Giáo trình Máy thu hình - Hàn Thanh Sơn (Chủ biên)

(NB) Giáo trình với kết cáu nội dung gồm 9 bài học: Sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của máy thu hình, tiêu chuẩn của các hệ truyền hình và các hệ màu, mạch điện nguồn ổn áp xung, mạch điện khối vi xử lý, mạch điện khối quét ngang, mạch điện khối quét dọc, mạch bảo vệ... Mời các bạn cũng tham khảo giáo trình.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chủ biên:HÀ THANH SƠN

-*** -

GIÁO TRÌNH MÁY THU HÌNH

( Lưu hành nội bộ)

HÀ NỘI 2012

LỜI NÓI ĐẦU

Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề Điện tử dân dụng thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêu cầu thực tế

Nội dung của giáo trình “Máy thu hình” đã được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,

Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề

Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành

Xin trân trọng cảm ơn!

Tuyên bố bản quyền

Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thông tin có thể được tham khảo

Tài liệu phải do trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in ấn và phát hành

Việc sử dụng tài liệu này với mục đích thương mại hoặc khác với mục đích trên đều bị nghiêm cấm và bị coi là vi phạm bản quyền

Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn các thông tin giúp cho nhà trường bảo vệ bản quyền của mình

BàI 1 : SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY THU HÌNH

Mục tiêu của bài:

Học xong bài này học viên sẽ có khả năng:

­ Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc

­ Biết chức năng của các khối trong máy thu hình

­ Mô tả đúng hình dạng tín hiệu ở tại các ngõ càc và ngõ ra của các khối

NÔI DUNG BÀI HỌC:

1.1 Nguyên lý hoạt động của máy thu hình

1.1.1 Nguyên lý thu hình ảnh tạo tín hiệu thị tần (Video)

Để truyền hình ảnh đi xa trước tiên hình ảnh phải được đổi thành tín hiệu điện

­ gọi là tín hiệu Video , hình ảnh được thu vào qua ống kính và hội tụ trên một lớp phin đặc biệt, sau đó ta dùng nguyên lý quét để chuyển từ thông tin hình ảnh thành tín hiệu điện

Hình 1.1: Camera đổi hình ảnh thành tín hiệu Video

Nguyên lý quét như sau:

Để truyền dẫn và phát hình ảnh trong không gian cần phải biến các hình ảnh trong tự nhiên thành những tín hiệu điện Muốn vậy cần chia toàn bộ hình ảnh thành những điểm cực nhỏ rồi truyền lần lượt độ chói trung bình của các phần tử đó về các

máy thu (hình 1a) Số lượng điểm ảnh này phụ thuộc vào số dòng theo chiều ngang

và cột theo chiều dọc Để các dòng này không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh thì

số lượng dòng theo lý thuyết là 900 dòng; nhưng trong thực tế người ta chỉ truyền đi

625 dòng (tiêu chuẩn OIRT) và 525 dòng (tiêu chuẩn FCC)

Đã biết tỉ lệ giữa chiều cao và chiều rộng màn hình được chọn trùng với tỉ lệ màn ảnh của phim điện ảnh là 4:3 nếu gọi số dòng theo chiều dọc là Z thì số cột theo chiều ngang là

Hình 1.2a: nguyên lý tạo ảnh Hình 1.2:phương pháp quét cách dòng

Việc quét các điểm ảnh này được thực hiện nhờ tia điện tử theo trình tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, giống hệt như khi ta đọc 1 trang sách Sau khi quét

xong 625 dòng, chu trình lại trở lại điểm xuất phát ban đầu, toàn bộ (hình 1) chu trình

quét gọi là một mành (một ảnh) Để các ảnh liên tục, không đức đoạn thì thời gian quét 1 mành tv phải thoả màn điều kiện:

Do hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc, nên chỉ cần tần số đổi hình là 24 hình/s

là mắt đã không thể phát hiện được, đồng thời để giảm tần số quét dòng và thu hẹp dãi phổ của tín hiệu, trong kỹ thuật truyền hình thực hiện quét các dòng chẳn 2, 4, 6

… 312 (hình 1b)

Hình 1.2 a là đồ thị mô tả quá trình quét dòng và quét mành, ở đây chỉ vẽ 13

dòng lẻ và 12 dòng chẵn, ứng với chu kỳ quét mành là Tv và chu kỳ quét dòng là

625 50

= 15.625 Hz

Đối với hệ FCC fH =

2

625 60

Hình 1.3: Quá trình quét dòng và quét mành

Đối với tiêu chuẩn OIRT m =

3

4625.625 và tv =

25

1, và f = 6Mhz – đây chính là tần số thị tần

Đối với tiêu chuẩn FCC m =

3

4525.525 và tv =

30

1, và f = 5.5 Mhz

Để tạo tín hiệu truyền hình người ta phải biến độ chói trung bình của từng điểm ảnh thành những giá trị điện áp biến thiên liên tục theo thời gian và gọi là tín hiệu thị tần, quá trình biến đổi này được thực hiện nhờ Vidicon trong Camera điện tử

VD : Cần truyền ảnh có 7 sọc với 7 mức chói khác nhau từ trắng nhất đến đen

nhất rồi lại đến trắng nhất (hình 4.3) Tia điện tử sẽ quét lần lượt từ trái sang phải

theo đường ab, phần tử quang điện sẽ biến đổi thành 7 mức điện áp tương ứng Tín hiệu từ 0 ÷ T là tín hiệu thị tần của dòng quét ab và là thời gian quét thuận Sau khi quét hết dòng ab, tia điện tử chuyển xuống đầu dòng dưới Thời gian chuyển dòng gọi là thời gian quét ngược

Hình 1.4: Tạo tín hiệu thị tần

Trong thực tế, độ chói các điểm ảnh thay đổi ngẫu nhiên cho nên tín hiệu thị tần cũng thay đổi ngẫu nhiên Để phía thu có thể khôi phục lại ảnh giống như phía phát thì trật tự các điểm ảnh phía phát và phía thu phải hoàn toàn giống nhau, muốn vậy phải phát đi xung đồng bộ dòng (tần số 15.625Hz)và xung đồng bộ mành (tần số 50Hz) Trong quá trình quét ngược , tia điện tử không làm hiện sáng lên màn hình người ta đưa vào xung âm gọi là xung xoá mành

Tín hiệu đầy đủ được mô tả trong hình 5

Hình 1.5: Tín hiệu thị tần (Video) đầy đủ

Trong đó :

t1 ­ t2 : thời gian quét thuận của 1 dòng : 52s

t2 ­ t3 : thời gian quét ngược : 12s

t5 ­ t6 : xung đồng bộ mành

t4 ­ t7 : xung xoá mành

Chu kỳ của dòng quét là : T = 52 + 12 = 64s

Thời gian của xung xoá mành là 25T

Thời gian của xung đồng bộ mành là 2,5T Mức xung xoá phải nằm trên mức đen để dảm bảo khi quét ngược tia điện tử bị tắt

Nếu tín hiệu truyền hình có mức trắng nhỏ nhất thì gọi là tín hiệu có cực tính

âm , ngược lại nếu mức trắng lớn nhất gọi là tín hiệu có cực tính dương

1.1.2 Nguyên lý thu và tạo tín hiệu âm thanh

Âm thanh muốn truyền đi xa cần phải biến đổi thành tín hiệu điện nhờ vào micro, tín hiệu điện này có biên độ rất nhỏ cần được khuyếch đại và điều tần để

truyền cùng tín hiệu hình ảnh

Hình 1.6: Thu và tạo tín hiệu âm thanh

Tín hiệu tiếng có giải tần từ 20Hz đến 20KHz rất hẹp so với toàn bộ dải tần của tín hiệu hình từ 0 đến 6MHz , vì vậy để bảo toàn tín hiệu tiếng khi phát chung với tín hiệu hình, người ta phải điều chế tín hiệu tiếng vào sóng mang ở tần số từ 4,5MHz đến 6,5MHz theo phương pháp điều tần

thành sóng FM rồi mới trộn với tín hiệu hình tạo thành tín hiệu video tổng hợp

Hình 1.7: Nguyên lý phát của đài truyền hình

Như vậy tín hiệu video tổng hợp bao gồm (Video + H.syn + V.syn + FM)

Để phát toàn bộ tín hiệu này đi xa, ở đài phát người ta tiến hành điều chế tín

hiệu video tổng hợp trên vào tần số siêu cao tần ở dải VHF từ 48MHz đến 230MHz hoặc dải UHF từ 400MHz đến 880MHz theo phương pháp điều biên và chia làm nhiều kệnh, mỗi kênh chiếm một giải tần khoảng 8MHz

Hình 1.8: Phổ tín hiệu của một kênh truyền hình

1.2 Cấu tạo sơ đồ khối, chức năng nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của các khối

1.2.1 Sơ đồ khối

Hình 1.9: Sơ đồ khối máy thu hình màu

1.2.2 Chức năng và nhiệu của các khối:

Truyền hình màu vẫn dựa trên nền tảng của truyền hình trắng đen Sơ đồ khối máy thu hình màu so với máy thu hình trắng đen có nhiều khối giống nhau, những khối khác biệt có tính đặc trưng như khối xử lí tín hiệu màu và đèn hình màu

1.2.2.3 Khối khuếch đại trung tần chung (VIF) :

Đây là khối dùng chung mạch trung tần hình và tiếng

1.2.2.4 Khối tách sóng thị tần:

Lấy ra tín hiệu màu tổng hợp T và khuếch đại bộ tín hiệu T, tách sóng phách

để tạo trung tần tiếng thứ 2

Phần đường tiếng: tần số trung tần tiếng thứ hai qua bộ khuếch đại trung tần tiếng SIF, qua tách sóng FM, qua mạch khuếch đại âm tần rồi đưa ra loa Phần này máy thu hình màu và đen trắng giống nhau

Tín hiệu Y được tách khỏi tín hiệu tổng hợp T, qua dây trễ 0,7  s rồi được khuếch đại đến mức đủ lờn để đưa vào ma trận R, G, B

1.2.2.5 Khối màu :

tách tín hiệu màu từ tín hiệu T, phục hồi lại hai tín hiệu hiệu màu R – Y và B – Y, rồi qua ma trận G – Y để tạo lại tín hiệu G – Y Ma trận R, G, B tạo ra ba tín hiệu màu R, G, B được khuếch đại độc lập rồi đưa đến ba catốt đèn hình màu

Nằm trong ba khối khuếch đại này là mạch cân bằng trắng, dùng để điều khiển cường độ ba tia điện tử sao cho khi chưa có tín hiệu màu thì ảnh trên màu hình là đen trắng

1.2.2.6 Tách xung đồng bộ f v và f H :

Xung đồng bộ mành và dòng được tách khỏi tín hiệu tổng hợp T rồi phân chia

tụ, cho mạch sửa méo gối

Hai khối quét dòng và màng phối hợp với nhau làm tia điện tử quét từ trái sang phải và từ trên xuống dưới tạo thành khung sáng màn hình

1.2.2.14 Mạch vi xử lí:

Nhận các lệnh từ các phím lệnh trên mặt trước máy thu, hay từ điều khiển từ

xa, xử lí các lệnh này và điều khiển mọi hoạt động của máy thu hình

1.2.2.15 Khối khuếch đại trung tần và tách sóng video

Khối khuếch đại trung tần hình (VIF), có nhiệm vụ khuếch đại điện áp tín hiệu trung tần hình và trung tần tiếng đến một giá trị đủ lớn theo yêu cầu Để đạt được đặc tuyến tần số đồng đều trong dải tần rộng (4,5 MHz với hệ MTSC; 6,5 MHz với hệ PAL) phải dùng nhiều mạch cộng hưởng mắc nối tiếp (ví dụ trong hình 4.27a là ba tầng), tần số cộng hưởng điều chỉnh lệch nhau một chút (hình 4.27b); có mạch nén ở đầu và cuối băng để chống nhiễu lân cận

Để trung tần hình và tiếng không ảnh hưởng đến nhau, trung tần tiếng được nén xuống chỉ khuếch đại khoảng 10%, còn trung tần hình khoảng 50%

Ở đầu ra bộ tách sóng video nhận được tín hiệu chói Y, màu C’ (đã điều chế)

và tín hiệu đồng bộ Mạch tách sóng phách làm nhiệm vụ phách hai tín hiệu 38 và 31,5 MHz để tạo ra tín hiệu trung tần tiếng thứ hai, rồi đưa vào khối đường tiếng

1.2.2.19 Khối khuếch đại R, G, B:

Nhiệm vụ KD 3 màu cơ bản đưa vào 3 Katode của đèn màu

1.2.2.20 Đèn hình:

Tái tạo lại hình ảnh như của đài phát

1.2.2.21 Tầng khuếch đại trung tần tiếng SIF(Sound Intermedium

Frequency)

Đây là bộ khuếch đại cộng hưởng, chọn lọc tại tần số trung tần tiếng :

Đối với hệ NTSC fn2(S.IF2) = 4,5 MHz;

Đối với hệ PAL fn2(S.IF2) = 5,5 MHz;

Đối với hệ SECAM fn2(S.IF2) = 6,5 MHz

Máy thu hình màu đa hệ phải có khối trung tần tiếng khuếch đại được tất cả các tần số trung tần trên

1.2.2.22 Mạch tách sóng tần số:

Có nhiệm vụ hồi phục lại tín hiệu âm thanh để đưa vào khối khuếch đại âm thanh.Thường dùng hơn cả là mạch tách sóng tỉ lệ, sơ đồ và nguyên lí giống như đã xét trong chương máy thu thanh

1.2.2.23 Khối khuếch đại âm tần :

Gồm mạch khuếch đại điện áp và mạch công suất đưa ra công suất khoảng vài wat them yêu cầu

BÀI 2 TIÊU CHUẨN CỦA CÁC HỆ TRUYỀN HÌNH VÀ CÁC HỆ

MÀU

Mục tiêu của bài:

Học xong bài này học viên có khả năng:

Kiến thức:

­Trình bày đúng các thông số kỹ thuật của các hệ truyền hình màu cơ bản

­Hiểu được nguyên tắc mã hóa và giải mã các hệ truyền hình màu cơ bản

Kỹ năng:

Xác định đúng tín hiệu truyền hình màu tương thích cho máy thu hình thực tế

So sánh được sự giống nhau và khác nhau giữa các hệ truyền hình màu

Thái độ:

­ Xác định đúng mục tiêu của bài học

­ Nghiêm túc, say mê trong quá trình học tập

­ Thực hiện đúng các nội dung hướng dẫn của giáo viên

­Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị thực tập

Các thuật ngữ chuyên môn:

­ FCC: Federal Communication Commission: Uỷ hội Thông tin Liên bang

­ CCIR: Comité Consultatif International de Radio et Television: Uỷ ban tư vấn Vô tuyến Điện Quốc tế

­ OIRT: Organisation International Radio and Television: Tổ chức Phát thanh và Phát hình Quốc tế

­ NTSC là cụm từ viết tắt của cụm từ National Television Systeme

Committee (Uỷ ban truyền hình quốc gia )

­ PAL là cụm từ viết tắt của Phase Alternative Line:Thay đổi pha theo mỗi hàng

­ SAM điều biên nén vuông góc

­ Burstgate: cổng đông bộ màu(lóe mầu)

­ FM điều chế tần số

­AM điều chế biên độ

An toàn:

­Tuân thủ theo quy trình hướng dẫn

­Nghiêm túc, cẩn thận, kiên trì thực hiện công việc một cách có khoa học

­Đảm bảo an toàn cho người và máy móc

­Biết giữ gìn và bảo quản thiết bị đo

­Có tinh thần trách nhiệm cao trong học tập

Nội dung:

A LÝ THUYẾT :

1.Tiêu chuẩn truyền hình

Trên thế giới có nhiều chuẩn truyền hình, trong đó có 3 chuẩn chính và đã trở thành phổ biến là FCC, CCIR và OIRT

Bảng 2.1 Các thông số quan trọng của 3 tiêu chuẩn truyền hình

S

T

T

THÔNG SÔ CÁC TIÊU CHUẨN

1 Số dòng quét trong mỗi

hình

2.1.1 Tín hiệu truyền hình màu đầy đủ

a Các định nghĩa ban đầu

Tín hiệu màu đầy đủ trong hệ NTSC bao gồm tín hiệu chói, tín hiệu hiệu màu, xung tắt đầy đủ xung đồng bộ đầy đủ và tín hiệu đồng bộ màu Phổ của tín hiệu màu đầy đủ được biễu

diễn như hình vẽ 2.1

Trong hệ NTSC

thực hiện truyền đồng thời

2 tín hiệu màu và tín hiệu

chói EY trên cùng một

dòng Biểu thức để tính tín

hiệu chói với ER, EG, EB là

giá trị điện áp của ba

thành phần màu cơ bản R,

G, B thì EY= 0,3 ER+ 0,59 EG+ 0,11 EB

Tần số cao nhất của tín hiệu chói EY của hệ NTSC là 4,2MHz (Tiêu chuẩn quét

525 dòng, 30 ảnh/s) nên tín hiệu màu của hệ NTSC có 1 thành phần có dải phổ rộng

và 1 thành phần có phổ hẹp hơn và tín hiệu màu phải đảm bảo độ phân biệt màu của ảnh truyền hình đồng thời phải tránh được nhiễu giữa tín hiệu màu vào tín hiệu chói

Thực tế những màu nằm theo phương

lệch pha 330 so với trục B­Y là mắt người

phân tích khó nhất có nghĩa là mắt người

kém nhạy cảm đối với những màu nằm theo

phương lệch pha 330 gọi là các tín hiệu Q,

có dải tần tương ứng là 0  0,5 MHz Còn

màu sắc theo phương lệch pha 330 so với

trục R­Y gọi là tín hiệu I và những màu

theo phương khác đều có phổ tần 0  1,5

MHz như Hình 2.2

Trong hệ NTSC chọn 2 thành phần màu sắc tính theo hệ trục I,Q Như vậy mọi màu sắc khi tính theo hệ trục I, Q đều là tổ hợp của các thành phần R­Y và B­Y với góc quay pha 330 Mặt khác do quãng biến thiên của R­Y là 0,7V của B­Y là  0,89V, những khoảng biến thiên này lớn, nếu cộng các thành phần màu sắc này chung với tín hiệu chói để truyền đi xa thì biên độ của tín hiệu hình màu trong truyền hình màu là quá lớn so với biên độ điện áp của tín hiệu chói EY vì vậy hệ NTSC phải nén thành phần ER­Y và EB­Y với hệ số tương ứng là 0,877 và 0,493

A

f(MHz)

1 0.5

nhằm mục đích giảm nhỏ biên độ tín hiệu màu để đảm bảo sự tương thích giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng Cụ thể với hệ số của ER­Y, EB­Y là 1 thì ta

có thể biết được điện áp tín hiệu hình màu (Uhm) biến thiên từ (­0,779  1,779), như bảng 2.2

Màu Um Uh.m max = Um + EY Uh.m max = Um + EY

Màu

0,877(R-Y)

Y)

và truyền hình đen trắng

Tín hiệu I, Q có biểu thức

EI = 0,877 ER­Y Cos 330 ­ 0,493 EB­Y Sin 330

EQ= 0,877 ER­Y Sin 330 + 0,493 EB­Y Cos 330

b Phương thức điều chế tín hiệu màu I, Q

Để đảm bảo sự tương thích giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng thì

mọi thành phần của tín hiệu màu yêu cầu phải có dải phổ trùng với dải phổ của

truyền hình đen trắng Thực tế phổ của tín hiệu chói 0  6 MHz,, ở hệ NTSC phổ

của tín hiệu chói 0  4,2MHz mà phổ của tín hiệu màu lớn nhất 0  1,5 MHz

(NTSC phổ của EI : 0  1,5 MHz ; EQ = 0  0,5 MHz ) Nhưng do dải phổ của tín

hiệu màu I, Q lại nằm trong dải tần thấp của tín hiệu chói mà trong truyền hình thì

các tín hiệu hình chủ yếu tập chung ở tần số thấp Nếu không điều chế tín hiệu màu

I, Q thì chính tín hiệu màu I, Q lại gây can nhiễu sang tín hiệu chói Hơn nữa ở phổ

tần cao của tín hiệu tín hiệu chói thì xác suất gặp tín hiệu chói trong truyền hình là

rất thấp vì vậy ở NTSC sẽ thực hiện điều chế tín hiệu màu để sao cho tín hiệu màu

phải được cài vào phổ tần cao của tín hiệu chói

Hơn nữa ta có 2 tín hiệu màu I, Q về nguyên tắc có thể dùng 2 sóng mang phụ

để điều chế tín hiệu màu I, Q nhưng

do 2 thành phần I, Q vuông pha với

Đặc biệt do đặc điểm của điều

biên nén thì biên độ đỉnh của tín hiệu

sau điều biên bằng biên độ đỉnh của

tin tức cần điều chế, chính điều này

cho phép cài vào tín hiệu màu có

cùng biên độ với tín hiệu màu sơ khai vào phổ tần cao của tín hiệu chói mà tránh

được ảnh hưởng của tín hiệu màu sang tín hiệu chói Thực tế cách điều chế tín hiệu

I, Q của NTSC là điều biên nén vuông góc (QSAM) Sơ đồ điều chế Hình 2.3

Tín hiệu sóng mang phụ fmp mang hai tin tức mầu EI và EQ Do EI và EQ vuông

pha nhau nên thực chất EI điều chế cosin với fmp còn EQ điều chế Sin với sóng mang

phụ để được hai tín hiệu C1, C2 :

C 1 =E I Cos( mp t + 0.813) 0.183 =330

C2 =EQ Sin(mp.t + 0.813) fmp= mp/2

Điều biên cân bằng

Sóng mang

Điều biên cân bằng

(Chú ý : Coi sóng mang phụ có pha ban đầu trùng pha ban đầu với B­Y )

Sau điều chế ta có biên độ đường bao của hai tín hiệu C1 C2 sau mạch điều biên nén vuông góc được chỉ rõ trong Hình 2.4 ở thời điểm tín hiệu điều chế đổi cực tính thì pha của tín hiệu sau mạch điều chế này cũng thay đổi 1800

Sau đó 2 thành phần C1, C2 cộng chung với nhau ta được tín hiệu màu đã điều biên nén vuông góc ­điều chế SAM Cm ( Um )

Tín hiệu Um đã được điều

chế SAM đảm bảo việc cài vào

EY mà không gây can nhiễu ở

giữa truyền hình màu và

truyền hình đen trắng thì kênh

của truyền hình màu phải có

phổ kênh bằng đúng phổ kênh

của truyền hình đen trắng Vì

vậy tín hiệu màu phải nằm trọn

vẹn trong phổ của tín hiệu chói Và để tránh can nhiễu từ màu sang chói thì tín hiệu màu phải nằm trọn vẹn trong phổ tần cao của tín hiệu chói Mà EY của NTSC là 0  4,2MHz; Tín hiệu màu của NTSC có dải phổ cao nhất 0  1,5MHZ nhưng thực tế khi truyền chỉ truyền dải phổ 0  1,2MHz Vậy fmp cao nhất là : fmp < 4,2 ­ 0,6 = 3,6  fmp < 3,6MHz

Hơn nữa phổ của tín hiệu chói là phổ vạch được phân bố là các bội số của fH

(tần số dòng) vì vậy nếu chọn fmp = fH ( 2n ­ 1)

đi nhiều Vì trong 1chu kỳ quét dòng có (2n­1)/2 chu kỳ dao động tần số SMP nên pha của dao động SMP đảo pha 1800 từ dòng này sang dòng khác Kết quả vị trí các điểm sáng và tối

Hình2.4: Dạng tín hiệu ở mạch điều biên thông

thường (c) và dạng tín hiệu điều biên nén(d)

Hình 2.5: Sơ đồ nhiễu do SMP

gây ra trên màn hình

gây ra do có dao động SMP sẽ lần lượt đổi vị trí cho nhau khi quét từ dòng trên xuống dòng dưới Các điểm sáng tối xen kẽ theo chiều đứng bù trừ cho nhau tạo cảm giác màn ảnh có độ chói đồng đều

Mặt khác số dòng quét trong một mành là lẻ nên cứ sau 1 mành vị trí đen, trắng lại đổi cho nhau giúp cho ta cảm giác bình quân độ chói theo thời gian Vì vậy trong

Hệ NTSC lựa chọn fmp = (2n­1) fH/ 2 lựa chọn n phù hợp để có SMP thoả mãn cả hai điều kiện đã nêu trên, thực tế n= 282 nên fmp= 3,58 MHz hoặc fmp = 4,43 MHz

d Tín hiệu đồng bộ màu

Do đặc điểm của điều chế SAM nên khi muốn tách tín hiệu màu ra khỏi tín hiệu chói thì cần thiết phải thực hiện tách sóng SAM để lấy lại tín hiệu màu EI, EQ Mạch thực hiện tách sóng SAM là mạch tách sóng đồng bộ (Tách sóng nhân) Vì vậy trong máy thu hình màu cần phải tạo lại dao động có tần số bằng tần số sóng mang phụ có pha đồng bộ pha của SMP bên phát Dao động U0 này đưa vào bộ tách sóng

e Các tiêu chuẩn hệ NTSC, hình dạng tín hiệu màu NTSC

thành phần tín hiệu:

­ Tín hiệu màu EI, EQ được điều chế QSAM để cài vào phổ tần cao của tín hiệu chói nó mang thông tin về màu sắc của bức ảnh

­Tín hiệu EY : cho biết thông tin về độ chói của bức ảnh

­Tín hiệu đồng bộ dòng, mành để điều khiển cưỡng bức xung quét dòng, mành phía thu đồng bộ phía phát

­ Đồng bộ màu: điều khiển cưỡng bức pha và tần số của sóng mang phụ tại chỗ sao cho đồng bộ với sóng mang phụ phía phát

­Tín hiệu tiếng đã điều chế FM

ER ­EY có giải tần từ (0  0,5) MHz, tín hiệu hiệu màu EQ = EB ­EY Hai tín hiệu EI,

EQ được đem đi điều biên cân bằng (hay còn gọi là điều biên nén vuông góc – SAM) với sóng mang màu phụ 3,58 MHz

Ta thấy trước tiên một mạch dao động tạo ra dao động sóng hình sin có tần số 3,58 MHz và người ta cho sớm pha đi một góc 90nữa để diều biên nén EI sóng điều biên nén EI hay còn gọi là tín hiệu sắc C1 như vậy sóng sin có tần số 3,58 MHz với biên độ EQ và pha, hai sóng C1, C2 lệch pha nhau một góc 90 được nhập chung trong mạch cộng để đưa ra một sóng sin duy nhất sau đó tín hiệu loé màu C được cộng với tín hiệu chói EY để đưa ra một phần tín hiệu điều chế còn phần còn lại được lấy ra từ mạch tạo tần số đưa qua mạch đảo pha 180 qua cổng Burst gate rồi nhập chung vào phần tín hiệu chói cộng loé màu sau cùng đưa ra một tín hiệu chung

Cổng Burst gate chỉ được mở ra khi và chỉ khi thêm sau của tín hiệu đồng bộ xuất hiện vì thêm sau sẽ mang đi tín hiệu loé màu

Khi cổng mở khoảng từ 8  12 chu kỳ, sóng sin 3,58 MHz có pha 180 đi xuyên qua cổng nhập chung tín hiệu chói và nằm gọn thềm sau của xung đồng bộ

và đây là thời gian không có các tin tức khác của hình Như vậy tín hiệu hình màu NTSC có giải tần hoàn toàn nằm trong kênh sóng FCC và nó cũng truyền đi giống như đã truyền các tín hiệu đen trắng

2.1.3 Giải mã NTSC

Sơ đồ khối mạch mã hoá hệ NTSC được biểu diễn như hình vẽ 2.8

Từ tách sóng hình, toàn bộ giải thông của tín hiệu chói EY được đưa tới mạch

ma trận thông qua một giây trễ 0,7s để chờ hai tín hiệu hiệu mầu EI và EQ Toàn

bộ giải tần này từ (04,2 MHz) đồng thời cũng được đưa vào tầng khuếch đại trung tần màu COLOR IF Đây là một tầng KĐ lọc lựa chọn chuyên môn chỉ khuếch đại các tần số có trong khoảng sóng mang phụ đã điều biên nén Kết quả là ở ngõ ra trung tần IF của Color IF chỉ còn lại khoảng tần số có chứa các tín hiệu tin tức của màu mà thôi (2,384,2MHz) Hai tín hiệu EI và EQ đưa vào mạch ma trận cùng tín hiệu chói EY Mạch ma trận sẽ làm công việc cộng và trừ các tín hiệu chói EY Mạch

ma trận làm công việc cộng và trừ các điện áp theo tỷ lệ định sẵn để ở ngõ ra có được tín hiệu (­EY) đưa vào catốt đèn hình màu và ER ­ EY, EG ­ EY, EB ­ EY đưa vào

ba luới của một ống phóng tia điện tử

Để có thể tách sóng điều biên nén, phải có tin tức về pha gốc của sóng mang phụ Tầng cổng loé là một tầng khuếch đại chỉ mở ra khi có xung tần số quét ngang

đi vào ở ngay thời điểm thềm sau của xung đồng bộ ngang Như vậy ở ngõ ra của Burst gate, tất cả các tin tức bị loại bỏ chỉ còn lại tin tức loé màu với pha 0 được đưa vào kích một tầng dao động bằng thạch anh 3,58 MHz ngõ ra của mạch thạch anh sẽ là sóng sin thuần tuý với pha gốc 0 Người ta làm sớm pha sóng sin này lên

MẠCH KHUẾCH ĐẠI VÀ MẠCH

33 để đưa vào tách sóng điều biên nén của Q rồi lại sớm pha lên 90 nữa để tách sóng I

2.1.4 Kết luận về hệ NTSC

+ Truyền đồng thời cùng một lúc hai tín hiệu hiệu màu EI và EQ

+ Điều biên nén vuông góc EI và EQ vào sóng mang phụ fSC = ( 3,58 hoặc 4,43 MHz) đó cũng chính là điều biên cân bằng ­ SAM

+ Tín hiệu NTSC Color Video có chứa 7 tin tức:

­ Bốn tin tức đầu của truyền hình đen trắng: giải tần 4,5 MHz (Theo tiêu chuẩn FCC)

­ Hai tín hiệu mầu EI có giải tần từ (0 1,5 MHz) và EQ có giải tần từ (00,5) MHz được chèn vào bên trên của tín hiệu chói từ (2,38  4,2)MHz

­ Tin tức thứ 7 là loé màu và đồng bộ màu

+ Loé màu truyền đi pha gốc 0 của sóng mang phụ, dùng để chuẩn pha gốc sóng mang phụ fSC ở máy thu cần có tách sóng điều biên nén vuông góc

+ Bằng cách chọn sóng mang phụ fSC cho phép tự khử được nhiễu do chính SMP gây nên

+ Phải chọn tần số FM tiếng sao cho nếu có giao thoa với fSC cũng không tạo nên nhiễu trên màn hình

+ Vì hệ NTSC hay gặp phải sự sai pha trên đường truyền nên giải pháp cho vấn đề này là ở máy thu hệ NTSC có nút chỉnh pha( TINT, HUE) để sửa màu

2.1.5 Ưu nhược điểm hệ NTSC

a Ưu điểm

Mạch mã háo và giải mã đơn giản, thiết bị mã hoá và giải mã không phức tạp

vì vậy giá thành thiết bị thấp hơn so với thiết bị của các hệ khác

b Nhược điểm

+ Rất dễ bị sai màu khi hệ thống truyền tín hiệu màu không lý tưởng và có nhiễu + Méo gây ra do dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế nên sinh ra sự nhoè ranh giới giữa các giải màu cần thiết nằm kề nhau theo chiều ngang, làm cho độ chói bị giảm tín hiệu thấp ở vùng giới hạn các giải màu và ở các chi tiết màu nhỏ

+ Méo gây ra do dải tần của tín hiệu mang màu khác nhau: Sự sai khác giải tần của UI và UQ không giống nhau, do đó các góc pha  thay đổi theo thời gian sự sai khác dải tần còn làm thay đổi giới hạn của các vùng màu trong đồ thị màu

+ Nếu của tín hiệu vào kênh chói có sự đột biến hoặc chứa các thành phần tần số cao thì giới dạng tác dụng của nó, đầu ra của bộ lọc thông giải tần số fsc sẽ suất hiện các dao động tần số sóng mang phụ Các dao động này được tách và gây ra nhiễu các tín hiệu màu Bởi vì các tín hiệu mang màu cao tần là các tìn hiệu được điều biên, cho nên việc nhiễu kể trên khó khắc phục Chính nhiễu này làm các chi tiết ảnh đen ­ trắng trở nên có màu khi có kích thước thích hợp

+ Nhiễu lẫn nhau giữa các tín hiệu mang màu do đài phát biến tần không đối xứng khi hai biên tần của của thành phần UI không đối xứng thì trong tín hiệu UQ nhận được sau tách sóng có lẫn thành phần UI Sự lẫn này càng nghiêm trọng nếu đặc tuyến tần số máy phát và máy thu bị sai lệch

2.2 Hệ màu PAL

2.2.1 Đặc điểm của hệ PAL

Hệ màu PAL là cụm từ viết tắt của Phase Alternative Line (Thay đổi pha từng dòng) ra đời tại tây Đức chính thức phát sóng năm 1966 trên kênh sóng với tiêu chuẩn CCIR với giải tần 5,5MHz Phương pháp giải mã hoá có thể xem như là

hệ NTSC cải tiến, hai tín hiệu màu (EU và EV) vẫn được điều biên nén vuông góc vào sóng mang phụ được chọn là bộ số lẻ của fH/2 (fsc = 4,43 MHz ) nhưng một trong hai tín hiệu màu ( tín hiệu màu EV) bây giờ được đảo pha lần lượt từng dòng một với EU = EB ­ EY và EV = ER ­ EY Bằng cách này, tại máy thu, tín hiệu màu tự động sửa sai pha nếu có sai và như thế là khắc phục được nhược điểm của NTSC Đây là hệ truyền hình truyền đồng thời, nó truyền đồng thời tín hiệu chói và hai tín hiệu hiệu màu EY = 0,3 EY + 0,59EG + 0,11EB

EV = 0,877(ER ­ EY)

EU = 0,493(EB ­EY)

2.2.2 Phổ tần tín hiệu truyền

hình đây đủ hệ PAL

Phổ của tín hiệu màu

đầy đủ của hệ PAL được thể

hiện như hình vẽ 2.9

Nó bao gồm các tín

hiệu: Tín hiệu chói EY có dải

tần (0  5) MHz, tín hiệu sắc

gồm hai tín hiệu EV và EU điều

biên vào tần số fSC, truyền đi toàn giải biên tần dưới và một phần giải biên tần trên Phổ của tín hiệu màu EU và EV không trùng nhau khoảng cách giữa chúng là

fH/2 ở phía thu có thể tách riêng tín hiệu EU và EV trước mạch tách sóng đồng bộ

Hệ PAL vẫn được sử dụng phương pháp điều biên nén vuông góc như ở hệ

NTSC chỉ thay đổi một chút về góc pha của sóng mang phụ

+ Góc pha 0 được dùng để điều biên nén tín hiệu màu EU

+ Pha (­90) và (+90) lần lượt từng dòng một để điều biên nén tín hiệu EV + Pha của loé màu là (­135) và

(+135) lần lượt từng dòng một tuỳ

theo dòng đang truyền đi có pha của

EV là (­90) hay (+90)

Khi cổng Burst gate mở ra thì tín

hiệu loé màu sẽ có dạng sóng sin đưa

vào

­ Tần số chuyển mạch là fH/2 như

vậy theo đồ thị thì hệ PAL cứ truyền

đi một dòng màu thật M(EU, EV) lại

truyền đi một dòng màu truyền đi màu giả M’(EU, ­EV) rồi lại M(EU, EV) như hình

vẽ 2.11 sự việc này sẽ giúp máy thu tự động hiệu chỉnh sai pha (nếu có sai) điều này sẽ khắc phục được nhược điểm của hệ NTSC

f H/2

H

2.2.4 Việc tự động sửa sai pha (sửa méo pha) của hệ PAL

Giải thích bằng đồ thị màu với trục hoành là EU, trục tung là EV

Giả sử tại dòng thứ n đài phát phát đi hai tín hiệu màu thật EU và EV tương ứng trên đồ thị màu là OM1 (EU, EV) tuy nhiên do ảnh hưởng của méo pha nên phía thu nhận được tín hiệu màu tương ứng là OM1’(EU1, EV1) lệch pha so với tín hiệu màu OM1 một góc là 

Tại dòng n+1 do nguyên lý đảo pha theo dòng nên đài phát phát đi tín hiệu màu giả EU và (­EV) vì hệ PAL coi hai dòng màu liên tiếp là một, tương ứng với

OM2 (EU, ­EV) tuy nhiên cũng do ảnh hưởng của méo pha nên ở phía thu thu được tín hiệu tương ứng là OM2‘(EU2, ­EV2) lệch pha so với OM2 một góc 

Vì tín hiệu EU và (­EV)coi như tín hiệu giả màu nên hệ PAL đảo pha lại để tạo thành tín hiệu tương ứng với Vectơ OM3 sau đó cộng với vectơ OM1 và vectơ

OM3 để làm triệt tiêu méo pha Nguyên lý sửa méo pha được thể hiện như đồ thị ở hình vẽ 2.13

2.2.5 Giải mã PAL

Hệ PAL có sơ đồ khối giải mã như hình vẽ 2.14

Tín hiệu chói EY qua mạch trễ giữ chậm 0,7s để chờ tín hiệu màu cùng đưa vào mạch ma trận Tín hiệu màu điều biên nén vuông góc được tách ra nhờ mạch khuyếch đại trung tần màu Color IF, ở đây nó chia làm ba đường: một đường đảo pha 180 đến mạch cộng 1 và 2; đường thứ ba đi thẳng vào mạch cộng 2

Dòng thứ n có EU, EV qua mạch đảo đến điểm A là ­EU, ­EV, còn ở điểm B chưa xác lập (nó nhớ dòng trước n­1) Điểm C là EU, EV đến dòng n+1 truyền màu giả

EU, ­EV; Đến điểm A là ­EU, EV điểm B nhớ dòng trước là EU, EV; ở mạch cộng (1) cho ra 2EV, ở mạch cộng (2) cho ra 2EU Dòng n+2 ở điểm ở điểm A là ­EU, ­EV

điểm B nhớ dòng trước EU, ­EV cổng ra mạch cộng (1) là (­2V); điểm C là EU, EV

cổng ra mạch cộng (2) là 2EU ở cổng ra 1 (A+B) lúc thì có (+2EV), lúc thì là (­2EV), còn ở cổng ra 2 (B + C) luôn là 2EU Hai mạch tách sóng điều biên nén với các pha của sóng hình sin 4,43 MHz thích hợp sẽ cho ra 2 điện áp màu 2EV và 2EU

Color IF

Burst Gate

OSC, f SC 4,43 MHz

1800

Delay 64 s

để đưa vào mạch ma trận cùng với tín hiệu chói tái lập các tin tức màu Để có tách sóng điều biên nén vuông góc, pha của sóng phụ đưa vào tách sóng EU luôn luôn phải là 0, pha của sóng mang phụ vào tách sóng EV lúc thì (+90), lúc thì (­900) tuỳ theo sóng điều biên nén (­2EV) hay (+2EV) Để có điều đó thì cổng loé màu Bust gate trích ra tin tức để loé màu với pha tần lần lượt là (+135) hoặc (­135) Loé màu dùng để kích thích bộ dao động 4,43 MHz tạo ra dao động hình sin với pha của loé màu (+135) hoặc (­135) cho mỗi dòng Tiếp theo dao động đi qua mạch quay pha (+135) hay (­135) để đưa vào chuyển mạch với nhịp đóng mở fH/2

Giả sử đang truyền đi dòng màu (EU,EV), pha của loé màu đòng pha với sóng mang phụ fsc sẽ là 135 Lối vào của tách sóng EV là (­2EV) với pha (­90) lối vào của tách sóng EU là (+2EU) pha là 0, chuyển mạch lúc này phải đóng lên trên: Pha của sóng mang phụ vào đường tách sóng EU là 135­ 135 = 0, vào đường tách sóng EV là 135 + 135 = 270 = ­90 Tương tự như vậy đến dòng sau truyền (EU ­

EV): Pha của loé màu mang phụ fsc là ­135 ­ 135= ­270 = + 90, vào tách sóng EU

là ­135 + 135 = 0

Để cho chuyển mạch đóng mở đúng như yêu cầu trên ta dùng mạch tự chỉnh pha Đem so pha của loé màu (hay fsc từ mạch dao động ra) với pha của sóng mang phụ đưa vào đường tách sóng EV sau khi đảo pha đi ­135 Nếu chuyển mạch làm việc đúng thì pha của chúng trùng nhau, điện áp đầu ra của bộ so pha (phase comparator) bằng 0 Nếu có sự sai pha thì ở dầu ra bộ so pha sẽ có điện áp một chiều điều khiển chuyển mạch sửa lại pha cho đúng

Cơ chế giải điều chế của quá trình đảo pha EV được thực hiện như bảng sau:

Dòng n

(EU, EV)

Dòng n+1 (EU, ­EV )

Dòng n+2 (EU, EV)

Dòng n+3 (EU, ­EV )

A ­EU, ­EV ­EU, EV ­EU, ­EV ­EU, EV

Hệ PAL truyền vừa truyền đồng thời vừa lần lượt hai tín hiệu màu EU và EV

đồng thời vì dòng nào chúng cũng có mặt, lần lượt vì tín hiệu EV được đảo pha theo từng dòng nhằm mục đích sửa sai pha

Điều biên nén vuông góc EU, EV vào sóng mang phụ fSC =4,43 MHz = số lẻ lần

fH/2

Máy thu có sự tự chỉnh sai pha bằng cách nhập chung tín hiệu màu dòng trên cùng dòng dưới dùng chung

Tín hiệu PAL có 7 tin tức trong đó có 4 tin tức như truyền hình đen trắng, 2 tin tức về màu EU, EV và loé màu

Riêng tin tức về màu EV và loé màu luôn đảo pha (  135) nên coi là tin tức kép

Loé màu có pha thay đổi +135 và ­135 dùng vào hai mục đích nhận dạng và tách sóng điều biên nén

2.2.7 Ưu nhược điểm hệ PAL

a Ưu điểm

Hệ PAL có sự méo pha nhỏ hơn hẳn so với hệ NTSC

Hệ PAL không có hiện tượng xuyên lẫn màu

Hệ PAL thuận tiện cho việc ghi băng hình hơn so với hệ NTSC

Hệ truyền hình màu SECAM (Sequentiel Couleur à Mémoire – Tuần tự mầu

có bộ nhớ) hệ này phát trên kênh sóng OIRT (tổ chức phát thanh và truyền hình thế giới) với tần số 6,5MHz Sau

nhiều năm cải thiện hoàn thiện

nâng cao chất lượng truyền

hình màu, năm 1967, hệ này

có tính chống nhiễu tương đối

cao, kém nhạy với méo pha và

méo biên độ Trong hệ truyền

hình SECAM tín hiệu chói EY

được truyền đi ở tất cả các

dòng, còn hai tín hiệu hiệu

màu DR và DB được truyền lần lượt theo dòng dựa trên hai sóng mang phụ có tần số bằng fOR = 4,406 MHz, fOB = 4,250 MHz Theo phương thức điều tần, các tín hiệu chói và tín hiệu màu được xác định theo biểu thức sau:

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

hiệu màu đều truyền đi hết cả hai dải biên và biên độ của tín hiệu màu cũng nhỏ hơn biên dộ của tín hiệu chói Phổ tần đầy đủ của tín hiệu hệ SECAM được biễu diễn như hình vẽ 2.15

b.Lựa chọn sóng mang phụ

Lựa chọn sóng mang phụ phải đảm bảo sao cho toàn bộ phổ tín hiệu màu phải cài xen kẽ vào các vạch phổ chói tần số cao như hình 2.16 Nhưng do tín hiệu được điều tần nên lân cận của tần số trung tâm có các hài bậc cao, lựa chọn sóng mang phụ phải tránh được các can

nhiễu do sóng mang phụ gây

m

 fm

tần liên tục nên lựa chọn tần số

sóng mang phụ đảm bảo cho tính

= 272 fH hay fOR= 4.406MHz, fOB= 4.25MHz Chọn fOB, fOR khác nhau nhằm nâng cao tính chống nhiễu của hệ mà không làm giảm tính tương hợp đồng thời giảm méo giao thoa giữa hai thành phần tín hiệu màu

Trong hệ SECAM sử dụng phương thức điều tần để mang hai tín hiệu màu do đó phải dùng mạch cộng hưởng có đặc tuyến tần số dạng chuông ngửa ở phía phát và chuông sấp ở phía thu được điều chỉnh tại tần số 4,286MHz như hình 2.17 nhằm mục đích suy giảm tín hiệu màu ở phía phát, để khôi phục lại tín hiệu màu thì ở phía thu sử dụng đặc tuyến dạng

chuông sấp

Trong điều tần nhiễu lọt vào tần số

cao rất lớn do đó để không làm giảm

chất lượng của hình ảnh thì ở phía phát

người ta khuếch đại tín hiệu màu lớn

hẳn lên ở phía tần số cao, trước khi đưa

vào khối điều tần nhờ mạch tiền nhấn

tần trước ở phía thu để trả lại tín hiệu

Hìn

màu như lúc ban đầu người ta sử dụng mạch dải nhấn tần sau Mạch này cộng hưởng ở tần số 4,286MHz như hình vẽ 2.18

Đảo pha sóng mang phụ

Không thể lựa chọn tần số sóng mang phụ là bội số lẻ của fH/2 để khử tạp xuất hiện trên màn ảnh đen trắng được nữa vì các chấm sáng tối không đứng yên do tần

số điều tần thay đổi Để tạp lại tự khử, hệ SECAM phải đảo pha từng dòng một Luật đảo pha kéo dài trong 6 ảnh hay 12 bán ảnh (Hình vẽ 2.19) Bắt đầu từ ảnh 1, giả sử đang truyền fOR có pha là 00 tương ứng với bắt đầu bằng ô trắng, đến dòng thứ 3 truyền đi fOB cũng có pha bằng 0, dòng thứ 5 fOR có pha là , rồi lại fOB có pha

0 Tiếp tục bán ảnh lẻ như vậy, cứ 2 dòng 00 mới có một dòng pha  Kết thúc bán ảnh lẻ sẽ là một dòng truyền đi fOR , như vậy đầu dòng của bán ảnh chẵn (dòng 2) sẽ

là fOB bị áp đặt có pha  ở bán ảnh chẵn sẽ lại cứ hai dòng có pha  mới có một dòng pha 0 và bố trí các điểm sáng tối như hình vẽ Để ý là chu kỳ bố trí xảy ra trong sáu dòng đầu, đến dòng thứ 7 giống dòng 1, dòng 8 giống dòng 2, …

Kết thúc bán ảnh chẵn của ảnh 1 sẽ là dòng 624 truyền đi fOR Như vậy đầu dòng của ảnh 2 (dòng 1) sẽ là fOB bị áp đặt cho có pha 0 Ở bán ảnh lẻ của ảnh này cứ hai dòng 0 mới có một dòng  và bán ảnh chắn cứ hai dòng  mới có một dòng 0 Bố trí các điểm chấm sáng tối vẫn theo chu kỳ sáu dòng như cũ nhưng pha bị dịch lên trên hai dòng (dòng 1&2 bây giờ giống dong 3&4 của ảnh 1) Tương tự như ở ảnh

3, đầu dòng sẽ là R và dòng 2 là B Bố trí các chấm sáng tối vẫn theo chu kỳ sáu dòng như cũ và bị dịch lên hai dòng

Hình 2.19: Luật đảo pha sóng mang phụ của SECAM

Hình 3 R 1

Hình 6 B 1

Hình

Ở ảnh 4, 5 và 6, bố trí sáng tối của các điểm giống như ảnh 1, 2 và 3 như đổi R thành B và B thành R Nếu chỉ để ý hai dòng đầu (dòng 1&2) thì luật đảo pha trong sáu ảnh có thể tóm tắt:

c Xung đồng bộ màu

Xung đồng bộ màu của hệ SECAM có nhiệm vụ đồng bộ chuyển mạch điện tử giữa phía thu và phía phát và có nhiệm vụ để nhận biết xem dòng nào truyền D’R và dòng nào truyền D’B Nhờ có tín hiệu đồng bộ này mà chuyển mạch điện tử bên thu

và bên phát hoạt động đồng bộ và đồng pha nhau đảm bảo bức ảnh bên thu khôi phục lại giống như bức ảnh bên phát Lý thuyết có thể khẳng định rằng trong trường hợp lý tưởng ta có thể không cần truyền tín hiệu đồng bộ mà trong suốt thời gian truyền tín hiệu màu mà chỉ cần truyền sang phía thu một lần khi bắt đầu phát chương trình Nhưng thực tế các tác động của các loại nhiễu và do thông số của mạch thay đổi theo thời gian nên phải thường xuyên truyền tín hiệu đồng bộ màu

Xung đồng bộ màu theo dòng (xung nhận dạng ngang)

Xung đồng bộ màu theo dòng là một chuỗi xung được cài vào sườn sau của xung xoá dòng để nhận biết dòng nào truyền D’R và D’B Cụ thể nếu dòng truyền D’R thì xung đồng bộ màu là chuỗi xung có biên độ từ ­15%  15% có tần số bằng 4,406 MHz được cài vào ngay sườn sau của xung xoá dòng đó và xung đồng bộ màu này kéo dài cho đến khi bắt đầu truyền dòng màu tiếp theo Nếu dòng truyền D’B thì xung đồng bộ là chuỗi xung có biên độ biến thiên từ ­12%  12% tần số bằng 4,25MHz Xung đồng bộ màu theo dòng được cài ở tất cả các sườn sau của xung xoá dòng trừ 9 dòng đầu tiên dùng cho xung đồng bộ mành và xoá mành

Tín hiệu đồng bộ màu theo dòng ngoài việc đảm bảo cho chuyển mạch điện tử

SW bên thu và bên phát hoạt động đồng bộ và đồng pha nhau nó còn có tác dụng thúc đẩy kết thúc nhanh quá trình quá độ xảy ra trong kênh màu trước khi bắt đầu hành trình quét thuận dòng tiếp theo như vậy tránh cho mép trái của hình không bị xuất hiện các sọc màu Do vậy người ta còn gọi tín hiệu đồng bộ màu theo dòng là tín hiệu bảo vệ màu

Xung đồng bộ màu theo mành (xung nhận dạng dọc)

Tín hiệu đồng bộ màu theo mành là tín hiệu dạng điều tần được truyền liên tiếp (dòng quét ngay sau xung cân bằng) trong thời gian xoá mành Cụ thể trong lượt

quét thứ nhất là từ dòng thứ 7 đến dòng thứ 15 và ở lượt quét thứ hai là từ dòng thứ

320 đến dòng thứ 328 Chính vì thế mà tín hiệu đồng bộ màu không hiển thị trên màn hình

Xung đồng bộ mành là một chuỗi gồm 9 xung cài ở sườn sau xung xoá mành để nhận biết dòng đầu tiên của mành tiếp theo là truyền D’R hay D’B Cứ có 5 xung cực tính dương và 4 xung cực tính âm để nhận biết dòng truyền D’R và cứ 5 xung cực tính âm cùng 4 xung cực tính dương để nhận biết dòng truyền D’B.Các xung cực tính dương có tần số biến thiên từ 4.406 đến 4.75 MHz còn các xung cực tính âm có tần số biến thiên từ 3.9 đến 4.25 MHz

f=4,4064,75MHz

f=3,94,25MHz

Nhận biết D’ R

f=4,4064,75MHz

Nhận biết D’ B

f=3.9  4.25 MHz

Hình 2.21 : Tín hiệu đồng bộ màu theo mành

2.3.2 Mã hoá SECAM

Sơ đồ mã hoá hệ SECAM như hình vẽ 2.22

Bắt đầu từ ba tin tức đầu ER, EG, EB của điểm màu, mạch ma trận chuyển đổi thành tín hiệu chói EY có giải tần 0 6,0 MHz và hai tín hiệu sắc ­DR và DB có giải tần cùng là 1,5MHz Sau đó người ta cho tin tức nhận dạng từng bán ảnh nhập chung vào (­DR) và (+DB) đó là 9 xung âm hình thang, xuất hiện cứ mỗi bán ảnh một lần trong thời gian xoá dọc Sau khi ra khỏi mạch cộng (+), tín hiệu sắc (­DR) được đảo pha 180để tạo thành (+DR) đi vào mạch tiền nhấn (Pre Emphasis) và tin

tức nhận dạng từng bán ảnh trong nó sẽ là các xung dương trong khi đó DB đi thẳng vào mạch tiền nhấn, với các xung nhận dạng từng bán ảnh (Pulse V Indent)

Sau khi ra khỏi mạch tiền nhấn tần số cao (Pre Emphasis) DR và DB được đưa vào chuyển mạch điện tử SW1 đóng mở theo nhịp fH/2 để lựa chọn DR hoặc DB, lần lượt cho từng dòng một, sau đó qua mạch lọc thông thấp (LPF) để loại bỏ các tần số cao hơn 1,5MHz, Mạch hạn chế giới hạn biên độ (Limitter) của DR và DB, giúp giới hạn quãng di tần của mạch điều tần (FM), nằm trong khoảng tần số đã định sẵn Tần số sóng mang phụ màu đưa vào mạch điều tần là fOR = 4,406MHz hoặc fOB = 4,25MHz, thông qua chuyển mạch điện tử SW2 đóng mở theo nhịp fH/2

Ra khỏi mạch điều tần sóng điều tần của DR (fmR) và sóng điều tần của DB

(fmB) được đưa vào mạch đảo pha sóng mang phụ (S.C Invert) để khử tạp sau đó tín hiệu được qua mạch lọc chuông (Bell Fitter) , đè tần số giữa dải (4,286MHz) xuống Cuối cùng mạch tự động chỉnh mức (ALC) tự động giữ mức của fmRvà fmB

là 10% tại tần số 4,286MHz Nếu so với 100% là mức EY cũng tại tần số 4,286 MHz Để thực hiện việc này người ta lọc ra biên độ của tín hiệu chói EY tại tần số 4,286 MHz và đưa vào so sánh (Comparator) với biên độ của fmR và fmB ra từ sau

f OR 4,406MHz

LPF 1,5MHz

9Pulse V.Indent

Dc control

D R

D B

SECAM Color Video

mạch lọc chuông Kết quả so sánh áp sai số một chiều đưa vào điều khiển mạch ALC

Sau khi đã chuẩn bị fmR, fmB người ta nhập chung fmR và fmB vào tín hiệu chói

EY Dây trễ 0,7 s làm cho tín hiệu chói chậm lại chờ fmR, fmB tại mạch cộng Tại ngõ ra của mạch cộng ta có tín hiệu màu SECAM

2.3.3 Giải mã SECAM

Sơ đồ mạch giải mã màu SECAM như hình vẽ 2.23

Từ ngõ ra của tầng tách sóng hình toàn bộ giải tần của EY được khuếch đại hình (Video Amp) để đưa vào ba catốt đèn hình màu với pha là (­EY) Vai trò của dây trễ 0,7s

là để giữ trễ tín hiệu chói lại, chờ tín hiệu sắc của đèn hình màu, tránh hiện tượng sai pha , một nhánh đi ngang qua lọc chuông thấp để bù lại việc đã nén fmR, fmB xuống tại 4,286MHz bởi mạch lọc chuông ngửa trong quá trình mã hoá Sau đó tầng khuếch đại trung tần màu (Color IF) thực hiện lọc lựa ra khoảng tần số của fmR, fmB và loại bỏ tất cả các tần số không đáng thiết bên ngoài khoảng này ngõ ra của (Color IF) lại được rẽ làm hai một đi thẳng đến chuyển mạch (kênh thẳng) một thông qua dây trễ 1H = 64s giữ lại tin tức bên trên đi đến vế còn lại của chuyển mạch (kênh trễ )

Ở hai đầu vào của chuyển mạch, như vậy nếu ở đầu trên (kênh thẳng là) fmB thì đầu dưới là fmR Chuyển mạch sẽ đóng mở theo nhịp fH/2 (một dòng đóng lên một dòng đóng xuống) và ta hãy giả sử là pha của xung chuyển mạch là đúng, thì đường ra bên trên sẽ luôn là fmR và đường ra bên dưới sẽ là fmB Cứ một cái của dòng bên dưới, một cái của dòng bên trên

fmR, fmB sau đó được hạn biên và được đưa vào hai mạch tách sóng FM riêng, một hoạt động ở tần số nghỉ là 4,40625 MHz (tách sóng fmB) để ý là hai mạch tách sóng này ngược pha với nhau (được biểu diễn tượng trưng này bằng hai diode ngược chiều như trên hình vẽ) ở mạch tách sóng fmR, pha tín hiệu sắc được giữ nguyên trong lúc ở mạch tách sóng fmB pha của tín hiệu sắc bị đảo 180 Ngõ ra của hai mạch tách sóng sẽ là DR và (­DB) tiếp tục được giải nhấn (đè biên độ tần số cao của DR và ­DB) lấy tại biên độ ban đầu đã bị sai lệch đi do quá trình tiền nhấn trong lúc mã hoá Sau đó là khuếch đại công suất R ­ Y

và B ­ Y để có được ER ­ EY và EB ­ EY ở ngõ ra cuối cùng Để có được EG ­ EY người ta lấy 51 của ER ­ EY nhập chung 18% của EB ­ EY và đảo pha tất cả bằng khuếch đại công suất G ­ Y Ba tín hiệu hiệu màu ER ­ EY, EB ­ EY và EG ­ EY được lần lượt đưa vào ba lưới của đèn hình màu giúp tái tạo lại hình màu

Pre Emphasis

Y Amp

R ­ Y Out

Switching Gen

R ­ Y Out

­ Truyền lần lượt hai tín hiệu màu theo từng dòng (nên cần có chuyển mạch)

­ Dùng điều tần hai tín hiệu màu bằng hai sóng mang phụ f0R =4,40625 MHz f0B= 4,25 MHz với khoảng chứa tin màu 4,02  4,68 MHz

­ Tín hiệu Secam Color Video gồm 8 tin tức :

+ 4 tin tức như hệ truyền hình đen trắng

+ 2 tin tức màu DR và DB xuất hiện hoặc cái này hoặc cái kia tại mỗi thời điểm + Tin tức nhận dạng dọc hoặc nhận dạng ngang (chỉ sử dụng một trong hai cái) + Tin tức loé màu là tin tức để nhận dạng ngang (nhận dạng từn dòng)

2.3.5 Ưu nhược điểm hệ SECAM

a Ưu điểm

Hệ SECAM dùng phương pháp điều tần tín hiệu DR và DB vào hai sóng

mang phụ fOR và fOB do đó có độ méo pha nhỏ

b Nhược điểm

Do không khử được tần số mang màu phụ nên có hiện tượng nhiễu trên khi thu chương trình truyền hình đen trắng, có hiện tượng nhấp nháy ở các dòng kế tiếp nhau tại các vùng màu bão hoà

B THẢO LUẬN NHÓM

­Ứng dụng của hệ NTSC trong máy thu hình màu?

­Ứng dụng của hệ PAL trong máy thu hình màu?

­Ứng dụng của hệ SECAM trong máy thu hình màu?

­ Trình bày các thông số kỹ thuật của các hệ truyền hình màu cơ bản?

­ So sánh được sự giống nhau và khác nhau giữa các hệ truyền

hình màu?

C THỰC HÀNH :

1 Mục tiêu:

­Phân tích được đường đi cửa tín hiệu màu hệ NTSC trên máy thu hình màu

­ Phân tích được đường đi cửa tín hiệu màu hệ PAL trên máy thu hình màu

­ Phân tích được đường đi của tín hiệu màu hệ SECAM trên máy thu hình màu

2 Vật tư –Thiết bị - Dụng cụ ;

­Máy thu hình SAMSUNG 359R

­Máy thu hình GOLSTAR

­Máy thu hình JVC 1490

­Máy thu hình DAEWOO C50N

­Máy thu hình LG

­Tài liệu và sơ đồ nguyên lý các máy thu hình cần sử dụng

­Máy hiện sóng ,đồng hồ VOM và đồ nghề cá nhân

3 Hướng dẫn thực hiện: