Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 105
Текст из файла (страница 105)
461 ГЛАВА 18. Запись телевизионных сигналов Черное Белое У а) а) )о — АУ-Р ь» )о — кУ Уа )о+)З) .1о+АУ+Евак б) б) Тч о "чм е в) ~ ПП го о г) !Й5НБН5~ а) )о-а) — л Рис. 18.4. Преобразованае ТВ сигнала в ЧМ сигнал н его запись на магнитную ленту: переход); б — осциллограмма — результат действия магнит- Рис. 18.3. Идеализированные спектры ТВ н ЧМ сигналов а — участок нзображення по строке (черно-белый видеосигнала; з — осцнллограмма ЧМ сигнала; г ного поля головки Таким образом, используемая в магнитной видеозаписи частотная модуляция отличается от обычных систем ЧМ двумя основными особенностями: 1) несущая частота незначительно превышает верхнюю модулируюшую частоту 2) индекс модуляции значительно меньше, чем в других системах с ЧМ.
Для обеспечения обмена программами частоты, соответствующие определенным уровням ТВ сигг~апа, стандартизованы, Это нормирование частоты ЧМ сигнала называется расстановкой частот. Рассмотрим преобразование ТВ сигнала в «1М сигнал и его запись на магнитную ленту (рис. 18.4). Объект передачи (рис. 18.4,а), состоящий из протяженных черного и белого участков, преобразуется в ТВ сигнал и,. Далее сигналом и, модулируется генератор, на выходе которого получается ЧМ сигнал ичм, который подается на записывающие головки; Т„и Те — периоды ЧМ колебаниИ, соответствующие передаче уровней черного и белого.
В результате воздействия магнитного поля головки на ленту она намагничивается, и остаточная намагниченность может быть представлена в виде элементарных магнитов, расположенных по длине ленты (рис. 18.4,г). Магнитная индукция для черного и белого участков одинакова— материал доведен до насыщения. Информация отразилась на ленте в линейной плотности переходов (нулей) намагниченности [79]. згАСТЬ 1з'. Телевизионное вещание 18.2. Частотные модуляторы и демодуляторы для магнитной записи ТВ сигналов Преобразование ТВ сигнала в ЧМ сигнал осуществляется в ЧМ генераторах.
Магнитная запись сигналов диктует определенные требования к параметрам системы ЧМ. Это малые нелинейные искажения модуляционной характеристики (не более 1...2 %), исключение прямого прохождения модулирующего сигнала в канал ЧМ, небольшое значение паразитной амплитудной модуляции. В современных устройствах записи используются два вида частотных модуляторов: гетеродинные и прямые. Гетеродннный модулятор (модулятор с переносом спектра) работает на высокой частоте (50...100 МГц), которая в последующем понижается другим генератором до требуемой частоты.
Прямой модулятор (чаще мультивибратор) работает на той частоте, которая записывается на ленту. В профессиональных устройствах записи, где требуется высокое качество изображения, используют гетеродинные модуляторы. Структурная схема такого модулятора показана на рис. 18.5,а. На усилитель подается полный ТВ сигнал, который на выходе разветвляется на два одинаковых канала, состоящих из двух высокочастотных генераторов Гг и Гз со средними частотами 100 и 108 МГц соответственно. Восстановление постоянной составляющей ТВ сигнала осуществляется с помощью схем ВПСг и ВПСю Далее ТВ сигнал подается на варикапы В~ и Вз, емкость которых зависит от напряжения.
Эта емкость входит в колебательный контур генераторов Г~ и Гз и определяет генерируемую ими частоту. Варикапы управляются противофазно. При увеличении напряжения на входах генераторов частота одного генератора уменьшается, а другого — повышается. Если входное напряжение равно О, то частота выходного сигнала равна разности частот 6 — 71 = 108 — 100 = 8 МГц. Если крутизна модуляционной характеристики каждого генератора равна 1 МГц/В, то при увеличении напряжения на 0,5 В выходной разностный сигнал будет иметь частоту 7з — 11 = 108,5 — 99,5 = = 9 МГц, а при уменьшении сигнала на 0,5 В уз — ~~ = 107,5 — 100,5 = = 7 МГц.
Следовательно, при и,„= 1 В девиация частоты равна ~1 МГц. Так как девиация составляет 1,0 % несущей частоты, линейность модуляционной характериствки достаточно высокая, Кроме то~о, двойная противофазная модуляция двух генераторов позволяет скомпенсировать нелинейные искажения, возникающие в каждом генераторе (рис.
18.5,5). Для устранения паразитной амплитудной модуляции ЧМ сигнал от пах дого генератора поступает на амплитудные ограничители йбЗ ГЛАВА 18. Запись телевизионных сигналов Ва а) б) Рис. 18.5. Гетеродинный частотный модуля- тор: а — структурная схема; о — получение ли- неиной модуляционнои характеристики Огрм Огра, затем на смеситель См, где выделяется разностная частота. Фильтр нижних частот и усилитель необходимы для окончательного формирования ЧМ сигнала.
В бытовых видеомагнитофонах частотные модуляторы чаще всего строят по схеме мультивибратора. Частота собственных колебаний мультивибратора, как известно, зависит от постоянной времени зарядно-разрядной цепи и от напряжения смещения. Если в качестве смещения подать модулирующий сигнал, то мгновенная частота колебаний мультивибратора будет меняться в соответствии с размахом сигнала. Из-за существенных недостатков (нелинейность модуляционной характеристики и др.) ЧМ прямого типа не применяются в профессиональных видеомагнитофонах. При выборе метода детектирования ЧМ сигнала, воспроизведенного с магнитной ленты, необходимо учитывать, что демодулятор должен обеспечивать: линейную демодуляционную характеристику в широкой полосе частот, возможность разделения спектра модулирующего и модулированного сигналов при модулирующих частотах, близких к несущей. В настоящее время наиболее распространены демодуляторы — дискриминаторы в виде счетчика импульсов с удвоением частоты.
Принцип действия такого дискриминатора заключается в выделении нулевых пересечений ЧМ сигнала н в определении частоты повторения этих пересечениИ. Структурная схема такого демодулятора и графики, поясняющие его работу, показаны на рис. 18.6. Сигнал ЧМ поступает на фильтр ПФ, ограничивающий полосу частот сигнала Учм. Частотно-модулированное колебание после глубокого двустороннего симлеетричного ограничения в Огр, где подавляется паразитная АМ, примет вид У,„р. После дифференцирующих цепей (ДЦ) в точках пересечения ЧМ сигнала с нулевой осью формируются импульсы Улнф.
В формирователе сигнала ФС из диф- ! ! ! !!!! ! суАСТЫ тт. Телевизионное вещание Выход Фс Фггч Вход пФ О р ДЦ ЧМ сигнала а! Пчм 1Г гр Гга„ф Рис. 18.6. Де- модулятор: а — структурная схе- ма; 6 — графики, поясняющие работу Птв бу ференцированных импульсов формируются однополярные сигналы с удвоенной частотой Уф,ри. Число импульсов, приходящих в единицу времени, прямо пропорционально частоте ЧМ сигнала, поэтому, выделив низкочастотную составляющую из этой последовательности импульсов ФНЧ, полоса пропускания которого соответствует полосе частот ТВ сигнала, на выходе получим исходный ТВ сигнал сути.
18.3. Методы магнитной записи телевизионных сигналов Общие сведения. Наиболее распространенным в настоящее время является метод наклонно-строчной магнитной записи телевизионных сигналов на магнитную ленту блоком вращающихся магнитных головок, обеспечивагощий высокую скорость перемещения ленты относительно записывающей (воспроизводящей) головки. Видеомагнитофоны — устройства, обеспечивающие запись телевизионных сигналов на магнитную ленту и воспроизведенис телевизионных изобраисетгий, — могут строиться по различным схемам.
в зависимости от назначения. Современный видеомагнитофон представляет собой сочетание слоисного механического и электронного устройств. В него входят: механизмы транспортировки ленты и вращения головок, которые работают одновременно и синхронно, что обеспечивается различными по принципу действия следящими системами; блоки преобразования и обработки широкополосного видеосигнала, устройства различных видов коррекции и устранения влияния помех на выходной сигнал. ГЛАВА ЗВ. Запись телевизионных сигналов Техника магнитной записи обеспечивает запись-воспроизведение сигналов с длиной волны А„ш = 1 мкм и менее.
Для записи телевизионного сигнала с высшей частотой га,а, = 6 МГц потребуется скорость записи из = 1мзхл = б м/с. Транспортировка магнитной ленты с такой скоростью при продольном, как в аудиомагнитофоне, расположении дорожек записи нецелесообразна из-за слозкности реализации, нерационального использования площади пленки (низка плотность записи) и большого расхода ленты. Решающим шагом в развитии техники магнитной записи телевизионных сигналов явилось создание аппаратуры, использующей методы поперечно-строчной и наклонно-строчной записи.
При этом и запись, и воспроизведение осуществляются головками, которые располагаются на вращающемся диске. Следовательно, скорость перемещения ленты-головки и „определяется геометрической суммоИ окружноИ линейной скорости вращения головки гг и скорости поступательного движения ленты и: н „= ьг+ и соз8, а колебания относительной скорости Лп„„определяются как сумма двух составляющих колебаниИ скорости: (18.4) с1н, = Ьн„ш Ьн сов 8, где 8 — угол наклона строчки записи, или угол между векторами скорости и„и и . Первоначально при'поперечпо-строчной записи использовался блок видеоголовок (БВГ) с четырьмя магнитными головками. В настоящее время при повсеместном исполь ювшши принципа наклонно- строчной записи БВГ могут содсрзкать две, четыре, шесть (а в цифровых видеомагнитофонах и большее число) вращающихся головок.
Название метода записи — «попсречно-строчныИ» или «наклонно- строчный» вЂ” определяется располозкепием магнитных строчек на ленте. Если строчки записи располагаются почти перпендикулярно основанию ленты, запись называется поперечно-строчной, если же строчки записи образуют с нижним краем ленты небольшой угол, запись называется наклонно-строчной. Прин,ип поперечно-строчной и наклонно-строчной записи показан на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
