ГЕНЕРАТОР ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

May 27, 2010 by admin Комментировать »

В. Валиков

Телевизоры цветного изображения имеют сложную Схему, требующую для получения хорошего изображе­ния проведения регулировок как при установке теле­визора, так и в процессе его эксплуатации, при ремонте.

Ниже описан генератор испытательных телевизион­ных сигналов, позволяющий повысить качество настрой­ки телевизоров цветного изображения.

Схема этого генератора характерна тем, что для получения синхронизирующих гасящих импульсов и ис­пытательных сигналов используются колебания одного стабилизированного кварцем генератора.

Полный видеосигнал, вырабатываемый генератором, содержит строчные гасящие импульсы (СГИ) длительностью 12 мкс, строчные синхронизирующие импульсы (ССИ) длительностью 5 мкс, кадровые гасящие импульсы (КГИ) длительностью .1,6 мс, кадровые синхро­низирующие импульсы (КСИ) длительностью 160 мкс и один из следующих сигналов испытательного изображения:

сетчатого поля (11 вертикальных и 11 горизонтальных линий);

сетка — точки (редкая сетка с точками в середине каждого квадрата);

шахматного поля; горизонтальных полос; вертикальных полос;

«крест»;

черно-белый полукадр с переходом от черного к белому, совпа­дающим с горизонтальной линией изображения «крест»;

черно-белый полукадр с переходом от белого к черному, совпа« дающим с вертикальной линией изображения «крест»; серого поля; градаций яркости,

Такой выбор испытательных изображений позволяет осуществ­лять статическое и динамическое сведение лучей, регулировку часто­ты цвета, центровку изображения, баланс белого в телевизорах цветного изображения, а также проверить АЧХ видеоусилителен, трактов УПЧИ, оценить геометрические искажения отклоняющих систем как в телевизорах цветного, так и черно-белого изображения. Видеосигнал снимается с разъема «Видео», а его уровень регу­лируется от 0 до 3 В.

Генератор вырабатывает также радиосигнал одного из теле­визионных каналов, его уровень составляет 10…20 мВ, глубина амплитудной модуляции — переменная.

Основными узлами генератора испытательных сигна­лов являются: формирователь испытательных сигналов, высокочастотный генератор и блок питания,

Сформированный полный видеосигнал поступает на разъем «Видео» и на высокочастотный генератор, моду­лируя его по амплитуде.

Формирователь сигналов (рис. 1). Задающий гене­ратор выполнен на элементах DD10.5, DD10.6 и пред­ставляет собой мультивибратор, в одно из плеч которого включен кварц ZQ1.

Элемент DD10.4 является буфером, а элемент DD10.3 — инвертором.

Делитель на 32 образован счетчиком DD5 (асинхрон­ный делитель на триггерах) и частью счетчика DD4. Для получения ССИ, СГИ и импульсов, равных по дли­тельности половине активной части строки, дешифри­руются следующие состояния делителя; О, 3, 6 и 19.

На рис. 2 приведены временные диаграммы, поясняю­щие формирование строчных импульсов.

Состояние «О» дешифрирует элемент DD15. При появлении этого состояний в делителе на выходе эле­мента DD10.1, вход которого подключен к выходу эле­мента DD15, устанавливается высокий уровень напря­жения, поступающего на входы 5 и 9 элементов DD14.2 и DD16.3 соответственно. На входы 4 и 10 этих элемен­тов поступают в противофазе импульсы задающего ге­нератора. Появляющийся на выходе элемента DD14.2 отрицательный импульс устанавливает триггер на эле­ментах DD14.3, DD14.4 в единичное состояние, а отри­цательный импульс на выходе элемента DD16.3 уста­навливает в единичное состояние триггер за элементах DD16.1, DD16.2. Так формируются фронты ССИ и СГИ. Но так как импульс на выходе элемента DD14.2 отстает на полпериода частоты задающего генератора (1 мкс) от импульса на выходе элемента DD16.3, то передний фронт ССИ отстает на 1 мкс от переднего фронта СГИ (см. рис. 2),

Длительность ССИ определяется состоянием «3» де­лителя. Это состояние дешифрируется элементом DD14.1, на выходе которого появляется отрицательный импульс, устанавливающий триггер на элементах DD14.3, DD14.4 в исходное состояние.

Спад СГИ формируется состоянием «б» делителя, которое фиксируется дешифратором на элементе DD16.4. Отрицательный импульс на его выходе возвращает триг­гер на элементах DD16.1, DD16.2 в исходное состояние. Фронт импульса с длительностью, равной половине активной части строки, определяется состоянием «19» де­лителя. Это состояние дешифрируется элементом DD22, при этом триггер на элементах DD21.3, DD21.4 устанавливается в единичное состояние, а по приходу СГИ на вход 9 элемента DD21.3 триггер возвращается в исходное состояние.

clip_image002

Рис. 1. Схема формирователя испытательных сигналов

clip_image003

Рис. 2. Временные диаграммы формирования строчных импульсов

Инверторы DD9.1, DD9.3DD9.6 подключены к вы­ходам делителя, а сигналы, снимаемые с их выходов, используются для дешифрации состояний делителя.

На рис. 3 приведены временные диаграммы, поясняю-! щие процесс формирования кадровых импульсов.

Делитель на 5 образован частью счетчика DD4. Делитель на 125 выполнен на счетчиках DD2, DD3, имеющих общий коэффициент деления 256. Заданный коэффициент деления получается выделением 125-го состояния счетчиков с последующей установкой их в исходное состояние. Выделение заданного состояния осу­ществляется дешифратором на элементе DD13. Отрица­тельный импульс с выхода элемента DD13, инвертиро­ванный элементом DD9.2, устанавливает счетчики DD2, DD3 в нулевое состояние, Одновременно триггер на элементах DD19.2, DD19.1 переходит в единичное со­стояние (см. рис. 3), формируя КГИ.

clip_image004

Рис. 3. Временные диаграммы формирования кадровых импуль­сов

Фронт КСИ определяется состоянием «1» делителя, которое дешифрируется элементом DD12, а появляю­щийся отрицательный импульс на его выходе устанав­ливает триггер на элементах DD18.3, DD18.4 в единич­ное состояние. Спад КГИ определяется состоянием «10» делителя, которое фиксируется элементом DD19.3, а триггер на элементах DD19.2, DD19.1 возвращается в исходное состояние. Спад КСИ определяется состоя­нием «2» делителя. При достижении этого состояния на выходе инвертора DD8.6 появляется отрицательный импульс, устанавливающий триггер на элементах DD18.3, DD18.4 в исходное состояние.

Фронт импульса с длительностью, равной половине активной части полукадра, определяется состоянием «67» делителя. Это состояние дешифрируется элемен­том DD7, на выходе которого появляется низкий уро-( вень напряжения, а триггер DD6.2, D-вход которого соединен с выходом элемента DD7, устанавливается в нулевое состояние при поступлении очередного СГИ на его тактовый вход. Это состояние триггера DD6.2 сохраняется до прихода КГИ, по которому триггер воз­вращается в исходное состояние (см. рис. 3).

Управление триггером DD6.2 по тактовому входу СГИ обеспечивает привязку его выходных импульсов к строчному интервалу и тем самым исключает сдвиг по вертикали части изображения на одну строку.

Сумматоры синхроимпульсов и гасящих импульсов выполнены на элементах DD25.3 и DD19.4 соответ­ственно.

Вспомогательный делитель образован счетчиком DD1, триггером привязки DD6.1 и триггером DD11. Триггер DD6.1 выполняет те же функции, что и триггер DD6.2. Формирователь сигнала «Шахматное поле» образо­ван элементом DD17.3. На вход 9 поступают импульсы с выхода триггера DD11, а на вход 10 — импульсы с выхода инвертора DD9.3.

Формирователь сигнала «Сетчатое поле» образован дифференцирующими цепочками R8C5 и R9C6 и эле­ментом DD25A.

К резисторам R8 и R9 подключены также входы элемента И-НЕ DD20.2, поэтому на его выходе импуль­сы появляются только в моменты совпадения положи­тельных «всплесков» на выходах дифференцирующих цепочек. Так формируется сигнал «Точки».

Сигнал «Редкая сетка» формируется дифференци­рующими цепочками R10C7 и R11C8 и элементом DD25.1. В этом случае частота импульсов, поступающих на дифференцирующие цепочки, в два раза ниже, чем при формировании сигнала «Сетчатое поле».

Сигналы «Редкая сетка» и «Точки» объединяются элементом DD20.4 и через инвертор DD20.3 поступают на переключатель SA1.1.

Формирователь сигнала «Крест» образован диффе­ренцирующими цепочками C3R5, C4R6 и элементом DD25.2. На цепочку C3R5 поступают импульсы с дли­тельностью, равной половине активной части полукадра, на цепочку C4R6 — импульсы с длительностью, равной половине активной части строки.

Элемент DD23.4 объединяет смесь гасящих импуль­сов (ГИ) и один из сигналов испытательного изобра­жения, выбираемый переключателем SA1.1. В режиме формирования сигналов «Серое поле» и «Градации яркости» на входе 11 элемента DD23.4 присутствует низкий уровень, а элемент DD23.4 инвертирует ГИ.

С выхода элемента DD23.4 объединенный сигнал через инвертор DD17.4 поступает на первые входы эле­ментов DD23.1DD23.3. На их вторых входах присут­ствует низкий уровень, так как счетчик DD24 удержива­ется в нулевом состоянии элементом DD20.1, на вход 1 которого поступает низкий уровень с переключателя SAL2.

При формировании уровня белого на выходах эле­ментов DD23.1DD23.3 имеет место высокий уровень, на выходе сумматора синхроимпульсов (элемент DD25.3] — тоже высокий уровень, поэтому в общей точ­ке соединения резисторов цифро-аналогового преобра­зователя (точка Б) будет напряжение +3 В.

При поступлении гасящего импульса или импульса сигнала изображения на выходах элементов DD23.1DD23.3 устанавливается низкий уровень, а напряжение в точке Б понижается до +0,8 В (уровень гашения).

clip_image005

Рис. 4. Временные диаграммы формирования сигнала «градации яркости»

При поступлении синхроимпульсов на выходе эле­мента DD25.3 устанавливается низкий уровень, а напря­жение в точке Б станет равным нулю (уровень синхро­импульсов).

Сопротивления резисторов цифро-аналогового пре­образователя R13, R14, R18R20 выбраны так, что раз­мах синхроимпульсов составляет около 30 % от всего размаха видеосигнала. В формировании сигнала «Гра­дация яркости», кроме преобразователя, участвуют так­же умножитель, выполненный на элементах DD21.1, DD21.2, и счетчик DD24.

Умножитель представляет собой ждущий ЯС-генера-тор, в котором возникает незатухающее колебание при положительном напряжении на входе 2 элемента DD21.1. Частота колебаний (около 156 кГц) определяется кон­денсатором С10, а точно устанавливается резистором R7. Конденсатор С9 исключает возникновение паразитных высокочастотных колебаний в умножителе.

Импульсы с умножителя поступают на тактовый вход счетчика DD24. На его вход RO поступают через эле­мент D20.1 ГИ, по которым счетчик устанавливается в нулевое состояние, обеспечивая тем самым правиль­ное чередование полос.

Выходные сигналы счетчика DD24 через элементы DD23.1DD23.3 поступают на цифро-аналоговый пре­образователь (резисторы R18R20]. Сопротивления резисторов относятся как 4:2:1, поэтому промежуток от уровня белого до уровня черного «разбивается» на восемь равных ступенек (рис. 4).

По приходу ГИ счетчик DD2 устанавливается в ну­левое состояние, на выходе элемента DD17.4 появляется высокий уровень, по которому на выходах элементов DD23.1DD23.3 устанавливается низкий уровень, а в точке Б формируется уровень синхроимпульсов.

Полный видеосигнал через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1, потенциометр R17 («Уровень видео»), разделительные конденсаторы С12 и С13 по­ступает на разъем XS4 («Видео») и к высокочастотно­му генератору. На гнезда XS2 («СГИ») и XS3 («КГИ») подаются строчные и кадровые гасящие импульсы, ко­торые могут, например, использоваться для синхрони­зации осциллографа при проверке телевизора. Выбор испытательного изображения производится переключа­телем SAL

clip_image006

Рис. 5. Схема высокочастотного генератора

Высокочастотный генератор (рис. 5) выполнен на транзисторе VTL Частота генерируемых колебаний опре­деляется элементами колебательного контура L2, С5 и совпадает с частотой одного из телевизионных кана­лов, желательно того, который не используется для пе­редачи телепрограмм. Режим генерации обеспечивается конденсатором С2. Модулирующий видеосигнал посту­пает через резистор R1. Высокочастотное напряжение с катушки связи L3, поступает на разъем XS5 («ВЧ»).

clip_image007

Рис. 6. Схема блока питания

Генератор телевизионных сигналов питается от встроенного сетевого блока питания (рис. 6), который обеспечивает выходное напряжение 5 В при токе нагруз­ки до 0,4 А и пульсациях не более 10 мВ {полярность VD1 на рис. 6 следует поменять).

В устройстве использованы резисторы МЛТ-0,25 и МЛТ-0,125. Все электролитические конденсаторы — К50-6. Резистор R7 формирователя испытательных сиг­налов — СПЗ-ба. Резистор R17 — СП2-За. Резисторы R18 — R20 должны быть с погрешностью ±5 %.

В формирователе испытательных сигналов применя­ются конденсаторы: С2, СЗ, С6, С7, CIO — K73-9; С4, С5, С8, С9 — КМ-5а; С1 — КД-1. В ВЧ генераторе: кон­денсаторы С2, С5 — КД-1, а СЗ, С4 — КМ-5а. Вместо транзисторов К.Т315Г можно использовать К.Т315 с лю­бым буквенным индексом или КТ312, К.Т301. Вместо транзистора П214 можно использовать П215, П216, П217 с любым буквенным индексом. Транзистор П21Б может быть заменен любым маломощным германиевым тран­зистором, например МП40, МП41, МП42 и др. Вместо транзистора КТ325 можно использовать транзисторы КТ355, КТ326. Диодную сборку КЦ405 можно приме­нять с любым буквенным индексом или использовать вместо нее четыре диода Д226, Д7, КД105.

Стабилитрон VD2 может быть заменен Д808 — Д811, Д814А — Д814Д или кремниевым диодом Д226, КД105. Разъемы «Видео» и «ВЧ» — стандартные, используемые в унифицированных телевизорах для подключения ан­тенны. Гнезда XSJ, XS2, XS3 — ГИ4. Галетный пере­ключатель ПГМ 2Н10П.

Кварцевый резонатор ZQ1 имеет частоту 500 кГц. Возможно использование кварцевых резонаторов с но­минальной частотой, кратной частоте 500 кГц, но при этом в схему формирователя испытательных сигналов необходимо ввести дополнительный делитель с коэффи­циентом деления, равным величине кратности. Место включения дополнительного делителя (точка В) указано на рис. 1.

Силовой трансформатор — ТПП232. Можно изгото­вить силовой трансформатор на магнитопроводе Ш16Х20. Тогда первичная обмотка должна содержать 2800 витков провода ПЭВ-1 0,15, а вторичная — 100 витков провода ПЭВ-1 0,5.

Дроссель L1 — ДМ-0,1. Можно использовать дроссель с индуктивностью от 5 до 20 мкГн.

Катушка L2 содержит 6 витков посеребренного про­вода диаметром 0,6 мм и намотана в один слой с шагом 1,5 мм на каркасе диаметром 7,5 мм, в качестве ко­торого может быть использован каркас от контура ПЧ унифицированных телевизоров. Длина каркаса 20 мм. Катушка связи L3 намотана проводом ПЭЛШО-0,15 поверх катушки L2 и содержит 2 витка.

Подстроечный сердечник — латунный длиной 10 мм с резьбой Мб, шаг 0,75 мм. Можно использовать под-строечник из карбонильного железа, которым комплек­туются каркасы. В этом случае при настройке потребу­ется подбор емкости конденсатора С5.

Детали формирователя испытательных сигналов мон­тируются на печатной плате из фольгированного стек­лотекстолита толщиной 1,5…2 мм. Печать двусторонняя. Питание к микросхемам подводится с помощью шин, укрепленных на токопроводящих стойках.

Разработку плат печатного монтажа рекомендуется произвести самостоятельно, исходя из габаритов имею­щихся деталей.

Детали генератора ВЧ монтируются на печатной пла­те из фольгированного стеклотекстолита, которая поме­щается в латунную коробку размером 65x35x25 мм, служащую экраном. В крышке коробки делается отвер­стие для доступа к подстроечному сердечнику.

Стабилизатор напряжения также может быть смонтирован на печатной плате. Транзистор VT2 должен быть установлен на радиаторе размером 25X35x6 мм. Конденсатор С1 стабилизатора крепится с помощью хомутика на печатной плате.

Силовой трансформатор и стабилизатор блока пита­ния монтируются на П-образном держателе, который устанавливается с обратной стороны лицевой панели. Здесь же на стойках крепится плата формирователя испытательных сигналов и генератор ВЧ.

На лицевую панель выведены держатель предохра­нителя, тумблер «Сеть», светоизлучающий диод, галет-ный переключатель, регулятор «Уровень видео», гнезда ГИ4 и высокочастотные разъемы.

Лицевая панель с установленными на ней деталями укрепляется винтами в пластмассовом или деревянном корпусе.

Для налаживания прибора необходимо иметь авометр, осциллограф с полосой пропускания усилителя вертикального отклонения не менее 5 МГц, телевизор.

Налаживание формирователя испытательных сигна­лов начинают с проверки задающего генератора и делителей частоты, для чего нужно подключить осцил­лограф к выводу 8 микросхемы DD10 и проверить период следования импульсов, который должен быть равен 2 мкс. Далее, подключая осциллограф к выводам микросхем, сигналы которых показаны на рис. 2, 3, убедиться, что форма сигналов в контролируемых точ­ках соответствует приведенным на рисунках.

Для регулирования сигнала «Градация яркости» следует подключить осциллограф к разъему «Видео» и засинхронизировать его развертку от СГИ. На экране осциллографа должны быть видны ступеньки, подобные тем, которые показаны на рис. 4 (точка Б). Добиться такого изображения можно вращением движка рези­стора R7.

Затем подать сигнал с разъема «Видео» на видео­вход телевизора, убедиться в формировании всех испы­тательных изображений. Для получения четкого изобра­жения на экране телевизора необходимо отрегулировать соответствующим потенциометром уровень видеосигнала. На этом заканчивается регулировка формирователя испытательных сигналов.

Для настройки ВЧ генератора необходимо соединить кабелем разъем «ВЧ» с антенным входом телевизора, вращая сердечник, настроить генератор ВЧ на частоту одного из телевизионных каналов (в предлагаемом ва­рианте генератор ВЧ был настроен на частоту второго канала).

Если не удастся настроиться на заданный канал с помощью сердечника, нужно подобрать емкость конден­сатора С5 в ВЧ генераторе и вновь попытаться настрои­ться на заданный канал. После настройки сердечник фиксируется расплавленным парафином.

Для тех, кто хочет более подробно ознакомиться с принципами построения генераторов испытательных те­левизионных сигналов и использованием их для регу­лировки телевизоров, рекомендуется следующая лите­ратура:

Краснов С. К., Иванов В. Г. Контроль и на­стройка цветных телевизионных приемников. — М. Связь, 1973.

Крючков А. А. Радиолюбительские приборы для настройки телевизора. — М.: Радио и связь, 1983.

Ельяшкевич С. А., Кишиневский С. Э. Блоки и модули цветных унифицированных телевизоров, Справочное пособие. — М.: Радио и связь, 1982.

Шер С. И. Приборы для проверки и настройки теле­визоров. — М. : Связь, 1975.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты