6.4. Селектор синхроімпульсів
Вся телевізійна інформація передається каналом зв'язку у виглядіповного кольорового телевізійного сигналу (ПЦТС). До складу ПЦТС входять сигнали зображення та службові сигнали (малі, кадрові синхроімпульси та ін.). Докладно склад ПЦТС і призначення сигналів, що входять до нього, розглядається вГл. 8.
Сигнали зображення розташовуються вище за рівень 0 вольт (рівня гасіння), всі інші сигнали (службові) розташовані нижче цього рівня. Тому поділ сигналів зображення та синхронізації здійснюється за принципом різних рівнів.
Після відокремлення від сигналів зображення сигнали синхронізації надходять на пристрій, що називаєтьсяселектором синхроімпульсів.Призначення селектора синхроімпульсів – розділити малі та кадрові синхроімпульси. У цьому випадку поділ (селекція) проводиться за принципом різної тривалості синхроімпульсів рядків та кадрів (полів).
Тривалість синхроімпульсів рядків ССІ = 4,7 мкс, а тривалість синхроімпульсів кадрів КСІ = 160 мкс. Така істотна відмінність у тривалості синхроімпульсів дозволяє розділити їх за допомогою диференційних та інтегруючих ланцюгів (рис.6.2). Функціональна схема селектора синхроімпульсів показано на рис.6.6.
Мал. 6.6. Функціональна схема селектора синхроімпульсів.
ВК – вхідний каскад; АТ - амплітудний обмежувач; ДЦ - диференційний ланцюг; ІЦ - інтегруючий ланцюг; ФІ - формувач стандартного сигналу.
Схема працює в такий спосіб.
На вхід селектора синхроімпульсів надходить ПЦТС. Вхідний каскад селектора (ВК) розділяє за рівнем синхросигнали та сигнали зображення. Виділені синхросигнали надходять на амплітудний обмежувач (АТ), призначення якого полягає в тому, щоб обмежити імпульси перешкод,які можуть проникнути в канал синхронізації та порушити його роботу.
З виходу АТ синхросигнали надходять на паралельно включені диференціюючу (ДЦ) та інтегруючу (ІЦ) ланцюжка, де відбувається поділ малих та кадрових синхроімпульсів. З виходів кожного з ланцюжків сигнали надходять на формувачі стандартних імпульсів (ФІ).
Це необхідно для виключення впливу нестабільності форми та амплітуди імпульсів на виході ДЦ та ІЦ на роботу пристроїв малої та кадрової синхронізації. З виходів ФІ імпульси надходять у канали малої та кадрової синхронізації телевізора.
6.5. Система малої синхронізації
При імпульсної синхронізації кожен синхроімпульс впливає на генератор, що задає, і якщо цим імпульсом виявляється перешкода, то спотворюється рядок (або кілька рядків) зображення. Відділення синхроімпульсів від імпульсів перешкоди за амплітудною ознакою з точки зору стійкості до перешкод системи синхронізації неефективно. Тому стійкість системи синхронізації досягається іншим, ефективнішим методом. Цей метод називається фазової автопідстроювання частоти (ФАПЧ). Метод синхронізації за допомогою схеми ФАПЛ ґрунтується на характерній ознакі різниці між синхроімпульсами та імпульсами перешкоди. Ця відмінність полягає в тому, що синхроімпульси мають постійний період прямування, тоді як імпульси перешкоди виникають хаотично і тому не мають строго постійного періоду прямування. Схема ФАПЧ порівнює частоту і фазу коливань рядкового генератора з частотою і фазою рядкових синхроімпульсів, що приходять, що знаходяться в складі ПЦТС. У разі розбіжності цих частот (або фаз) відповідна схема автопідстроювання, впливаючи на каскад генератора рядкової розгортки, що задає, змінить його фазу до потрібного збігу. Імпульсиперешкоди, що не мають певної частоти прямування, у такій схемі з автопідстроюванням практично не впливають на роботу схеми синхронізації.
Особливість такого методу синхронізації полягає ще й у тому, що він має інерційність; тут відбувається порівняння частот за відносно великий проміжок часу, що визначається постійною схемою автопідстроювання.
Схеми синхронізації методом ФАПЧ застосовують у генераторах малої розгортки. Генератори кадрової розгортки не потребують ФАПЧ, так як синхроімпульси, що подаються в кадровий генератор, що задає, попередньо проходять через інтегруючу ланцюг, яка, крім малих синхроімпульсів, ефективно придушує короткі імпульси перешкоди.
До складу системи малої синхронізації входить система фазової автопідстроювання опорного генератора (ФАП - 1) і система фазової автопідстроювання генератора, що задає рядкової розгортки (ФАП - 2).
Система фазового автопідстроювання опорного генератора (ФАП-1)
призначена для «прив'язування» фази (тимчасового положення) напруги опорного генератора (ОГ) до фази синхроімпульсу рядків. Вона складається з опорного генератора (ОГ), фазового детектора (ФД), фільтра (Ф) та ідентифікатора (Ід). Функціональна схема системи фазового автопідстроювання опорного генератора наведена на рис.6.7.
Мал. 6.7. Функціональна схема системи фазового автопідстроювання
ФД-1 – фазовий детектор; ОГ – опорний генератор; Ф – фільтр;
Опорний генератор виробляє пилкоподібну напругу, що використовується для формування сигналів, що керують роботою всією системою синхронізації ТВ-приймача. ОГ працює в авто коливальному режимі.
Напруга з виходу опорного генератора UОГ подається на вхід фазового детектора (ФД-1). На другий вхід ФД-1 надходятьсинхроімпульси рядків UССІ від селектора синхроімпульсів. При зміні взаємного тимчасового положення сигналів на входах ФД-1 на виході з'являється напруга, величина і знак якого визначається тимчасовим розташуванням одного сигналу щодо іншого. Напруга з виходу фазового детектора через фільтр низьких частот Ф надходить на схему ОГ і зсуває за часом пилкоподібну напругу генератора доти, доки не буде усунуто тимчасову неузгодженість між вхідними сигналами ФД-1.
Система ФАП-1 може працювати у двох режимах: режимі пошуку-захоплення та в режимі стеження за частотою та фазою сигналу синхронізації.
Режим пошуку-захопленнянастає з моменту подачі ПЦТС на вхід системи синхронізації. У цьому режимі ФАП-1, змінюючи частоту проходження сигналів ОГ, виявляє сигнал синхронізації та зменшує початкове неузгодженість сигналів на вході фазового детектора. Смуга захоплення системи зазвичай вибирається ±1 кГц. У ланцюзі ФАП-1 використовується фільтр (Ф) з широкою смугою пропускання. Широка смуга пропускання забезпечує швидкодію системи та можливість відпрацювати значне за величиною початкове неузгодження вхідних сигналів ФД-1. Після закінчення режиму пошуку-захоплення система ФАП-1 перетворюється на режим стеження.
У режимі стеженняФАП-1 відпрацьовує порівняно повільні догляди частоти та фази ОГ, викликані нестабільністю його роботи. Смуга утримання ФАП-1 становить ± 1,5 кГц. У цьому режимі не потрібна висока швидкодія, але висуваються вимоги щодо забезпечення високої захищеності від сторонніх сигналів, які можуть надходити на вхід ФД-1 разом із сигналами синхронізації. Тому в режимі стеження смуга пропускання фільтра (Ф) за командою сигнал Ident зменшується. Сигнал «Ident» свідчить провиявлення сигналу ТБ-мовлення та синхронізації опорного генератора. Сигнал "Ident" виробляється системою ідентифікації (Ід).
Система фазової автопідстроювання генератора, що задає рядкової розгортки (ФАП-2), призначена для усунення тимчасового неузгодженості між струмом рядкової розгортки і прийнятим сигналом зображення. Відомо, що інерційні властивості потужного транзистора вихідного каскаду малої розгортки призводять до того, що після закінчення активної частини рядка електронний промінь кінескопа продовжує рухатися до правого краю екрана. В результаті такого порушення синфазності розгортки і зображення, що передається на правому краю екрана зображення буде відсутній. Для усунення цього ефекту призначено систему ФАП-2.
Функціональна схема системи ФАП-2 показано на рис.6.8.
Мал. 6.8. Функціональна схема автопідстроювання генератора, що задає
Система ФАП-2 складається з фазового детектора (ФД-2), фільтра (Ф), що задає генератора малої розгортки (ЗГс), буферного каскаду пристрою малої розгортки (БК) та вихідного каскаду малої розгортки (ВК).
Схема працює в такий спосіб. Імпульс зворотного ходу малої розгортки (UОХ) з вихідного каскаду (ВК) надходить перший вхід фазового детектора (ФД-2). На другий вхід ФД-2 надходить напруга опорного генератора (UОГ). Напруга UJU жорстко прив'язана за часом до синхроімпульсів рядків, а отже, і до малих гасящих імпульсів.
ФД-2 виробляє постійну напругу, що залежить від неузгодженості між фазою UОГ, що відповідає гасить імпульс рядків в ПЦТС, і часом приходу імпульсів зворотного ходу. Ця напруга через фільтр (Ф) надходить на генератор рядкової розгортки, що задає.
ЗГс за допомогою напруги опорного генератораUОГ виробляє прямокутні імпульси UЗГ, у тому числі буферний каскад формує сигнали, управляючі роботою вихідного каскаду. Напруга з виходу фільтра (Ф) управляє тимчасовим положенням переднього фронту UЗГ. Цим самим регулюється момент часу відмикання транзистора вихідного каскаду, отже, і тимчасове становище імпульсу зворотного ходу (UОХ). Імпульс UОХ зсувається за часом до тих пір, поки не буде усунуто тимчасову неузгодженість між сигналами, що надходять на входи фазового детектора. Діапазон зміни переднього фронту імпульсу UЗГ становить близько 15 - 25 мкс. Помилка неузгодженості фаз сигналів, що надходять на входи ФД-2, не перевищує десятих часток мікросекунди.