Декодирующее устройство системы SECAM

Блок цветности выполняет следующие функции:

· выделяет из спектра полного сигнала полосу частот, в которой заключены составляющие сигнала цветности;

· детектирует сигналы цветности;

· усиливает полученные в результате детектирования ЦРС Е_{R – Y} и Е_{B – Y};

· формирует третий ЦРС Е_{G – Y};

· корректирует высоко- и низкочастотные искажения сигнала, введённые в кодирующем устройстве.

Структурная схема декодирующего устройства представлена на рис.3.12.

Рис.3.12. Структурная схема декодирующего устройства системы SECAM

Сигнал с видеодетектора поступает на полосовой усилитель. В полосовом усилителе частотно-модулированные сигналы цветности отделяются от яркостного сигнала и корректируются частотные предыскажения цветовых поднесущих. Частотная характеристика корректирующего каскада имеет форму колокола. После усиления выделенного сигнала сигнал цветности поступает на электронный коммутатор и на вход линии задержки, время задержки которой равно периоду одной строки изображения (64 мкс).

После электронного коммутатора сигналы цветности поступают на два амплитудных ограничителя, обеспечивающих двустороннее ограничение сигналов цветности. При этом устраняются импульсные помехи, попавшие в канал цветности, и паразитная амплитудная модуляция.

Как видно из рисунка, АЧХ в каналах R–Y и B–Y, проходят через нуль при частотах 4, 406 и 4, 25 МГц соответственно, имеют линейный участок в диапазоне приблизительно 1, 5 МГц и являются как бы зеркальным отражением друг друга. Таким образом, увеличение частоты поднесущей на входе канала R – Y вызывает увеличение напряжения на его выходе, а аналогичное увеличение частоты на входе канала B – Y – соответствующее уменьшение напряжения.

Электронный коммутатор и линия задержки необходимы для одновременного получения сигналов Е_{R – Y} и Е_{B – Y} на входе формирующей матрицы

Е_{G – Y}.

Таким образом, на первом выходе электронного коммутатора всегда имеется сигнал Е_{R – Y}, а на втором выходе – сигнал Е_{B – Y}. С выхода электронного коммутатора ЧМ-сигналы цветности поступают на частотные детекторы.

Частотные детекторы (ЧД) преобразуют сигналы цветности в цветоразностные сигналы (ЦРС). На выходе «красного» ЧД формируется сигнал Е_{R – Y}, а на выходе «синего» ЧД – Е_{В – Y}. Частотные детекторы в приёмнике системы SECAM выполняются по схеме фазовых дискриминаторов. Фазовые дискриминаторы в каналах R – Y и B – Y различаются частотами настройки резонансных цепей и амплитудно-частотными характеристиками, которые показаны на рис.3.13.

Рис.3.13. Амплитудно-частотные характеристики дискриминаторов

каналов цветности

Наклоны АЧХ детекторов в каналах R–Y и B–Y имеют противоположные знаки. Это значит, что при уменьшении частоты сигналов на входах детекторов на выходе частотного детектора R–Y образуется отрицательное напряжение, а на выходе частотного детектора B–Y – положительное напряжение. С выходов видеоусилителей ЦРС Е_{R – Y} и Е_{B – Y} поступают на матрицу, формирующую ЦРС Е_{G – Y}. Таким образом, на выходе декодирующего устройства появляются все три ЦРС.

Цветоразностные сигналы, образующиеся на выходах частотных детекторов, имеют характерные выбросы на переходах, вызванные низкочастотными предыскажениями, введёнными в кодирующем устройстве. Кроме того, цветовые поднесущие не полностью подавляются дискриминаторами и, проникая в цветоразностные сигналы, вызывают дополнительные искажения. Для подавления цветовых поднесущих на выходах частотных детекторов включаются фильтры-пробки, роль которых выполняют обычные параллельные резонансные контуры.

Работой электронного коммутатора управляют импульсы, вырабатываемые в генераторе коммутирующих импульсов. Установление правильной фазы коммутирующего сигнала обеспечивает схема опознавания цвета (схема цветовой синхронизации). Если положение переключателей в электронном коммутаторе не соответствует приходящим сигналам цветности, схема цветовой синхронизации изменяет фазу коммутирующих импульсов. Эта же схема запирает канал цветности при передаче чёрно-белого сигнала.

Из рис.3.12 видно, что электронный коммутатор, распределяющий сигналы цветности по соответствующим каналам обработки, управляется симметричным триггером. Таким образом, порядок коммутации сигналов определяется управляющими импульсами, действующими на его плечах. При включении телевизора начальное состояние триггера устанавливается случайно. Поэтому вполне возможно, что при поступлении импульсов строчной синхронизации на вход триггера распределение сигналов по цветовым каналам произойдёт неправильно, т.е. сигнал Д'_{R – Y} попадёт в канал В – Y, а сигнал Д'_{B – Y} – в канал R– Y. Для распознавания цветности приходящих сигналов в составе ПЦТС передаются сигналы, несущие соответствующую информацию. Эти сигналы называются сигналами цветовой синхронизации.

3.6. Система цветовой синхронизации

Система цветовой синхронизации (ЦС) предназначена для управления работой коммутатора в декодирующем устройстве. Она определяет вид строки ПЦТС («красная» или «синяя»), поступающей в данный момент времени в декодирующее устройство, и в соответствие с этим подключает входы коммутатора к тому или иному выходу коммутатора. Сигналы опознавания цвета (сигналы ЦС) удобно передавать либо во время обратного хода луча по строке, сразу же после строчного синхроимпульса, либо во время обратного хода по кадру (полю). Теоретически нет необходимости передавать сигналы цветовой синхронизации в течение всего времени телевизионной передачи. Достаточно один раз в начале передачи установить правильную фазу работы электронного коммутатора. Однако практически из-за наличия помех, которые могут попасть в канал цветности, возможно нарушение правильной фазы работы коммутатора. Кроме того, при приёме чёрно-белых программ необходимо обеспечить запирание каналов цветности, для того чтобы исключить попадание помех с блока цветности на экран кинескопа. Для автоматического запирания и отпирания каналов цветности при приёме цветных и чёрно-белых программ в сигнале необходимо также иметь информацию, позволяющую легко отличать сигналы цветной программы от сигналов чёрно-белой. Поэтому оказывается необходимым регулярно передавать сигналы цветовой синхронизации. В системе SECAM передаются два типа сигналов ЦС: по полям и по строкам.

Сигналы ЦС по полям передаются с частотой полей после окончания задних уравнивающих импульсов, следующих после кадрового синхроимпульса (рис.3.14).

Рис.3.14. Сигналы цветовой синхронизации по полям

Эти импульсы имеют длительность активной части строки. Частота заполнения импульсов «красной» (нечётной) строки равна 4, 756 МГц, а частота заполнения «синей» (чётной) строки равна 3, 9 МГц. Импульсы «красных» и «синих» строк чередуются между собой непрерывно от строки к строке с периодом, равным двум периодам кадров (четырём периодам полей); при этом первым (нечётным) кадром считается кадр, в котором первая строка «красная» (рис.3.14). Место расположения всех описанных сигналов в структуре ПЦТС: в первом (нечётном) поле – с начала 7-й строки до конца 15-й строки; во втором (чётном) поле – с начала 320-й строки до конца 328-й строки.

Функциональная схема системы ЦС по полям приведена на рис. 3.15.

Рис.3.15. Упрощённая функциональная схема системы ЦС по полям:

Ф1, Ф2 – фильтры; ЛЗ – линия задержки; «И» - схема совпадения И;

Тг – триггер.

Эпюры сигналов в системе цветовой синхронизации по полям показаны на

рис.3.16.

Рис.3.16. Эпюры сигналов в системе ЦС по полям:

U_ВХ – входной сигнал; U₁ – сигнал на выходе Ф1; U₂ – сигнал на выходе Ф2;

U₃ – сигнал на выходе ЛЗ; U₄ – импульс обратного хода по полю; U₅ – сиг

нал на выходе схемы И; U₆ – строчные синхроимпульсы; U_УПР – выходные

сигналы схемы ЦС.

Система работает по сигналам ЦС, которые передаются во время обратного хода развёртки по полю (рис.3.16а). Фильтр Ф1 настроен на частоту

4, 756 МГц и поэтому пропускает на свой выход только сигналы синхронизации «красной» строки (рис.3.16б). Фильтр Ф2 настроен на частоту 3, 9 МГц и поэтому пропускает на свой выход сигналы синхронизации «синей» строки (рис.3.16в). Линия задержки (ЛЗ) задерживает сигналы синхронизации «синей» строки на время, равное длительности одной строки (рис.3.16г). Таким образом, сигналы синхронизации «красной» и «синей» строк появляются одновременно на 1-м и 2-м входах схемы И (рис.3.16б и 3.16г). Схема совпадения И имеет три входа и один выход. На 3-й вход схемы поступает импульс обратного хода по полям U₄, который формируется в канале кадровой развёртки телевизора. При совпадении по времени всех трёх сигналов, поступающих на входы схемы И, на её выходе вырабатывается импульс U₅, который подаётся на установочный вход «S» триггера. За время передачи одного поля на выходе схемы И появляются четыре импульса (рис.3.16е), совпадающие по времени с моментами поступления на вход схемы ЦС сигналов синхронизации «красной» строки. Сигналы на выходе схемы И называются установочными. Описанная схема позволяет исключить срабатывание системы ЦС от случайных помех.

Триггер (Тг) предназначен для управления работой электронного коммутатора декодирующего устройства. Триггер, как известно, имеет два устойчивых состояния. В зависимости от вида триггер может иметь несколько входов и два выхода – прямой и инверсный. Когда потенциал на прямом выходе высокий, то говорят, что триггер находится в состоянии «1». Когда потенциал на прямом выходе низкий, - триггер находится в состоянии «0». По инверсному выходу состояние триггера обратно состоянию на прямом выходе.

В системе ЦС триггер управляется по двум входам: установочному «S» и синхронному «С». При подаче на вход «С» импульса напряжения триггер меняет своё состояние на обратное. При подаче импульса на вход «S» триггер устанавливается в состояние «1» независимо от того, в каком состоянии он перед этим находился. На вход «С» триггера поступают синхроимпульсы строк (U₆) из канала синхронизации ТВ-приёмника. На установочный вход подаются сигналы с выхода схемы совпадения И. Следовательно, в момент поступления сигнала «красной» строки триггер всегда принимает состояние «1», с которого и начинается последовательных состояний триггера по приходу импульсов синхронизации.

Триггер (Тг) управляет работой электронного коммутатора следующим образом. Прямой выход триггера подключён к управляющему входу коммутатора. Когда Тг находится в состоянии «1», то первый вход коммутатора соединяется с его первым выходом, а второй вход – со вторым выходом (рис.3.12). Когда же Тг находится в состоянии «0», то первый вход ЭК соединяется со вторым выходом, а второй вход – с первым выходом. Проследив по рис. 3.16 соответствие входных сигналов ЭК и импульсов управления, можно заметить, что на первом выходе ЭК оказываются только «красные» строки сигнала цветности, а на втором – «синие» строки.

Функциональная схема системы ЦС по строкам приведена на рис.3.17.

Рис.3.17. Упрощённая функциональная схема системы ЦС по строкам: Кл – ключ; ЧД – частотный детектор; Огр – ограничитель; Тг – триггер.

Система работает по сигналам «вспышка». Эпюры сигналов в системе ЦС

по строкам показаны на рис. 3.18.

Рис.3.18. Эпюры сигналов в системе ЦС по строкам:

U₁ – сигналы «вспышки»; U₂ – Сигналы на выходе ЧД; U_УПР – выходные

сигналы управления схемы ЦС.

Ключ (Кл) выделяет из входного сигнала ПЦТС сигналы «вспышка». Пока на входе «вспышка» отсутствует, ключ разомкнут. При появлении сигнала «вспышка» ключ замыкается.

Частотный детектор (ЧД) преобразует импульсы сигналов «вспышка» в видеоимпульсы положительной или отрицательной полярности в зависимости от частоты заполнения сигналов «вспышка». При поступлении на вход ЧД «красной» вспышки (частота заполнения сигнала f_0R = 4, 406 МГц) на выходе ЧД появляется импульс положительной полярности. При поступлении на вход ЧД «синей» вспышки (частота заполнения сигнала f_0B = 4, 25 МГц) на выходе ЧД вырабатывается импульс отрицательной полярности (рис.3.18б). Ограничитель (Огр) пропускает на свой выход импульсы только положительной полярности. Таким образом, на установочный вход триггера (Тг) приходят импульсы только в «красные» строки ПЦТС. Триггер (Тг) управляет работой электронного коммутатора декодирующего устройства аналогично триггеру системы ЦС по полям (рис.3.12). Управление работой электронного коммутатора декодирующего устройства такое же, как и в системе ЦС по полям.