Телевизионный сигнал по своему характеру значительно отличается от сигналов радиовещательных станций. Он состоит из трех компонентов: 1) ампли-тудно-модулированных сигналов изображения; 2) ам-плитудно-модулированных гасящих и синхронизирующих сигналов; 3) частотно-модулированных сигналов звукового сопровождения.

Два первых компонента представляют собой ряд весьма кратковременных импульсов. Для неискаженной передачи этих сигналов необходима широкая полоса частот (порядка нескольких мегагерц). Разместить телевизионные станции, занимающие такие полосы частот, можно только Б ультракоротковолновом: метровом и дециметровом диапазонах волн. Поэтому телевизионные передачи ведутся только в этих диапазонах. В СССР для телевизионного вещания отведено 23 канала, из них !2 в метровом диапазоне и 11 -в дециметровом (см. табл. 1). Телевизионные передачи в СССР ведутся в соответствии с государственным стандартом (ГОСТ 7845-55). Основные параметры телевизионного сигнала, приведенные в этом стандарте, даны в приложении 1. Графически телевизионный канал показан на рис. 1.

Структура телевизионного сигнала (упрощенная, для одного полукадра изображения) дана на рис. 2.

Получение изображения на экране кинескопа и звукового сопровождения в громкоговорителях осуществляется при помощи телевизионных приемников (телевизоров), которые значительно сложнее обычных радиовещательных приемников, так как, кроме собственно

Таблица /

Приметная: 1. В СССР I диапазон телевизиодных каналов не используется.

2. Ввиду того, что почти все телевизионные центры СССР работают на телевизионных каналах .1 и III диапазонов, в дальнейше.м будет рассматриваться те.чника приема только этих .диапазонов.

Рис. 1. Спектр частот, занимаемый телевизионным каналом (по ГОСТу 7845-55)

несущая сигналов Несущая сигн апоВ изоВаажепия звикаоага тооВтое-

приемного устройства, телевизоры должны иметь еще узлы, обеспечивающие получение светящегося растра на экране кинескопа и точное согласование во времени (синхронизацию) работы телевизора с работой передатчика канала изображения телевизионного центра.

Для полного преобразования телевизионного сигнала в изображение и получения звукового сопровождения телевизор содержит:

1. Приемник сигналов изображения. Сигналы изображения (и синхронизации, которые проходят по этому же каналу) имеют импульсный характер, и поэтому приемник этих сигналов должен обладать широкой полосой пропускания. Нелинейные, частотные и фазовые искажения усиливаемого сигнала должны быть минимальными, в противном случае качество изображения будет плохим. Коэффициент усиления приемника должен быть таким, чтобы выходное напряжение могло обеспечивать полную модуляцию электронного луча кинескопа при напряженности поля сигналов телецентра, имеющейся в месте приема.

2. Приемник звукового' сопровождения. Сигналы звукового сопровождения модулированы не по амллиту-де, а по частоте, поэтому приемник этих сигналов должен иметь частотный детектор. Во избежание искажений полоса пропускания ВЧ каскадов приемника должна несколько превышать наибольшую девиацию частоты (±75 кгц). Однако следует избегать излиш:него расширения полосы, иначе в приемник будут попадать, кроме сигналов звукового сопровождения, также сигналы из канала изображения (а первую очередь сигналы кадровой синхронизации),

III!

3. Узел развертки по горизонтали (по строкам). Эгот узел формирует напряжение специальной формы, которое осуществляет смещение электронного луча кинескопа в горизонтальном направлении. В результате этого на экране последнего появляется тонкая светящаяся линия (строка).

4. Узел развертки по вертикали (по кадрам). При помощи этого узла отдельные строки ра-ополагаются одна за другой сверху вниз по всей площади экрана, образуя светящийся прямоугольник ( растр ).

5. Высоковольтный выпрямитель. С него снимается высокое напряжение (8-16 кв), необходимое для питания анода кинескопа.

6. Узел синхронизации. Для строгого согласования во времени процессов, происходящих в телевизионном передатчике я телевизоре, в телевизионный сигнал вводят специальные сигналы синхронизации. Узел синхронизации предназначен для отделения синхросигналов от сигналов изображения, дальнейшего усиления и ограничения синхросигналов, а также разделения их на строчные и кадровые.

7. Блок питания (низковольтный выпрямитель). От него питаются все цепи телевизора за исключением анода кинескопа.

Приемные устройства телевизорав, так же как и радиовещательные приемники, могут быть построены по схемам радиоприемников прямого усиления или по схемам супергетеродинных приемников. Блок-схема телевизора с приемниками прямого усиления изображена на рис. 3. В приемном устройстве такого типа все каскады усилителей ВЧ изображения и звукового сопровождения вплоть до видеодетектора работают в полосе частот сигналов, излучаемых телевизионными передатчиками. Приемным устройством телевизоров, построенным по схеме прямого усиления, свойственны, крупные недостатки, как-то: малая чувствительность, плохая избирательность, сильная склонность к самовозбуждению, уменьшение коэффициента усиления ВЧ каскадов с повышением частоты принимаемых сигналов и очень большая сложность переключающего устройства, необходимого для приема нескольких телевизионных каналов. Поэтому приемные устройства прямого

Й S S

55 $

fc> i3

CO о a. 5

2 14

усиления в промышленных телевизорах в настоящее время совсем не применяются, а любители делают такие устройства только простейшего типа для приема на небольшом расстоянии (3-5 км) телецентров, работающих на 1-5 каналах.

Приемные устройства супергетеродинного типа в телевизорах могут быть построены по двум вариантам, отличающимся друг от друга способами отделения сигналов звукового сопровождения. Блок-схема первого варианта - с раздельны.ми каналами усиления сигналов изображения и звукового сопровождения - изображена на рис. 4. Как видно из схемы, телевизионный сигнал из антенны поступает во входную цепь, связанную с усилителем ВЧ. С выхода усилителя ВЧ напряжение подается на преобразователь, где принимавхмый сигнал смешивается с колебаниями отдельного вспомогательного гетеродина. В результате смешения возникают колебания двух промежуточных частот: сигналов изображения и звукового сопровождения. После преобразователя напряжения этих частот разделяются резо-на;псными контурами и усиливаются отдельно в специальных усилителях ПЧ. В дальнейшем оба сигнала детектируются. Продетектированные сигналы изображения (видеосигналы) усиливаются при помощи видеоусилителя, а сигналы звукового сопровождения - в усилителе НЧ. С выходов этих усилителей сигналы соответственно поступают на кинескоп и громкоговорители. Чтобы воспрепятствовать искажению изображения из-за попадания сигналов звукового сопровождения в канал изображения, в усилителе ПЧ изображения устанавливают режекторные (отсасывающие) контуры, настроенные на ПЧ сигналов звукового сопровождения. Кроме того, для повышения избирательности телевизора в усилитель ПЧ изображения вводят режекторные контуры, устраняющие попадание в пего несущих частот сигналов изображения и /авукового сопровождения соседних каналов.

Во втором варианте супер гетеродинного приемного устро'нства так называемом одноканальном , блок-схема которого приведена на рис. 5, усилитель ВЧ, преобразователь и гетеродин такие же, как и в предыдущей схеме, но в дальнейшем для усиления сигналов

a. n s

о. V =

* о

изображения и звукового сопровождения используется один и тот же усилитель ПЧ. После детектирования сигнала на нагрузке видеодетектора, кроме огибающей сигналов изображения, выделяется напряжение разностной частоты. Разностная частота--это частота биений между промежуточными частотами звука и изображения, равная 6,6 Мгц (при телевизионном сипнале ло стандарту СССР). Колебания разностной частоты, модулированные !по частоте сигналами звукового солро-вождения, могут быть использованы в качестве напряжения ПЧ канала звуковото сопровождения. Колебания разностной частоты отделяются от огибающей сигналов изображения на нагрузке видеодетектора или выходе видеоусилителя при помощи резонансных контуров и затем усиливаются и детектируются способами, обычными для приемников ЧМ сигналов.

Одноканальные приемные устройства телевизоров проще, чем приемные устройства с раздельными каналами изображения и звукового сопровождения. Ввиду того что разностная частота не меняется при изменениях частоты гетеродина, в одноканальных приемниках отсутствуют ослабления и искажения сигналов звукового сопровождения, наблюдаемые в приемниках с раздельными каналами. Это особенно ценно при работе телевизора на 6-12 телевизионных каналах, где влияние неста'бильности частоты гетеродина наиболее заметно.

Наряду с указанными выше достоинствами одно-канальных приемников им присущ апецифический недостаток, выражающийся в том, что напряжение разностной частоты, кроме полезной частотной модуляции, имеет паразитную амплитудную модуляцию сигналами изображения (в основном сигналами кадровой синхронизации). Эта паразитная модуляция прослушивается в громкоговорителях в виде рокота, похожего на фон переменного тока. Рокот может достигать значительного уровня (в особенности он заметен в перерывах между передачами). Избавиться от этого рокота можно, но налаживание одноканального телевизора будет несколько сложнее, чем телевизора с раздельными каналами изображения и звукового сопровождения.

Узлы развертывающих устройств телевизора не зависят от типа примененного в нем приемника, хемы

1>

этих узлов должны быть увязаны только с сисгсмой управления электронным лучом (фокусировкой и отклонением) кинескопа, установленного в телевизоре. Система управления может быть или полностью электромагнитной, или комбинированной (электростатическая фокусировка и электромагнитное отклонение луча). Электронно-лучевые трубки, где управление элект-ронны.м лучом производится полностью электростатическим способом, в настоящее время в телевизорах не применяются, так как не позволяют получить высокое качество изображения. Поэтому телевизоры с такими трубками в дальнейшем рассматриваться не будут, точно так же, как и телевизионные приемники прямого усиления ввиду указанных выше их недостатков.

Работу по постройке любительского телевизора можно разбить на три отдельных этапа: проектирование, конструирование и налаживание.

Проектирование. В работу по проектированию телевизора входят: определение основных требований, предъявляемых к будущему телевизору (составление технического задания), разработка блок-схемы и принципиальной схемы, а также прои.зводство необходимы.х расчетов.

Конструирование. Во время этого этапа на основании составленной (или опубликованной в радиолитературе) принципиальной схемы производятся [разработка и выполнение конструкции шасси, компоновка деталей, монтал и изготовление корпуса телевизора.

Налаживание. На этом этапе работы производится проверка работоспособности узлов и блоков смонтированного телевизора и осуществляются их настройка и налаживание с целью достижения параметров, заданных при проектировании.

Телевизор - очень сложный аппарат- Постройка его впервые (даже по опубликованным описаниям) ставит перед радиолюбителем много новых трудных задач. Успешно решить эти задачи можно только тогда, когда полностью известны и понятны физические процессы, Происходящие в узлах и каскадах телевизора во время его работы.

Поэтому прежде чем приступать к конструированию телевизора, нужно ознакомиться с литературой, указанной в библиографическом указателе на стр. 247-248.

Таблица 2

Г Л а В а I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕЛЕВИЗОРА

Как уже было указано выше, работа по проектированию телевизора заключается в предварительном определении требований, предъявляемых к будущему телевизору, составлении схем и производстве необходимых расчетов. Если радиолюбитель использует опубликованное описание любительского телевизора, в котором имеется принципиальная схема со всеми данными, работа по проектированию отпадает и необходимо лишь продумать конструкцию телевизора.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К БУДУЩЕМУ ТЕЛЕВИЗОРУ (СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО

ЗАДАНИЯ)

Составить правильно и экономно (пе применяя излишних ламп) блок-схему и принципиальную схему телевизора можно лишь тогда, когда заранее установлены требования, предъявляемые к нему. Эти требования можно сформулировать в следующих десяти пунктах:

1. Желаемый размер и формат изображения и в зависимости от этого необходимый тип кинескопа. Размеры изображения, которые можно получить при использовании различных кинескопов, а также некоторые другие их данные приведены в табл. 2. .

2. Количество телевизионных каналов, которое желательно принимать, и их частоты. Этот параметр определяет схему и конструкцию ВЧ блока (т. е. предварительного усилителя ВЧ, преобразователя и гетеродина).

3. Тип телевизионного приемника- одноканальный или с раздельными каналами для приема сигналов изображения и звукового сопровождения. Здесь следует отметить, что в настоящее время предпочтение отдается одноканальным приемникам ввиду наличия у них несомненных преимуществ (см. выше).

4. Чувствительность приемника. Как правило, этот параметр задается только для канала сигналов изображения. Он определяется такой величиной электродвижущей силы (э.д.с), которая, будучи подана на вход приемника сигналов изображения, дает на выходе этого приемника усиленное напряжение, достаточное для полной модуляции электронного луча кинескопа. Чувствительность приемников обычно измеряется в микровольтах (мкв). Выбор чувствительности приемного устройства зависит от расстояния между местом установки телевизора и телецентром. При небольшой удаленности телевизора от телецентра (5-10 км) чувствительность может быть сравнительно низкой (500-1000 мкв). По мере увеличения расстояния требования к чувствительности повышаются. При удалении до 30 км от телецентра чувствительность конструируемого телевизора должна быть порядка 150-250 мкв, а на более дальнем расстоянии не хуже \50 мкв. Заданная чувствительность определяет количество каскадов усилителя ПЧ, а также видеоусилителя приемника сигналов изображения.

5. Четкость изображения. Это - очень важный параметр, в основном определяющий качество изображения.. Четкость условно измеряется количеством строк, различаемых на экране кинескопа, и оценивается визуально по вертикальному и горизонтальным клиньям телевизионной испытательной таблицы 0249. Четкость изображения зависит от ширины полосы пролуокания и формы резонансной характеристики приемника сигналов изображения.

6. Избирательность- Раньше этот параметр телевизора не имел значения и при проектировании телевизоров с ним не считались. В настоящее время число телецентров и ретрансляционных станций велико. Поэтому избирательность телевизора приобрела большое значение. Если телевизионные каналы, соседние тому, на котором ведется прием, заняты другими телецентрами, а избирательность телевизора мала, то на экране будут наблюдаться помехи и в худшем случае прием будет полностью нарушен. Избирательность телевизора зависит от выбранной схемы усилителя ПЧ сигналов изображения.

7. Качество воспроизведения звукового сопровождения. Этот параметр определяет количество каскадов усилителя ПЧ канала звукового сопровождения, выбор схем частотного детектора и усилителя НЧ.

8. Органы автоматического регулирования (см. ни-, же, раздел этой главы Органы автоматического регулирования ). Необходимость в них устанавливается в каждом отдельном случае. Кроме того, автоматические регулировки мог.ут быть установлены любителем, желающим сделать управление телевизором более удобным.

9. Органы ручного регулирования. Наряду с обязательными во всех телевизорах ручными регулировками контрастности, яркости, громкости, частоты, размера и линейности строк и кадров по желанию конструктора в телевизор могут быть введены различные дополнительные узлы, регулировка которых производится от руки (корректор четкости, регулировка задержки АРУ).

10. Дистанционное управление и прием звукового сопровождения на двух языках. Вводятся по желанию любителя.

Окончив работу по разработк-е технических требова-

It-Is-

?> ft

III!

IS-,

s >?

1Ш

llll

дшзоишоюпшиоу

о

о

ш

я га \с о

о

is о ч

of г, г

НИИ, на основе их и произведенных расчетов составляют блок-схему телевизора. В качестве образца можно взять схемы, приведенные на рис. 4 и 5, но разработка должна быть более детальной, т. е. на схеме нужно показать каждый отдельный каскад с указанием тнла лампы, которая будет установлена в этом каскаде. В случае применения различных частей одной комбинированной ламлы в двух разных каскадах части этой лампы нумеруются в обоих каскадах одним и тем же номером с прибавлением впереди обозначения лампы (буквы Л) дроби /г. На рис. 6 приведен пример детально разработанной блок-схемы телевизора с одноканальным приемником.

РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Составленная заранее детальная блок-схема значительно облегчает разработку полной принципиальной схемы телевизора. .Принципиальную схему лучвде всего

Рис. 7. Обозначение соединений частей . схемы на различных чертежах

разрабатывать и вычерчивать .отдельно по узлам. Соединения одной части схемы с другой обозначаются чертой со стрелкой и нумеруются на различных чертежах одинаковыми цифрами (рис. 7). Такой порядок составления принципиальной схемы облегчает проектирование телевизора и делает схему более удобочитаемой, что весьма важно при монтаже.

Далее приведены описания наиболее часто встречающихся схем различных каскадов телевизора. Это позволит при разработке принципиальной схемы выбрать такие каскады, какие больше всего подходят для проектируемого телевизора.

КАНАЛ ИЗОБРАЖЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ БЛОК

Высокочастотный блок телевизора состоит из входного устройства, усилителя высокой частоты, преобразователя и гетеродина (рис. 8).

Рис. 8. Блок-схема ВЧ блока телевизора

Высокочастотный блок является наиболее капризной частью телевизионного приемника как в изготовлении, так и в налаживании. Расположение соединительных проводов, качество деталей, выбор точек заземления существенно влияют на работу блока, в особенности на телевизионных каналах с номерами, начиная с шестого

и выше. Поэтому лучше всего применять в любительском телевизоре промышленный 12-!канальный переключатель телевизионных каналов (блок ПТК) и такой же блок для дециметрового диапазона.

Существует несколько разновидностей 12-канальных блоков ПТК, а именно ПТК, ПТК-3, ПТК-4, ПТК-5, ПТК 5/7 и ПТК-7. Они отличаются друг от друга принципиальными схемами, примененными лампами, значениями выходных промежуточных частот, способами настройки гетеродина и цоколевками выходных фишек.

Блоки ПТК, ПТК-4 и ПТК-5 собраны по примерно одинаковым схемам. В них установлены лампы 6Н14П (усилитель ВЧ) и бФШ (пентодная часть - преобразователь, триодная- гетеродин). Настройка гетеродина производится изменением емкости контура при помощи конденсатора переменной емкости. Значение несущей промежуточной частоты изображения на выходе блока

5апиран]щге напряжение на диод-варикап

ЯРУ

От катушки^ связи

ЯРУ

(+2ОвПТК-4-)

ПТК-5)

638

+15ве 636

ВЬ1ходПЧ , Выход ПЧ

(77r/r-4 - 2175тЗ,15Мгц (ЗГ538,0 Мгц)

ПТК-5-31,5 38,0 мгц) подстройка

J J /гетеродина

+1506 0-

RzZSk

Рис. 9. Цоколевки выходных фишек ПТК-4, ПТК-5 - а; цоколев-ки выходных фишек ПТК-3, ПТК-5/7 и ПТК-7-б; присоединеняе потенциометра настройки гетеродина в ПТК-3, ПТК-5/7 н

ПТК-7-в

ПТК-4--34,25 Л1гц н Звукового сопровождения - 27,75 Мгц, а на выходе ПТК-5 соответственно 38,0 и 31,5 Мгц. Цоколевки выходных фишек этих блоков ПТК одинаковые. Они показаны на рис. 9, о.

У блоков ПТК-3, ПТК-5/7 и ПТК-7 несущая промежуточная частота изображения равна 38 Мгц, а соответственная частота звукового сопровождения - 31,5 Мгц. Гетеродины этих блоков настраиваются путем изменения запирающего напряжения на управляющем диоде-варикаше Д902, выполняющем функции емкости контура гетеродина. Цоколевка выходных фишек этих блоков НТК показана на рис. 9,6, а присоединение потенциометра для перестройки варикапа Д902 -на рис. 9, в.

В сокращенных обозначениях блоков НТК вслед за цифрой, указывающей на их тип, следует буква С , Е или А и затем (через тире) еще двухзначное число. Буква обозначает, на какой телевизионный стандарт - Советский, Европейский или Американский рассчитан блок, а двухзначное число - типовой размер выступающей из корпуса ПТК части оси барабана с катушками

Рис. 10. Конструкция блока ПТК