Тракт обработки видеосигнала

Рис. 7. Функциональная структурная схема видеочастотного тракта

Функциональная структурная схема видеочастотного тракта приведена на рис. 7. В этом тракте после предварительного усиления в 1 производится обработка полного цветового телевизионного сигнала (ПЦТВС) для частичного освобождения его от помех при передаче и восстановления постоянной составляющей перед подачей этого сигнала на вход модуля­тора ПЧ. В этом же тракте производится частичная предкоррекция нели­нейных искажений. Это осуществляется раздельно для участков амплитудной характеристики от нулевого уровня до уровня "гашения" (в элементе 4) и от уровня "га­шения" до уровня вершин синхроимпульсов (в элементе 6). На верхнем участке амплитудной характеристики в выходных каскадах тракта проис­ходит компрессия синхросигнала. Схемы, обеспечивающие кор­рекцию этих искажений - схемы растяжки синхроимпульсов.

В видеочастотный тракт вводится несколько сигналов отрицательной обратной связи по огибающей, что способствует стабилизации характер­ных уровней в выходном радиосигнале.

Основными помехами, искажающими входной ПЦТВС, являются фоновые помехи и искажения типа "перекосов" импульсов сравнитель­но низких частот (полукадров и строк). Эти искажения легко устраняются при восстановлении средней составляющей в сигнале путем фиксации уровня гашения. Фиксация осуществляется с помощью специальных импульсов, сформированных в элементе 8 из входного сигнала.

В видеотракте производится регенерация синхро-смеси (в элементе 2) путем сильной растяжки синхросигналов и их последующего ограничения до заданного уровня. Благодаря ограничению ПЦТВС освобождается от исходного синхро­сигнала, на место которого замешивается регенерированный, освобожденный от шумов.

Управляющее напряжение обратной связи по уровню вершин син­хроимпульсов как разность опорного напряжения, определяющего номи­нальный уровень вершин синхроимпульсов и напряжения, снимаемого с пикового детектора, подключенного к зонду на выходе передатчика, за­дает в точке "б" степень растяжки синхроимпульсов, компенсирующую их компрессию в тракте передатчика.

Управляющее напряжение обратной связи по уровню гашения полу­чается с помощью ключевой схемы, выделяющей уровень гашения в продетектированном радиосигнале, снимаемом с зонда на выходе передат­чика. Этот уровень сравнивается с опорным напряжением, определяющим номинальный уровень гашения, и разностный сигнал подается в точку "в" выходного УПТ 7 (рис. 7).

В видеочастотном тракте часто помещается предкорректор искаже­ний типа "дифференциальная фаза" (блок 5).

Синтезатор частотструктурно состоит из:

опорного генератора (ОГ);

синтезатора промежуточной частоты (ПЧ) изображения f_ПЧиз;

синтезатора ПЧ ЗС f_ПЧзс;

синтезатора канальной сетки (частот гетеродина f_гет) для перено­са сформированных на ПЧ радиосигналов изображения и ЗС в полосу выделенного ТВ канала.

Требуемую нестабильность частоты (±1 * 10^-7 за год) обеспечивает ОГ с кварцевой стабилизацией, либо стабили­зация частоты от внешнего эталона (при реализации системы смещения несущих частот (СНЧ) с абсолютной нестабильностью выход­ной частоты не более ±1 Гц). Обычно f_ОГ = 5; 10 МГц. Все синтезаторы, ПЧ и канальной сетки, выполнены по схемам импульсно-фазовой авто­подстройки частоты (ИФАПЧ). Стандартные значения промежуточных частот: f_ПЧиз= 38,0 МГц; f_ПЧзс = 31,5 МГц. Частоты на выходе синтезаторов ПЧ изображения и ПЧ ЗС образуют сетку с интервалом 1/12 частоты строк ТВ сигнала: Δf_СНЧ = Δf_стр/12 = 15,625 кГц/12 ≈ 1,3 кГц для реализации возможностей режима СНЧ. В результате син­тезатор ПЧ изображения генерирует частоты f_Пчиз = 38 МГц ± nΔf_СНЧ, где n=1…20.

Рис. 8. Структурная схема син­тезатора

Структурная схема всех трех син­тезаторов приведена на рис. 8. Коль­цо ИФАПЧ состоит из генератора, уп­равляемого напряжением (ГУН), в кон­тур которого включен управляющий элемент (УЭ) — варикап, делителя с переменным коэффициентом де­ления (ДПКД), усилителя постоянного тока (УПТ) и фильтра нижних частот (ФНЧ). В синтезаторе ПЧ изображения частоту синхронизиру­ющего сигнала f_ОГ = 10 МГц делят в делителе с фиксированным ко­эффициентом деления (ДФКД) в N_ДФКД = 7680 раз для получения частоты сетки синтезатора f_с = Δf_СНЧ. Коэффициент деления N_ДПКД меняют в пределах 29204...29164. Напряжение на выходе синтезатора ПЧ изображения имеет амплитуду порядка 0,7... 1,5 В.

Синтезатор канальной сетки вырабатывает сигналы частоты f_гет = f_нес.из + f_нес.зс в рабочем диапазоне частот возбудителя. Шаг сетки частот принят равный 0,25 МГц. Мощность на выходе синтезатора составляет 10...25 мВт на нагрузке 50 Ом.

Тракт ПЧ радиосигнала изображениявключает модуляцион­ное устройство Мод (см. рис. 5), формирователь АЧХ (ФАЧХ), каскады усиления и предкоррекции, в том числе предкорректор интермодуляци­онных искажений ПКИМИ, и устройство суммирования радиосигналов изображения и ЗС на ПЧ Сум.

В тракте ПЧ осуществляют предкоррекцию ХГВЗ и нелинейностей, возникающих прежде всего в блоке усиления мощности. Обеспечиваются уровни дифференциального усиления порядка до 3 %, дифференциальной фазы до 6°, возникает необходимость адаптивной коррекции ХГВЗ, что требует установ­ки предкорректоров в тракте ПЧ.

Повышающий преобразовательчастоты служит для перено­са сформированного сигнала на рабочую частоту f_нес.из = f_гет – f_ПЧ из ТВ радиоканала. При этом происходит инверсия спектра радиосигналов изображения и ЗС, сформированных на ПЧ. Повышающие преобразо­ватели частоты строятся по балансной схеме или на варакторных диодах.

Необходимо усилить и передать на РФ, а затем на АФУ сигнал изображения с выхода формирователя - .

Телевизионный сигнал с выхода формирователя представляет собой синусоиду с частотой 52.5 МГц и амплитудой 1 В.

Если считать, что сопротивление соединительного кабеля равно 50 Ом, то мощность, получаемая с выхода формирователя, будет равна: = = = 10 мВт.

5. Структурная схема тракта усиления радиосигнала изображения ТВРС.

Проектируемая ТВРС должна выдавать 5 кВт мощности. Мощность на выходе следует рассчитать с учетом КПД и КБВ: = 6,2 кВт. Так как мы используем 2 полукомплекта, то мощность активного элемента P_аэ=3,1 кВт

Сигнал поступает на предварительный усилитель (ПУ), затем на предоконечный каскад (ПОК) и, наконец, на оконечный каскад (ОК), после чего не фильтр гармоник. Структурная схема тракта обработки изображения ТВРС представлена на рис. 7.

Рис. 9. Структурная схема тракта усиления радиосигнала изображения ТВРС.

6. Расчет усилительных каскадов