Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 103
Текст из файла (страница 103)
При М = 0,1...0,2 спектр ЧМ сигнала имеет вид рис. 18.3,б. В некоторых профессиональных устройствах магнитной записи, где требуется высокое качество воспроизведения, используются обе боковые полосы ЧМ сигнала, а в бытовых — нижняя и частично подавленная верхняя боковая (рис. 18.3,в). Это приводит к дополнительным искажениям, которые считаются допустимыми для данного класса устройств. 461 ГЛАВА 18.
Запись телевизионных сигналов Черное Белое 5 а) а) 5о — га5-Р 5о-д5 5а 5о+а5 5о+гг5+Р а б) б) Тт о "чм Уо а) ~ ПП а) 50-Ь5 — Р Рнс. 18.4. Преобразованке 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 кзображенкя по строке (черно-белый вкдеоснгнала; в — осциллограмма 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 модулирующую частоту; 2) индекс модуляции значительно меньше, чем в других системах с ЧМ.
Для обеспечения обмена программами частоты, соответствующие определенным уровням ТВ сигнала, стандартизованы, Это нормирование частоты ЧМ сигнала называется расстановкой частот. Рассмотрим преобразование ТВ сигнапа в ЧМ 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 (ггулеИ) намагниченности [79]. е1АСТЬ 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 модуляционноИ 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. Гетеродинный модулятор (модулятор с переносом спектра) работает на высокой частоте (50...100 МГц), которая в последующем понижается другим генератором до требуемоИ 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 ВПСз.
Далее ТВ сигнал подается на варикапы Вг 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 выход- ноИ разностный сигнал будет иметь частоту Уз — У1 = 108,5 — 99,5 = = 9 МГц, а при уменьшении сигнала на 0,5 В гз — ~~ — — 107,5 — 100,5 = = 7 МГц.
Следовательно, при и,„= 1 В девиация частоты равна ~1 МГц. Так как девиация составляет 1,0 % несущей частоты, линеИ- ность модуляционной характеристики достаточно высокая. Кроме того, двойная противофазная модуляция двух генераторов позволяет скомпенсировать нелинейные искажения, возникающие в каждом генерагоре (рис. 18.5,5). Для устранения паразитноИ амплитудной модуляции ЧМ сигнал от каждого генератора поступает на амплитудные ограничители 463 ГЛАВА 18. Запись телевизионных сигналов В а) б! Рис. 18.5.
Гетеродинный частотный модуля- тор: а — структурная схема; б — получение ля- ненной модуляционное характеристике Огры 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 колеба- ниИ мультивибратора, как известно, зависит от постоянноИ времени зарядно-разрядноИ цепи и от напряжения смещения. Если в качестве смещения подать модулирующиИ сигнал, то мгновенная частота ко- лебаниИ мультивибратора будет меняться в соответствии с размахом сигнала. Из-за существенных недостатков (нелинеИность модуляци- онноИ 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 широкоИ 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 псресечениИ.
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 симметричного ограничения в Огр, где подавляется паразитная АМ, примет вид Гг„р. После дифференцирующих цепеИ (ДЦ) в точках пересечения ЧМ сигнала с нулевой осью формируются импульсы У „ф. В формирователе сигнала ФС из диф- ! ! ! !!!! ! тхАСТЫ тг. Телевизионное вещание Выход ФС ФНЧ Вход ПФ Огр ЛД ЧМ сигнала а! сгч и бГ гр Гганф Сгф.,н Рнс. 18.6.
Де- модулятор: а — структурная схе- ма; 6 — графики, лаясняющне работу сгтв 6) ференцированных импульсов формируются однополярные сигналы с удвоенной частотой бгф,рм. 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 сгтв. 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, обеспечивающий высокую скорость перемещения ленты относительно записывающей (воспроизводящей) головки, Видеомагнитофоны — устройства, обеспечивающие запись телевизионных сигналов на магнитную ленту и воспроизведение те.певизионных изображений, — могут строиться по различным схемам. в зависимости от назначения. Современный видеомагнитофон представляет собой сочетание сложного 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 системамн; блоки преобразования и обработки широкополосного видеосигнала, устройства различных видов коррекции и устранения влияния помех на выходной сигнал. 465 ГЛАВА 18. Запись телевизионных сигналов Техника магнитной записи обеспечивает запись-воспроизведение сигналов с длиноИ волны Л„ы = 1 мкм и менее. Для записи телевизионного сигнала с вьюшей частотой уа.в„= 6 МГц потребуется скорость записи из = 1 „„А = 6 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 магнитноИ записи телевизионных сигналов явилось создание аппаратуры, использующей методы поперечно-строчной и наклонно-строчноИ записи. При этом и запись, и воспроизведение осуществляются головками, которые располагаются на вращающемся диске. Следовательно, скорость перемещения ленты-головки н „определяется геометрической суммой окружной линейной скорости вращения головки гг и скорости поступательного движения ленты и: н „= и„+ и созО, а колебания относительной скорости Лн, „определяются как сумма двух составляющих колебаний скорости: (18.4) Ьэ, = Ьи, х сзп соз 8, где 6 — угол наклона строчки записи, или угол между векторами скорости и„и и,.
Первоначально при'поперсчно-строчной записи использовался блок видеоголовок (БВГ) с четырьмя ма| нитными головками. В настоящее время при повсеместном использовании принципа наклонно- строчной записи БВГ могут содерзкать две, четыре, шесть (а в цифровых видеомагнитофонах и большее число) вращающихся головок. Название метода записи — «поперечпо-строчный» или «наклонно- строчный» вЂ” определяется расположением 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. Принцип 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}
