Nguồn ổn áp dải rộng của ti vi màu

… Cùng với sự phát Triển khoa học kĩ thuật, truyền hình đã liên tục đợc cải tiến từ những hệ thống truyền hình sơ khai, truyền hình đen trắng, truyền hình màu và cùng với sự phát triển k

Lời mở đầu

Trong thời đại bùng nổ thông tin nh hiện nay, vô tuyến truyền hình là

bộ phận đóng vai trò quan trọng trong đời sống mọi cá nhân trên thế giới Truyền hình đã và đang đáp ứng đợc rất nhiều nhu cầu thiết yếu của con ngời nh: giải trí, giáo dục, văn hoá, chính trị, nghệ thuật v.v …

Cùng với sự phát Triển khoa học kĩ thuật, truyền hình đã liên tục đợc cải tiến từ những hệ thống truyền hình sơ khai, truyền hình đen trắng, truyền hình màu và cùng với sự phát triển kỹ thuật số truyền hình số ra đời và phổ biến ở các nớc Mĩ, Nhật v.v …

Tuy nhiên để có thể hoạt động truyền hình hay bất kỳ máy móc thiết bị nào cũng cần phải có năng lợng nguồn, năng lợng càng ổn định thì máy móc càng bền Vì vậy để đánh giá về chất lợng bộ nguồn từ đó đánh giá về chất l-ợng tuổi thọ của máy Chất lợng của máy lệ thuộc 80% vào bộ nguồn, và điều này đợc ngời tiêu dùng cũng nh nhà sản xuất đặc biệt quan tâm Chính vì tầm quan trọng của bộ nguồn đã khiến tôi chọn đề tài “Nguồn ổn áp dải rộng của

ti vi màu” để nghiên cứu kỹ hơn về bộ nguồn Sau đây là kết quả nghiên cứu của em trong qúa trình thực tập :

- Cơ sở lý thuyết truyền hình

- Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của Truyền hình màu

Tuy đã có cố gắng nhiều nhng do kiến thức còn hạn chế, nên bản báo cáo thực tập này của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót Em rất mong đợc sự quan tâm, chỉ bảo của quí thây cô để em có thể ngày một trau dồi nâng cao kiến thức hơn, góp phần nhỏ cho công cuộc xây dựng đất nớc

Em xin chân thành cảm ơn và kính chúc toàn thể quí Thầy cô giáo cùng thầy giáo Hà Thanh Bình luôn luôn mạnh khoẻ- hạnh phúc

Sinh viên thực tập

Phan Văn Chuyên

Phần 1

Tổng quát truyền hình màu

Chơng 1: Khái niệm chung truyền hình màu

1 1 Khái niệm

Truyền hình đen trắng là bớc mở đầu cho việc truyền các hình ảnh có trong thực tế đi xa, nó đã đợc nghiên cứu và chế tạo hoàn chỉnh trong những năm 1960 Ngày nay truyền hình đen trắng đã đợc sử dụng hầu hết các nớc trên thế giới, cùng với sự phát Trion nhanh chóng của ngành điện tử, chất lợng các linh kiện điện tử ngày càng cao và do đó thiết bị của hệ thống truyền hình

ổn định cao, chất lợng tốt Tuy nhiên, truyền hình đen trắng cha có khả nang truyền đi các hình ảnh, các cảnh vật thiên nhiên đầy màu sắc sống động trong thực tế

Do đó truyền hình màu là bớc 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 hệ truyền hình đen trắng, cụ thể là: Những máy thu hình đen trắng phải thu đợc chơng trình truyền hình màu và chơng trình truyền hình đen trắng, máy thu hình màu phải thu đợc cả chơng trình truyền hình đen trắng cũng nh thu chơng trình truyền hình màu

1 2 Các điều kiện để thực hiện tính tơng hợp

- Các thông số của hệ truyền hình màu và hệ truyền hình đen trắng tơng ứng phải nh nhau

+ Các phơng pháp quét ảnh, khổ ảnh, số dòng quét trên một ảnh, số ảnh truyền trong một giây

+ Độ rộng dải tần tín hiệu Video, hiệu số giữa tần số mang hình và mang tiếng

+ Phơng thức điều chế song mang hình, mang tiếng và cực tính điều chế sóng mang hình, tiếng …

Đối với các nớc ding tiêu chuẩn khác nhau thì các thông số này cũng phải khác nhau

- Trong tín hiệu truyền hình màu đầy đủ phải có tất cả các thành phần trong tín hiệu truyền hình đầy đủ ở truyền hình đen trắng Trong đó nhất thiết phải có thành phần phản ánh sự phân bố độ chói trên ảnh truyền đi (tín hiệu hình trong truyền hình đen trắng là Ey) Tín hiệu này cần thiết để khôi phục

ảnh đen trắng trên màn hình đen trắng Ngoài ra, còn có xung đồng bộ dòng, mành và xung hoá đầy đủ Lúc thu chơng trình truyền hình màu các thành phần phản ánh tin tức màu không gây ra nhiều rõ nét, độ tơng phản cao, màu sắc khôi phục chính xác, méo hình học nhỏ, ít nhiễu, không chip, ảnh truyền hình ổn định

- Mạch điện máy thu hình màu đơn giản hoạt động ổn định, kinh tế cao

- Có khả năng sử dụng đến mức tối đa các thiết bị truyền hình đen trắng sẵn có ở các đài truyền hình đen trắng

- Có khả năng trao đổi chơng trình truyền hình màu giữa các nớc sử dụng các hệ thống truyền hình màu khác nhau (cả hệ thống thông tin mặt đất

và vệ tinh)

- Sử dụng băng tần số dành riêng cho truyền hình có hiệu quả nhất và

có cơ sở để tiếp tục phát triển thành hệ thống truyền hình tân tiến hơn

Chơng 2: Các vấn đề liên quan giữa truyền hình màu và truyền

hình đen trắng

2 1 Vấn đề tiêu chuẩn quét

Truyền hình chỉ truyền đi tong điểm sáng một từ trái qua phải, từ trên xuống dới Càng có nhiều dòng quét thì hình ảnh càng có nhiều chi tiết sắc nét, nhng hệ thống thiết bị phức tạp, đắt tiền, ít dòng quét hình ảnh kém chất l-ợng Vì vậy, cho tới nay chỉ tồn tại 2 tiêu chuẩn là:

FCC của Mỹ

(FCC = Federal Communoication Commentti: Hội viễn thông liên bang)

OIRT của Châu Âu

(ORI = Organix = zation International Radio Television: Hiệp hội quốc tế

1 2 Vấn đề đồng bộ

Hình ảnh máy thu hình chỉ tái tạo đảm bảo giống nh ở phía phát khi có

sự đồng bộ Điều này có nghĩa là khi ở đầu phát đi hình ảnh, phải phát đi tín hiệu đồng bộ để phía thu căn cứ vào những tín hiệu này, tái tạo lại những tín hiệu giống nh của phía phát truyền đi Ngời ta thực hiện vấn đề này bằng cách

đặt những xung đồng bộ dòng và mành gửi chung cùng tín hiệu hình ảnh và

âm thanh Mỗi khi tia điện tử trong ống Vidicon quét hết 1 lợt lại xuất hiện 1 xung âm có bề rộng lớn hơn xung đồng bộ ngang gọi là xung đồng bộ dọc (mành)

Nh vậy, sơ bộ chỉ tính riêng trong truyền hình đen trắng đã có 4 tín hiệu: Tín hiệu chói Ey, tín hiệu đồng bộ dòng, tín hiệu đồng bộ mành, tín hiệu

âm thanh

2 3 Vấn đề giải tần Video

Hình 1 1–Hình ảnh đợc tái tạo trên màn hình, 2 chi tiết sáng tối nằm sát nhau nhất theo chiều dọc chính là khoảng cách d của 2 dòng quét Để các chi tiết của hình đợc đều 2 chi tiết sáng tối nằm sát nhau nhất theo chiều ngang cũng phải có khoảng cách nh vậy Khoảng cách này phải tơng ứng với 1/2 chu kỳ của sóng video Tỷ lệ của khung hình luôn luôn là hình chữ nhật, tỷ lệ 3/4; thời gian của dòng quét luôn xác định, từ đó có thể tính đợc thời gian 1/2 chu

kỳ tơng ứng với tần số video cao nhất (hình 1-1), khoảng cách d = 1/2 chu kỳ của sóng video có tần số cao nhất, kết quả tính đợc là:

+ ở tiêu chuẩn OIRT có: Fmax = 7,4Mhz

+ ở tiêu chuẩn FCC có: Fmax = 6,2Mhz

Nh vậy, giải tần số Video theo tiêu chuẩn định nghĩa là 7,5Mhz (OIRT), 6,3Mhz (FCC) Máy phát OIRT và máy phát FCC sẽ chỉ truyền đi giải tần 6Mhz và 4Mhz Điều này chứng tỏ rằng ngời ta không truyền đầy đủ dải tần

số của Video nh tiêu chuẩn định nghĩa

2 4 Vấn đề cài phổ tần tín hiệu màu vào phổ tần tín hiệu chói

Các tính hiệu màu đợc điều chế lên dao động điều hoà có tần số xác

định, chọn miền tần số cao của phổ tần tín hiệu chói Sau đó cộng tuyến tính với tín hiệu chói rồi mới truyền đến máy phát hình Dao động điều hoà này gọi là sóng mang màu (còn gọi là sóng mang phụ Subcarier) và tần số của dao

động điều hoà này gọi là tần số mang phụ Fmp (hoặc gọi dải tần phụ)

Sáng

Tối

d

Phổ tần

tín hiệu

EYPhổ tần tín hiệu chói

Hình 1-2 Phổ tần tín hiệu màu cài trong phổ tần tín hiệu chói

Trong các hệ truyền hình màu ta phải tiến hành lồng tiếng phổ tần nh vậy vừa để cho độ rộng dải thông đờng truyền ở hệ truyền màu và đen trắng

nh nhau, vừa giảm ảnh hởng qua lại giữa tín hiệu chói và tín hiệu màu

Chơng 3: Nguyên lý truyền hình màu

Tất cả nguyên tắc của truyền hình màu đen trắng đều đợc tận dụng trong truyền hình màu Hay truyền hình màu trớc hết phải làm tất cả các công việc đã có của truyền hình đen trắng Điểm khác biệt giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng ở chỗ Trong truyền hình đen trắng chỉ quan tâm tới c-ờng độ sáng tối của tong điểm ảnh trên cảnh, còn truyền hình màu phải quan tâm tới tính chất màu sắc của từng điểm ảnh trên 1 cảnh

3.1 Nguyên lý truyền hình màu

Hình 1 3– Phân chia phổ 3 tín hiệu màu cơ bản

Gương

Điểm màu

R G B

E R

E G

E B

Mạch ma trận MATRIX

E Y

E B -E Y

E R -E Y (3 kính lọc màu)

(3 ống vidicon)

Hình ảnh đợc truyền đi, đợc hệ thống kính quang học và kính màu phân tích thành 3 chùm tia màu cơ bản đỏ (red), lục (green), lam (blus) Ba chùm tia này tác động lên 3 đèn quang điện Vidicon hoặc Superoticon để chuyển

đổi thành 3 tín hiệu điện ER, EG, EB sau khi đợc sửa méo do đèn quang điện gây ra thì tín hiệu đó đợc ký hiệu là: ER, EG, EB Bằng các phơng pháp điều chế khác nhau vào sóng mang phụ, hai trong 3 tín hiệu màu này ER ;EB ; EY đợc vào phổ của tín hiệu chói của kênh truyền hình đen trắng để phát đi

Phía tiếp nhận kêng sóng truyền hình màu qua các khâu sử lý và giải

điều chế tái tạo lại 3 tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB, rồi qua 3 tầng khuếch đại màu cuối tác động vào 3 katốt đèn hình màu Ba tia điện tử từ 3 katốt riêng biệt ER, EG, EB với cờng độ mang tin tức khác nhau của ảnh màu bắn vào các

điểm phát màu tơng ứng trên màn hình để tái tạo lại ảnh màu

Sóng mang màu phụ hệ NTSC Fmp = 3,58MHz

PAL: Fmp = 4,43MHz

SECAM: Fmp = 4,286MHz

Để kết hợp giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng tức là các ti vi đen trắng vẫn thu đợc chơng trình của đài phát hình màu nh thờng, ngời ta không truyền đi trực tiếp 3 tín hiệu màu cơ bản mà thông qua một mạch ma trận ở phía phát để đổi thành một tín hiệu chói Ey, chính là tín hiệu hình ảnh đen trắng và 2 tín hiệu màu là: ER – EY, EB – EY Hai tín hiệu hiệu số màu thông qua một mạch dải và mã màu (từ là mạch điện để mang thông tin màu đi) Hai tín hiệu này tổ hợp lại thành một tín hiệu màu C Mỗi một hệ truyền hình có một mạch tạo mã màu khác nhau Tiếp đó tín hiệu màu C đợc đem lồng vào

phổ tần tín hiệu chói

Hình 1- 4: Phổ tần tín hiệu màu cài trong phổ tần tín hiệu chói

Tín hiệu chói từ 0 – 6Mhz và tất cả phổ tần đó đợc điều chế biên độ (AM) vào máy phát sóng mang hình fA để phát đi trên các kêng sóng tín nh hiệu đen trắng trớc đây, đồng thời tín hiệu âm thanh đợc khuếch đại và đa đến

điều tần (FM) vào máy phát sóng mang âm thanh FT Cả hai sóng mange fA và

fT đợc phối hợp và ghép truyền lên anten

3 2 Một vài khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu

Sóng radio Hồng ngoại ánh sáng Cực tím Các tia vũ trụ Hz

Tím Lam Lơ Lục Vàng Cam Đỏ Bước sóng

Nếu xét phổ của ánh sáng thì mắt ngời sẽ cảm nhận đợc 7 màu sắc khác nhau gọi là 7 màu phổ: Đỏ, cam, vàng, lục, xanh lơ, xanh lam, tím Màu trắng là màu tổng hợp 7 màu cơ bản nói trên

3.2 .2 Chọn 3 màu cơ bản: (đỏ, lục, lam)

3.2 .3 Ba yếu tố quyết định một màu sắc

- Độ chói (Luminance): Nó biểu thị màu đỏ mạnh hay yếu, sáng hay tối tức là cảm nhận của mắt ngời với cùng cờng độ ánh sáng

- Màu sắc (Hue): Biểu thị màu sắc cho biết sự khác nhau của các màu khác nhau (có quan hệ với λ)

- Độ bão hoà màu (Saturation): Biểu thị nồng độ màu, tức là độ đậm nhạt của các màu Nó cho biết màu đỏ bị pha với ánh sáng trắng nhiều hơn hay ít

Hình 1-6: Sự trộn màu

Nếu đem chiếu 3 nguồn sáng màu cơ bản (R,G,B) có cùng cờng độ chói lên màn vải trắng để có sự phản chiếu hoàn toàn, mắt ngời cảm nhận they ở những phần giao nhau có những màu khác nhau Nếu đem trộn 3 màu trên theo tỷ lệ khác nhau thì tại vùng trung tâm sẽ có các màu khác nhau, nếu trọn

tỷ lệ thích hợp ta có thể tạo đợc hầu hết các màu có trong tự nhiên

3.2.6 Tín hiệu chói Ey

Ey = 0,3ER + 0,59EG + 0,11EB

Vì ta đã biết là độ chói (bằng cảm giác về sáng, tối) 100% mà mắt ngời cảm nhận đợc là có sự tham gia của 30% ánh sáng đỏ, 59% của xanh lá cây và 11% của xanh lơ Đáp tuyến về độ nhậy của ống vidion cũng đã đợc làm sẵn giống nh độ nhậy của mắt để có đợc tin tức về độ chói của cảnh tạo hình đen trắng ở camera 3 thành phần R, G, B đã đợc tách riêng và muốn có lại tin tức

về độ chói nh cũ ngời ta phải nhập chung chúng lại theo tỷ lệ nh cũ

3.2 7 Tín hiệu và hiệu số màu

Trong truyền hình màu ngời ta không truyền trực tiếp tín hiệu màu cơ bản mà truyền đi tín hiệu hiệu số màu, tức là lấy tín hiệu màu trừ tín hiệu chói Bằng cách truyền tín hiệu hiệu số màu này, ngời ta đã giảm nhiễu do tín hiệu màu gây ra trên ảnh đen trắng hoặc trên các mảng trắng của ảnh, màu

ER – EY = ER (0,3ER + 0,59EG + 0,11EB)

ER – EY = 0,7ER – 0,59EG – 0,11EB

EG– EY = 0,3ER + 0,41EG – 0,11EB

EB – EY = -0,3ER – 0,59EG + 0,89EB

3.2 8 Chọn lựa tín hiệu màu để truyền hình

Để đảm bảo tính tơng hợp với truyền hình đen trắng ngời ta không thể truyền đi trực tiếp 3 tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB mà truyền đi một tín hiệu chói EY cùng với 2 tín hiệu hiệu số màu ER – EY, EB– EY là đủ, tín hiệu hiệu

số màu EG – EY không cần truyền đi vì qua mạch ma trận G-Y ở máy thu nó

đợc tái tạo lại Lý do để loại bỏ tín hiệu số màu EG – EY không cần truyền đi là: Bởi vì ở cùng cờng độ sáng chuẩn nh nhau thì tín hiệu

) (

11 , 0 ) (

3 ,

Y G

E E E

E E

Để kiểm tra điều chỉnh và sửa chữa các khâu trong truyền hình màu

ng-ời ta ding 1 bảng chuẩn sọc có 8 màu với độ rộng bằng nhau, sắp xếp theo trình tự giảm dần của độ chói từ trái sang phải Đó là các sọc màu trắng, vàng, xanh lơ, lục, tím mận, đỏ, xanh lam, đen

Sơ đồ khối máy phát chuẩn sọc màu

Hình 1-7: Sơ đồ khối máy phát bảng chuẩn sọc màu

Khuyếch đại hạn biên i Khuyếch đại hạn biên i

Trắng Vàng Xanh lơ Lục T?m mận Đỏ Lam Đen

-0,11 0,7

0,59 -0,59

-0,7 0,11

0,89 0,7 0,59 0,41 0,3 0,11

E G -E Y

E B -E Y

Quãng biến thiên biên độ của tín hiệu sắc:

Các sọc màu đại diện cho các màu đã bão hoà và biên độ sắc ở vị trí tối

đa, ở sọc trắng điện áp các tín hiệu sắc đều bằng 0 Tín hiệu sắc biến thiên lần lợt sẽ là:

ER – EY = ±0,7

EG – EY = ±0,41

EB – EG = ± 0,89

Hình

1-8: Biên độ các tín hiệu màu của bảng sọc màu

Các sọc màu đều có độ bão hoà là 100% Nh vậy biên độ của tín hiệu màu đều hoàn toàn xác định bằng một điện áp của tín hiệu chói EY và 2 tín hiệu màu ER – EY và EB – EY Nếu ta lấy trục toạ độ vuông góc mà trục tung

là ER – EY và trục hoành EB – EY thì ta có thể biểu diễn tính chất một màu

E Y

C

Tin hiệu mau Thâu kinh

bằng véctơ Góc pha của vectơ đợc xác định bởi góc pha chuẩn 00 sẽ biểu thị

sắc màu, còn độ dài của vectơ biểu thị độ bão hoà màu

Đỏ: ER – EY = 0,7 EB – EY= - 0,3

Lam: ER – EY = -0,11 EB – EY= 0,89

Lục: ER – EY = - 0,59 EB – EY= - 0,59

E B – E Y

Hình 1-9: Đồ thị vectơ biểu diễn độ bão hoà màu.

Sơ đồ khối máy phát hình màu.

E R -E Y

0,11 0,59 0,7

OB

0,59 -0,3

hiệu màu C

Điêu chê biên độ AM

May phat song mang hình ảnh fa

điêu biên

hình ảnh ft

Ăng ten phat

May phat song mang

điêu tân

Chơng 4: Sơ đồ khối và đặc điểm chung của máy thu hình màu

4.1 : Nguyên lý hoạt động

Từ an ten tín hiệu vào mạch đợc đổi tần khuếch đại trung tần Khối khuếch đại trung tần ngoài nhiệm vụ khuếch đại còn đảm nhiệm các nhiệm vụ nh: Hạn chế biên độ lọc Từ đầu ra của các mạch tách sóng hình, thành phần…chứa tín hiệu chói EY và các tín hiệu màu đợc đa về 2 phía:

- Tín hiệu EY đợc đa vào khuếch đại ánh sáng và sau đó tới mạch tự điều chỉnh hệ số khuếch đại (AGC) và mạch ma trận R, G, B

- Tín hiệu màu tới đầu vào của mạch giải mã màu, ở đó đợc tách ra thành phần ER – EY và EB – EY Các tín hiệu này đợc đa đến mạch ma trận, mạch ma trận có nhiệm vụ từ các tín hiệu E , E – E , E – E dùng phơng

Tự động

đ/c tân

KĐTT Chung

Tạo d.đ va Tạo xung

mec gôiđể sửa

Tạo xung quet nguợcđể xoa tia

để xoa tia quet nguợc

Ma trận ER-Y EB-Y

ER KĐ

EG EG KĐ

E B

EB

băng Cân trăng

Cuộn lai tia

ER KG EB GI-G3

trình EY = 0,3ER + 0,59EG + 0,11EB Để tạo ra các tín hiệu màu cơ bản R, G,

B Các tín hiệu này đợc khuếch đại ở tầng cuối lên khoảng 80 đến 100vol rồi

đợc đa tới các kalốt của đèn hình.,

Phần tách sóng đồng bộ: Từ tín hiệu màu ở bộ khuếch đại ánh sáng

sau khi đợc chọn riêng các tín hiệu này dùng để điều chỉnh các mạch tạo dao

động, sóng quét mành và sóng quét dòng Bộ tạo dao động sóng quét dòng

điều khiển tầng cao áp và tầng khuếch đại công suất dòng Các bộ tạo dao

động dòng và mành còn tham gia điều chỉnh hội tụ và cung cấp cho các tín hiệu mạch hiệu chỉnh mành

Giống nh máy thu hình đen trắng, tín hiệu trung tần tiếng đợc tiếp nhận

từ bộ tách sóng video qua khuếch đại và bộ tách sóng điều tần đến loa

4.2: Chức năng của các khối trong máy thu hình màu

4.2 1 Hộp kênh sóng VHF và UHF

Làm nhiệm vụ thu sóng cao tần từ đài phát gửi tới bao gồm sóng mang hình ảnh điều biên và sóng mang âm thanh điều tần, sau đó chọn lọc khuếch

đại và đổi thành trung tần Ngoài ra hộp kênh còn làm nhiệm vụ

- Phối hợp trở kháng giữa anten và tầng khuếnh đại cao tần

- Cần đạt đợc 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 dợc tín hiệu dao động không quay trở lại anten của tầng trộn tần

4.2 2 Khối khuếch đại trung tần chung

Đảm nhận các chức năng sau:

- 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 khuếch đại điều khiển đợc 40dB đến 60dB

4.2 3 Tách sóng và khuếch đại tín hiệu video

Làm nhiệm vụ tách sóng điều biên lấy tín hiệu video màu, tạo ra điện

áp 1 chiều để đa lên hộp kênh tự động điều chỉnh tần số ngoại sai Xử lý đờng