V/ Các bộ phận của máy phát hình:
3/ Mạch kẹp mức trắng: white – clip – circuit
Mạch kẹp mức trắng được sử dụng nhằm ngăn ngừa tín hiệu hình điều chế âm xuống dưới 12,5% so với mức trắng tham chiếu. Nếu như tín hiệu hình dưới 12,5% điều chế quá mức và điều chế pha tới xảy ra và kết quả là tiếng kêu vù vù cĩ thể xảy ra ở máy thu.
4/. Bộ sửa sai pha: differential phase corrector
Mạch sửa sai pha được miêu tả qua sơ đồ hình bên dưới, mạch cĩ các diode chỉ mở ứng với các mức đã chọn dạng sĩng hình; hình thành các tín hiệu cĩ sự trễ pha ngược lại để khi cộng nĩ vào các tín hiệu ở ngõ vào, nĩ sẽ xĩa méo sai pha tiếp theo. Trong một hệ thống thiết kế điển hình nhờ mạch sửa sai pha để sửa sai pha.
Mạch chiết áp điều chỉnh sai pha 10 K sẽ tạo ra một điện áp lệch đến mức 6,2V trên hai diode Zenner: CR1 và CR2 . Tuỳ thuộc vào giá trị điện áp lệch (thiên áp), diode Zenner sẽ dẫn trên một phần của mức biên độ tín hiệu hình và tín hiệu sửa sai qua tụ 7pF, điện trở 2,2 K đến cộng với tín hiệu ở ngõ ra.
Một mạch khơng chỉ ra trên sơ đồ sẽ tạo ra một tín hiệu bị đảo cực tính, tín hiệu này sẽ cộng với tín hiệu ở ngõ ra mạch sửa sai thơng qua diode CR3. Diode này cĩ thể được chèn vào mạch lắp ráp nhờ một phương pháp kẹp chạy (fuse - clip) với cực tính là một trong hai dạng ở hình theo đúng yêu cầu trong suốt quá trình điều chỉnh của việc sửa sai pha.
1.5v TP1 +6.2V 1.5v TP2 0V 1.5v TP4 0V TP3 –6.2V 1.5v
Việc sửa sai pha được thực hiện dựa trên nền tảng hiệu chỉnh trước để sửa méo ở phần các bộ khuếch đại cơng suất trung gian và tiếp sau tại tần cuối cùng của máy phát (IPA và PA).
5/. Bộ điều chế tín hiệu hình (Video Modulator):
Bộ điều chế tín hiệu hình nhận tín hiệu hình đã được điều chỉnh từ bộ xử lý hình và tín hiệu CW từ bộ tổng hợp trung tần IF. Kết quả tạo ra tín hiệu AM với hai dải biên. Bộ lọc SAW loại bỏ một dải biên, kết quả là tín hiệu đơn biên tuân thủ theo quy định của FCC.
6/. Bộ tổng hợp tần số (Frequency Synthesizer):
Bộ tổng hợp tần số thường tạo ra sĩng mang tiếng và hình IF. Nĩ sử dụng vịng khĩa pha (PLL) để điều khiển chính xác sĩng mang. Một bộ tổng hợp tần số đơn giản phủ tồn dải tần hoạt động của kênh VHF hoặc UHF.
Sơ đồ khối bộ tổng hợp trung tần hình IF
Do đĩ cĩ thể tạo ra tần số của bất kỳ kênh nào nhờ vào việc dùng các đầu nối ở các mạch phân chia tần số.
Tín hiệu cĩ tần số 5 KHz từ bộ dao động nội được đưa đến bộ tách pha và nĩ được so sánh với tín hiệu mẫu của sĩng mang RF đã được chia xuống cịn 5 KHz. Nếu hai tín hiệu khác nhau về pha hoặc về tần số, điện áp sai pha phát sinh và đưa đến bộ tạo dao động điều khiển điện áp để sửa sự sai lệch đĩ. Tín hiệu ngõ ra của bộ tổng hợp tại trung tần hình IF được gởi đến bộ điều chế. Ngõ ra thứ hai cộng với sĩng mang hình được sử dụng để đưa tới pha và bộ chuyển đổi lên, các tín hiệu tương tự khác được gởi đến bộ đổi tần tiếng. Trong trường hợp này, việc xác định tần số là cần thiết cho tính ổn định tần số của hệ thống khi cĩ khả năng cĩ nhiễu kênh, bộ dao động nội sẽ thay thế bằng bộ tạo tần số chính xác (bộ tạo tần số xác định).
7/. Bộ sửa sai tuyến tính (Linearity - Corrector):
Filter Q4 Q5 Ub VCO FET Q1 915 or 778U5 U7 10U4 Phase ditecter Ub F1= 45.76 Mhz or 38.90 Mhz F0 dc 5Khz Reference N circuit
Bộ sửa sai tuyến tính làm méo trước tín hiệu điều chế IF để bù cho méo độ lợi vi sai của máy phát. Việc làm này nhờ vào sự đè nén hoặc kéo căng một phần khơng tuyến tính của đặc tuyến chuyển đổi bằng cách sử dụng thiên áp diode khác nhau trên trở tải của bộ khuếch đại tín hiệu IF.
8/. Bộ kích thích (Exciter):
Tất cả những bộ phận trước như: bộ điều chế tín hiệu hình, bộ lọc Saw, bộ tổng hợp tần số, bộ sửa sai tuyến tính được nhĩm lại đều cĩ chứa bộ kích thích tín hiệu. Mạch dao động nội tạo thêm các tín hiệu mà các tín hiệu ngõ ra này là tổng tần số của trung tần IF và tần số sĩng mang được sử dụng trong bộ chuyển đổi lên (up-converter). Trong bộ kích thích tín hiệu tiếng, tín hiệu audio được điều chế với sĩng mang trung tần IF và cho qua bộ chuyển đổi tín hiệu âm thanh.
9/. Bộ chuyển đổi lên (Up Converter):
Tín hiệu điều chế trung tần IF được trộn với tín hiệu từ bộ dao động nội, việc trộn này chính là tổng của sĩng mang trung tần IF và sĩng mang cuối cùng (Final Carrier). Việc trộn các tần số khác nhau được đưa vào bộ xử lý trộn của sĩng mang cuối cùng được lấy ra bởi mạch lọc dải thơng, tín hiệu hình lấy ra của mạch trộn (Up Converter) trong tần số sĩng mang cuối cùng được gởi đến bộ khuếch đại tín hiệu hình bán dẫn và tín hiệu tiếng cũng được gởi đến bộ khuếch đại tín hiệu âm thanh bán dẫn. Bộ sau giảm được dùng nhằm tự động điều chỉnh các mức vào riêng của bộ điều khiển bán dẫn nhằm bảo vệ ngăn ngừa quá điều chế.
10/. Bộ sửa sai điều chế tơi pha: (incidental phase modulation corrector)
Bộ sửa sai điều chế tới pha xĩa dạng méo điều chế tới pha của sĩng mang hình. Một dạng mẫu chuẩn của việc điều chế sĩng mang hình RF được tách ra bởi bộ tách tín hiệu hình mà bộ này chứa các mạch trễ và sự chỉnh trước sai pha. Tín hiệu hình được lọc và điều chế pha với một tín hiệu đưa dao động nối đến bộ chuyển đổi tần (up converter). Điều chế phải được cân bằng và ngược pha với điều chế tới pha (incidental phase modulation). Một khi đã sửa sai thì các bộ giải điều chế đồng bộ và bao hình cĩ thể tạo ra các dạng sĩng ở ngõ ra như nhau.
11/. Bộ khuếch đại: (Power Amplifier)
Bộ khuếch đại cơng suất khuếch đại mức cơng suất phát ở ngõ ra RF đến mức cơng suất phát. Đối với VHF, đèn điện tử 4 cực lưới chắn trở thành đèn phát chuẩn bởi vì nĩ cĩ cơng suất phát ra cao, sai số của nĩ ở các điều kiện
hoạt động và nĩ cĩ hiệu suất rất cao. Đối với UHF, klystron là đèn phát ra chuẩn, mặc dù cĩ thể sử dụng đèn 4 cực cho các máy phát cĩ cơng suất từ 10 KW trở xuống. Đối với kênh VHF, đèn 4 cực được dùng cho dịch vụ truyền hình trong phạm vi cơng suất từ 500W 50KW. Nĩ hoạt động ở lớp B để cĩ được hiệu suất cao hơn và dùng được trong cấu trúc đồng trục để giữ cảm kháng nhiễu và cảm kháng cĩ giá trị nhỏ. Mạch khuếch đại lớp B khi làm việc ở các mạch cộng hưởng sẽ làm việc tuyến tính bởi vì ảnh hưởng của cộng hưởng. Điều này cho phép cĩ thể dùng một đèn điện tử ngõ ra thay vì hai con transistor khác ở dạng đẩy kéo Push – pull. Điện áp lệch của bộ khuếch đại tuyến tính phải được chọn lựa cao cho đặc tuyến chuyển đổi tại các mức điều chế thấp càng gần với đặc tuyến chuyển đổi ở các mức điều chế cao càng tốt. Thậm chí nĩ cĩ thể khơng tuyến tính, điều này địi hỏi phải sửa sai độ lợi vi sai. Trở kháng của đèn làm việc phải thấp hơn trở kháng của Anode. Do vậy một điều rõ ràng là điện kháng mang tính dung sẽ được giữ ở mức thấp nếu cĩ thể được. Việc tinh chỉnh tín hiệu hình ở tần ra của máy phát hình địi hỏi phải cĩ sự hiểu biết cơ bản về cách hoạt động của đèn ở nhiều điều kiện khác nhau. Sự mơ tả các bước tổng quát sau đây là thích hợp với đèn 4 cực.
1. Kết nối bộ phân tích dải biên tới ngõ vào đèn 4 cực và quan sát tín hiệu phản xạ qua bộ ghép trực tiếp. Mạch khuếch đại cơng suất sẽ được hạ xuống cịn 25% và điều chỉnh mạch điều khiển phối hợp và cộng hưởng ở ngõ vào hình sao cho tín hiệu phản xạ trên khoảng tần số 5MHz ở mức thấp nhất.
2. Điều chỉnh sự điều hưởng Anode đến gần tần số sĩng mang.
3. Điều chỉnh sự điều hưởng lần nữa đến khoảng 4MHz trên tần số sĩng mang.
4. Điều chỉnh bộ ghép điều khiển để cĩ được dạng sĩng theo yêu cầu. 5. Điều chỉnh mạch điều khiển tải để đạt được dạng sĩng tối ưu. 6. Lặp lại bước 4 và 5 cho đến khi dạng sĩng thật chuẩn xác.
7. Kiểm tra phối hợp ngõ vào, dịng Anode, dịng lưới và dịng đèn hình đều phải chính xác. Nếu khơng, phải điều chỉnh những chỗ cần thiết và làm lại tất cả các bước đã nêu.
8. Xác nhận rằng các thơng số hoạt động khơng được sai quá 10% so với bảng số liệu của các nhà thiết kế đưa ra.
9. Sự điều hưởng âm thanh tương tự chấp nhận như là một các hốc âm thanh mà khơng cần điều chỉnh lần nào nữa và đèn điện tử sẽ hoạt động ở lớp C với băng thơng hẹp hơn.
Sau khi các bước được thỏa, tăng chậm rãi cơng suất bộ khuếch đại cho đến khi cơng suất ngõ ra đạt mức yêu cầu. Kiểm tra lại điện áp làm việc, dịng, mức cơng suất và tỉ số chuẩn. Kiểm tra tất cả các dạng méo ở trong khoảng chỉ định.
10. Bộ lọc màu (Colour – notch - filter):
Bộ lọc màu cĩ nhiệm vụ làm suy giảm năng lượng sĩng mang phụ màu dải biên thấp để cho máy phát đạt được –42dB tiêu chuẩn FCC quy định tại fc = 3,58 MHz. Bộ lọc màu được đặt trên đường truyền ngõ ra của máy phát. Bộ lọc gồm các stub ống dẫn sĩng hoặc stub cáp đồng trục được điều hưởng ở fc = 3,58 MHz dưới sĩng mang hình. Hệ số phẩm chất Q đủ cao để cho năng lượng xung quanh dải biên thấp khơng bị ảnh hưởng.
CHƯƠNG IV: SĨNG MANG – MƠI TRƯỜNG VÀ ĐƯỜNG TRUYỀN
Phổ tần sĩng mang truyền được trong khơng gian rất rộng, điều kiện truyền sĩng phụ thuộc rất nhiều vào tần số. Về mặt lý thuyết, mọi tần số sĩng đều cĩ thể là sĩng mang tín hiệu (tin) nếu cĩ thể chế tạo được Anten phát xạ sĩng điện từ cĩ chiều dài phù hợp để tạo được sĩng đứng. Như vậy, tần số sĩng thấp nhất là tần số chúng ta cĩ khả năng thực hiện được 1 anten dài nhất ứng với bước sĩng. Tần số cao nhất khơng phụ thuộc vào khả năng chế tạo anten ngắn nhất nhưng lại phụ thuộc vào cơng nghệ và kỹ thuật cao tần. Phổ sĩng điện từ tuy rất rộng nhưng phổ sĩng truyền tin (tín hiệu) chỉ ở trong khoảng 3KHz 40GHz.
Để sử dụng được phổ sĩng cĩ hiệu quả nhất và cũng vì lý do chính trị, an ninh, mỗi nước cịn phải cĩ cơ quan chuyên trách quản lý việc sử dụng phổ sĩng. Về tổ chức quốc tế cĩ hai ủy hội là CCITT (Consultative Committee in International Telegraphy and Telephony) cĩ trách nhiệm tư vấn về điện tín và điện thoại. Ủy hội thứ hai là CCIR (Consultative Committee in International Radio Communication) cĩ trách nhiệm tư vấn về vơ tuyến, về viễn thơng quốc tế, hai cơ quan này làm việc dưới sự bảo trợ của hội đồng kinh tế và xã hội liên hiệp quốc. Mỗi nước cĩ một chủ quyền cũng như cĩ một cơ quan quản lý việc sử dụng sĩng như cơ quan FCC (Federal Communication Commission). Các ủy hội quốc tế này đã phân các dải tần số, chỉ định các tên gọi; và tùy thuộc đặc tính truyền quy định sử dụng từng DẢI để thuyết lập trật tự sử dụng và phát sĩng cho cộng đồng thế giới. Các quốc gia cũng cĩ ủy hội phân bố dải tần; chỉ định tên gọi và quy định cơng dụng sử dụng riêng cho mình mà những điều quy định quốc tế khơng nĩi đến.
Sau đây là các dải tần đã được phân chia, định danh và theo tiếng Anh được phiên dịch ra tiếng Việt, các đặc tuyến (đặc tính) truyền và cơng dụng theo quy định của các ủy hội tư vấn quốc tế vừa nêu ở trên.