Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Рассмотрим нарушение идентичности возрастающих участков кривой интегрирования. На рис. 9,6 в увеличенном масштабе изображены участки кривых, обведенные кружками на рис. 9.5, В то время как в синхронизирующих импульсах нечетных полей (сплошная линия на графике ин ) остаточный заряд конденсатора от последнего строчного импульса почти равен нулю, в импульсах четных полей он значителен (штриховая линия). Начальные условия интегрирования кадровых импульсов в нечетных и четных полях получаются различными, и это также приводит к нежелательному временнбму сдвигУ Ьа. В этом слУчае он мал (Ьа <,гь1), но достаточен, чтобы нарушить регулярность развертки.
К нарушению идентичности начальных условий интегрирования приводит и наличие строчных импульсов, следующих за синхронизирующими импульсами полей. На рис. 9.5 видно, что разряд конденсатора в четном поле несколько запаздывает (штриховой участок спадающей части пни). Из-за этого к началу следующего синхронизирующего импульса полей в четных и нечетных полях на конденсаторе остаются различные напряжения. Из-за большого промежутка времени между соседними импульсами полей этот остаток заряда сказывается еще меньше, чем остаток от последнего строчного импульса перед импульсом полей, но пренебрегать им не рекомендуется.
Чтобы избежать разницы в форме импульсов после интегрирования, достаточно до и после синхронизирующих импульсов полей ввести по несколько импульсов, следующих с двойной строчной частотой. Такие импульсы называют уравнивавщими. Чем больше уравнивакнцих импульсов, тем точнее может быть выдержано условие идентичности интегрированных импульсов. Таким образом, для получения устойчивой чересстрочной раз- Р34 ~ХАСТЬ П. Принципы построения преобразователей Строчные синхронизирующие Н Начало нечетного поля Н импульсы Л Л Н/2 Л Л Начало четного паля л к к л Импульс кадровой Уравнивающие синхронизации импульсы к л ь Уравнивающие импульсы Рис. 9.7.
Сигнал синхронизации приемника при чересстрочной развертке вертки приходится усложнять форму синхронизирующего импульса полей (рис. 9.7). Моменты синхронизации строчной развертки для наглядности отмечены знаками «пилы». Длительность импульса синхронизации кадровой развертки и число уравнивающих импульсов до и после него выбирают в зависимости от требований к точности синхронизации. Период строчной развертки обозначен на рисунке буквой Н. Отечественным стандартом длительность импульса кадровой синхронизации определяется величиной 2,5Н (160 мкс), а длительность уравнивающих импульсов берется в два раза меньше длительности строчных синхронизирующих импульсов.
Стандартом установлено, что число передних, задних уравнивающих импульсов, а также импульсов, составляющих сигнал синхронизации полей, должно быть равно пяти. Импульсы синхронизации распололсены на площадках гасящих импульсов и составляют 43 % размаха сигнала изображения от уровня черного до уровня белого.
Помещаются они не в середине гасящих импульсов, а несколько ближе к их левому краю. Для работы развертывающих устройств желательно, чтобы синхронизирующие импульсы располагались как моясно ближе к левому краю гасящих импульсов. Действительно, в момент прихода синхронизирующего импульса в приемном устройстве начинается обратный ход развертки. На все время обратного хода экран должен быть погашен гасящим импульсом. Если синхронизирующий импульс сдвинут вправо, то на обратный ход луча приемной трубки будет отведено меньше времени.
При превышении этого времени вследствие каких-либо причин обратный ход луча на экране не будет полностью погашен. С другой стороны, нельзя распологкить строчные сннхронизирующие импульсы непосредственно у левого края гасящего импульса. Сдвиг фронта строчного синхроннзнрующего импульса вправо необходим для предотвращения влияния содержания передаваемого изобрзлсения на форму синхронизирующего импульса.
Этот сдвиг, образующий уступ ГЛАВА 9. Синхронизация развертываюших устройств перед началом строчного синхронизирующего импульса, должен заведомо превосходить длительность переходных процессов в сравнительно узкополосном канале синхронизации. Полоса пропускания канала синхронизации в приемниках составляет 2...3 Мйц, и, следовательно, длительность нестационарных процессов равна приблизительно 0,5 мкс; сдвиг импульса, образующего уступ перед строчным синхронизирующим импульсом, такам образом, пе может быть меньше 0,5 мкс; стандартом установлено его значение 1,5 мкс.
На уступе кадрового гасящего импульса, перед синхронизирующим импульсом полей дол>хны быть расположены пять уравнивающих импульсов. Этим и определяется длительность уступа на кадровом импульсе 12,5Н)). Итак, в сигнале синхронизации телевизионных приемников наиболее сложным по форме является сигнал кадровой синхроннз;щии. Его форма, принятая отечественным стандартом, а также большинством европейских стран и США, является наиболее совершенной. При ее установлении были учтены все факторы, даже в незначительнойй степени влияющие на точность синхронизации. Такая форма позволяет получить хорошее качество чересстрочной разы ртки даже при наиболее простом способе разделения сигналов — г помощью интегрирующих и дифференцирующей цепей.
9.3. Синхронизация генераторов электрических колебаний В теории колебаний методы синхронизации гсы раторов электрических колебаний разделяются на две группы: пах ып иванне частоты колебаний генератора н параметрическая сннхроннз щня. В телевизионной технике захватывание частоты автогснсратора и параметрическую синхронизацию соответственно называют непосредственной и инерционной сипхрояизициейч При непосредственной синхронизации импульсы воздействуют на автогенератор, непосредственно навязывая ему вынужденные колебания с определенными частотой и фазой. Наиболее просто непосредственная синхронизация реализуется при использовании в качестве задающих генераторов мультивибраторов, блокинг-генераторов и других релаксационных генераторов.
Непосредственная синхронизация при реализации проще инерционной. Однако в телевидении она используется не всегда. Вспомним, что по линии связи мелсду ТВ центром и приемником, если не учитывать звукового сопрово'кдения, передаются два сигнала: сигнал изобрюкения и сигналы синхронизации разверток ТВ приемника. Наличие в этой линие помех по-разному сказываетгя па сигналах нзобралсения и синхрошизацпи.
Если синхропизацня рп пюртывающих устройств не нарушается, то изображение люжно ию с1АСТЫ1. Принципы построения преобразователей Синхронизирующие импульсы л Импульсный фазовый детектор Синхронзируемый автогенератор Интегрирующий злемент Рнс. 9.8. Структурная схема системы ФАПЧ получить и при очень больших помехах, при нарушении синхронизации — детке при малых помехах практически вообще невозможно синтезировать изображение. Помехи в радиоканале неодинаково сказываются на синхронизации кадровой и строчной разверток, Синхронизация кадровой развертки меньше подвержена влиянию импульсных помех, так как синхронизирующие импульсы полей выделяются из синхросмеси (так часто называют сигнал синхронизации приемника) с помощью интегрирующей цепи, являющейся фильтром нижних частот и подавляющей импульсные помехи. Дифференцирующая цепь, выделяющая строчные синхронизирующие импульсы, не может защитить генератор строчной развертки от импульсных помех, и канал строчной синхронизации оказывается значительно менее помехозащищенным, чем канал кадровой синхронизации.
Поэтому в первую очередь принимают меры по защите от помех канала строчной синхронизации. Для этого в нем используется инерционная синхронизация. Метод инерционной синхронизации автогенератора — параметрический. Под воздействием внешнего сигнала изменяется тот или иной параметр генератора, определяющий частоту и фазу его колебаний, Этим параметром может быть не только элемент схемы генератора, но и питающие его напряжения. Параметр генератора, используемый для синхронизации колебаний, управляется с помощью системы автоматического регулирования, получившей в телевидении название фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).
В литературе применяется также аббревиатура АПЧиФ вЂ” автоматическая подстройка частоты и фазы. Структурная схема ФАПЧ приведена на рис. 9.8. Синхронизирующие импульсы и колебания синхронизируемого генератора строчной развертки (снимаемые, например, с задающего генератора или с выходного каскада) поступают на импульсный фазовый детектор, где сравниваются их фазы и вырабатывается выуишпог. напряжение, пропорциональное разности мгновенных значеи и и 'з тих фаз. Из-за импульсного характера поступающего на детектор сигнала выходное напряжение получается тысясе импульсным.
! !ггитому после детектора устанавливается интегрирующий элемент (фи истр нижних частот), на выходе которого образуется постоянное или рюкг и ис с величиной и знаком, соответствующими разности фаз г иихрггинзиругоших импульсов и колебаниИ генератора. Это напрязкг лиг. югшсйствуя на управляемый параметр автогенератора, пе- 197 ГЛАВА 9. Синхронизация развертывающих устройств рестраивает частоту его колебаний, обеспечивая необходимую синхронизацию.
Интегрирующий элемент в значительной мере подавляет влияние хаотических помех, так как среднее изменение фазы, вызванное такими помехами, за достаточно большой проме'куток времени равно нулю. Применение системы ч АПЧ позволяет обеспечить не только высокую помехоустойчивость, цо и удобство установки любого заданного значения фазы автогенератора.