Синхронизация развертывающих устройств

Синхронизация развертывающих устройств необходима для получения на экране устройство отображения изображения, геометрически подобного исходному. При синхронизации развертывающих устройств, необходимо обеспечить синхронность и синфазность. Синхронность предполагает одинаковую длительность циклических процессов, а синфазность – одинаковые момента начала и окончания цикла. Синхронизация может обеспечиваться автоматически или принудительно.

При автоматическом способе синхронизации используются отдельные задающие генераторы для каждого из развертывающих устройств. Эти генераторы работают автономно и независимо друг от друга. Для обеспечения синхронизации их настраивают на синхронную и синфазную работу друг относительно друга. Данный способ не требует наличия дополнительных каналов связи, но относительно нестабильности частоты задающего генератора должна быть не хуже 10^-9 Гц в сутки.

При принудительном способе синхронизации, используется отдельный задающий генератор, который вырабатывает синхроимпульсы, задает работу всех развертывающих устройств. В данном случае требуются дополнительные каналы связи для передачи синхроимпульсов развертывающим устройствам.

В системе телевизионного вещания применяется автономно-принудительная синхронизация. Это значит, что синхронность обеспечивается автономно, так как длительности цикла развертывающего элемента заранее известны и жесткофиксированны, а синфазность обеспечивается с помощью синхроимпульсов, входящих в состав телевизионного сигнала. Синхроимпульсы вырабатываются отдельным синхрогенератором, входящим в состав аппаратно-студийного блока. Все синхроимпульсы, входящие в состав телевизионного сигнала, объединяют сигнал синхронизации приемника (ССП). В состав ССП входят строчные и кадровый синхроимпульсы (ССИ и КСИ соответственно), импульсы врезки (ИВ) и уравнивающие импульсы (УИ).

ИВ предназначены для синхронизации строчной развертки во время обратного хода по вертикали. Они передаются в течении кадрового гасящего импульса с частотой, совпадающей с частотой строк (f_строк = 15625 Гц).

УИ предназначены для устранения фазового сдвига между кадровыми синхронизирующими импульсами различных полей, возникающего из-за ИВ при использовании чересстрочной развертки. УИ передаются первые 7,5 строк обратного хода по вертикали с частотой, совпадающей с частотой строчной развертки, но их фаза относительно ИВ сдвинута на пол строки.

Так как ССП передается в составе ПЦТС, их необходимо передавать в полярности, противоположной СЯ. За счет этого, на приемной стороне, ССП можно выделить из ПЦТС с помощью амплитудного преселектора.

Для разделения ССП на составляющие, ССИ и КСИ передают с разной длительностью. Для их выделения из состава ССП, на приемной стороне используют дифференцирующие и интегрирующие цепочки.

Интегрирующая цепочка – реализует функцию интегрирования, и ее отклик будет пропорционален длительности воздействия.

Дифференцирующая цепочка – реализует функцию дифференцирования, и ее отклик будет пропорционален скорости изменения воздействия.

Учитывая, что отклик дифференцирующей и интегрирующей цепи (ИЦ и ДЦ соответственно) отличается при воздействии ССИ и КСИ, для выделения их из состава ССП после ИЦ и ДЦ достаточно использовать ограничитель амплитуд.

В системе синхронизации РУ принята следующая нумерация строк: строки нумеруются по порядку от поля к полю, то есть, первое поле состоит из строк с 1 по 312, второе поле – начиная со второй половины 312 строки и заканчивая 625.

Началом строки принято считать фронт ССИ, началом поля – фронт КСИ.

Первым полем принято считать то поле, в котором фронт импульса резки ближе к фронту КСИ. Система синхронизации телевизионного вещания обладает недостатками:

1) Избыточность. Связана с тем, что синхроимпульсы передаются в одном канале связи с ПЦТС, занимают часть диаметрового диапазона канала связи, не неся при этом информации изображения

2) Низкая помехоустойчивость системы выделения ССИ. Связана с тем, что частота среза ДЦ равна 1..2 МГц, и любой импульс, частота которого выше этого значения, поступающего на вход ДЦ, будет опознан как ССИ.

Данные недостатки устраняются в системах цифрового телевизионного вещания. В данных системах ССП заменяют кодовой последовательностью.

Генераторы разверток

Предназначены для формирования импульсов тока или напряжения такой формы и частоты, чтобы при подаче на отклоняющие системы обеспечить перемещение РЭ по заданному закону и с заданным уровнем нелинейных искажений.

Генераторы разверток делятся на генераторы строчной развертки и генераторы кадровой развертки (ГСР и ГКР соответственно).

Генераторы кадровой развертки по своей структуре более просты. Это связано с тем, что в телевидении, как правило, в качестве отклоняющих систем используют магнитные. Так как магнитные отклоняющие системы обладают инерционностью, которая проявляется на ВЧ, то, следовательно, генераторы кадровой развертки должны включать в свой состав устройство, позволяющее устранить инерционность отклоняющих катушек.

Рассмотрим структурную схему ГКР на основе кадрового субмодуля СИ1 телевизионного преемника четвертого поколения.

ГОХ – генератор обратного хода

ДК – дифференц. Каскад

КК – коммутирующий каскад

ВК – выходной каскад

ГИГ – генератор импульсов гашения

Задающий генератор, собранный на VT1, VT2 обеспечивает автономное генерирование импульсов с заданной частотой. При подаче на его вход КСИ, происходит сброс процесса генерации, и цикл начинается по новой, вне зависимости от того, на каком месте его прервали.

Импульсы, сформированные ЗГ, поступают на ДК, выполненный на VT3, VT4. На второй вход ДК поступают отклоняющие импульсы с кадровых катушек, а так же линейно изменяющееся пилообразное напряжение. Введение такой цепи ОС обеспечивает требуемую линейность и стабильность генератора развертки. С ДК снимается разность между отклоняющими импульсами кадровых катушек и импульсами, сформированными ЗГ. Импульсы, в результате разности, поступают на коммутирующий каскад (КК), собранный на VT5.

Этот каскад обеспечивает поочередное открытие и закрытие выходного каскада (ВК), собранного по двухтактной схеме.

ВК выполнен на VT7, VT8. Эти транзисторы открываются поочередно. В первую половину прямого хода VT7 открыт, а VT8 закрыт. Через открытый транзистор, ток от источника питания протекает через коды отклоняющей катушки. Во вторую половину прямого ходаVT7 закрыт, а VT8 открыт и ток от конденсатора, заряженного в первую половину прямого хода, протекает через VT8 и кадровые отклоняющие катушки.

Так обеспечивается перемещение развертывающего элемента во время прямого хода по вертикали.

В начале обратного хода, VT8 закрывается, за счет чего срабатывает генератор обратного хода и генератор импульсов гашения.

Генератор обратного хода включает в себя цепь вольтдобавки, которая обеспечивает добавление напряжения к напряжению нагрузки, за счет чего, ток в отклоняющих катушках во время «обхода» протекает больший, а, следовательно, перемещение развертывающего элемента происходит быстрее.

Генератор импульсов гашения обеспечивает формирование положительных импульсов напряжения, который поступают на катод или управляющий электрод ЭЛТ, будут надежно запирать электронный прожектор на время обратного хода.

ГСР, помимо основной функции, должен обеспечивать формирование напряжений питания для высоковольтных электродов кинескопа. Это обеспечивается за счет того, что амплитуда отклоняющих импульсов выходного каскада стройной развертки может достигать одного киловольта.

Рассмотрим структурную схему ГСР.

Так как в отклоняющих катушках при частоте стройной развертки значительно проявляется инерционность, то в процессе работы ГСР может возникнуть рассинхронизация как по частоте, так и по фазе. ПО этому, для повышения надежности, в состав ГСР включают систему АПЧиФ (автоматическая подстройка частоты и фазы).

ЗГ формирует колебания с помощью ССИ. Эти колебания поступают на ФИК, который изменяет их фазу на 180°. Это необходимо для синфазного прихода колебаний и опорного сигнала, в качестве которого выступают отклоняющие импульсы, на фазовый детектор, который является основным блоком системы АПЧиФ. Если в процессе работы будет возникать разбежка в фазах колебаний и отклоняющих импульсов, то на выходе фазового детектора будет появляться напряжение ошибки, величина которого будет зависеть от разности фаз. Это и будет регулировать длительность прямоугольного импульса, поступающего на выходной каскад. Под действием этого импульса, выходной каскад обеспечивает формирование импульсов требуемой формы, амплитуды и частоты. Эти импульсы будут поступать на отклоняющую систему устройства коррекции геометрических искажений (УКГИ). Данный трансформатор повышает размах импульсов за счет своего включения обмоток, и обеспечивает их выпрямление. Это и должно поступать на умножитель напряжений (УН), который обеспечивает его увеличение до 25-30 кВ.

УКГИ будет осуществлять модуляцию строчных отклоняющих импульсов кадровыми. Это позволит уменьшить влияние отклоняющих систем друг на друга и обеспечить уменьшение нежелательных искажений.