Mạch phân áp để lấy điện áp mẫu đặt vào chân B của

Q701

Q701: Phần tử điều chỉnh

Q702: Phần tử khếch đại so sánh

Q703: Làm nhiệm vụ lọc tích cực

II- Nguyên lý làm việc:

Nguồn điện xoay chiều 110V/ 220V đợc đa qua biến áp T771 để lấy ra

nguồn xoay chiều có điện áp thấp, đa tới mạch chỉnh lu cầu và đợc lọc bởi tụ

C705 lấy ra điện áp một chiều 16,5V

- Đo R704 đứt  UBE của Q702 = 0V  Q702 dẫn mạch  Q703 khoá

- Đo R701 đứt  không có điện áp ra

2 Điện áp bình thờng nhng hình uốn éo  do lọc kém  kiểm tra các tụ C705,

C706, C707 có thể bị khô hoặc lỏng chân

3 Màn quá sáng do điện áp ra sau Q703 lớn  kiểm tra R704 hay chân E Q703

xem có bị đứt không làm cho Q701 khoá  Q702 dẫn mạch  Q703 cũng dẫn

U1U2

T103: Biến áp phối hợp trở kháng giữa khối kênh và khối khếch đại trung tần.

VR101: Điều chỉnh mức điện áp AGC cho tầng khếch đại cao tần của kênh

T104: Tải tách sóng thị tần

R103: Cân bằng về xoay chiều cho 2 đầu vào

R112: Cung cấp nguồn bổ sung cho mạch AGC

R107, R112: cấp thiên áp ban đầu cho RF AGC

R106, VR101: Tạo định thiên ban đầu cho TF AGC

II- Nguyên lý làm việc;

Điện áp tín hiệu trung tần đợc lấy từ khối kênh tới và khối khếch đại trungtần rồi qua mạch lọc T101, mạch nén T102, T103 vào IC101

IC101 là IC khếch đại trung tần có nhiệm vụ:

- Khếch đại trung tần

- Tách sóng thị tần và lọc thông thấp

- Khử tạp âm

- Mạch tự điều chỉnh khếch đại khống chế trung tần

- Mạch tự động điều chỉnh khếch đại khống chế cao tần

- Tín hiệu đợc lấy ra ở chân 3 của IC101 gồm 2 thành phần:

R101

C

C103

RF AGC 7

R107 R104

R105 T101

LOW L EVLE DETECTOR

+ Màn sáng không nhiễu có tiềng sôi ở loa 

- Kiểm tra đờng cấp B+ từ khối nguồn tới qua R111

Tác dụng linh kiện:

X201: Cộng hởng ở f = 6,6Mhz để khử đờng tiếng lấn sang đờng hình

II- Nguyên lý làm việc:

Điện áp tín hiệu thị tần đợc lấy ra ở chân 3 của IC101 qua điện trở R201tới cực B của Q201, Q201 khếch đại thj tần, tín hiệu thị tần sau khi khếch đại đ a

ra chân C qua R208 và L201 đa tới Catốt đèn hình thông qua tụ nối tầng C206

Để thay đổi điện áp tín hiệu thị tần đa tới ca tốt đèn hình ta thay đổi hệ sốkhếch đại của Q201 bằng cách thay đổi hệ số hồi tiếp âm ( điều chỉnh VR201)

Đèn hình đợc cung cấp thiên áp bởi nguồn B2 khi ta điều chỉnh VR201 thay đổi thiên áp  thay đổi độ sáng của màn hình

III- Một số PAL và phơng pháp xử lý

- Thông thờng phần PAL của phần đèn hình là màn tối, màn sáng kém

- Điều kiện để màn làm việc:

+ Sợi đốt: 6ữ12V

+ Có anốt: 10ữ23KV

14

KĐ thị tần Video Đèn hình

C205

R208

L201 R201 C201 Q201

V

B2

fHfV

+ Có catốt: 0ữ100V

+ Có G2: 80ữ250V

+ Có G3: 0ữ100V

- Nếu thiếu một trong những điều kiện trên màn sẽ không sáng

+ Tiếng tác động vào màn hình  hỏng thạch anh X201 hoặc sai tần số ngoạisai

+ Khi tắt máy để lại điểm chấm lâu  kiểm tr R804 có thể bị đứt hay tụ C801khô

Khối đờng tiếng

III- Nguyên lý làm việc:

Điện áp tín hiệu trung tần đờng tiếng đợc lấy từ chân 3 của IC101 đa qua

tụ C301, qua mạch cộng hởng thạch anh CF301 tới chân 12 của IC301

Đờng tiếng dùng IC301 có nhiệm vụ:

- Khếch đại trung tần đờng tiếng và hạn biên

Khối quét dòng

15

KĐTT tiếng biênHạn

5 10

AMP

IF LIMIT AMF VOLTAG REGULATOR

VR371

C611: Tạo điện áp tăng cờng

C609: Tụ hồi tiếp

T602: Tải của Q603 đồng thời tạo điện áp phụ

II- Nguyên lý làm việc:

Điện áp tín hiệu đi tới đầu vào của mạch sofa gồm điện áp tín hiệu xung

đồng bộ lấy từ mạch vi phân và điện áp tín hiệu của xung đồng bộ tự tạo ( từ

chân 7 của T602 quay trở về )

Điện áp ra của mạch sofa qua bộ lọc ( C603, R604, C604 ) đa tới tầng

điều khiển tầng dao dộng, tầng dao động dòng dùng Q601 là mạch dao động tự

kíc tạo ra tần số quét dòng đa tới Q602, Q603 khếch đại kích động với tải T601

Dòng điện lại đợc Q603 khếch đại lên đử lớn dể cung cấp cho lái dòng

Sau khếch đại dòng điện đợc đa ra bằng chân C tới biến áp T602 để phối hợp trở

kháng và tạo ra những nguồn điện phụ

Bộ tạo cao áp

Sóng

mang

Laí tia

Đèn hìn h

R611

R612 C604

L603

D608 T602

- Mất ánh sáng  sửa từ đầu ra Q603 trở lại đứt D605

- Có một vệt sáng dọc  do L671 hay C616 đứt kiểm tra lái tia

- Hình đổ nghiêng  sofa không làm việc

- Màn tối, có tiếng  co sợi đốt

+ Kiểm tra điện áp dao động ở biến áp dòng 1ữ8V xoay chiều tuỳ theo đo ở thứcấp hay sơ cấp

+ Dùng đồng hồ thang đo 50V DC đo chân C Q603

nếu Uc = 12V  mất dao động

V Hold

C509 +

-Xoá tia quét đ ợc

SYNC SEP

C503 R502

C502

-+

6 5

8

+

-C512 1

VERT OUT PUT

-C505

+

Dao động mành Tiền khuếch đại Công suất mành Tới cuộn lái mành

Xung

đồng bộ

mầu

R501, C501, R502, C502: Là mạch tích phân dùng để chọn xung đồng bộ mành R507, R508: Xác định điểm một chiều cho xung mành

C505, C511: Tụ tăng cờng

C510: Tụ hồi tiếp

C506: Tụ lọc điện

R503: Ghép mạch xoay chiều

II- Nguyên lý làm việc:

Xung đồng bộ mành tới mạch tích phân đa qua C505 vào chân 2 củaIC501

Khối quét mành dùng IC501 có nhiện vụ:

- Tạo dao động mạnh

- Tạo xung răng ca

- Khuếch đại công suất mành rồi lấy ra ở chân 8, 9 cung cấp cho loa

Dòng điện sau khi đợc tầng khếch đại công suất mành trong IC501 khếch

đại lên đủ lớn đợc đa ra chân 1 của IC501 qua tụ C512 cung cấp cho cuận lái tiamành

- C402, R402: Là bộ RC chống xung nhiễu tác dụng nhanh Mạch tách xung

đồng bộ làm việc ở chế độ hạn biên có tác dụng tách xung đồng bộ dòng mành

ra khối tín hiệu thị tần xung đồng bộ mành đi theo đờng R501, xung đồng bộdòng đi theo đờng R601

Phần II:

Nguyên lý thu phát truyền hình mầu

I - khái quát chung.

Truyền hình đen trắng là bớc mở đầu cho việc truyền các hình ảnh cótrong thực tế đi xa, nó đợc chế tạo hoàn chỉnh trong những năm 60, do sự pháttriển của ngành điện nên thiết bị của hệ thống truyền hình đen trắng có độ ổn

định cao, chất lợng hoàn hảo Nhng truyền hình đen trắng cha có khả năng

Q401 R501

C501 R601

truyền đi các hình ảnh, các cảnh vật thiên nhiên, các sản phẩm nhân tạo đồngmầu sắc sống động.

Do đó truyền hình mầu là bớc phát triển tất yếu và cần thiết lập để đápứng việc truyền ảnh của các vật thiên nhiên Trong thế giới đầy mầu sắc, hệthống truyền hình mầu ra đời trên cơ sở của truyền hình đen trắng để phát triểnhoàn chỉnh Do vậy hệ truyền hình mầu phải đảm bảo tính kết hợp với truyềnhình đen trắng, nh máy thu hình đen trắng phải thu đợc chơng trình truyền hìnhmầu cũng nh thu chơng trình truyền hình đen trắng và ngợc lại Để đảm bảo tínhkết hợp này, hiện nay có 3 hệ mầu có bản của hệ thống truyền hình mầu là:

- Hệ truyền mầu NTSC: Đây là hệ truyền hình đầu tiên trên thế giới ( 1953 ) tại

Mỹ do FCC chính thức phê chuẩn là hệ truyền hình mầu của Mỹ

- Hệ truyền hình mầu SECAM: Do một kỹ s ngời Pháp đề xuất năm 1954 vàthành hệ thống chính thức 1957 Sau qua nhiều lần cải tiến thành hệ thốngsecam IIIB và lấy theo tiêu chuẩn của OIRT

- Hệ truyền hình mầu hệ PAL: đợc nhgiên cứu từ hệ secam để sửa đổi hệ NTSCthành PaL (1962) do walter Bruch ở hãng Telefunken thực hiện

II - Một số khái niệm về ánh sáng và mầu sắc:

ánh sáng cũng là sóng điện từ, giải tần của sóng ánh sáng từ 3,8 - 1014 Hztới 7,8.10 14 Hz tơng ứng với bớc sóng từ 780 n.m tới 380 n.m ( một nanometbằng 10-9 m ).Trong giải tần của sóng ánh sáng mắt ngời cảm nhận đợc.Trong tựnhiên có nguồn sáng sơ cấp và nguồn sáng thứ cấp

Nguồn sáng sơ cấp là những nguồn sáng mà tự nó phát ra ánh áng nh mặttrời, đèn, lò nung, bếp đang đun

Nguồn sáng thứ cấp là những vật thể ngoài thiên nhiên nhận năng lợng từnguồn sáng sơ cấp rồi phản xạ lại một phần của giải sóng với mức độ khác nhau.Mặt trời phát ra ánh áng trắng, nó là tổ hợp của các ánh áng mầu khác nhau.Nếu cho tia sáng trắng qua lăng kính, do các ánh sáng mầu có bớc sóng khácnhau sẽ khúc xạ theo các góc khác nhau tạo thành các mầu đỏ, cam, vàng, lục,lơ, lam, tím Giải sóng từng mầu đơn sắc nh

Tím

380 430 470 500 560 590 560 780n.m n.m

* Nh vậy mỗi một mầu chiếu một giải sóng tơng ứng ánh sáng đơn sắc ( mộtloại mẫu ) gồm một khoảng bớc sóng hẹp

Ban ngày ta nhìn thấy các vật thể có mầu sắc khác nhau là do các vật thể

đã hấp thụ một số bớc sóng ánh sáng trắng và phản xạ một số bớc sóng, ví dụvật có mầu đỏ là do vật đó hấp thụ tất cả các bớc sóng trừ bớc sóng của mầu đỏ

Khi các tia sáng từ vật thể đi và mắt ngời, con ngời sẽ cảm nhận đợc màusắc ánh sáng Vậy mầu sắc là đặc trng của sinh học và của vật lý vì bản thân tiasáng đã mang sẵn tính chất vật lý, song phải thông qua sự cảm thụ của mắt ngờivì thế mầu sắc của vật thể mà ngời ta cảm thụ đợc có thể thay đổi tuỳ theo đặc

điểm thị giác của từng ngời và điều kiện quan sát

Trong 7 mầu sắc thống kê ở bảng ngời ta nhận thấy có 3 mầu cơ bản làmầu đỏ R, mầu xanh lá G và mầu xanh lam B, gọi là 3 mầu cơ bản vì ta thấy từ

3 mầu cơ bản này nếu ta pha trộn chúng với nhau theo các tỷ lệ khác nhau tạo

đ-ợc mọi mầu sắc trong tự nhiên:

R + G + B = mầu tự nhiên nào đó và ngợc lại từ các mầu sắc tựnhiên bất kỳ có thể phân tích lấy ra đợc 3 màu cơ bản theo các tỷ lệ , , khác nhau đó là 2 nội dung của một thuyết ba mầu

Có hiện tợng này là do thị giác của ngời ta không nhậy cảm với tất cả cácsắc tố nguyên thể nên mắt ngời không phân biệt đợc ánh sáng do ba sắc tố cơbản hợp thành với ánh sáng đơn sắc

19

III - nguyên lý truyền hình mầu.

Trong hệ thống truyền hình đen trắng cảnh truyền đi biểu thị bởi độ sángtối của các điểm trên từng dòng Máy ảnh có nhiệm vụ biến đổi sự sáng tốithành những mức điện áp khác nhau Để đảm bảo cho ảnh thu đợc đồng bộ với

ảnh phát đi, ta còn phát đi xung đồng bộ dòng và xung đồng bộ mành Dạngsóng của tín hiệu truyền hình đen trắng đầy đủ gồm tín hiệu hình, xung xóa vàxung đồng bộ Vì vậy, trong hệ thống truyền hình đen trắng chỉ có một thông tin

về độ sáng tối ( độ chói ) để biểu thị tín hiệu hình

Trong hệ thống truyền hình mầu, ta phải truyền đi thông tin về mầu, ứngvới mỗi điểm của hình đều tỷ lệ với 3 mầu cơ bản: mầu đỏ ( R - Red ), mầu ( G -Green ), mầu lơ ( B - Blue ) vì mầu gồm sắc và độ chói, do đó ta chỉ cần truyền

đi tín hiệu độ chói

Vì vậy, dạng sóng của tín hiệu mầu đầy đủ cũng nh tín hiệu truyền hình

đen trắng gồm: xung xóa, xung đồng bộ và thông tin về độ chói đợc thay bằngthông tin về tín hiệu mầu

1 Hệ truyền hình mầu cơ bản

Hệ thống truyền hình mầu cơ bản là hệ thống truyền hình đồng thời 3 tínhiệu mầu riêng biệt của tín hiệu hình

a Hệ thống thiết bị phát tín hiệu mầu

Là của thiết bị một kênh truyền chung cho cả ba tín hiệu mầu

Một thấu kính thu nhận ánh sáng đầy mầu sắc của cảnh vật đa tới kính ỡng sắc1 kính lỡng sác 1 phản chiếu màu lơ B và truyền đi mầu đỏ R và mầulục G; kính lỡng sắc 3 phản chiếu mầu đỏ R và truyền đi mầu lục G Gơng phảnchiếu 2 và gơng phản chiếu 4, phản chiếu ánh sáng mầu lơ B và mầu đỏ R Do

l-hệ thống kính lỡng sắc và gơng phản chiếu đã phân tích ánh sáng mầu sắc củacảnh vật thành 3 thành phần mầu cơ bản đa tới 3 kính lọc màu Kính lọc mầu Rchỉ cho mầu đỏ qua ( còn các thành phần khác thì kính hấp thụ ), kính lọc mầu

G chỉ cho màu lục qua và kính lọc mầu B chỉ cho mầu lơ đi qua ánh sáng của( 3 mầu cơ bản G, B , R đợc đa tới đèn quang điện Đèn quang điện có nhiệm vụbiến đổi tín hiệu qua ánh sáng mầu R, G, B ) thành tín hiệu điện tơng ứng với 3mầu cơ bản FR, FG, FB Điện áp tín hiệu FR, FG, FB đợc đa tới bộ khuếch đại

điện áp KR , KG, KB để khuếch đại điện áp tín hiệu mầu lên đủ lớn Sau đó đợc

đa vào điều chế biên độ của 3 tần số mang cao tần FR, FG, FB Ba tần số sóngmang đã điều biên đợc đa tới bộ cộng và ta đợc tần phổ nh nếu các giải phổ củatín hiệu đỏ là DR và giải phổ của tín hiệu lục là DG và giải phổ của tín hiệu lơ là

DB đều bằng 6 MHz và dành thêm 1 MHz để làm khoảng đệm giữa các giải tầnthì giải thông của một kênh truyền hình màu là:

Đèn quang B

Khuếch

đại K

R

Khuếch

đại K

G

Khuếch

đại K

B

Điều chế F

R

Điều chế F

G

Điều chế F

B

Máy phát for

Hệ thống thiết bị phát tín hiệu mầu

Tín hiệu tổng hợp của kênh truyyèn hình mầu ở đầu ra của bộ cộng đợc

đa tới máy phát Máy phát có nhiệm vụ tạo ra tần số sóng mang phát hình fvo vàlấy tín hiệu tổng hợp của kênh truyền hình mầu điều chế biên độ tần số sóngmang fvo Cuối cùng sóng điều chế đợc đa tới ăng ten phát, để phát ra khônggian dới dạng sóng điện từ

b Hệ thống thiết bị thu tín hiệu mầu

Anten máy thu nhận đợc tín hiệu cần thu có tần số sóng mang f0vqua cáctầng khuếch đại cao tần, đổi tần, khuếch đại trung tần và tách sóng, ta lại lấy ra

đợc dải tần của kênh truyền hình mầu

Tín hiệu của kênh truyền hình mầu đợc đa tới bộ lọc khuếch đại lọc đểlấy riêng ra 3 tần số mang mầu đã điều chế FR, FG và FB Tần số mang mầu đ-

ợc đa tới bộ tách sóng để lấy ra 3 tín hiệu mầu riêng biệt R, G, B Tín hiệu mầu

đợc khuếch đại và cung cấp cho 3 đèn hình mầu tuơng ứng ánh sáng của đènhình mầu sơ cấp qua thấu kính và đến trộn mầu trên mành ảnh và tái tạo lại cảnhvật đầy mầu sắc Tần số quét dòng và quét mành đợc sử dụng nh trong hệ thốngtruyền hình đen trắng

2.Tín hiệu độ chói Y

Ta đã biết: Đặc tính của mầu gồm 2 yếu tố: sắc và độ chói, vì vậy khi độchói của một điểm mầu thay đổi thì 3 mầu sơ cấp cũng thay đổi, nhng tỷ lệ giữachúng không đổi Dựa vào đờng thực nghiệm về độ nhậy của mắt ngời đối với

ánh sáng mầu, ta xác định độ chói Y ( tín hiệu độ chói Y chính là tín hiệu hìnhtrong truyền hình đen trắng ) theo các mầu sơ cấp đợc tính bằng biểu thức sau:

Y = 0,30 R + 0,59 C + 0,11 B

Đối với mầu trắng thì R = G = B = 1 do đó Y = 1

Đối với mầu đen thì R = G = B =0 do đó Y = 0

Từ biểu thức trên ta có thể tạo đợc độ chói Y từ 3 mầu cơ bản bằng mạch

R

Tách sóng

G

Tách sóng

B

Lọc F

R

Lọc F

G

Lọc F

R3

Mạch ma trận tạo tín hiệu chói

R: Là tín hiệu mầu đỏ hay R là điện áp tín hiệu mầu đỏ ( UR);

G: Là tín hiệu mầu lục hay là điện áp tín hiệu mầu lục ( UG ) và B là điện áptín hiệu mầu lơ ( UB )

3 Tín hiệu mầu

Để đảm bảo tính kết hợp giữa hệ thống truyền hình mầu với hệ thốngtruyền hình đen trắng trong hệ thống truyền mầu ta truyền đi thông tin về độchói Y và đồng thời truyền với thông tin về mầu Để đơn giản ta không truyền đithông tin tín hiệu màu cơ bản R, G, B mà truyền đi tín hiệu ” hiệu mầu ”:(R - Y); ( G - Y ); ( B - Y ) Với t cách truyền này khi thu trơng trình đen trắngthì R, G, B và Y có biên độ nh nhau nên các tín hiệu ” hiệu mầu ” bằng không,

Vì vậy, trong hệ thống truyền hình mầu để kết hợp tốt với hệ truyền hình

đen trắng ta truyền đi thông tin: đỏ chói Y và tín hiệu ” hiệu màu ” ( R - Y) và(B - Y ) với cách truyền này nhằm giảm nhiễu do tín hiệu sinh ra trên ảnh truyềnhình đen trắng hoặc trên mảng trắng của ảnh mầu

Trên sơ đồ thiết bị phát tín hiệu ” hiệu mầu ” Máy ảnh màu thu nhận

ánh sáng mầu sắc của cảnh vật đa qua các hệ thống quang học ( Kính lỡng sác,gơng phản chiếu, kính lọc mầu ) để phân tích mầu của cảnh vật thành 3 mầucơ bản R, G, B và sau đó biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện, nhờ vậy ở

đầu của máy ảnh mầu ta lấy đợc điện áp tín hiệu của 3 mầu sơ cấp R, G, B Ba

điện áp tín hiệu này qua mạch ma trận mà đầu ra của ma trận ta lấy đợc điện áptín hiệu chói Y Qua các mạch cộng ta lấy đợc tín hiệu ( R - Y ) và ( B - Y)

Đa tín hiệu độ chói Y và tín hiệu ” hiệu mầu ” ( R - Y ) và ( B - Y ) điều chế vào

ba tần số mảng, ta có: f( R -Y ) ; f ( B- Y)f Y Ba tần số cao tần điều chế đa tới bộcộng (+) ta đợc tín hiệu mầu tổng hợp ( T )

Điện áp tín hiệu mầu tổng hợp T điều chế vào tần số sóng mang do máyphát tạo ra, kết quả ta có tín hiệu mầu tổng hợp điều chế cao tần đa tới an tenphát, phát ra không gian

22

Máy phát for

Đảo pha

f(R-Y)

f(B-Y)

fY

G

-Y Y

Hệ thống máy phát tín hiệu mầu

Dải thông tin tín hiệu màu tổng hợp vẫn quá rộng ( 19 MHz ) không phù hợp vớitruyền hình đen trắng

Biện pháp rút gọn dải tần

Để rút gọn dải tần của tín hiệu mầu tổng hợp cho phù hợp với dải tần của

hệ thống truyền hình đen trắng ta dựa vào hai yếu tố sau:

a Khả năng phân giải chi tiết ảnh màu của mắt

Các thí nghiệm cho biết rằng: khả năng phân giải của mắt đối với cácphần tử mầu phụ thuộc vào mầu sắc của phần tử mầu Khả năng phân giải củamắt tốt nhất là đối với mầu lục G, đối với những mầu có bớc sóng > 650 nm

và bớc sóng < 500 nm khả năng phân giải mắt giảm nhanh Mầu có phổ càngrộng thì khả năng phân giải của mắt càng cao, mầu có phổ càng hẹp thì khảnăng phân giải của mắt càng kém Do đó, Mắt có độ phân giải với mầu lục G làtốt nhất đối với mầu đỏ R, mắt có độ phân giải trung bình và đối với mầu lơ Bmắt có độ phân giải kém nhất

Thực nghiệm cho ta biết rắng:

- Đối với tín hiệu R hay ( R - Y ) chỉ cần dải tần khoảng 1,5MHz

- Đối với tín hiệu B hay ( B - Y ) chỉ cần dải tần khoảng 0,5MHz

Do đó, dải tần của tín hiệu màu tổng hợp chiếm khoảng 9 MHz gồm: tínhiệu độ chói Y chiếm dải tần 6MHz; tín hiệu ( R - Y ) chiếm dải tần 1,5 MHz,tín hiệu ( B - Y ) chiếm dải tần 0,5MHz và dành 1MHz làm khoảng đệm Tuynhiên, dải tần của tín hiệu tổng hợp này cha kết hợp đợc với hệ thống truyềnhình đen trắng

b Phơng pháp xen tần

Ta đã biết phổ của tín hiệu độ chói ( hay tín hiệu truyền hình đen trắng )không liên tục Các vạch phổ tập trung ở tần số mành fv cùng những bội của nó2fv nfv và các đỉnh ở tần số dòng fH cùng những bội của nó ở khu vực tần sốcàng cao thì đỉnh của chúng nhỏ dần

Năng lợng của tín hiệu độ chói Y chỉ tập trung ở vạch nhất định nên tacài lợng thông tin mầu vào các khoảng trống giữa các vạch của độ chói Do đóhai tín hiệu ” hiệu mầu ” ( R - Y ) và ( B - Y ) không phải truyền đi hai dải tầnriêng biệt nh hình ( 1-12 ) mà đợc cài ngay trong dải tần tín hiệu độ chói đểcùng truyền đi Vì vậy mà dải tần của tín hiệu mầu tổng hợp Y, ( R- Y ), ( B - Y)

đợc thu về dải tần của Y Với phơng pháp này ta đã dải quyết đợc tính kết hợpgiữa hệ thống truyền hình mầu và hệ thống truyền hình đen trắng

23

f

Y)

(R-F(B- Y)

6MHz

9MHz

0,5MH z

1,5MH z

Dải tần của tín hiệu mầu tổng hợp

Dải phổ của tín hiệu mầu tổng hợp theo ph ơng pháp xen tần

0 1 2 3 4 5 6

0 1 2 3 4

f (R-Y) f ( B-Y) f (R-Y) f ( B-Y)

IV Đặc điểm của các hệ truyền hình mầu

b Hai tín hiệu, hiệu mầu đợc truyền đồng thời sang phía thu:

Thông tin mầu đợc truyền đi trong hệ NTSC không phải là tín hiệu mầu( R - Y ) và ( B - Y ) mà là tín hiệu I và Q Biểu thị đồ thị vectơ mầu, mỗi mầusắc đợc biểu thị bởi độ dài vectơ và góc pha Hai trục vuông góc ( B - Y ) và (

R - Y ) đợc dùng với các tọa độ từ -1 dến +1 Trục ( B - Y ) đợc trọn làm quychiếu cho góc pha  ; thí dụ mầu đỏ có biên độ 0,76 và  = 1130

Trong hệ NTSC ta chuyển hệ trục toạ độ ( R - Y ) và ( B - Y ) thành hệtrục toạ độ I và Q, hệ trục I và Q lệch với hệ trục ( R - Y ) và ( B - Y ) một góc

330 ( tính gần đúng ) Trục I là trục theo hớng đó mắt có khả năng phân biệt mầunhậy nhất Tín hiệu mầu tính theo hệ toạ độ I, Q đợc gọi là tín hiệu I và Q Vìvậy, tín hiệu mầu I và Q đợc tính theo biểu thức

c Điều biên nén: Trong truyền hình đen trắng cũng nh truyền hình mầu, đối vớitín hiệu điều biên ta không truyền đi cả song song mang f0 và cả 2 dải biên tầntrên và dới

24

Đồ thị vectơ mầu

-1

vàng -1

(R-Y) 1

0,83

330

( f0  F ), mà tiết kiệm tần phổ, ta chỉ truyền đi sóng mang với toàn giảibiên tần trên

( f0 + F ), và một phần biên tần dới Trong hệ NTSC tín hiệu mầu I và Qcũng đợc điều chế biên độ vào tần sóng mang f0, nhng ta không truyền đi sóngmang ( sóng mang không mang nội dung tin ) mà chỉ truyền đi 2 dải biên tầntrên và giải biên tần dới, phơng pháp này gọi là truyền thông tin: ” Sóng biêntriệt tần số mang ( DSB - SC ) ” Im là tín hiệu sóng biên I, Qm là tín hiệu sóngbiên của Q

Dạng phổ của tín hiệu điều biên và dạng phổ của tín hiệu sóng biêntriệt tần số mang ( có khi ta chỉ phát đi một dải biên tần triệt tần số mang gọi là

đơn biên triệt sóng mang SSB - SC )

d.Tín hiệu đồng bộ mầu: do tần số mang mầu fc bị nén hoàn toàn, bên phátkhông truyền sang phí thu, vì vậy máy phát phải truyền đi tín hiệu đồng bộmầu, để máy thu phục hồi tần số mang mầu fc đúng tần số pha ban đầu nh phíamáy phát, nhằm đảm bảo cho mầu sắc của ảnh truyền hình thu đợc giống nhmầu sắc của ảnh truyền hình phát đi

Tín hiệu đồng bộ mầu có tần số đúng bằng tần số mang mầu fc = 3,58MHz đợc đặt ở sờn phía sau của các xung xóa dòng gồm từ 8ữ11 chu kỳ có biên

độ đỉnh bằng 0,9h ( h là chiều cao của xung đồng bộ dòng )

e Phổ tín hiệu mầu tổng hợp

Phổ của tín hiệu mầu tổg hợp trong hệ NTSC hình 2-4 bao gồm độ chói Y và sắc

C gồm: tín hiệu I điều biên vào tần số fc , truyền đi toàn dải biên tần dới và chỉmột phần dải biên tần trên - tín hiệu Q điều biên vào cùng tần số fc nhng đã dịchpha 900, truyền đi cả 2 biên tần trên và biên tần dới Hai tín hiệu Im và Qm tạothành tín hiệu sắc C : C = Im + Qm

Thời gian xoá dòng

0,9h

2,2s

Vị trí của tín hiệu đồng bộ mầu trong hệ NTSC

Xung đồng bộ dòng Tín hiệu đồng bộ mầu

0 1 2 3 4 5 MHz

1,5

fC

0,5

Phổ của tín hiệu mầu tổng hợp NTSC

2 Hệ truyền hình mầu SECAM

( Sequentiel couleur memoire - tuần tự mầu có bộ nhớ ) hệ này theo tiêuchuẩn OIRT ( Organisation International Radio and Television - Tổ chức phátthanh và truyền hình quốc tế )

Hệ SECAM đã trải qua nhiều phơng pháp cải tiến để nâng cao chất lợngtruyền hình mầu, do đó nó có các tên sau: Secam I, Secam II, Secam III, SecamIIIA, Secam IIIB Secam IV, Secam IIIB - optimal Ngày nay, nói đến hệ Secam

ta phải hiểu đây là Secam IIIB - optimal Vì nó đã trở thành hệ truyền hình mầuSECAM chính thức

Đặc điểm của hệ SECAM IIIB

a Tín hiệu độ chói Y đợc tính theo

* Hai tín hiệu mầu DRvà DB đựoc điều chế vào tần số của 2 tần số mang mầuphụ fcR và fcb Hai tần số mang này phải chọn sao cho tính chống nhiễu củatruyền hình đợc nâng cao

* Tần số mang mầu phụ: Đối với các dòng truyền tín hiệu DR thì tần số mangmầu phụ khi cha điều chế bằng fCR = 282 fH = 282  15,625 = 4,406625 MHz

* Đối với các dòng truyền tín hiệu DB thì tần số mang mầu phụ khi cha điều chếbằng

fCB = 272 fH = 272 15,625 = 4,25 MHz

b Tín hiệu đồng bộ: Để tín hiệu mầu DR và DB đợc quét lần lợt theo từng dòngtrên mành hình của máy thu hình đồng bộ với tín hiệu mầu phát lần lợt theo từngdòng, máy phát phải truyền đi tín hiệu đồng bộ mầu Xung đồng bộ đựoc bố trí

nh sau:

+ Đồng bộ mầu theo dòng: Xung đồng bộ mầu theo dòng đợc xắp xếp ở sờn sauxung xóa dòng, có tần số là fCR đối với đờng truyền DR và vó tần số fCB đối với đ-ờng truyền DB

+ Đồng bộ mầu theo mành: Trong SECAM, mỗi ảnh đựoc chia thành: mành lẻbao gồm các dòng 1, 2, 3, 4 đến dòng 313: và mành chẵn gồm các dòng từ 314,

315, 316 đến 625

Tín hiệu đồng bộ mầu theo mành đợc đặt ở:

- Mành 1: từ dòng thứ 7 đến dòng thứ 15 gồm 9 xung ( 5 xung dơng nhận dạngtín hiệu DR và 4 xung âm nhận dạng tín hiệu DB)

- Mành 2: từ dòng thứ 320 đến dòng thứ 328 gồm 9 xung ( 5 xung duơng nhậndạng tín hiệu DR và 4 xung âm nhận dạng tín hiệu DB)

c Phổ của tín hiệu mầu tổng hợp:

26Phổ của tín hiệu mầu tổng hợp hệ SECAM