Отчет должен содержать:
наименование и цель работы;
результаты выполнения домашнего задания;
ход и результат выполнения каждого пункта лабораторного задания с необходимыми пояснениями и обоснованиями;
выводы о результатах выполнения лабораторной работы с кратким перечнем приобретенных при ее выполнении знаний и навыков.
6.1. Расскажите о принципах приема о обработки телевизионного сигнала.
6.2. Каковы функциональные возможности телевизоров «Рубин».
6.3. Назовите и покажите места расположения органов управления и индикации телевизора «Рубин».
6.4. Каков порядок настройки телевизора «Рубин» на ТВ – каналы и оптимизации параметров растра и звукового сопровождения.
6.5. Как произвести настройку и осуществить чтение информации в режиме «Телетекст»?
6.6. Расскажите о принципе работы и использования ПДУ для управления телевизором.
6.7. Перечислите технические характеристики телевизора «Рубин».
Цель работы – изучение конструкции цветного телевизора “Рубин – М04” и его основных частей.
В процессе выполнения лабораторной работы студент должен изучить основные характеристики и параметры телевизора, его конструкцию, назначение и конструктивные особенности основных составных частей. При изучении конструкции телевизора в целом и его составных частей необходимо обратить внимание на то, какими способами (из изученных раннее) обеспечиваются в телевизоре нормальный тепловой режим, защита от паразитных излучений, необходимая ремонтопригодность, современный внешний вид, а также какая элементная база используется в телевизоре.
На выполнение лабораторной работы отводится 4 часа, т.е. одно занятие. Перед лабораторным занятием студент должен самостоятельно выполнить домашнее задание в соответствии с данными методическими указаниями.
Студент, явившийся на занятие, должен иметь методические указания по данной лабораторной работе, полученные в библиотеке.
К выполненной работе прилагаются необходимые эскизы, схемы и другие материалы согласно указаниям по оформлению отчёта.
Ознакомиться с основными характеристиками и параметрами телевизора, с его структурной схемой (рис. 1) и описанием конструкции телевизора по следующим учебным пособиям [1, 2], а также изучив разд. 2.1-2.3 настоящих методических указаний.
Телевизоры “Рубин – М04” – унифицированные стационарные телевизоры цветного изображения с моноплатой на кинескопе с самосведением электронных лучей и на современной элементной базе. Они предназначены для приёма телевизионных передач в диапазоне частот: метровом на 1-12 – м каналах и дециметровом на 21-60 – каналах.
По условиям эксплуатации они относятся к 1-й группе по ГОСТ 11478-83 в климатическом исполнении УХЛ по категории 4.2 ГОСТ 15150-69.
Базовой моделью является телевизор “ Рубин – М04”, “ Рубин – М05”. Обе модели имеют одинаковое схемное и конструктивное решение. Телевизоры “Рубин – М05” отличаются применением более совершенной схемы управления (микроконтроллера), а также возможностью записи в память телевизора большего числа программ (50).
В телевизорах “Рубин” используются кинескопы с углом отклонения лучей 90, с самосведением и размерами экрана по диагонали: 37 см, 51 см, 55 см, 63 см и с планарным расположением электронно-оптических прожекторов.
Схема и конструкция телевизоров обеспечивает: дистанционное управление, индикацию режимов на экране. На передней панели имеется гнездо подключения телефонов для индивидуального прослушивания звукового сопровождения.
ПДУ выполнен на микроконтроллере SAA3010 ф. PHILIPS (D1), который формирует сигнал команд в виде последовательности импульсов, заполненных поднесущей частотой 36 кГц, что обеспечивает возможность дополнительной фильтрации на приемной стороне для повышения помехозащищенности канала передачи. Аналог SAA3010 выпускает также НПО «Интеграл», который имеет название ILA3010D.
Формирование команд происходит при нажатии одной из кнопок. Микроконтроллер D1 обеспечивает анализ нажатой кнопки выдачу на свой выход – вывод7 – кодовой комбинации, соответствующей нажатой кнопке. На рисунке приведена таблица, в которой приводится соответствие нажатой кода команды и выполняемой этой командой функции.
Питание ПДУ осуществляется от двух элементов с общим напряжением около 3В. При этом микроконтроллер питается через резистор R1, который защищает его в случае, если неправильно вставлены элементы питания. Конденсатор С1 обеспечивает надежную работу ПДУ при частичном разряде элементов питания. Этот конденсатор должен иметь малый ток утечки, т.к. этот параметр определяет срок службы элементов ПДУ.
Резистор R3 обеспечивает закрытое состояние МДП-транзистора VT1 типа КП505Г в состоянии, когда ни одна из кнопок на нажата и вывод 7 ИС D1 находится в отключенном состоянии. При передаче команды транзистор VT1 открывается импульсами с выхода 7 микроконтроллера. Импульсы тока стока транзистора VT1 проходят через излучающий диод ИК диапазона VD1 и излучение этого диода принимается фотоприемником, установленном в телевизоре.
3.1. Перечислить функциональные возможности телевизора «Рубин».
3.2. Каковы основные технические характеристики и параметры телевизора «Рубин».
3.3. Назовите основные функциональные узлы телевизора «Рубин».
3.4. Назовите и охарактеризуйте основные функциональные узлы микросхем TDA8362.
3.5. Охарактеризуйте работу микросхемы TDA8395 и TDA4665 при декодировании сигналов SECAM.
3.6. Как построена схема питания телевизора «Рубин».
3.7. Опишите работу трактов обработки видеосигналов и сигналов цветности и их элементную базу.
3.8. Опишите работу генераторов развертки и охарактеризуйте их элементную базу.
3.9. Опишите структуру схемы управления телевизора «Рубин» и охарактеризуйте базовые ИС INA84C64INS-168, ИС PCA84C640/19.
3.10. Охарактеризовать конструктивное построение структурной схемы телевизора «Рубин».
3.11. Каковы основные конструктивные узлы телевизора «Рубин».
3.12. Покажите органы управления и индикации, расположенные на передней панели телевизора.
3.13. Расскажите о настройке телевизора «Рубин»на прием разносигналов ТВ программ.
3.14. Опишите порядок автоматической настройки на ТВ – каналы.
3.15. Опишите дополнительные функции телевизора: запоминание ТВ – каналов, прием телетекста и т.д.
Целью лабораторного задания является изучение структуры телевизора «Рубин», его функциональных возможностей, режимов ручного и автоматического управления.
4.1. Изучить назначение и расположение органов управления и индикации режимов телевизора «Рубин».
4.2. Произвести настройку телевизора «Рубин» на заданный (преподавателем) ТВ – канал.
4.3. Произвести оптимизацию изображения и звукового сопровождения путем ручной регулировки и с помощью ПДУ.
4.4. Изучить назначение и расположение органов управления на ПДУ.
4.5. Выполнить настройку на телетекст и осуществить просмотр информации.
Схема управления построена на базе микроконтроллера, что обеспечивает предельную простоту ее построения, высокую надежность при достаточно высокой функциональной сложности. Микроконтроллер имеет в своем составе стандартный набор устройств, присущим «большим» ЭВМ. Это такие устройства как центральный процессор, память программ, память данных, порты ввода-вывода, тактовый генератор. Все эти устройства объединены в одной схеме, которая и используется для управления телевизором. В качестве микроконтроллера управления (ИС D402) используется ИС INA84C641NS-168, обеспечивающая вывод информации на русском языке. Также может использоваться ИС PCA84C640/19. Данные схемы несколько отличаются, а возможность применения любой из них обеспечивается соответствующим включением ряда элементов и перемычек, что предусмотрено на самой плате телевизора. Далее идет описание работы схемы управления с контроллером INA84C641NS-168, а для случая применения PCA84C640 будут даны необходимые пояснения.
МК обеспечивает: прием, декодирование и выполнение команд ДУ, обеспечение автоматического поиска ТВ программ, управление записи параметров настройки и энергонезависимая память, обработку сигналов с детектора
АПЧГ и т.д. она обеспечивает вывод на экран кинескопа информации о выполняемой в данный момент функции управления, что является очень удобным для пользователя.
ИС управления D402 имеет выходы управления аналоговыми регулировками яркости, контрастности, насыщенности, громкости и четкости. Каждый из перечисленных выводов выдает сигнал в виде импульсов фиксированной частоты и амплитудой около 5В. длительность выходных импульсов однозначно связана с положением соответствующей регулировки, при этом максимальному значению каждой из регулировок соответствует максимальное значение длительность импульсов. Для получения постоянного напряжения управления используются внешние RC фильтры по каждому из этих выходов. Использование в каналах управления микроконтроллера 6-ти разрядных ЦАП обеспечивает 64 градации регулировки каждого из параметров.
ИС D402 имеет еще один выход аналоговой регулировки, который является выходом 14-ти разрядного ЦАП, который используется для формирования напряжения настройки селектора каналов. На этом выводе также присутствует импульсное напряжение фиксированной частоты переменной скважности с амплитудой около +5В. Поскольку полное перекрытие в каждом диапазоне перестройки селектора каналов обеспечивается изменением напряжения настройки от 0,5 до 27В, использован дополнительный каскад с общим эмиттером на транзисторе.
ИС D402 имеет вход аналогового сигнала с детектора АПЧГ, входящего в состав ИС DA100. Этот вход организован таким образом, что при напряжении на нем в пределах от +2В до +3В микроконтроллер никак на это не реагирует. Этому напряжению соответствует точная настройка телевизора на принимаемую станцию. При выходе его за эти пределы, микроконтроллер, в зависимости от того за нижнюю или верхнюю границу уходит входное напряжение, либо увеличивает либо уменьшает напряжение настройки селектора каналов, изменяя скважность импульсов на выводе 1 ИС DA402. Этот процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на входе АПЧГ вновь не окажется в пределах 2…3В.
Выходной видеоусилитель конструктивно обособлен от основной платы ТВ и расположен на плате кинескопа. Это позволило уменьшить физическую длину связей с большим размахом сигнала. Это, с одной стороны, уменьшило излучение этими проводниками, с другой – снизило паразитную емкость по цепям катодов кинескопа, что обеспечило широкую полосу пропускания при достаточно простой схеме технике. Каждый из трех каналов усилителя построен по двухтактной схеме, что обеспечивает малую длительность фронтов выходного сигнала и устраняет яркостные искажения участков изображения с мелкими элементами. Видеоусилитель ТВ работает на чисто емкостную нагрузку – емкость катода кинескопа.
На плате кинескопа расположены развязывающие цепи питания усилителя, ускоряющего электрода и модулятора. Панель кинескопа имеет встроенные разрядники с пробивными напряжениями 9…12 кВ по цепи фокусирующего электрода, 2…3 кВ по цепи ускоряющего электрода кинескопа и 0,4…1 кВ по остальным электродам. «Общие» выводы разрядников отдельным проводников соединен с внешним проводящим покрытием кинескопа. Еще одним проводником внешнее проводящее покрытие кинескопа соединено со схемой на основной плате телевизора. Этим обеспечивается раздельное протекание токов разряда емкости кинескопа и токов по сигнальным цепям при электрических пробоях в кинескопе. Ток пробоя может достигать десятков и сотен ампер, и такое включение разрядников сводит к минимуму вероятность повреждения элементов схемы телевизоры.
Как уже было описано, на выходе эмиттерного повторителя вместе с видеосигналом присутствует и частотно-модулированная поднесущая звукового сопровождения с частотой 6,5 МГц или 5,5 МГц, в зависимости от стандарта применяемого ТВ сигнала. Сигнал поднесущего звука проходит через предварительный фильтр. Этот фильтр имеет полосу около 1 МГц и максимум на частоте 6 МГц. Его применение обеспечивает дополнительное подавление компонентов видеосигнала, которые могут попасть в полосу работы тракта звука ИС DA100.
Задающие генераторы строчной и кадровой разверток ТВ входят в состав ИС DA100. В этой же ИС находится и схема выделения сигналов синхронизации из полного ТВ сигнала, не имеющая внешних элементов.
Задающий генератор строчной развертки при отсутствии ТВ сигнала калибруется от опорной частоты, получаемой путем деления частоты кварцевого генератора на резонаторе. Это обеспечивает близкие значения частоты строчной развертки без сигнала и с сигналом,что обеспечивает защиту выходного каскада строчной развертки и связанные с ним высоковольтные цепи от случайных перенапряжений. В режиме приема ТВ сигнала используется традиционная двухпетлевая схема АПЧФ. Первая петля обеспечивает захват и сложение с частотой развертки. Вторая петля обеспечивает компенсацию задержек в предвыходном и выходном каскадах строчной развертки.
Выходной каскад строчной развертки выполнен по традиционной схеме на транзисторе типа BU2508DF. Этот тип транзистора имеет встроенный диод, шунтирующий переход коллектор-эмиттер и полностью изолированный корпус. В выходном каскаде используется диодно-каскадный строчный трансформатор – ТДКС типа РЕТ-22-02. Длительность обратного хода строчной развертки и импульсное напряжение на коллекторе транзистора определяется напряжением питания выходного каскада, индуктивностью строчных катушек отклоняющей системы кинескопа, параметрами ТДКС и суммарной емкостью двух конденсаторов емкостью 6800пФ и 1000пФ соответственно (для ТВ с кинескопом 51см). Эти элементы образуют так называемый контур обратного хода строчной развертки. Основные требования к конденсаторам это малые потери на высокой частоте и высокое рабочее напряжение.
В ТВ «Рубин» используется ПЧ изображения 38 МГц. Усилитель ПЧ имеет усиление около 60 дБ, что обеспечивает чувствительность по его входу лучше, чем 100 мкВ. Его коэффициент усиления регулируется внутренней схе мой АРУ, входящей в состав ИС TDA8362. Схема АРУ ИС DA100 имеет единственный внешний компонент – фильтрующий конденсатор ключевого детектора АРУ и при увеличении входного сигнала напряжение на нем увеличивается. Внутренняя схема АРУ обеспечивает линейное усиление АМ сигнала изображения.
Видеодетектор ИС TDA8362 выполнен на схеме двухтактового синхронного детектора. В качестве опорного сигнала используется ограниченный сигнал несущей частоты изображения, выделенный контуром. Этот контур должен быть настроен на частоту сигнала ПЧ, т.е. 38 МГц и иметь высокую температурную и механическую стабильность. Точность настройки этого контура и стабильность его параметров являются определяющими факторами, влияющими на качество работы телевизора. Сигнал ПЧ, используемый в качестве опорного для видеодетектора, используется в фазовом детекторе АПЧГ, который работает в интервалах строчного сигнала гашения.
Как описывалось в разделе 2.1.2, сигнал с выхода внутреннего предварительного видеоусилителя ИС TDA8362 подается на ее вывод 7. Размах этого сигнала вместе с синхроимпульсами составляет 2,2…2,5В. В его составе, кроме компонентов изображения, присутствует и поднесущая частота звука. Далее сигнал проходит через режекторный фильтр, с выхода которого видеосигнал уже без поднесущей звука, через эмиттерный повторитель и согласущий резистор подается на выход видео разъема SCART.
Напряжение питания эммитерных повторителей подается от цепи +9В через развязывающие фильтры. Это до минимума снижает возможность возникновения «пролаза» эфирного видеосигнала в тракт обработки сигналов от видеомагнитофона или другого внешнего источника программ, подключенного к разъему SCART.
Видеотракт ИС DA100 включает в себя схемы коммутации внутренних, поступающих на вывод 13 сигналов, и сигналов с внешнего видеовхода, которые поступают на вывод 15 через конденсатор, а также схемы разделения сигналов яркости и цветности, задержки сигнала яркости, выделения сигналов синхронизации. Описание внутренней структуры ИС TDA8362 и ее работа приведены в разделе 2.1.2.
Значительная часть обработки сигналов цветности входит в состав ИС DA100 TDA8362. Кроме того, тракт обработки сигналов цветности включает в себя еще две ИС DA101 – TDA4665 и ИС DA102 – TDA8395. В ИС DA100 находится детектор цветности PAL, который использует также и ИС DA101 – линию задержки на строку. При приеме сигналов, кодированных по системе PAL, цветоразностные сигналы R-Y и B-Y с выхода детектора PAL через разделительные конденсаторы поступают на выводы ИС линии задержки DA101. ИС DA102 (декодер SECAM) при приеме сигналов PAL не активна. В ИС DA101 входные сиг налы задерживаются на строку и суммируются с «прямыми» сигналами того же цвета, чем в системе PAL компенсируются искажения типа «дифференциальная фаза».
При приеме сигналов SECAM DA100 лишь выделяет сигналы цветности из полного видеосигнала и выдает их на свой вывод. Этот вывод непосредственно связан с входом сигнала цветности декодера SECAM. Работа декодера была описана в 2.1.3.2.