tìm hiểu về máy thu hình màu

tìm hiểu về máy thu hình màu

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, xem truyền hình đã trở thành một nhu cầu thiết yếu của con người Trước đây, khi khoa học và công nghệ chưa phát triển con người mới chỉ sáng tạo được những chiếc máy thu hình đen trắng, chất lượng hình ảnh không tốt, hiệu suất thấp, tiêu thụ nhiều năng lượng, phục vụ được một số ít nhu cầu của con người Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhu cầu của con người tăng lên, yêu cầu xem được cả những hình ảnh màu có trong thực tế Do vậy, những chiếc máy thu hình màu dần ra đời, cùng với những sự thay đổi và nhiều tiện ích hơn Trong đề tài này, nhóm chúng em tìm hiểu về máy thu hình màu Trong suốt quá trình nghiên cứu và tìm hiểu, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ rất tận tình của các thầy, cô giáo trong trường và nhất là thầy Trần Trung Dũng Chúng em xin gửi lời cám ơn tới tất cả các thầy cô và đặc biệt là thầy Trần Trung Dũng

Do thời gian có hạn nên vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình tìm hiểu Vì vậy, rất mong nhận được những lời đóng góp của bạn bè và thầy cô Chúng em xin chân thành cám ơn

NHÓM 5

MỤC LỤC

MÁY THU HÌNH MÀU

I. Khái niệm chung về truyền hình màu

1. Khái niệm

Truyền hình đen trắng là bước mở đầu cho việc truyền hình ảnh có trong thực

tế đi xa, nó đã được nghiên cứu và chế tạo hoàn chỉnh trong những năm 1960 Ngày nay truyền hình đen trắng đã được sử dụng hầu hết tại các nước trên thế giới, cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành điện tử, chất lượng linh kiện điện tử ngày càng cao và do đó chất lượng của hệ thống truyền hình ổn định cao, chất lượng tốt Tuy nhiên, truyền hình đen trắng chưa có khả năng truyền đi các hình ảnh, các cảnh vật thiên nhiên đầy màu sắc sống động trong thực tế Do đó, truyền hình màu là bước phát triển tiếp theo của truyền hình đen trắng

Truyền hình màu phát triển trên nền tảng của truyền hình đen trắng Do vậy, hệ truyền hình màu phải đảm bảo tính kết hợp với truyền hình đen trắng Cụ thể là người ta phải làm máy phát màu và máy thu màu sao cho khi phát màu thì cả máy thu đen trắng vẫn thu được ảnh đen trắng và khi phát đen trắng thì máy thu màu cũng phải thu được tín hiệu của truyền hình đen trắng

Như vậy có nghĩa là máy thu đen trắng sẽ luôn thu được tín hiệu hình đen trắng còn máy thu màu sẽ thu được hình ảnh màu khi phát màu và thu được hình ảnh đen trắng khi phát đen trắng

II. Sơ đồ khối máy thu hình màu

1. Sơ đồ khối

Sơ đồ khối của máy thu hình màu được chia làm 7 phần:

 Phần cao tần, trung tần, tách sóng bao gồm các khối: khối kênh UHF, khối kênh VHF, khuếch đại trung tần, tách sóng, mạch AFC, mạch AGC

 Phần đường tiếng bao gồm: khối trung tần tiếng, hạn biên, tách sóng tiếng, công suất tiếng

 Phần đường hình màu bao gồm: khối xử lý chói, giải mã màu, các mạch ma trận, các mạch khuếch đại màu cuối, mạch cân bằng trắng

 Phần đồng bộ và tạo xung quét bao gồm các khối: tách xung đồng bộ, quét dòng, quét mành, xóa tia quét ngược, chỉnh lưu cao áp

 Phần vi xử lý điều khiển bao gồm các khối: nhận điều khiển từ xa, mạch vi

xử lý

 Phần nguồn bao gồm: mạch khử từ, chỉnh lưu, lọc tạo nguồn cấp

 Đèn hình màu

Hình 1 Sơ đồ cấu tạo máy thu hình đen trắng

2. Chức năng các khối

a. Phần cao tần, trung tần, tách sóng

Phần cao tần , trung tần, tách sóng có nhiệm vụ chọn lọc tín hiệu truyền hình từ phía đài phát gửi tới, sau đó khuếch đại sơ bộ để cho tín hiệu lớn hẳn lên để át nhiễu từ các kênh truyền hình khác hoặc từ các sóng điện từ khác tác động vào

 Hộp kênh UHF: xử lý các kênh truyền hình có tần số sóng mang nằm trong dải UHF

 Hộp kênh VHF: xử lý các kênh truyền hình có tần số sóng mang nằm trong dải VHF

Ngoài ra khối hộp kênh còn làm nhiệm vụ:

+ Phối hợp trở kháng giữa anten và tầng khuếch đại cao tần

+ Cần đạt được tỷ số tín hiệu trên tạp âm lớn, sao cho độ nhiễu nhỏ

+ Có độ khuếch đại lớn và có chiều rộng dải thông là 8MHz

+ Có khả năng dao động tự kích nhỏ và ngăn cản được tín hiệu dao động không quay trở lại anten của tầng trộn tần

+ Thu tín hiệu từ mọt đài phát bằng nguyên lý cộng hưởng, nhiều đài phát cùng đến máy thu nhưng tín hiệu từ đài phát nào có tần số trùng với tần số

mạch cộng hưởng sẽ được thu vào Sau đó khuếch đại tín hiệu đã thu được bằng mạch khuếch đại cao tần, do dải tần của toàn bộ sóng truyền hình tương đối rộng nên người ta chia làm 3 dải sóng:

- dải VHL từ kênh 1 đến kênh 3

- dải VHF từ kênh 4 đến kênh 12

- dải UHF từ kênh 21 đến kênh 63

- các kênh 13 đến 20 không dung trong lĩnh vực truyền hình

+ Tạo dao động nội cung cấp cho mạch

+ Đổi tần thông qua mạch trộn tần, tín hiệu từ đài phát được trộn với tần số

dao động nội để tạo thành tín hiệu trung tần, tín hiệu trung tần có tần số cố định từ 31,5MHz đến 38MHz

 Mạch khuếch đại trung tần

Nhiệm vụ của mạch khuếch đại trung tần + Lấy ra tần số trung tần trung của tín hiệu truyền hình

+ Khuếch đại trung tần chung cho biên độ lên hàng vạn lần

+ Bảo đảm chọn lọc 40dB đối với các kênh lân cận kể cả mang hình và mang tiếng

+ Đảm bảo độ khếch đại điều khiển được 40dB đến 60 dB

 Mạch tách sóng

Sử dụng một diode tiếp điểm cao tần để tách lấy tín hiệu hình ảnh ra khỏi sóng mang sau đó khuếch đại sơ bộ tín hiệu

Nhiệm vụ:

+ Tách sóng AM để lấy ra tần số tín hiệu Video và đưa ra khuếch đại thị tần

+ Thực hiện tách sóng phách để lấy tần số trung tần tiếng lần hai rồi đưa tới mạch khuếch đại trung tần tiếng :

fTTT – fTTH = 6,5 MHz

 Khối AFT, AFC: Mạch tự động điều chỉnh tần số ngoại sai

AFC(Automatic Frequency Control) và mạch tự động dừng dò( Auto Frequency Tuning)

Trong quá trình dò kênh, khi thu được tín hiệu nét nhất thì quá trình dò kênh tự động dừng lại hoặc tự động nhớ, như vậy phải có một mạch phát hiện điểm tín hiệu nét nhất đó => đó chính là mạch AFT trên IC trung tần Mạch AFT tách một phần tín hiệu Video ở đầu ra trung tần để tạo điện áp AFT Khi không có tín hiệu chân AFT có điện áp thấp, khi có tín hiệu điện

áp AFT tăng lên Trong quá trình dò kênh khi thu được tín hiệu thì điện áp

AFT tăng dần đến điểm nét nhất thì điện áp AFT không tăng và bắt đầu giảm => đó chính là điểm có tín hiệu tốt nhất

Điện áp AFT được đưa về chân AFC của vi xử lý để thực hiện quá trình dừng dò kênh và nhớ kênh tự động

Ở quá trình dò tay, khi thu được tín hiệu thì điện áp AFT tăng để báo về vi

xử lý để dừng quá trình dò kênh tại điểm nét nhất

Nếu ta đặt chế độ dò kênh tự động thì mỗi khi điện áp AFT tăng đến đỉnh thì IC vi xử lý tự động nhớ tại điểm điện áp đó

 Khối AGC: Auto Gain Control

Đây là mạch tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại cho tầng khuếch đại cao tần và khuếch đại trung tần hình lần thứ nhất nhằm giữ cho hình ảnh, âm thanh ở đầu ra của tivi luôn đồng đều trong suốt quá trình làm việc, mặc dù tín hiệu đến máy thu hình là thay đổi

b. Phần đường tiếng

 Khối khuếch đại trung tần tiếng: thực hiện khuếch đại tín hiệu trung tần tiếng SIF lên đủ lớn sau đó đưa tín hiệu lên mạch hạn biên

 Mạch hạn biên: có nhiệm vụ khử điều biên ký sinh của tín hiệu hình lên tín hiệu tiếng điều tần

 Khối tách sóng tiếng: có nhiệm vụ tách sóng điều tần để lấy ra tín hiệu âm tần fa đưa vào khối khuếch đại âm thanh

 Khối khuếch đại công suất tiếng: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm thanh

để đưa ra loa

c. Phần đường hình

 Khối xử lý chói:

+ Thực hiện tách tín hiệu chói UY từ tín hiệu Video sau đó khuếch đại đén giá trị cần thiết đưa và ma trận

+ Làm trễ tín hiệu chói Uy để đảm bảo cho tín hiệu chói và các tín hiệu màu cùng đến đầu vào mạch ma trận nhằm làm cho ảnh màu và ảnh đen trắng trùng khít nhau

+ Nén tần số tín hiệu hiệu màu và sóng mang màu lúc thu chương trình truyền hình đen trắng (làm cho tín hiệu chói trung thực hơn)

+ Thực hiện điều chỉnh tương phản và độ sáng của truyền hình màu Đa số các máy thu hình màu hiện nay đều có các mạch tự động điều chỉnh độ sáng ( ABL)

 Khối giải mã màu

Là khối quan trọng của máy thu hình màu, nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng truyền hình màu bao gồm đường kênh màu và kênh đồng bộ màu có nhiệm vụ:

+ Tách tín hiệu màu Uc từ tín hiệu Video, sau đó khuếch đại đủ lớn và đưa vào mạch giải mã màu Đầu ra của mạch giải mã màu là các tín hiệu hiệu màu UR-Y , UB-Y

+ Mạch đồng bộ màu thực hiện tách tín hiệu đồng bộ màu từ tín hiệu Video và xung dòng đưa về để đồng bộ

+ Tự động tắt khối màu lúc thu chương trình truyền hình đen trắng hoặc thu chương trình truyền hình màu khác hệ hay mức thu tín hiệu ở lối máy thu hình quá yếu

 Khối ma trận G – Y

Có nhiệm vụ khôi phục tái tạo lại tín hiệu màu thứ 3 là UG - UY từ hai tín hiệu UR – UY và UB – UY theo biểu thức:

UG - UY = -0.59( UR – UY ) – 0.19( UB – UY)

Ma trận này nằm trong IC giải mã màu

 Khối ma trận R, G, B

Có 4 tín hiệu cùng đưa tới UY, UR – UY, UB – UY, UG - UY để thực hiện khôi phục lại 3 tín hiệu màu cơ bản là UR, UG, UB theo biểu thức:

UR = (UR – UY) + UY

UG = ( UG - UY) + UY

UB = ( UB – UY) + UY

Ma trận này được thực hiện ở 3 tầng khuếch đại màu cuối

 Khối khuếch đại màu cuối

Bao gồm:

+ khuếch đại màu đỏ (Red)

+ khuếch đại màu lục(Green)

+ khuếch đại màu lam( Blue)

Ba tầng khuếch đại riêng biệt cho 3 tín hiệu màu cơ bản đến giá trị đủ lớn

để đảm bảo có thể điều khiển được dòng điện tử phát ra 3 Katôt đèn hình màu

Hệ số khuếch đại của các tầng khoảng 35dB đến 40dB và giá trị điện áp ra

từ 60V đến 200V( tùy thuộc vào loại đèn hình màu sử dụng trong thu hình màu)

 Khối điều chỉnh cân bằng trắng

Thực tế nó không phải là một khối riêng biệt mà chỉ là một bộ phận điều khiển nằm ngay trong 3 tầng khuếch đại màu cuối

Nhiệm vụ : điều chỉnh cường độ dòng điện của 3 Katôt đèn hình màu sao cho đúng tỉ lệ pha trộn:

UY = 0.3UR + 0.59 UG + 0.11UB

để toàn bộ màn hình lúc không thu được tín hiệu truyền hình hoặc thu chương trình truyền hình đen trắng thì màu của màn hình là đen trắng,

không bị nhuốm màu Như vậy lúc thu chương trình truyền hình màu ảnh mới trung thực

d. Phần đồng bộ và tạo xung quét

 Khối tách xung đồng bộ: bao gồm mạch tách xung đồng bộ, khuếch đại và phân chia xung đồng bộ

Nhiệm vụ: Mạch tách xung đồng bộ để lấy ra tín hiệu xung đồng bộ dòng

và xung đồng bộ mành để đưa tới điều khiển khối quét dòng và quét mành sao cho nhịp quét đồng bộ phía máy phát Các xung quét dòng fh =

15750Hz và quét mành fv = 60Hz được đẫn lên cuộn lái tia, tạo ra từ trường lái các tia điện tử lần lượt bắn phá các điểm phát màu tương ứng trên màn hình theo quy luật từ trái sang phải, từ trên xuống dưới làm cho mọi điểm trên màn hình được các tia điện tử bắn vào

 Khối quét dòng: Tạo xung răng cưa để quét dòng

Yêu cầu chức năng của khối quét dòng:

+ Có độ ổn định cao, có thể đồng bộ tốt, chống được nhiễu

+ Trong thời gian quét, dòng quét phải tuyến tính, có biên độ không đổi + Thời gian xóa dòng quay trở lại phải đúng với yêu cầu của từng hệ + Đảm bảo trị số điện áp

+ Tạo ra cao áp 1 chiều phù hợp với yêu cầu

+ Tự phát xạ và gây nhiễu ở mức nhỏ nhất

Ngoài các yêu cầu và chức năng trên, khối quét dòng của máy thu hình màu còn đảm nhiệm thêm các chức năng sau để đảm bảo ảnh truyền hình có chất lượng cao và ổn định:

+ Cung cấp xung điện áp cho mạch tạo dòng điện, cho kênh đồng bộ màu + Cung cấp xung điện áp cho mạch sửa méo gối

Do chức năng đảm nhiệm nhiều hơn nên công suất tiêu thụ lớn Do vậy mạch điện trong khối quét dòng của máy thu hình màu phức tạp hơn so với máy thu hình đen trắng

 Khối quét mành: Tạo xung răng cưa quét mành

Mạch điện của khối quét mành phải đảm bảo những yêu cầu sau:

+ Cho điện áp răng cưa lớn, độ tuyến tính cao

+ Thời gian xóa đúng với giá trị yêu cầu của từng hệ

+ Có tần số 50Hz hoặc 60Hz ổn định, không phụ thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ và điện áp

+ Bảo đảm sự chắc chắn tự điều khiển đồng bộ, các xung nhiễu không gây ảnh hưởng

Ngoài ra nó còn cung cấp điện áp tần số quét mành cho mạch tạo dòng điện đồng quy ( nếu có), mạch sửa méo gối và mạch đồng bộ màu trong máy thu hình màu

 Khối xóa tia quét ngược: Mạch phối hợp để xóa tia quét ngược.

 Khối chỉnh lưu cao áp: Mạch chỉnh lưu cao áp tạo điện áp một chiều

14000V đến 22000V để cung cấp cho Anôt đèn hình

e. Phần vi xử lý điều khiển

Nhằm đáp ứng yêu cầu cao của người sử dụng, người xem không cần phải đến cạnh máy để điều chỉnh mà dùng điều khiển từ xa để điều chỉnh hoạt động của máy thu hình Thực hiện được những điều trên là nhờ hệ vi xử lý hoạt động

 Khối nhận điều khiển: Mạch tiếp nhận điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại

 Khối vi xử lý: Mạch vi xử lý, xử lý các tín hiệu để điều khiển các hoạt động của máy thu hình

f. Phần nguồn

 Khối khử từ dư: Mạch khử từ dư là mạch tạo ra dòng điện biến thiên với biên độ rất lớn từ vài mA đến Ampe, chạy qua một cuộn dây điện cảm trong một thời gian rất ngắn để tạo ra từ trường mạnh để khử hết từ dư đọng lại trên màn chắn, màn che từ, đai giữ đèn hình hoặc từ trường bên ngoài và từ trường Trái Đất gây ra

Mạch khử từ dư cứ mỗi lần bật máy lên làm việc một lần để xóa sạch các vết ố trên màn hình do từ dư gây ra

 Khối tạo nguồn cấp: Bao gồm các mạch chỉnh lưu, lọc và ổn áp để tạo ra các mức điện áp một chiều cần thiết để nuôi máy thu hình

• Mạch chỉnh lưu: Biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều nhưng mấp mô

• Mạch lọc: Lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu cho nguồn 1 chiều bằng phẳng

• Mạch ổn áp: Giữ một điện áp cố định cung cấp cho máy thu hình

g. Đèn hình màu

Đèn hình màu là khâu cuối cùng của máy thu hình Chất lượng của nó ảnh hưởng lớn đến ảnh truyền hình, hơn nữa xét về giá thành của máy thu hình màu nó cũng chiếm tỷ lệ tương đối lớn

Đèn hình màu là thiết bị biến đổi các tín hiệu điện thành tín hiệu quang ( ảnh màu) lúc thu chương trình truyền hình màu Đèn hình màu có nhiều loại, có loại có tới 3 súng điện tử, có loại cũng chỉ có 1 súng điện tử

Nếu dùng loại đèn hình màu có 3 súng điện tử thì việc tạo ảnh truyền hình màu thực hiện trên màu của nó, thực hiện theo phương pháp trộn không gian đồng thời Do khả năng phân biệt của mắt người có hạn nên khi người xem ngồi cách xa màn hình một khoảng cách nhất định sẽ không phân biệt được từng điểm hoặc từng sọc phát ra màu cơ bản riêng rẽ Màu sắc mà mắt

người cảm nhận được lúc đó là tổng hợp màu của cả 3 điểm hoặc 3 sọc màu

cơ bản trong từng bộ ba

Nếu dùng loại đèn hình màu chỉ có 1 tia điện tử, thì việc tạo ảnh màu trên màn của nó thực hiện theo phương pháp trộn không gian lần lượt Lúc đó vừa sử dụng khả năng phân biệt của mắt người có hạn vùa lợi dụng cả tính chất lưu ảnh của mắt

Cho đến nay trên thế giới đã nghiên cứu và sản xuất ra nhiều loại đèn hình màu khác nhau

 Đèn hình DELTA

Do hãng RCA chế tạo đầu tiên vào năm 1956 Ba tia được bố trí trên 3 đỉnh của một tam giác đều

Hình 2 Sơ đồ nguyên lý đèn hình DELTA

Hình Đèn hình DELTA Bên trong vỏ thủy tinh gồm có:

- Màn huỳnh quang gồm nhiều điểm rất nhỏ, độc lập với nhau Khi chùm tia điện tử bắn vào mỗi điểm sẽ phát ra một màu cơ bản (đỏ, lục lam) Các điểm này sắp xếp theo trình tự nhất định Ba điểm huỳnh quang kề nhau phát ra các màu cơ bản khác nhau và hình thành nên “bộ ba” Mỗi