Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Приёмоусилительные и видеотелевизионные системы». Самодуров А.С

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры

Методические указания

к лабораторным работам № 1-2

по дисциплине «Приёмоусилительные и видеотелевизионные

системы» для студентов направления 211000.62 «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» (профиль «Проектирование и технология радиоэлектронных средств») очной и заочной форм обучения

Воронеж 2014

Составитель канд. техн. наук А.С. Самодуров

УДК 621.387.62

Методические указания к лабораторным работам № 1-2 по дисциплине «Приемоусилительные и видеотелевизионные системы для студентов направления 211000.62 «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» (профиль «Проектирование и технология радиоэлектронных средств») / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А. С. Самодуров. Воронеж, 2014. 42 с.

Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов при подготовке к лабораторным занятиям по дисциплине.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле ЛР1-2_ТВ.doc

Ил. 8. Библиогр.: 3 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.В. Турецкий

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А. В. Муратов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет», 2014

Лабораторная работа № 1 Изучение структуры, функциональных возможностей и органов управления телевизора "Рубин-м04"

1. Общие указания по выполнению лабораторной работы

Цель работы – изучение структуры, технических характеристик, функциональных возможно­стей и органов управления телевизора цветного изображения «Рубин» моделей 37/51/54/55M04, 37/51/55M05T, 55/63S05T.

В процессе выполнения лабораторной работы студент должен изучить и освоить структуру, ос­новные характеристики и функциональные возможности телевизоров «Рубин», обратив внимание на состав их элементной базы, частотные и временные параметры, а также уметь проводить сравни­тельный анализ с телевизорами других моделей.

На выполнение данной лабораторной работы отводится 2 часа учебного времени, т.е. за одно за­нятие. Перед выполнением лабораторного задания студент должен выполнить домашнее задание в соответствии с данными методическими указаниями и ответить на вопросы домашнего задания. Кроме того, студент должен пройти инструктаж по технике безопасности.

Студент, явившийся на занятие, должен иметь методические указания по данной лабораторной работе, полученные в библиотеке ВГТУ.

К отчету о выполненной лабораторной работе прилагаются необходимые схемы, эскизы и дру­гие материалы, согласно указаниям по оформлению.

2. Домашние задания и методические указания по их выполнению

Ознакомиться с техническими характеристиками, структурной и электрической принципиаль­ной схемами телевизора «Рубин» по следующим учебным пособиям [1, 2], а также изучить разделы 2.1 –2.3 настоящих методических указаний.

2.1. Телевизоры «Рубин» моделей 37/51/54/55m04

2.1.1. Технические характеристики

- чувствительность канала изображения, ограниченная шумами, мкВ, не более: МВ 70

ДМВ 100

- чувствительность канала изображения, ограниченная

синхронизацией, мкВ, не более: МВ 40

ДМВ 70

- чувствительность, ограниченная шумами и определяемая уровнем радиосигнала звукового сопровождения, мкВ, не более: МВ 55

ДМВ 80

- уровень помех в канале звукового сопровождения, дБ, не более: - 36

- номинальная мощность канала звукового сопровождения, Вт, не менее: 2

- максимальная мощность канала звукового сопровождения, Вт, не менее: 3

- максимально – допустимый уровень входного радиосигнала, мВ 87

- избирательность, дБ, не менее:

a) на частоте меньшей частоты несущей изображения на 1,5 МГц 40

b) в полосе частот меньших частоты несущей изображения на 1,5 – 8 МГц 34

c) на частоте большей частоты несущей изображения на 6,5 МГц 14

d) на частоте большей частоты несущей изображения на 8 МГц 40

e) в полосе частот меньших частоты несущей изображения на 8 – 16 МГц 34

f) в полосе частот 31,25 – 39,25 МГц:

диапазон МВ1 40 диапазон МВ2 50

диапазон ДМВ 60

g) по зеркальному каналу:

диапазон МВ 45 диапазон ДМВ 30

- эффективность АРУ, дБ 3

- напряжение питания, В 176…242

- потребляемая мощность, Вт, не более:

Рубин 37М04, Рубин 37М04-1 55

Рубин 51М04, Рубин 51М04-1 60

Рубин 55М04, Рубин 55М04-1 65

- количество запоминаемых программ 90

- принимаемые системы телевидения:

PAL, SECAM, B/G, D/K

- параметры входных и выходных сигналов разъемов SCART: выход звука 0,5 В/1 кОм вход звука 0,5 В/10 кОМ выход видео 1 В/75 Ом

вход видео 1 В/75 Ом

Основные характеристики цветных телевизоров приведены в целом приведены в [1, 3].

2.1.2. Структурная схема

Телевизоры «Рубин», описываемые в настоящем разделе, построены по структурной схеме, при­веденной на рис. 1.

В се телевизоры имеют ПДУ, построенный на базе ИС 5АА3010. ПДУ имеет излучатель ИК, а телевизор оснащен ИК приемником. Система ДУ использует способ кодирования команд управле­ния RC-5. В этом коде команды передаются в виде комбинаций импульсов, выполненных поднесу­щей частотой 36кГц. Это обеспечивает возможность фильтрации принятых на приемной стороне импульсов с использованием узкополосного фильтра, что повышает помехозащищенность канала передачи и надежность работы системы ДУ.

Все телевизоры имеют одинаковый тракт обработки сигналов. Селектор каналов KS-II-93o обеспе­чивает сплошную полосу перекрытия от 49 МГц до 870 МГЦ. Все используемые селекторы имеют симметричный выход НЧ, что повышает устойчивость к высокочастотным наводкам на его выход­ные цепи.

Сигнал НЧ с селектора каналов подается на вход фильтра на ПАВ, который обеспечивает пара­метры избирательности телевизора по соседнему каналу и с него на сигнальный процессор TDA8362. С его выходов сигналов изображения RGB через выходной видеоусилитель управляют кинескопом, а сигналы управления развертками подаются на выходные усилители кадровой и строчной разверток, которые нагружены на отклоняющую систему (ОС) кинескопа.

Схема питания выполнена на базе TDA4605-2 и силового ключа на мощном МДП – транзи­сторе. В схеме питания использован ряд стабилизаторов выходных напряжений.

Система управления построена на базе специализированных микро – ЭВМ, что обеспечило ее мак­симальную простоту и высокую надежность работы. В моделях «М04» используются микрокон­троллеры РСА84С640/19 или РСА84С641/68 ф. PHILIPS. В модели «М04-1» использован МК INA84C64INS-168 (ПО «Интеграл»), который «рисует» сообщения на экране ТВ на русском языке.

Параметры настройки ТВ на программы запоминаются в энергонезависимой памяти (256 байт), ко­торая управляется МК.

2.1.3. Электрическая принципиальная схема

Электрическая принципиальная схема телевизоров семейства «Рубин» в основном имеет еди­ную основу. Различаться они могут только вариантами микроконтроллеров управления и ряда дру­гих элементов. Некоторые модели могут не иметь сетевого выключателя. Кроме того, они могут от­личаться внешним видом и типом применяемого кинескопа.

2.1.3.1. Микросхема tda8362 – основа концепции построения телевизoров «Рубин»

Данная ИС выполнена по комбинированной технологии BIMOS (биполярной + МДП техноло­гии), рис. 2. Это позволило оптимально решить проблемы функциональной сложности микросхемы и ее энергопотребления. Она выполнена в пластмассовом 52-выводном корпусе DIP, в котором, для уменьшения размеров корпуса использован малый шаг расположения выводов – 1,778 мм.

Н апряжение питания ИС находится в пределах +7,2 …+8,8В, она имеет 2 вывода питания – вы­вод питания задающей части строчной развертки с током потребления 5мА и вывод основного пи­тания с током около 90 мА.

Микросхема включает в себя следующие функциональные узлы:

• усилитель ПЧ изображения с симметричным входом;

• синхронный видеодетектор;

• детектор АРУ;

• схему управления усилением селектора каналов;

• частотный детектор схемы АПЧГ;

• предварительный усилитель видеосигналов с электронной регулировкой яркости, контраст­ности и насыщенности изображения;

• входы и коммутаторы внешних видео и аудиосигналов, в том числе S-VHS;

• усилитель – ограничитель ПЧ звука, автоматический звуковой демодулятор с ФАПЧ, пред­вари­тельный усилитель НЧ с электронной регулировкой усиления;

• раздельная по питанию схема задающего генератора в отсутствии ТВ сигнала;

• схему строчной синхронизации с двумя контурами регулирования частоты и фазы строчной раз­вертки;

• схему автоматической калибровки строчного и кадрового задающего генератора в отсутст­вии ТВ сигнала;

• схемы управления строчной и кадровой разверткой;

• схему кадровой синхронизации с автоматическим переключения стандарта 50/60 Гц;

• декодер систем PAL/NTSC с автоматическим переключением стандарта;

• «цветовые» фильтры – полосовые и режекторные, с автоматической настройкой под нужную систему цветности;

• линию задержки яркостного сигнала;

• схему выключения звука в отсутствии сигнала;

• линейные входы для сигналов RGB с регулировкой яркости и контраста;

• отдельные цветовые матрицы для сигналов систем PAL и SECAM.

Ниже в этом разделе будет представлено описание основных входящих в состав ИС TDA8362 функциональных узлов и описана их работа.

Усилитель ПЧ изображения, видеодемодулятор и схема идентификации

ПЧ ИС TDA8362 имеет три дифференциальных каскада с регулируемым усилением, связанных друг с другом по переменному току через внутренние конденсаторы, выполненные на МДП – структурах. Вход усилителя предназначен для непосредственного подключения выхода фильтра на ПАВ. Опорная частота, необходимая для работы синхронного видеодетектора, получа­ется путем пассивного восстановления несущей частоты изображения. Она выделяется параллель­ным колебательным LC контуром, настроенным на частоту изображения. Видеосигнал с демодуля­тора усиливается внутренним предварительным усилителем. С демодулятора видеосигнал подается также на схему идентификации наличия сигнала станции.

Схема АРУ и схема АПЧГ

Детектор АРУ ИС TDA8362 работает как пиковый детектор, выходное напряжение которого оп­ределяется амплитудой вершин синхроимпульсов в сигнале при приеме сигналов с негативной мо­дуляцией или по пиковому уровню «белого» в сигнале с позитивной модуляцией. Для повыше­ния устойчивости работы схемы АРУ к импульсным помехам, она работает в ключевом режиме, т.е. де­тектор работает только в период передачи синхроимпульсов в принимаемом сигнале. К выходу пи­кового детектора (вывод 48) подключается внешний конденсатор, определяющий постоянную вре­мени схемы АРУ.

С вывода детектора АРУ сигнал подается на вход регулировки усиления внутреннего усилителя ПЧ. Выход схемы внешней АРУ (вывод 47) выполнен на n-p-n структуры по схеме с открытым кол­лектором. При достижении определенного напряжения сигнала на входе ПЧ ИС, этот вывод шунти­рует цепь управления усилением селекторов каналов, что снижает его усиление и предотвращает дальнейший рост напряжения на входе ПЧ. Порог напряжения ПЧ, при котором начинает работу внешняя цепь АРУ определяется внешним управляющим напряжением, подаваемым на вывод 49.

Схема АПЧГ использует тот же опорный сигнал несущей изображения, что и видеодемодуля­тор. Частотный детектор схемы АПЧГ работает в интервалах передачи гасящих импульсов строк. Вывод детектора схемы АПЧГ подключен к выводу 44. К этому же выводу подключен внешний фильтрующий конденсатор. Точной настройке на станцию, т.е. «нулю» АПЧГ, соответствует на­пряжение +3,5В. Именно по этому критерию должен быть настроен подстрочный элемент в тракте ПЧ – опорный контур, подключенный к 2 и 3.

Схема канала звукового сопровождения

ИС предназначена для построения канала звука по одноканальной структуре, при которой уси­ление сигналов ПЧ изображения и первой ПЧ звуки осуществляется в общем канале усиления. За­тем, из выходного сигнала видеодемодулятора, с помощью частотно-избирательных цепей выделя­ется частота биений между несущими частотами звука и изображения. Разнос для различных стан­дартов между этими частотами различен. Для решения задачи многостандартности канала звуко­вого сопровождения, в ИС использован широкополосный усилитель разностной частоты и ЧМ де­модулятор, построенный по структуре ФАЧП. Входом усилителя ПЧ звука является вывод 5. В микросхеме этот вывод имеет две функции: являясь входом усилителя ПЧ звука, он же использу­ется для регулировки усиления предварительного усилителя звуковой частоты сигнала звукового сопровождения., т.е. регулировки громкости.

Вывод демодулятора звука – вывод 1. Напряжение на нем не зависит от положения регулятора громкости и он может быть использован для записи на магнитофон сигнала звукового сопровожде­ния принимаемой телепередачи.

Схемы строчной и кадровой развертки

Входной полный видеосигнал, в котором должны быть подавлены поднесущие частоты звука, подается в ИС через вывод 13 или 15. Цепь синхронизации имеет амплитудный селектор, выде­ляющий из полного видеосигнала смесь синхроимпульсов. Этот селектор имеет автоматически на­страиваемый по входному сигналу пороговый уровень. Схема строчной синхронизации построена по двухпетлевой структуре. В такой структуре используется управляемый на частоте задающий ге­нератор и два фазовых детектора. Выделенные из полного синхросигнала строчные синхроим­пульсы поступают на первый фазовый детектор, выходной сигнал которого подстраивает частоту задающего генератора до ее совпадения с частотой следования строчных синхроимпульсов.

В качестве задающего генератора в схеме строчной развертки ИС используется R-C генератор с внутренними времязадающими цепями и он не имеет внешних элементов подстройки частоты. Ге­нератор работает на двойной частоте строчной развертки, а строчная частота для управления вы­ходным каскадом строчной развертки, обеспечивается внутренним делителем частоты на два

Вторая петля схемы АПЧФ обеспечивает компенсацию временных задержек в предвыходном и выходном каскадах строчной развертки. На входы фазового детектора второй петли подаются сиг­налы задающего генератора и сигнал обратной связи с выходного каскада строчной развертки, ко­торый подаются через вывод 39 ИС. Фильтр нижних частот второй петли имеет внешний конденса­тор, подключаемый к выводу 37.