Телевизионные измерения
Основные характеристики телевизионного ТВ растра. Качественные методы оценки характеристик растра. Линейные и нелинейные искажения растра и методики их оценки.
Телевизионные испытательные сигналы и таблицы. Параметры измерения.
Контроль и измерение параметров ТВ тракта. Методы измерения параметров ТВ сигналов.
Методические указания
При изучении материала вначале необходимо определить основные характеристики ТВ растра, ТВ сигналов, ТВ тракта. В первом случае это качественные и количественные характеристики, например, общее качество изображения, качество фокусировки, равномерности фона, заметности тянущихся продолжении, повторных изображений, линейные и нелинейные искажения растра, яркостной контраст, четкость и др. Основным при оценке качественных характеристик является набор статистических данных и методики их обработки с использованием шкал качества, ухудшений и сравнения. При изменении ТВ сигналов важным параметром является отношение сигнал/помеха. С учетом дискретности спектра ТВ сигнал измерение обычно осуществляют путем частотной селекции шума из спектра сигнала. Необходимость непрерывного контроля составления тракта вещания приводит к целесообразности применения метода испытательных строк, когда в ПЦТС в интервале гасящих импульсов вводят специальные измерительные сигналы. Выделение и анализ этих сигналов в любом участке ТВ тракта позволяют контролировать параметры тракта.
Литература: 1,2.
Вопросы для самопроверки
Опишите основные параметры ТВ растра.
Охарактеризуйте основную методику оценки качественных параметров ТВ растра.
Назовите основные телевизионные испытательные таблицы.
Каковы основные параметры ТВ тракта?
Назовите основные виды ТВ помех и приведите их характеристики.
Элементная база современных приемоусилительных и видеотелевизионных систем
Общие сведения и особенности применения резисторов, конденсаторов, диодов, тиристоров, транзисторов, микросхем, акустических систем, моточных и коммутационных изделий.
Фильтры на поверхностных акустических волнах, линии задержки сигналов, умножители напряжения и кинескопы, их назначение, принцип работы, конструкции и основные характеристики.
Автономные источники питания.
Методические указания
Элементы, выполняющие в соответствии со схемным назначением такие электрические функции, как увеличение сопротивления, накопление электрического заряда, концентрация электромагнитной энергии, усиление, преобразование тока и напряжения, называют элементной базой, их также называют радиокомпонентами или электрорадиоэлементами. По функциональному назначению радиокомпоненты подразделяют на пассивные (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, переключатели, реле и др.) и на активные (транзисторы, диоды, микросхемы др.).
Функционально и конструктивно законченную часть радиоустройства, состоящую из нескольких электрически соединенных между собой радиокомпонентов на общем несущем основании называют функциональным узлом. Вопросы раздела 5.10.1. рассматриваются в 1,с.19-58.. При изучении этих вопросов следует обратить внимание на особенности применения в современной аппаратуре полупроводниковых резисторов (терморезисторов, фоторезисторов и варисторов), стабилитронов, варикапов, светодиодов, тиристоров, интегральных микросхем и других элементов.
Большое значение для упрощения конструкции и настройки современных цветных телевизоров имеет применение для формирования частотной характеристики фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Фильтры на ПАВ не требуют регулировки и заменяют в ряде случаев целую систему контуров, необходимую для создания такой же амплитудно-частотной характеристики. Такой полосовой фильтр на ПАВ в телевизоре заменяет фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), который имеет от 9 до 12 точек настройки, что значительно упрощает регулировку и настройку. При этом габариты в 50 раз, а масса в 20 раз меньше, чем у аналогичного по параметрам ФСС на дискретных элементах. Кроме того, такие фильтры имеют еще одно достоинство: амплитудно-частотная характеристика фильтра стабильна в процессе эксплуатации, чего нельзя сказать в отношении фильтров на индуктивно-емкостных элементах.
Новым элементом в современных цветных телевизорах являются также ультразвуковые линии задержки сигнала.
Ультразвуковая линия задержки представляют собой звукопровод, на обоих концах которого укреплены пьезоэлектрические преобразователи. Принцип работы такой линии основан на преобразовании электрических сигналов в ультразвуковые на входном конце устройства и в обратном их преобразовании на выходном конце, после того как ультразвуковые колебания затратили определенное время для прохождения звукопровода.
Вопросы разделов 5.10.2 и 5.10.3. рассматриваются в 1, с.88-90.
Вопросы для самопроверки
Что такое элементная база?
Рассказать об особенностях применения различных элементов в приемоусилительных и видеотелевизионных системах.
Перечислите принципы работы, конструкциях и характеристиках фильтров на поверхностных акустических волнах.
укажите принципы работы, конструкциях и характеристиках линий задержки сигналов в телевизорах.
Рассказать об автономных источниках питания, используемых в приемоусилительной и видеотелевизионной аппаратуре.
Назвать основные электрические параметры автономных источников питания.
Вторичные источники питания приемоусилительной и видеотелевизионной аппаратуры
Классификация и основные параметры источников питания. Проблемные вопросы проектирования вторичных источников питания (ВИП). Энергетическая, структурная, конструкторско-технологическая, системные и организационные проблемы миниатюризации ВИП.
Источники вторичного питания непрерывного и ключевого действия, их принцип работы, структурные схемы и характеристики. Решение задач снижения энергопотребления.
Обеспечение кинескопа питающими напряжениями. Принцип работы, структурной схемы и характеристики импульсного модуля питания цветного телевизора.
Методические указания
Любое РЭС при своей работе потребляет электроэнергию. Причем эта энергия во много раз превышает полезную выходную энергию РЭС, в результате чего полный энергетический коэффициент полезного действия редко превышает 5-10%, а чаще всего бывает 1% и ниже. Так в телевизоре световая энергия экрана и энергия звуковых колебаний в сумме составляет менее 1% от всей затраченной электроэнергии питания. Это обстоятельство требует тщательного выбора источников питания.
Обычно все источники электропитания делят на два класса: первичные источники электропитания (ПИП) и вторичные источники питания (ВИП). К ПИП относятся источники электропитания, преобразующие неэлектрическую энергию в электрическую (электрохимические, термоэлектрические, фотоэлектрические и некоторые другие источники питания).
К вторичным источникам электропитания относятся источники питания, являющиеся преобразователями одного вида и качества электрической энергии в другой вид и качество тоже электрической энергии (например, из переменного напряжения в постоянное, в другое по величине напряжение; в другое качество по пульсациями или стабильности напряжения и т.д.). Часто бывает так, что ВИП составляет значительную часть от общей массы и габаритов РЭС. В связи с вышеуказанным при проектировании ВИП разработчики должны решать по крайне мере пять взаимосвязанных проблем миниатюризации ВИП: энергетическую, структурную, конструкторско-технологическую, системную и организационную. Сущность и пути решения этих проблем подробно рассмотрены в 1.
Самой распространенной задачей при построении ВИП является преобразование постоянного или переменного нестабильного напряжения в постоянное другой величины и более высокой стабильности. Преобразователи с постоянным выходным напряжением следует разделять по режиму работы мощных транзисторов: на устройства непрерывного действия и на устройства, работающие в режиме переключения. Эти вопросы, а также принципы построения ВИП и вопросы разд. 5.11.3. подробно рассматриваются в 1.
Вопросы для самопроверки
Какие источники питания относятся ко вторичным источникам питания (ВИП) ?
Назовите основные проблемы миниатюризации ВИП.
В чем заключается энергетическая проблема миниатюризации ВИП?
Опишите структурную проблему миниатюризации ВИП?
Назовите в чем заключается конструкторско-технологическая проблема миниатюризации ВИП?
Перечислите классификации ВИП.
Расскажите об источниках вторичного питания непрерывного действия.
Дайте характеристику вторичного питания ключевого действия.
Как обеспечивается кинескоп питающими напряжениями?
Расскажите о принципе работы и характеристиках импульсного модуля питания цветного телевизора.
5.12.Устройства воспроизведения механической звукозаписи
5.12.1. Электропроигрыватели и электрофоны, их назначение, принцип работы, структурные схемы, конструкции и основные характеристики.
5.12.2. Конструктивные особенности приводных механизмов, автостопов, микролифтов и звукоснимателей.
Методические указания
Электропроигрыватели и электрофоны предназначены для воспроизведения механической звукозаписи с граммофонных пластинок. Составной частью электропроигрывателя и электрофона является электропроигрывающее устройство (ЭПУ). Электропроигрыватель – это ЭПУ в корпусе с источником питания и корректирующим усилителем. Электрофон представляет собой аппарат в состав которого входят ЭПУ, усилитель сигналов звуковой частоты и блок питания. ЭПУ также входят в состав радиол, магниторадиол и других комбинированных установок радиоаппаратуры. При этом ЭПУ является весьма важным компонентом в системе электроакустического воспроизведения. От его работы во многом зависит качество воспроизведения механической записи.
Электрофоны, электропроигрыватели и ЭПУ по электромеханическим, электрическим и электроакустическим параметрам и потребительским (эксплуатационным) удобствам в соответствии с ГОСТ 11157-87 подразделяются на четыре группы сложности: 0 (высшая), 1, 2 и 3-я. Номинальные частоты вращения диска должны составлять 33,33 и 45,11 оборотов в минуту. Допускаются дополнительные номинальные частоты вращения. Для 3-й группы сложности можно установить частоту вращения диска только 33,33 оборота в мин.
ЭПУ состоит из привода, тонарма и органов управления. Сложные схемы ЭПУ содержат специальные электронные схемы управления вращением диска и перемещением тонарма. Привод объединяет электродвигатель, фрикционный механизм, устройство переключения частоты вращения, граммофонный диск, автостоп и микролифт. Подробно вопросы разделов 5.12.1 и 5.12.2 рассмотрены в 1,с.91-110, а также в 3 .
Вопросы для самопроверки
Расскажите о назначении и принципах работы электропроигрывателей и электрофонов.
Дайте классификацию электрофонов по конструктивному исполнению.
расскажите о назначении и составных частях ЭПУ.
Что вы знаете о устройстве приводного механизма, механизма переключения скоростей, механизма автостопа и механизма микролифта ЭПУ.
Радиовещательные приемники
Классификация, структурные схемы, конструктивные особенности и основные параметры радиоприемников различных классов. Стереофоническое радиовещание.
Автомобильные радиоприемники и магнитолы. Приемники для трех программного проводного вещания.
Техническая эстетика и дизайн радиоприемников.
Методические указания
Радиовещательные приемники, тюнеры, радиолы, магнитолы предназначены для приема монофонических и стереофонических сигналов радиовещания. Они выпускаются в соответствии с ГОСТ 5651-89 «Аппаратура радиоприемная бытовая». В зависимости от условий эксплуатации и конструктивного исполнения радиоприемные устройства разделяются на стационарные, переносные и носимые.
По электрическим и электроакустическим параметрам и комплексу потребительских (эксплуатационных) удобств радиоприемная аппаратура подразделяется на три группы сложности: 0 (высшую), 1 и 2-ю. в качестве компонентов радиоприемной аппаратуры могут быть использованы: ЧМ-тракт – для приема программ радиовещательных станций в диапазоне УКВ; АМ-тракт – для приема программ радиовещательных станций в диапазонах ДВ, СВ и КВ; электропроигрывающее устройство (ЭПУ); магнитофонная панель (МП); тракт усилителя сигналов звуковой частоты (УСЗЧ); выносные акустические системы (АС).
В настоящее время выпускаются радиоприемные аппараты с широкой унификацией отдельных узлов и блоков. Это позволяет на единой конструктивной основе создавать различные, как по внешнему оформлению, так и по параметрам радиоприемные аппараты бытового назначения. Вопросы разделов 5.13.1, 5.13.2, рассматриваются в 1,с.111-158, а разд. 5.13.3 – в 3, с.12-15;54-80.
Вопросы для самопроверки
Дайте классификацию радиоприемников в зависимости от конструктивного исполнения и условий эксплуатации.
Назовите конструктивные особенности радиоприемников различных классов.
Расскажите об основных параметрах радиоприемников.
Представить структурные схемы радиоприемников прямого усиления и супергетеродинного типа и рассказать о преобразовании сигналов в каждом из них.
Укажите конструктивные особенности автомобильных радиоприемников.
Магнитофоны
Классификация, структурные схемы, основные характеристики и конструктивные особенности магнитофонов.
Лентопротяжные механизмы катушек и кассетных магнитофонов, особенности электродвигателей, применяемых в ЛПМ, магнитные ленты и магнитные головки. Конструкции магнитных головок.
Методические указания
Магнитофонами называют аппараты, предназначенные для магнитной записи и воспроизведения звука. Магнитный метод записи основан на свойстве ферромагнитных материалов намагничиваться при воздействии на них магнитного поля и сохранять остаточное намагничивание по выходе из этого поля. Звуконосителем в данном случае является магнитная лента, имеющая прочную немагнитную эластичную основу, покрытую слоем ферромагнитного порошка.
Магнитофон состоит из механизма для передвижения ленты, магнитных головок, усилителей, высокочастотного генератора для подмагничивания звуконосителя и стирания записей, а также блока питания.
Магнитофоны выпускаются в соответствии с ГОСТ 24863-87 «Магнитофоны бытовые». Стандарт распространяется на бытовые магнитофоны, магнитофоны-приставки и магнитофонные панели, работающие с магнитной лентой шириной 6,3 и 3, 81 мм. Стандарт не распространяется на автомобильные и сувенирные магнитофоны. В соответствии с этим стандартом бытовые магнитофоны (катушечные и кассетные) в зависимости от основных параметров и выполняемых функций подразделяются на пять групп сложности: 0 (высшая), 1, 2, 3 и 4-я; в зависимости от условий эксплуатации – на стационарные и носимые.
В отличие от катушечных кассетных магнитофонов более устойчиво работают в условиях механических воздействий, так как их конструкция более жесткая. Эксплуатация этих магнитофонов значительно проще катушечных.
По способу питания магнитофоны делятся на сетевые, с питанием от автономных источников и с универсальным питанием; по количеству каналов – на монофонические и стереофонические; по количеству рабочих скоростей – на одно – двух и трехскоростные; по количеству дорожек записи –двух – и четырехдорожечные. Запись в них осуществляется от микрофона, звукоснимателя, радиоприемника или телевизора, радиотрансляционной линии или другого магнитофона.
Изучение разделов 5.14.1 и 5.14.2 можно вести по 1, с.274-326, обратив особое внимание на конструкции лентопротяжных механизмов, конструкции магнитных головок и пути повышения качества записи и воспроизведения звука.
Вопросы для самопроверки
1.Дайте классификацию магнитофонов.
2.Назовите основные параметры магнитофонов.
3.Представте структурную схему магнитофона и его основные составные части..
4.Назначение ЛПМ и особенности двигателей, используемых в ЛПМ.
5.Расскажите об устройстве магнитных головок.
Конструктивные особенности телевизоров черно-белого и цветного изображения
Классификация телевизоров и их основные параметры. Эргономические требования и функции. Структурные схемы телевизоров.
Входные устройства и антенны. Устройства электронного выбора программ.
Импульсные блоки питания телевизоров. Структурные схемы, принцип работы, основные характеристики и конструктивные особенности.
Конструктивные особенности радиоканала, блока обработки сигналов, развертывающихся и высоковольтных устройств. Обеспечение кинескопа питающими напряжениями. Меры, принимаемые для обеспечения пожаробезопасности, высокой ремонтопригодности, нормального теплового режима, помехозащищенности и электробезопасности.
Дистанционное управление телевизорами. Принцип работы, структурные схемы, основные характеристики и конструктивные особенности.
Методические указания
В зависимости от технических характеристик (норм на параметры и эргономических требований) телевизоры делятся на стационарные (размер экрана кинескопа по диагонали не менее 40 см) и переносные ( размер экрана кинескопа по диагонали не более 44 см). Для обеспечения работы в дециметровом диапазоне в телевизорах, не укомплектованных селекторами дециметровых волн (СК-Д) должна быть предусмотрена возможностью установки СК-Д. Основные параметры, эргономические требования и функции, а также структурные схемы телевизоров рассматриваются в 1, 3.
Телевизионные антенны подразделяются по следующим признакам: по месту установки (наружные и комнатные) и по диапазонным свойствам (одноканальные, многоканальные и диапазонные. Основными параметрами антенн являются следующие: коэффициент усиления, диаграмма направленности, угол растра диаграммы направленности, действующая длина, коэффициент бегущей волны, неравномерность коэффициента усиления в полосе частот канала, помехозащищенность и некоторые другие. По конструкции наружные антенны используются обычно следующие: полуволновой линейный вибратор, полуволновой петлевой вибратор, веерный вибратор, зигзагообразные антенны, антенна «Паутинка», антенна «Волновой канал» и некоторые другие. Наибольшее распространение получила антенна «Волновой канал», имеющая простую конструкцию, сравнительно высокий коэффициент усиления и хорошую диаграмму направленности. Подробнее вопросы раздела 5.15.2. рассматриваются в 1. Вопросы разделов 5.15.4 и 5.15.5 рассматриваются в 3, с.171-180.
Вопросы для самопроверки
Дать классификацию телевизоров.
Перечислить основные параметры, эргономические требования и функции телевизора.
Перечислить основные модули телевизора и рассказать о назначении каждого из них.
Дать классификацию антенн и назвать их основные параметры.
Назвать основные конструкции антенн и охарактеризовать их.
Рассказать о принципе работы импульсного блока питания телевизора, отметить основные характеристики и конструктивные особенности. Назвать меры, принятые в блоке питания, для резкого снижения его массы и габаритов.
Рассказать о конструктивных особенностях радиоканала и блока обработки сигналов.
Рассказать об особенностях конструирования развертывающих и высоковольтных устройств телевизора.
Рассказать о принципах работы, структурной схеме, основных характеристиках и конструкциях устройств дистанционного управления телевизорами.
Какие конструктивные и схемные способы защиты от перегрузок используются в телевизорах?
Конструктивные особенности видеомагнитофонов и видеокамер
Принципы магнитной видеозаписи и характеристики намагниченного носителя. Носитель в процессе записи и воспроизведения. Классификация носителей магнитной записи. Критерии качества носителей. Магнитные ленты и головки.
Структурная схема видеомагнитофона, конструктивные особенности лентопротяжного механизма и других основных систем видеомагнитофона. Сопряжение видеомагнитофона с телевизором. Конструктивные и основные схемные способы обеспечения высокой ремонтопригодности, нормального теплового режима, помехозащищенности и электробезопасности видеомагнитофонов.
Основные технические характеристики, функциональные возможности и особенности конструирования видеомагнитофонов, видеокамер и видеопроигрывателей.
Методические указания
Техника магнитной записи в настоящее время может обеспечить запись-воспроизведение сигналов с длиной волны, равной 2 мм.
Для записи высшей частоты видеосигнала, равной 6 Мгц, потребуется скорость записи, равная 12 м в с. Перемещать ленту с такой скоростью технически сложно и не может быть обеспечена высокая надежность. Кроме того, запись в одну дорожку с такой скоростью экономически не выгодна из-за нерационального использования площади пленки (низка плотность записи) и большого расхода ленты.
Решающим шагом в развитии магнитной видеозаписи явилось создание аппаратуры, использующей методы поперечно-строчной и наклонно-строчной записи. Запись и воспроизведение в этом случае осуществляется головками, расположенными на вращающемся диске. Следовательно, скорость перемещения ленты относительно головки определяется геометрической суммой окруженной линейной скорости вращения головки и скорости поступательного движения ленты резко снижается.
При изучении вопросов разделов 5.16.1 – 5.16.3 необходимо обратить внимание на конструктивные особенности блоков вращающихся головок, на конструкции магнитных головок и магнитных лент, на критерии качества магнитных носителей, а также на способы обеспечения ремонтопригодности, помехозащищенности, отвода тепла и электробезопасности в видеомагнитофонах.