1
Phần 1
Kỹ thuật truyền hình trắng đen
Chơng 1
Đại cơng về vô tuyến truyền hình
1.1. Nguyên lý chung về vô tuyến truyền hình Mạch
Ghé
PHTK: mạch phối hợp trở kháng.
Để truyền hình đi xa, trung tâm truyền hình biến những tín hiệu quang của
những hình ảnh động thnh những tín hiệu điện (gọi tắt l tín hiệu hình ảnh
video), rồi đa những tín hiệu ny cùng với tín hiệu âm thanh đến máy phát để điều
chế bằng sóng cao tần cực ngắn (gọi l sóng mang).
Tập hợp những tín hiệu ny (gọi chung l tín hiệu truyền hình) đợc bức xạ
dới dạng sóng điện từ qua không gian hoặc truyền bằng cáp đến máy thu.
Mỗi hình ảnh đợc camera ở trung tâm truyền hình phân tích thnh khoảng
520.000 phần tử rất nhỏ (gọi l điểm ảnh) m dới góc nhìn 1 phút (1/60 độ) hay
2
1/3438 Radian thì mắt ta không phân biệt đợc v có cảm giác chúng liền nhau. Các
điểm ảnh mang thông tin về độ chói v mu sắc của vật. Sau đó, camera biến đổi độ
sáng của từng điểm ảnh thnh tín hiệu điện có biên độ điện áp tỉ lệ với độ sáng đó
(nhờ bộ biến đổi quang điện). Đó l quá trình phân tích ảnh ở đi phát.
ở máy thu diễn ra quá trình ngợc lại. Đó l quá trình khôi phục hay tổng
hợp ảnh, biến đổi tín hiệu điện nhận đợc thnh tín hiệu quang, hiện hình ảnh trên
mn hình, nhờ bộ biến đổi điện quang, còn gọi l ống thu hình CRT hoặc mn
hình tinh thể lỏngLCD.
Để chùm tia điện tử của ống thu hình do các tín hiệu hình khống chế không
chỉ phóng vo một điểm trên mn hình, một hệ thống mạch điện đợc bố trí để lái
chúng từ trái sang phải (gọi l quét ngang hay quét dòng) v lái chúng từ trên xuống
dới (gọi l quét dọc, quét mnh hay quét mặt).
Để việc quét ở tất cả các máy thu đồng bộ so với ở đi phát, ngoi tín hiệu
hình ảnh, đi truyền hình còn phát thêm những tín hiệu điều khiển việc quét ở mỗi
dòng, mỗi mnh cho đúng (gọi l tín hiệu đồng bộ ngang v dọc); đồng thời cũng
phát những tín hiệu xoá dấu để tắt các tia quét ngợc ở máy thu không lm lộ ra
những vệt trắng trên mn hình; gọi l những xung xoá hồi ngang (xung tắt dòng) v
hồi dọc (xung tắt mặt)
hình
Biên độ âm Biên độ âm Biên độ âm
10 Các mức tín hiệu - Đỉnh Đồng
bộ
thnh phần so với - Xoá
tín hiệu Video - Mức trắng
- Mức đen
100%
(75
2,5)%
(12,5
2,5)%
(70
2,5)%
100%
(75
2,5)%
(12,5
2,5)
%
(70
2,5)%
100%
(75 2,5)%
1. Số dòng quét mỗi hình l 625
Chất lợng hình phụ thuộc vo độ phân giải. Số dòng quét cng nhiều, chất
lợng hình ảnh cng đẹp. Do đó, việc chọn số dòng quét mỗi hình phải đủ lớn để
đảm bảo sao cho khi mắt ngời cách mn hình một khoảng bằng 6 chiều cao của
hình thì góc tạo bởi mắt ngời đến 2 dòng liên tiếp trên mn hình phải nhỏ hơn 1
phút (1/60 độ). Có nh vậy, mắt ta mới không phân biệt đợc ranh giới giữa 2 dòng
v hình nhìn thấy sẽ mịn, không bị sứa ngang.
Từ đó xác định đợc số dòng quét tơng ứng với các chuẩn FCC, CCIR v
OIRT lần lợt l 525, 625 v 625.
60/1
<
đ
ộ
l
=
6h
h
Hình 1.2. Cách xác định số dòng quét trên mn
Bắ
1
3
5
2
623
4
625
624
622
t đầu quét mnh lẽ Bắt đầu quét mnh chẵn
Đờng quét ngợc
mnh lẽ
Đờng quét ngợc
mnh chẵn
Hình 1.3. Các dòng chẵn v dòng lẽ trong phơng pháp quét
kẽ
4. Tần số quét ngang (quét dòng) l 15.625Hz
A
E D
B
AE
D
C
B
64 s
8 s
56 s
I
q
t
Hình 1.4. Dòng quét ngang có dạng răng ca tuyến tính theo thời
i
5. Tần số quét dọc (quét mnh) l 50Hz
Với cách quét xen kẽ, chu kỳ (thời gian) quét mỗi hình, kể cả quét ngợc l
T
H
=1/50 = 20ms (hoặc 1/60=16,7ms chuẩn FCC). Vậy tần số quét mnh l f
V
=50Hz
I
q
t
t
V
A
B
Hình 1.5. Một dòng quét AB của tín hiệu hình đợc điều chế theo biên độ
â
Xung đồng bộ ngang
Đen hơn tối đen
Tối đen
Đen nhất
Đen vừa
Xám
Trắng
Quét ngợc
Quét thuận
Xung xoá dấu
6
Trong phổ tần của tín hiệu truyền hình, thực ra dải biên dới của sóng mang
hình đã bị đi phát lọc đi một phần lớn để tiết kiệm dải tần vì 2 biên tần mang thông
tin tín hiệu nh nhau. Dải biên còn lại l dải biên trên gọi l dải biên cụt (nyquist)
hì h
8. Tín hiệu tiếng (âm thanh) đợc điều chế theo tần số
Nhờ điều tần nên âm thanh nghe trung thực hơn; ngoi ra trong máy thu
hình kiểu đổi tần tín hiệu trung tần hình v tiếng dễ đi chung với nhau ít nhất cho
đến tầng tách sóng hình. Nhờ vậy, tín hiệu tiếng không bị suy giảm hoặc bị méo khi
tần số ở tầng đổi tần bị xê dịch. Ngoi ra nó còn giảm đợc hiện tợng tiếng lẫn vo
hình.
9. Khoảng cách giữa sóng mang hình v sóng mang tiếng l 6,5MHz
+ Tần số sóng mang cao tần tiếng lớn hơn sóng mang cao tần hình f
RF/S
>f
RF/VID
v
f
RF/S
- f
RF/VID
=6,5MHz
+ Suy ra tần số trung tần hình lớn hơn trung tần tiếng f
IF/VID
>f
IF/S
v
f
f
V
3
f
V
n
f
V
f
H
2
f
H
3
f
H
f
H
+
f
V
f
H
-
f
V
2
f
H
+
đợc.
Tính chất ny đợc ứng dụng trong kỹ thuật truyền hình mu. Phổ của tín
hiệu mu đợc sắp đặt vo các khoảng trống của phổ tín hiệu chói. Trong các hệ
thống tín hiệu truyền hình đo lờng cũng lợi dụng các khoảng trống ny để truyền
các tín hiệu kiểm tra.
1.3. Sơ đồ khối của máy thu hình trắng đen
(đợc biểu diễn trong hình 1.8)
1.4. Chức năng của các khối 8
+ Khối khuếch đại cao tần:
Khối ny thờng dùng một transistor, có mức nhiễu thấp dùng để khuếch đại
tín hiệu thu đợc từ anten, lm tăng tỉ số tín hiệu trên nhiễu nên hình rõ nét hơn.
Ngoi ra, do tính đơn hớng khối có tác dụng phân cách mạch dao động ngoại sai v
anten.
+ Khối trộn sóng:
Dùng để tạo tín hiệu có tần số trung gian (trung tần). Trong các máy thu siêu
ngoại sai, các tín hiệu của các kênh khác nhau vo máy thu từ anten sẽ đợc trộn với
tín hiệu dao động ngoại sai để tạo ra tín hiệu trung tần có tần số ổn định. Nhờ vậy,
tín hiệu ny dễ dng đợc khuếch đại, qua các tầng khuếch đại có hệ số khuếch đại
lớn v ổn định, mạch dễ thực hiện trung ho nên không phát sinh dao động tự kích.
Bộ trộn thờng dùng Transistor có đặc tính ngõ vo có độ phi tuyến lớn v lm việc
với dòng nhỏ để hiệu suất trộn sóng cao hơn.
+ Khối dao động ngoại sai:
Tạo ra tín hiệu hình sine tần số f
oi
để đổi tần tín hiệu đến máy thu theo công
KĐCT
Mạch
Tr
ộ
n
Dao
Đ
ộ
n
g
T.sóng
Hình
KĐại
Thúc
KĐCS
Hình
KĐTT
Hình
Tách
x
g
đb
ộ
+ Khối tách sóng tín hiệu hình:
Để lấy tín hiệu hình ra khỏi tín hiệu trung tần hình. Khối ny thờng dùng
một Diođe để tách sóng biên độ, lấy tín hiệu video ra khỏi trung tần hình. Trong tín
hiệu tách ra, còn có tín hiệu trung tần thứ 2 của tiếng (SIF), dạng điều chế FM, có
tần số l 4,5MHz, 5,5MHz hoặc 6,5MHz tơng ứng với các chuẩn FCC, CCIR hoặc
OIRT.
+ Khối khuếch đại thúc tín hiệu hình:
Do biên độ tín hiệu video cần đủ lớn để cung cấp cho tầng AGC khoá, tầng
tách xung đồng bộ, tầng khuếch đại tín hiệu hình nên để giảm ảnh hởng nặng tải
lên tầng tách sóng hình, ngời ta thiết kế thêm tầng khuếch đại thúc. Đối với tín hiệu
hình, tầng ny lm việc ở chế độ C chung nên chỉ khuếch đại dòng, nhng trở kháng
vo của nó lớn nên giảm ảnh hởng nặng tải lên tầng tách sóng.
nhau trên mn hình có độ sáng tối (độ chói) thay đổi v tạo ra hình ảnh.
+ Cổng AGC:
Để ổn định độ tơng phản của hình, giảm ảnh hởng của hình biến đổi theo
cờng độ sóng thu đợc ở anten, ngời ta dùng mạch tự động điều chỉnh độ lợi (hệ số
khuếch đại) AGC. Mạch đo biên độ tín hiệu hình, qua đó chỉnh lại độ lợi của các
tầng khuếch đại trung tần v cao tần.
Trong các máy thu hình Transistor, ngời ta dùng kỹ thuật AGC khoá (cổng
AGC) để giảm sự gây rối bởi các nhiễu biên độ cao trong tín hiệu hình. Mạch AGC
chỉ mở để đo biên độ của xung đồng bộ ngang v căn cứ vo đó để điều chỉnh lại độ
lợi, còn trong các khoảng thời gian còn lại thì mạch đóng cổng.
+ Khuếch đại AGC (AGC Amp):
Khuếch đại tín hiệu AGC nhằm tăng hiệu quả cho việc tự động điều chỉnh.
+ Trễ AGC (AGC Delay):
Tác dụng thờng xuyên của mạch AGC vo tầng khuếch đại cao tần sẽ lm
tăng nhiễu hột v giảm chất lợng của hình. Mạch trễ AGC có tác dụng chỉ cho tín
hiệu AGC tác động vo mạch khuếch đại cao tần khi tín hiệu vo anten quá lớn, tác
động giảm độ lợi của tầng khuếch đại trung tần không bù đủ cho mức tăng của tín
hiệu vo, lúc đó mạch trễ AGC sẽ cho tín hiệu AGC qua mạch khuếch đại cao tần
lm giảm độ lợi của nó, tránh cho nó bị bảo ho vì tín hiệu vo quá lớn.
+ Khối tách xung đồng bộ, khuếch đại xung v đảo pha xung:
Để đồng bộ tín hiệu giữa máy phát v các máy thu, trong tín hiệu truyền hình,
ngoi tín hiệu hình, ngời ta còn phát đi các xung đồng bộ dọc v đồng bộ ngang.
Khối ny tiến hnh tách các xung đồng bộ, khuếch đại v có khi đảo pha chúng để
11
thực hiện đồng bộ các mạch quét ngang v dọc để giữ cho hình ảnh đứng yên theo
chiều ngang v theo chiều dọc trên mn hình.
+ Khối quét dọc gồm dao động dọc, khuếch đại thúc v khuếch đại công suất
dọc:
Dao động dọc có tần số 50 Hz (CCIR, OIRT) hoặc 60Hz (FCC) đợc tạo ra từ
công suất dọc, âm thanh, v cung cấp điện cho chân đèn hình gồm lới mn (Screen)
lới hội tụ (Focus)