Система строчной синхронизации

При импульсной синхронизации каждый синхроимпульс воздействует на задающий генератор, и если этим импульсом оказывается помеха, то искажается строка (или несколько строк) изображения. Отделение синхроимпульсов от импульсов помехи по амплитудному признаку с точки зрения помехоустойчивости системы синхронизации неэффективно. Поэтому устойчивость системы синхронизации достигается другим, более эффективным методом. Этот метод носит название фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Метод синхронизации с помощью схемы ФАПЧ основывается на характерном признаке различия между синхроимпульсами и импульсами помехи. Это различие заключается в том, что синхроимпульсы имеют постоянный период следования, тогда как импульсы помехи возникают хаотически и поэтому не имеют строго постоянного периода следования. Схема ФАПЧ сравнивает частоту и фазу колебаний строчного генератора с частотой и фазой приходящих строчных синхроимпульсов, находящихся в составе ПЦТС. В случае расхождения этих частот (или фаз) соответствующая схема автоподстройки, воздействуя на задающий каскад генератора строчной развёртки, изменит его фазу до нужного совпадения. Импульсы помехи, не имеющие определённой частоты следования, в такой схеме с автоподстройкой практически не влияют на работу схемы синхронизации.

Особенность такого метода синхронизации заключается ещё и в том, что он обладает инерционностью; здесь происходит сравнение частот за относительно большой промежуток времени, определяемый постоянной времени схемы автоподстройки.

Схемы синхронизации методом ФАПЧ используются в генераторах строчной развёртки. Генераторы кадровой развёртки не нуждаются в ФАПЧ, так как синхроимпульсы, подаваемые в кадровый задающий генератор, предварительно проходят через интегрирующую цепь, которая, кроме строчных синхроимпульсов, эффективно подавляет короткие импульсы помехи.

В состав системы строчной синхронизации входит система фазовой автоподстройки опорного генератора (ФАП – 1) и система фазовой автоподстройки задающего генератора строчной развёртки (ФАП – 2).

Система фазовой автоподстройки опорного генератора (ФАП-1)

предназначена для «привязки» фазы (временного положения) напряжения опорного генератора (ОГ) к фазе синхроимпульса строк. Она состоит из опорного генератора (ОГ), фазового детектора (ФД), фильтра (Ф) и идентификатора (Ид). Функциональная схема системы фазовой автоподстройки опорного генератора приведена на рис.6.7.

Рис. 6.7. Функциональная схема системы фазовой автоподстройки

опорного генератора

ФД-1 – фазовый детектор; ОГ – опорный генератор; Ф – фильтр;

ИД – идентификатор.

Опорный генератор вырабатывает пилообразное напряжение, используемое для формирования сигналов, управляющих работой всей системой синхронизации ТВ-приёмника. ОГ работает в автоколебательном режиме.

Напряжение с выхода опорного генератора U_ОГ подаётся на вход фазового детектора (ФД-1). На второй вход ФД-1 поступают синхроимпульсы строк U_ССИ от селектора синхроимпульсов. При изменении взаимного временного положения сигналов на входах ФД-1 на выходе его появляется напряжение, величина и знак которого определяется временным расположением одного сигнала относительно другого. Напряжение с выхода фазового детектора через фильтр низких частот Ф поступает на схему ОГ и сдвигает по времени пилообразное напряжение генератора до тех пор, пока не будет устранено временное рассогласование между входными сигналами ФД-1.

Система ФАП-1 может работать в двух режимах: режиме поиска-захвата и в режиме слежения за частотой и фазой сигнала синхронизации.

Режим поиска-захвата наступает с момента подачи ПЦТС на вход системы синхронизации. В этом режиме ФАП-1, изменяя частоту следования сигналов ОГ, обнаруживает сигнал синхронизации и уменьшает начальное рассогласование сигналов на входе фазового детектора. Полоса захвата системы обычно выбирается ± 1 кГц. В цепи ФАП-1 используется фильтр (Ф) с широкой полосой пропускания. Широкая полоса пропускания обеспечивает быстродействие системы и возможность отработать значительное по величине начальное рассогласование входных сигналов ФД-1. По окончании режима поиска-захвата система ФАП-1 переходит в режим слежения.

В режиме слежения ФАП-1 отрабатывает сравнительно медленные уходы частоты и фазы ОГ, вызванные нестабильностью его работы. Полоса удержания системы ФАП-1 составляет ± 1, 5 кГц. В этом режиме не требуется высокое быстродействие, но предъявляются требования по обеспечению высокой защищённости от посторонних сигналов, которые могут поступать на вход ФД-1 вместе с сигналами синхронизации. Поэтому в режиме слежения полоса пропускания фильтра (Ф) по команде сигнал «Ident» уменьшается. Сигнал «Ident» свидетельствует об обнаружении сигнала ТВ-вещания и синхронизации опорного генератора. Сигнал «Ident» вырабатывается системой идентификации (Ид).

Система фазовой автоподстройки задающего генератора строчной развёртки (ФАП-2) предназначена для устранения временного рассогласования между током строчной развёртки и принятым сигналом изображения. Известно, что инерционные свойства мощного транзистора выходного каскада строчной развёртки приводят к тому, что после окончания активной части строки электронный луч кинескопа продолжает двигаться к правому краю экрана. В результате такого нарушения синфазности развёртки и передаваемого изображения на правом краю экрана изображение будет отсутствовать. Для устранения этого эффекта предназначена система ФАП-2.

Функциональная схема системы ФАП-2 показана на рис.6.8.

Рис. 6.8. Функциональная схема автоподстройки задающего генератора

строчной развёртки

Система ФАП-2 состоит из фазового детектора (ФД-2), фильтра (Ф), задающего генератора строчной развёртки (ЗГс), буферного каскада устройства строчной развёртки (БК) и выходного каскада строчной развёртки (ВК).

Схема работает следующим образом. Импульс обратного хода строчной развёртки (U_ОХ) с выходного каскада (ВК) поступает на первый вход фазового детектора (ФД-2). На второй вход ФД-2 поступает напряжение опорного генератора (U_ОГ). Напряжение U_JU жёстко привязано по времени к синхроимпульсам строк, а следовательно, и к строчным гасящим импульсам.

ФД-2 вырабатывает постоянное напряжение, зависящее от рассогласования между фазой U_ОГ, соответствующей гасящему импульсу строк в ПЦТС, и временем прихода импульсов обратного хода. Это напряжение через фильтр (Ф) поступает на задающий генератор строчной развёртки.

ЗГс с помощью напряжения опорного генератора U_ОГ вырабатывает прямоугольные импульсы U_ЗГ, из которых буферный каскад формирует сигналы, управляющие работой выходного каскада. Напряжение с выхода фильтра (Ф) управляет временным положением переднего фронта U_ЗГ. Этим самым регулируется момент времени отпирания транзистора выходного каскада, а значит, и временное положение импульса обратного хода (U_ОХ). Импульс U_ОХ сдвигается по времени до тех пор, пока не будет устранено временное рассогласование между сигналами, поступающими на входы фазового детектора. Диапазон изменения переднего фронта импульса U_ЗГ составляет порядка 15 – 25 мкс. Ошибка рассогласования фаз сигналов, поступающих на входы ФД-2, не превышает десятых долей микросекунды.