ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРОННІ ПРИЛАДИ

Класифікація

Електронним приладом(ЕП) називають пристрій, в якому в результаті взаємодії вільних або зв'язаних носіїв заряду з електричним, магнітним та змінним електромагнітним полем забезпечується перетворення інформаційного сигналу або перетворення виду енергії.

Основними ознаками класифікації різноманітних за принципом дії, призначенням, технологією виготовлення, властивостями та параметрами можна вважати: вид перетворення сигналу; вид робочого середовища та тип носіїв заряду; структуру (пристрій) та число електродів; метод управління.

По виду перетворення сигналу все ЕП можна розбити на великі групи. До першої групи відносяться ЕП, в яких використовується перетворення одного виду енергії на інший. У цю групу входять електросвітлові ЕП (перетворення типу електричний сигнал на світловий), фотоелектронні прилади (світловий сигнал на електричний), електромеханічні (електричний сигнал на механічний), механоелектричні ЕП (механічний сигнал на електричний), оптопари (електричний сигнал на світловий) і потім знову в електричний) та ін.

До другої групи зазвичай належать електроперетворювальні прилади, у яких змінюються параметри електричного сигналу (наприклад, амплітуда, фаза, частота та ін.).

По виду робочого середовища та типу носіїв заряду розрізняють такі класи електронних приладів: електровакуумні (вакуум, електрони), газорозрядні (розріджений газ, електрони та іони), напівпровідникові (напівпровідник, електрони та дірки), хемотронні (рідина, іони та електрони).

Електроди електронного приладу – це елементи його конструкції, які є формування робочого простору приладу і його зв'язки із зовнішніми ланцюгами. Число електродів та їх потенціали визначають фізичні процеси у приладі. Найбільш наочно це в електронних лампах: двоелектродні (діоди), триелектродні (тріоди), чотириелектродні (тетроди) та п'ятиелектродні (пентоди).

Режими, характеристики та параметри електронних приладів

Сукупність умов, що визначають стан чи роботу електронного приладу, прийнято називати режимом електронного приладу,а будь-яку величину, що характеризує цей режим (наприклад, струм чи напруга), – параметрами режиму.Говорять про підсилювальні, імпульсні, частотні, шумові, температурні та механічні властивості, про надійність тощо. Кількісні відомості про ці властивості називають параметрами приладу. До них, наприклад, відносять коефіцієнти передачі струмів, характеристичні частоти, коефіцієнт шуму, інтенсивність відмов, ударну стійкість та ін.

Спочатку зупинимося на поняттях статичного та динамічного режимів приладів. Статичнимназивають режим, коли прилад працює при постійних (статичних) напругах на електродах. У цьому режимі струми в ланцюгах електродів не змінюються в часі і розподіл зарядів і струмів в приладі також постійні в часі. Іншими словами, у статичному режимі всі параметри режиму не змінюються у часі. Однак, якщо хоча б один із параметрів режиму, наприклад напруга на якомусь електроді, змінюється в часі, режим називається динамічним.

У динамічному режимі поведінка приладу істотно залежить від швидкості чи частоти зміни дії (наприклад, напруги).

У більшості приладів ця залежність пояснюється інерційністю фізичних процесів у приладі, наприклад, кінцевим часом прольоту носіїв заряду через робочий простір або кінцевим часом життя носіїв. Кінцевість часу прольоту призводить до того, що миттєве значення струму електрода, якого рухаються носії, у вибраний момент часу визначатися як значенням напруги на електроді у цей час, але, звісно, і передісторією, тобто. всіма значеннями напруги від моменту початку руху в приладі до приходу носія заряду до електрода, що розглядається. Отже, зв'язок миттєвих значень струму та напруги в динамічному режимі повинен відрізнятися від зв'язку постійних значень струму та напруги у статичному режимі. Однак якщо час прольоту значно менший за період зміни змінної напруги, то ця.відмінність у взаємозв'язку буде несуттєвим, тобто. зв'язок миттєвих значень буде практично таким самим, як постійних величин у статичному режимі. Вказаний різновид динамічного режимуназивається квазістатичним режимом(«квазі» - означає «ніби» або «ніби»).

Особливості ремонту електронних приладів

Характерною особливістю електронних приладів автомобілів є те, що всі вони розраховані на керування та комутацію значних потужностей. Тому вони містять потужні напівпровідникові елементи, що встановлюються на тепловідведення, і малопотужні, виконані друкованим способом. Ці особливості вимагають дотримання певних правил під час їх ремонту.

Правила встановлення та кріплення напівпровідникових приладів. Кріплення напівпровідникових приладів не порушуватиме герметичність корпусу приладу. Особливо обережно треба поводитися зі скляними ізоляторами висновків. Вигин висновків повинен проводитися. так, щоб не допускати їх деформації та утворення тріщин в ізоляторах. Висновки згинають з відривом щонайменше 10 мм від корпусу, (якщо немає інших вказівок).

Потужні транзистори та діоди кріплять з використанням усіх точок та засобів кріплення, передбачених ТУ (болти кріплення, спеціальні фланці). Забороняється вигинати жорсткі висновки у потужних напівпровідникових приладів, оскільки це неминуче призводить до появи тріщин у скляних ізоляторах.

Необхідно передбачити надійний тепловий контакт корпусу напівпровідникового приладу. тепловідводом, а також вільну конвекцію навколишнього повітря, не допускати механічних резонансів у діапазоні частот, передбачених у ТУ на прилади.

Способи приєднання висновків напівпровідникових приладів у схемі. Більшість напівпровідникових приладів розраховано застосування паяних з'єднань висновків з елементами схем.

Як правило, висновок паяють на відстані 10 мм від корпусу (якщо в ТУ не зазначено інше). Важливо, щоб при паянні здійснювалося постійне тепловідведення між корпусом напівпровідникового приладу та місцем паяння. Зазвичай температура повинна перевищувати 260 °З (наприклад, припій ПОС -40). Необхідно, щоб паяльник не перегрівався, його температура підтримувалася на заданому рівні і могла контролюватись. Корпус паяльника має бути заземлений. Час паяння має бути мінімальним. Необхідно також захищати корпус та ізолятори висновків напівпровідникових приладів від попадання на них парів та бризок паяльного флюсу> ,

Встановлено, що можливі пошкодження напівпровідникових приладів при розрядах, спричинених електролізацією ізольованих предметів (у тому числі тіла людини). Працюючи з апаратурою, необхідно захищати напівпровідникові пристрої від електричних розрядів, заземлюючи ізольовані тіла.

Висновки бази транзисторів необхідно приєднувати до схеми першими і відключати останніми. Забороняється подавати напругу на транзистор, базу якого вимкнено.

Приєднання висновків напівпровідникових приладів методом точкового електрозварювання допускається лише тоді, коли це допускається ТУ.

Контроль та заміна напівпровідникових приладів у схемі. Досвід показує, що більшість пошкоджень напівпровідникових приладів відбувається при їх перевірках, налагодженні та контролі схем.

Наконечники дротів вимірювальних приладівповинні мати конструкцію, яка виключає можливість випадкових замикань ланцюгів у схемах.

При налаштуванні не слід подавати сигнали між висновками транзисторів і діодів від генераторів з малим внутрішнім опором, тому що при цьому через прилади можуть протікати великі струми, що перевищують гранично допустимі.

Неприпустима перевірка схем на напівпровідникових приладах малої потужності за допомогою омметрів або інших приладів, що створюють струми у вимірювальній ціні, оскільки при цьому можливі пошкодження транзитів і діодів, дуже чутливих до перевантажень.

Транзистори, діоди та інші напівпровідникові прилади під час ремонту замінюють лише за вимкнених джерел живлення.

Необхідно фіксувати результати перевірок справності та вимірів параметрів вимкнених із схеми приладів.

Ремонт друкованих плат. Плати друкованого монтажу виготовляють із листового фольгованого гетинаксу або текстоліту методом хімічного травлення. З боку друкованого монтажу плата покривається теплоізоляційною маскою по всій поверхні за винятком місць, призначених для паяння схеми. На поверхні друкованих плат не повинно бути слідів хімічних реактивів та інших забруднень, непротруєних ділянок міді на пробельних місцях, сколів та вм'ятин, а також розшарування матеріалу розчинення у місцях механічної обробки. Друковані провідники на платах повинні бути чіткими, з рівними краями, без розривів, відшарувань та протруєних ділянок. Нерівності по кромках друкованих провідників допустимі лише у тих місцях, де де вони зменшують допустиме відстань між двома сусідніми провідниками.

Перераховані вище вимоги до друкованих плат визначають умови, які необхідно виконувати під час ремонту схем та заміни елементів.

Тим, хто не знайомий з друкованим монтажем, рекомендується деталь, що вийшла з ладу. друкованої плативикушувати так, щоб у платі залишилися провідники довжиною 10-15 мм, до яких слід припаювати нову деталь. Тим, хто має практичні навички роботи з друкованою платою, можна рекомендувати інший спосіб. Деталі, що вийшла з ладу, слід викусити з плати, залишки її випаяти і видалити з отвору плати з боку друкованого шару. Нову деталь потрібно встановити на місце старої, а її кінці відкусити, загнути та припаяти.

Електронні прилади, що становлять основу електроніки, можна класифікувати за двома ознаками:

за принципом роботи;

За функціональним призначенням.

За принципом роботи електронні прилади можуть бути поділені на чотири класи:

1. Електронні прибори – потік електронів рухається між електродами, що у високому вакуумі, тобто. в середовищі настільки розрядженого газу, що електрони, що рухаються, не відчувають зіткнень з частинками газу.

2. Газорозрядні прилади - Рух електронів у міжелектродному просторі відбувається в умовах зіткнення їх з частинками газу (з молекулами і атомами), що за певних умов призводить до іонізації газу, що різко змінює властивості приладу. Такі прилади називаються іонними.

3. Електрохімічні прилади – принцип дії ґрунтується на явищах, пов'язаних з походженням електричного струму в рідких тілах з іонною провідністю. Такі прилади працюють на основі явищ, що вивчаються електрохімією та електронікою. хемотронікою.

4. Напівпровідникові прилади – принцип дії ґрунтується на електронних явищах у речовинах, що мають кристалічну будову, для якої характерно закономірне та впорядковане розташування атомів у просторі. Пов'язані між собою атоми розташовуються строго певним способом, що утворює кристалічні ґратитверде тіло.

За функціональним призначенням електронні прилади можуть бути поділені на три групи:

1. Електроперетворювальні – це прилади, в яких електрична енергія одного виду (наприклад, постійного струму) перетворюється на електричну енергію іншого виду (наприклад, змінного струмурізної форми). До них відносяться випрямні, підсилювальні, перемикаючі, стабілізуючі прилади тощо.

2. Електроосвітлювальні – це прилади, у яких електрична енергія перетворюється на енергію оптичного випромінювання. До них можна відвести електронно-світлові індикатори, ЕЛТ, знакові індикатори, лазери, у т.ч. світловипромінюючі діоди і т.д.

3. Фотоелектричні – це прилади, у яких енергія світлового випромінювання перетворюється на електричну енергію. Це фотоелементи, фотодіоди, фототранзистори, відеокамери тощо.

Спільним для всіх електронних приладів є те, що в них здійснюється перетворення енергій різних видів, тому прилади, які мають суттєві відмінності у принципі дії, Застосовуються по тому самому функціональному призначенню, тобто. для однієї і тієї ж мети і мають близькі властивості.

Електроніка

Лекційний курс.

Вступ.

Темпи розвитку багатьох галузей науки та техніки значною мірою пов'язані з розвитком електроніки. В даний час неможливо знайти будь-яку галузь промисловості, в якій не використовувалися б електронні прилади або електронні пристроїавтоматики, обчислювальної чи вимірювальної техніки.

У кожній із численних галузей сучасної технікиЕлектроніка дає поштовх якісно нового етапу розвитку, виробляє справжню технічну революцію.

Електроніка як наука(прийнято називати фізичною електронікою) займається вивченням електронних явищ і процесів, пов'язаних із зміною концентрації та переміщенням заряджених частинок у різних середовищах (у вакуумі, газах, рідинах, твердих тілах) під впливом різних умов (температура, тиск, електричні та магнітні поля, випромінювання різного виду, у т. ч. та світлові).

Завдання електронікияк галузі техніки ( технічна електроніка) – розробка, виробництво та експлуатація електронних приладів, пристроїв та систем самого різного призначення.

Ефективність електронної техніки зумовлена високою швидкодією, точністю і чутливістю елементів, що входять до неї, найважливішими з яких є електронні прилади.

За допомогою електронних приладів вдається перетворювати неелектричні види енергій на електричну і навпаки.

Винятково велика роль електроніки при створенні коштів обчислювальної техніки, у тому числі високо-ефективних електронних обчислювальних машин(ЕОМ) та персональних комп'ютерів(ПК).

Класифікація електричних приладів.

Електронні прилади, що становлять основу електроніки, можна класифікувати за двома ознаками:

за принципом роботи;

За функціональним призначенням.

За принципом роботи електронні прилади можуть бути поділені на чотири класи:

За функціональним призначенням електронні прилади можуть бути поділені на три групи:

1. Електроперетворювальні – це прилади, в яких електрична енергія одного виду (наприклад, постійного струму) перетворюється на електричну енергію іншого виду (наприклад, змінного струму різної форми). До них відносяться випрямні, підсилювальні, перемикаючі, стабілізуючі прилади тощо.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Застосування електронних приладів та пристроїв

Вступ

Електронні пристрої, що розглядаються, входять частково в радіотехнічні системи(РТС) загальна класифікація яких можна подати у вигляді наступної таблиці 1.

Таблиця 1

Пристрої	Вид та призначення системи
1. Передача інформації	радіомовлення та телебачення РВ та ТБ, радіорелейні лінії (РРЛ), зв'язок через ШСЗ, мобільний зв'язок, роумінг, телеметрія (ТМ), передача команд (ПК)
2. Вилучення інформації	радіолокація (виявлення та класифікація цілей, визначення координат та параметрів руху) (РЛ), радіонавігація (РН), радіорозвідка копалин та стан поверхні Землі (РР), радіоастрономія (РА), радіорозвідка РЕМ іншої країни (РР)
3. Радіоуправління	радіокерування ракетами (РУ), радіокерування космічними апаратами, включаючи радіотелеуправління через ШСЗ, підрив бойової частини снарядів (ПБЧ)
4. Руйнування інформації	Радіопротиводія (РП)

Відмінною особливістю систем передачі є те, що тут повідомлення відображаються в радіосигналі в пункті його випромінювання. Після поширення серед вони приймаються і їх виділяються повідомлення. Структурна схема такої системи має вигляд рис.1.

ІІ. Відмінною особливістю систем вилучення інформації є те, що корисна інформаціявідображається в радіосигналі в процесі поширення і відображення радіохвиль або при незалежному, від системи, що розглядається, формуванні і випромінюванні радіохвиль (РТС противника, природні джерела і т.п.). Структурна схема такої системи, стосовно локації має вигляд рис.2.

Особливістю системи радіоуправління (РУ) є те, що в ній інформація, що передається за допомогою радіосигналів, безпосередньо використовується для управління об'єктами та процесами (наприклад, управління польотами ракет, ШСЗ, літаками та ін.).

ІІІ. У систему входять й інші (виконавчі, не радіотехнічні) ланки, що відображають властивості об'єкта керування та особливості завдання керування. Структурна схема системи РУ (з прикладу самонаведення ракет) наведено на рис. 3.

IV. Системи руйнування інформації призначені на вирішення завдань протидії РТС противника, орієнтованим передачу і вилучення інформації. Їхні особливості визначаються поставленими завданнями. На рис.1 – 3 наведені найпростіші, поодинокі системи. У реальних режимах вони працюють спільно з багатьма системами (у мережі) та у поєднанні з різними РТС (у радіотехнічному комплексі).

Крім вищезгаданих основних - РТС застосовуються в промисловості, медицині, при наукових дослідженняхта ін. Зрозуміло, що ця класифікація не є жорсткою. У багатьох випадках реальної РТС поєднуються кілька функцій. Наприклад, у систему РТУ входять РЛ та РН та системи передачі інформації, телеметрія та передача команд.

Характерною ознакою радіоелектронних систем є використання радіосигналу як носія інформації. Призначення інформації - одна з ознак класифікації систем.

По виду застосовуваних сигналів розрізняють: - безперервні, імпульсні та цифрові системи.

У безперервних - інформація відображається зміною амплітуди, частоти, фази безперервного, зазвичай гармонійного сигналу.

У імпульсних - сигнал являє собою послідовність радіоімпульсів, в яких інформацію можуть нести як параметри окремих імпульсів (А, t n), що змінюються, так і всієї послідовності (n в пакеті, інтервали між ними).

У цифрових системах сигнал попередньо квантується за часом та рівнем. Кожному рівню відповідає кодова група імпульсів, які модулюють несуче коливання. Такі системи легко сполучаються з ЕОМ, що здійснюють обробку та запам'ятовування інформації, що сприймається потім пристроєм відображення.

Серед перерахованих систем найбільшого поширення сьогодні набули телевізійні з яких і почнемо вивчення курсу.

Телевізійні пристрої та системи

Телевізійними (ТВ) називаються системи передачі (ПІ), призначені передачі і відтворення з відривом оптичних зображень. Залежно від призначення розрізняють системи мовного та прикладного.

У системах ТБ використовується поелементний принцип передачі зображення, суть якого полягає в умовному розбиття зображення, що передається на сукупність малих елементів; перетворення інформації про елементи електричні сигнали; послідовну передачу сигналів по лінії зв'язку; відтворення із сигналів зображення в приймачі).

ТБ сигнал на відміну інших електричних сигналів зв'язку та інформації характеризується тим, що його спектр у багато разів перевищує спектри звичайних сигналів і займає смугу від 50 Гц до 6 МГц (зауважимо, що спектр звукового мовлення 30 Гц 12 КГц, що в 500 разів менше ТБ спектру). Такий сигнал визначає ряд завдань, яких не було під час передачі на значні відстані СВ і навіть КВ інформаційних посилок. І хоча сьогодні знайдено засоби передачі ТБ сигналу (через ШСЗ, радіорелейні лінії зв'язку, кабельні та двопровідні телефонні лінії та ін.), пошук технічних методів звуження смуги ТБ частот (звісно, не на шкоду якості зображення) залишається важливим науково-інженерним завданням. Особливого значення ця проблема набула у цифровому, кольоровому та стереоскопічному кольоровому ТБ. Оцінити верхню та нижню межу ТВ спектра можна на підставі розгляду роботи наступної структурної схеми (рис.4), що складається з: генератора прямокутних імпульсів, що регулюється за частотою повторення; відеопідсилювача; кінескоп; генератора розгортки; відхиляючої системи; блок живлення.

Рис.4Рис.5

Приймемо параметри розгортки стандартними (ГОСТ 784579): частота розгортки по полях f п = 50 Гц, число рядків розкладання Z = 625, частота малої розгортки f стор = 15625 Гц.

Встановивши за шкалою генератора імпульсів f ген = 50 Гц, отримаємо на екрані кінескопа дві нерухомі горизонтальні смуги – чорну та білу. Ця частота f н = f п = 50 Гц і приймається в спектрі телевізійного телебачення найнижчою.

Підвищуючи частоту коливань вище 50 Гц, отримаємо за 100 Гц дві пари смуг (f ген = 2f п = 100 Гц) і взагалі m пар нерухомих смуг при f ген = mf п (де m - ціле число).

При f ген = f стор = 15625 Гц - на екрані з'являться дві вертикальні лінії - біла і темна, тобто. кордон з горизонтальної перетвориться на вертикальну (передача 50 напівкадрів на сік або 25 повних кадрів).

Збільшуючи f ген до 2f стор = 31250 Гц, отримаємо дві пари вертикальних чорних та білих смуги, а при f ген = nf стр (n – ціле число) n – пара чорних та білих смуг, розташованих вертикально.

При подальшому збільшенні частоти через обмежувальну здатність системи вертикальні вузькі смужки на екрані почнуть зливатися, втрачати контрастність.

Обмеженість роздільної здатності має місце з таких причин:

будь-яка схема (у нас відеопідсилювач), через яку проходить ТВ сигнал (у нас – прямокутні імпульси), має обмежену смугу частот;

електронний промінь кінескопа через апертурні спотворення не в змозі відтворювати на екрані скільки завгодно тонкі і дрібні деталі - штрихи і точки (діаметр електронного променя разом його торкання екрану - апертура променя - не повинна бути більше товщини штрихів, що прокреслюються, і проміжків між ними).

Апертура променя d пов'язані з числом рядків розкладання Z (625 рядків) як d = h/Z = h/625 (де h - висота зображення). Для зменшення апертурних спотворень (для підвищення роздільної здатності), слід розробляти електронну оптику, що фокусує промінь в кінескопі якомога тоншим. Але таке рішення не підходить, тому що при d< h/Z между строками появятся темные промежутки.

Таким чином, приймаючи d = h/Z, отримаємо, що максимальна кількістьнайдрібніших чорних деталей (розділених такими ж світлими проміжками) по вертикалі Z, а по горизонталі pZ/2 чорних та pZ/2 білих (де р – формат кадру, за стандартом р = ширина зображення; h – висота зображення). При цьому на всьому зображенні розмістяться pZ 2 /2 пар елементів, і пар в 1сек f до = 25 Гц (враховуючи черезрядкову розгортку) f до pZ 2 /2, звідки, за верхню межу можна прийняти

f верх = f до pZ 2 /2.(1)

Насправді f верх ТБ діапазону приймається трохи нижче. Зниження визначається апертурними спотвореннями, погіршенням відношення сигнал/шум при передачі дрібних деталей, розкидом параметрів електронно-фокусуючої системи ТБ трубок та ін. Тому вводять коефіцієнт k = 0,9 0,8 і тому отримують верхню межу ТБ спектру

f верх = 0,5kf до pZ 2 = 0,9254625 2/23 6 МГц.

Якщо розглянути спектр ТВ каналу, можна відзначити, що його зосереджена області нижніх частот. У цій смузі (до 2,5 МГц) розташовані складові спектру, що відповідають великим елементам зображення. Високочастотні складові, що мають малу енергію, несуть інформацію про малорозмірні деталі. Гармоніки малої частоти зі своїми бічними, утворюють дискретні зони енергії і несуть інформацію про деталі об'єкта, що передається (рис.6).

Для передачі зображення по радіоканалу використовується АМ-несуча з частотним придушенням однієї бічної смуги (рис.7).

Для передачі параметрів сигналу, що повільно змінюються, використовують зміни постійної складової відео сигналу. При цьому менший рівень відеосигналу відповідає більшій освітленості кадру (т.к. відео сигнал негативної полярності, див. рис.8).

Рис.6Рис.7

У системах мовного ТБ разом із зображенням передається ЧС звукове супроводження (рис.9), у своїй стандартна смуга частот, отводимая ТБ каналу становить 8 МГц.

Рис.8Рис.9

Нагадаємо, що повний ТВ сигнал в інтервалі двох рядків має вигляд (рис.10):

Принципи черезрядкової розгортки

Розгортка, що застосовується в ТБ, для парного і непарного полів - напівкадрів відрізняється тривалістю першого і останнього рядків, що зрозуміло з наведеного рис.11.

Крім того, в сигналі, що передається по радіоканалу, використовується негативний характер залежності між амплітудою і яскравістю. Такий спосіб: спрощує завдання побудови АРУ, яка в цьому випадку підтримує постійним верхню межу синхроімпульсів (СІ); знижується Р ср - оскільки у зображеннях переважає біле світло; зменшується вплив перешкод на якість зображення (вони вище "чорного" та на екрані менш помітно).

1.1 Структурна схема чорно-білого телевізора

Загальні вимоги до структурних схем телевізорів

Приймальні телевізійні пристрої - телевізори будуються нині за супергетеродинної схемою, і це вирішально визначає структуру взаємодії між каналами, блоками, каскадами. У загальному виглядіСтруктура побудови телевізорів різних поколінь аналогічна.

В даний час випускаються в основному напівпровідникові та інтегральні телевізори, що мають незаперечні.

Відповідно до ГОСТ 18198-79 та ГОСТ 24330-80 всі телевізори в залежності від технічних характеристикподіляються на стаціонарні (з розміром екрана кінескопа не менше 50 см) та переносні (з розміром екрана кінескопа не більше 45 см).

З погляду вимог функціональної взаємодії структурна схемателевізора має забезпечувати:

прийом сигналів несучих частот зображення та звуку в смузі 8 МГц у метровому діапазоні хвиль із частотами від 48,5 МГц до 299,75 МГц та дециметровому діапазоні хвиль із частотами від 470 до 622 МГц;

перетворення сигналів несучих частот сигнали проміжних частот (ПЧ) зі значеннями f пр.з = 38,0 МГц і f пр.зв = 31,5 МГц;

виділення із сигналів ПЧ зображення ПТС та посилення його до рівня, необхідного для управління кінескопом;

виділення із сигналів ПЧ зображення та звуку сигналів різницевої частоти (другий ПЧ звуку) з подальшим перетворенням та посиленням цих сигналів до рівня, здатного керувати гучномовцем;

виділення з ПТС синхросуміші та поділ її на малі та кадрові синхроімпульси з наступним напрямком їх до відповідних генераторів розгорток;

розгорнення телевізійного зображення по горизонталі та вертикалі;

протишумову, апертурну, корекцію, відновлення постійної складової (протишумова - підвищення співвідношення сигнал/шум (використання польових транзисторівз високим вхідним опором) для зниження впливу вхідної ємності шунтуючої R н передавальної трубки; апертурна - (апертура - переріз електронного променя) - пов'язані з кінцевими розмірами перерізу променя. Причина усувається введенням у відеопідсилювальний тракт коригувального ланки з ЧХ зворотної форми апертурної характеристики передавальної трубки і лінійної ФХ; -Корекція - вирівнювання ступенів градацій яскравості спеціальним підсилювачем з регульованою формою АЧХ (застосовуються нелінійні навантаження).

Структурна схема телевізора

Транзисторні схеми телевізорів, що випускаються промисловістю, теж іноді відрізняються один від одного. Однак застосування однотипних транзисторів у тих чи інших каскадах та блоках, природно, призвело до уніфікації схемних рішень. На рис.12 наведено структурну схему транзисторного телевізора.

Рис.12Рис.13

За функціональним призначенням структурну схему умовно поділяють на 7 каналів і блоків (такий розподіл виправдано спрощенням пошуку пошкодження у схемі, тому що зовнішній прояв несправності тісно пов'язаний з тим чи іншим конкретним каналом або блоком телевізора).

Схема транзисторного телевізора включає високочастотний блок 1, канал зображення 2, канал звуку 3, канал синхронізації 4, канал малої розгортки 5, канал кадрової розгортки 6 і блок живлення 7.

Високочастотний блок

Високочастотний блок (ВЧ блок), (рис.13) приймає від фідерної лінії сигнали двох несучих частот зображення і звуку f нес.з і f нес.зв, посилює їх і за допомогою гетеродина перетворює сигнали з нижчими проміжними частотами f пр. із = 38,0 МГц, f пр.зв = 31,5 МГц. ВЧ блок складається з селектора каналів метрового діапазону хвиль (СКМ), селектора каналів дециметрового діапазону хвиль (СКД) та блоку налаштування (БН). Блок налаштування управляє перемиканням каналів у СКМ та переходом у режим прийому сигналів дециметрового діапазону хвиль - включенням СКД.

До складу СКМ входять підсилювач високої частоти (УВЧ), гетеродин, змішувач (перетворювач). До складу СКД входять тільки УВЧ та генеруючим автодинний перетворювач. Спільна робота схем СКД відбувається в такий спосіб. При прийомі у діапазоні метрових хвиль працює лише СКМ. При прийомі діапазоні дециметрових хвиль включені СКД і перетворювач СКМ, т.к. генеруючий перетворювач СКД не забезпечує амплітуду сигналів потрібного рівня.

Перетворювач СКМ працює у цьому випадку як підсилювач, доводячи рівень сигналів ПЧ до необхідної амплітуди.

Комутацію цих режимів роботи здійснює блок налаштування обидва УВЧ охоплені напругою АРУ.

Канал зображення

Канал зображення забезпечує основне посилення сигналів проміжних частот (ПЧ) зображення та звуку, детектування сигналів ПЧ зображення, в результаті чого виділяється ПТС, посилення ПТС рівня, що забезпечує управління електронним променем кінескопа. До складу каналу зображення входить також схема АРУ, що керує посиленням каскадів УПЧ, УВЧ СКМ та УВЧ СКД.

Канал зображення складається з режектуючих та фільтруючих ланцюгів трикаскадного УПЧІ, відеодетектора (ВД), відеопідсилювача (ВУ), кінескопа та схеми АРУ (рис.14).

Підсилювач проміжної частоти зображення (УПЧІ) приймає від ВЧ блоку сигнали ПЧ зображення та звуку і направляє їх за загальним широкосмуговим каналом посилення. Перший каскад УПЧІ здійснює узгодження ВЧ блоку з фільтром зосередженою селекцією (ФСС), у якому формується амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) каналу, що визначає в основному його вибірковість. УПЧІ зібраний за одноканальною схемою, в якій сигнали ПЧ зображення та звуку посилюються одночасно. Така можливість забезпечена різницею способів модуляції (амплітудна та частотна).

Для виключення взаємного впливу сигналів друг на друга ПЧ звуку проходить через УПЧИ з режекцією (ослабленням) рівня 0,1 від максимального значення АЧХ. Наразі всі телевізори вітчизняного виробництва випускаються за одноканальною схемою УПЧІ. Напругою АРУ охоплено першу каску УПЧІ.

Відеодетектор (ВД) приймає від УПЧІ посилені сигналиПЧ зображення та виділяє з них ПТС, який потім передається до відеопідсилювача. ВД виконаний за схемою діодного амплітудного детектора з корекцією ВЧ, необхідної для проходження ВЧ складових відеосигналу.

Відеопідсилювач (ВУ) посилює ПТС за напругою та потужністю в смузі частот від 50 Гц до 5 МГц і регулює контрастність зображення. ВП виконаний за двокаскадною схемою. Перший каскад – попередній парафазний підсилювач – забезпечує різнополярними сигналами схему АРУ та канал синхронізації.

Схема автоматичного регулювання посилення АРУ забезпечує перший каскад УПЧІ і УВЧ напругою, що автоматично змінюється, величина якого залежить від рівня сигналу на антеному вході телевізора. Це напруга, своєю чергою. Змінює коефіцієнти посилення каскадів так, що при зменшенні рівня вхідного сигналувони зростають, а при збільшенні – зменшуються. Внаслідок посилення каналу (контрастність) залишається незмінним при значних коливаннях рівня вхідного сигналу.

Кінескоп є замикаючою ланкою каналу зображення. У ньому ПТС здійснює яскраву модуляцію променя, яка разом із розгортками по горизонталі та вертикалі створює враження зображення.

Канал звуку

Канал звуку (рис.15) виділяє сигнали другий ПЧ звуку (6,5 МГц) з основних ПЧ зображення та звуку. Схема має самостійний детектор різниці частоти (ДРЧ), підключений до УПЧІ. Канал звуку складається з ДРЧ, підсилювача сигналів другої ПЧ звуку проміжної частоти звуку (УПЧЗ), частотного детектора (ЧД), підсилювача низької частоти (УНЧ) та гучномовця (Гр).

Рис.15Рис.16

Схема УПЧЗ крім посилення повинна обмежувати по амплітуді сигнали другої ПЧ звуку, так як у її складі є кадрові синхроімпульси, що створюють гучномовці низькочастотний фон. ЧД виділяє сигнали звукових частот, які після посилення в УНЧ впливають на гучномовець, здійснюючи звукове супроводження зображення.

Канал синхронізації

Канал синхронізації (рис.16) приймає ПТС від попереднього каскаду ВУ, виділяє з нього синхросмесь, що складається з сукупності імпульсів малої та кадрової синхронізації, посилює її і поділяє на малі та кадрові синхроімпульси, які потім надходять до відповідних генераторів розгорток.

Канал синхронізації складається з амплітудного селектора (АС), парафазного підсилювача (ПФУ), інтегруючого фільтра (ІФ) та схеми автоматичного підстроювання частоти та фази (АПЛ та Ф). АС виділяє з ПТЗ методом амплітудної селекції синхросмісь, яка посилюється в ПФУ. До ПФУ підключені два пристрої: ІФ і АПЛ і Ф. За допомогою ІФ із синхросмеси методом інтегрування виділяються кадрові синхроімпульси, які потім надходять до генератора кадрів, синхронізуючи його роботу. Схема АПЛ і Ф автоматично підлаштовує частоту та фазу генератора рядків відповідно до частоти та фази синхроімпульсів. Ця схема має два входи та один вихід. На один вхід надходять синхроімпульси, на інший – імпульси генератора рядків. Тут імпульси порівнюються за частотою і фазою, і в залежності від їх збігу на виході з'являється напруга, що підлаштовує генератор рядків.

Канал малої розгортки

Канал малої розгортки (рис.17) забезпечує за допомогою малих котушок, що відхиляють, розгортку променя кінескопа по горизонталі. Він складається з генератора рядків (ЗГС), двокаскадного підсилювача потужності (УМ), демпфера (Д), трансформатора вихідного рядкового (ТВС), високовольтного випрямляча (ВВ) і малих відхиляючих котушок (СОК), що входять до складу відхиляючої системи (ОС) .

Рис.17Рис.18

За допомогою ТВС імпульси зворотного ходу збільшуються по амплітуді, випрямляються, подвоюються схемою множення напруги та подаються на другий анод кінескопа у вигляді високої випрямленої напруги.

Канал кадрової розгортки

Канал кадрової розгортки (рис.18) за допомогою кадрових котушок, що відхиляють, розгортає промінь кінескопа по вертикалі.

Канал складається з генератора кадрів (ЗКГ), емітерного повторювача (ЕП), двокаскадного підсилювача потужності (РОЗУМ) і кадрових відхиляючих котушок (КОК). ЗКГ виробляє пилкоподібну напругу для управління каскадами підсилювача потужності. ЕП забезпечує необхідне узгодження між ЗКГ вихідними каскадами кадрів. Підсилювач потужності формує в кадрових відхиляючих котушках пилкоподібні струми необхідної форми та потужності.

Блок живлення

Блок живлення (БП) забезпечує телевізор (включаючи розжарення кінескопа) стабілізованою постійною напругою. Він складається з силового трансформатора, діодного випрямляча та електронного стабілізатора напруги. За допомогою силового трансформатора здійснюється зниження напруги мережі змінного струму 220-127 до значень, необхідних для нормальної роботи телевізора. Діодний випрямляч перетворює змінну напругу на пульсуючу з подальшим згладжуванням його за допомогою фільтрів. Електронний стабілізатор забезпечує сталість значень вихідної постійної напруги в заданих межах при коливаннях споживаного струму і змінної напруги мережі живлення.

Функціональні взаємодії каналів та блоків транзисторного телевізора такі.

Високочастотні сигнали несучих частот зображення і звуку приймаються приймальною антеною і по лінії фідера направляються в антенний вхід телевізора. За допомогою селектора каналів обирається потрібна програмаВЧ блок перетворює ці сигнали на нижчі проміжні частоти зображення і звуку. Їхні значення залишаються незмінними незалежно від вибраного каналу.

В УПЧІ відбувається основне посилення сигналів ПЧ та режекція перешкод сусідніх каналів. Далі, у відеодетекторі, виділяється ПТС з усіма його компонентами та вжито заходів ВЧ корекції, що забезпечують проходження ВЧ складових відеосигналу.

З попереднього відеопідсилювача сигнали розгалужуються у трьох напрямках: на кінцевий каскад відеопідсилювача канал синхронізації і на схему АРУ.

З кінцевого каскаду відеопідсилювача ПТС надходить на кінескоп, де з допомогою ПТС і ОС відбувається перетворення електричних сигналів зображення. Схема АРУ автоматично регулює коефіцієнти посилення першого каскаду УПЧІ та каскадів УВЧ селекторів каналів метрового та дециметрового діапазону хвиль відповідно до зміни рівня вхідного сигналу телевізора.

Канал звуку підключено до останнього каскаду УПЧІ. З допомогою ДРЧ виділяється друга ПЧ звуку із частотою 6,5 МГц. Резонансний УПЧЗ посилює та обмежує ці сигнали щодо амплітуди. Далі за допомогою ЧД частотно-модульовані коливання перетворюються на сигнали низької частоти звукового супроводу, які після посилення в УНЧ впливають на гучномовець У гучномовці сигнали НЧ перетворюються на звук.

Канал синхронізації підключений до попереднього каскаду ВП і здійснює необхідні перетворення сигналів малої та кадрової синхронізації, що забезпечують синхронну роботу генераторів малої та кадрової розгорток.

Генератори, що задають, працюють в автоколивальних режимах, забезпечуючи безперервний растр на екрані кінескопа. При подачі сигналів на антенний вхід телевізора генератори виявляються засинронізованими з аналогічними генераторами на стороні, що передає. Далі канали малої та кадрової розгорток формують пилкоподібні струми, необхідні для правильної роботи системи, що відхиляє.

Стабілізований блок живлення забезпечує постійною напругою усі каскади схеми. У деяких телевізорах блок живлення можна використовувати також для заряджання акумулятора.

1.2 Структурна схема уніфікованого телевізора

Структурна схема рис.19 уніфікованих телевізорів II - III поколінь у своїй основі мало відрізняються друг від друга. Наявні відмінності переважно пов'язані з ланцюгами харчування. Умовно схема розділена на сім названих вище каналів та блоків.

ВЧ блок містить традиційні пристрої для транзисторного телевізора. Аналогічна та комбінація спільної праціПТК-СКД.

Канал зображення містить додаткові схеми автоматичного підстроювання частоти гетеродина (АПЧГ), перетворювача напруги (ПАРУ) та каскад захисту від перевантажень (КЗ). Схема АПЧГ отримує сигнали ПЧ зображення третього каскаду УПЧИ. У разі відхилення частоти гетеродина від норми ПЧ зображення також матиме розлад частоти щодо значення 38,0 МГц, на яку відреагує дискримінатор АПЧГ.

КЗ оберігає від навантажень каскади, охоплені напругою АРУ. Канал звуку за своїми функціональними завданнями та структурною схемою аналогічний транзисторному варіанту. Перетворення та виділення другої ПЧ звуку виробляє амплітудний ВД. В якому одночасно вжито заходів, що виключають проходження цієї частоти з ВП.

Канал синхронізації містить традиційні каскади. Канал малої розгортки може відрізнятися наявністю високих напругу всіх каскадах. Вихідний каскад рядків (ВКС) та високовольтний випрямляч (ВВ) виконують відповідно функції підсилювача потужності та випрямляча струму високої напруги.

Канал кадрової розгортки також аналогічний транзисторному каналу. Функції підсилювача потужності виконує каскад кадрів (ВКК).

Блок живлення складається з силового трансформатора, двох діодних випрямлячів, фільтрів, що згладжують і забезпечує постійною напругою всі каскади схеми, змінною напругою розжарювання ламп, за винятком напруження високовольтного кенотрону і змінною напругою - схему захисту.

Високочастотний блок

Підсилювач високої частоти

Високочастотний блок (ВЧ-блок) сучасного телевізора складається з обох селекторів (СК-М і СК-Д), за допомогою яких можна приймати програми всіх діапазонів телебачення мовлення.

СК-М (ПТК) сприймає від антени через фідерну лінію та вхідні ланцюги сигнали двох несучих частот метрового діапазону хвиль, посилює їх і за допомогою процесу гетеродинування перетворює на сигнали нижчих проміжних частот. Однією з головних переваг гетеродинного прийому є те, що незалежно від каналу ПЛ, що вибирається, залишається незмінною при цьому спрощується схема підсилювального тракту.

СК-М (ПТК) складається з вхідних ланцюгів, підсилювача високої частоти, гетеродина та змішувача. Відповідно до завдань, що виконуються селекторами каналів можна сформулювати дві додаткові вимоги: можливо менший рівень власних шумів і можливе послаблення сигналів гетеродина у вхідних пристроях селектора. Перша вимога підвищує чутливість телевізора, друга - зменшує проникну дію сигналів гетеродина в антену.

Вхідні ланцюги селектора, що мають резонансні властивості, виділяють з безлічі наведених в антени сигналів необхідні сигнали в смузі частот 8 МГц, а також забезпечують узгодження фідерної лінії з входом УВЧ, при якому відбувається передача в цій ланці максимального сигналу. Оптимальними вхідними ланцюгами є резонансні трансформатори, що підвищують, з хвильовим опором на середніх частотах каналу, рівним 75 Ом.

Крім того, трансформатор, що підвищує, значною мірою зменшує можливість проходження сигналів гетеродину в антену, т.к. для цих сигналів він є знижуючим.

Транзисторний УВЧ (рис.20) зібраний за схемою із загальною базою, що забезпечує достатнє посилення високих частот. В емітерний ланцюг через резистор R 1 подається позитивна напруга +Е. У вхідному ланцюзі котушка L 2 конденсатор З 3 З 5 і паралельна йому вхідна ємність транзистора складають резонансний контур, що забезпечує збільшення напруги в 1,5 рази. Послідовний режекторний контур З 2 L 1 налаштований на частоти, рівні проміжним. Іноді у вхідному ланцюзі є кілька контурів, які зменшують проникнення з антени сигналів перешкод на частоті, рівної ПЧ зображення і звуку.

Конденсатори З 3 З 5 забезпечують неповне підключення вхідного контуру до емітерного ланцюга транзистора, що дає можливість зменшити шунтуючу дію цього ланцюга на контур і сформувати необхідну смугу пропускання вхідного ланцюга. Напруга АРУ подається в ланцюг бази транзистора через резистор R 4 . При збільшенні позитивної напруги з урахуванням цього транзистора він замикається, що зменшує посилення УВЧ. Іноді використовують зворотну полярність напруги АРУ. У разі збільшення негативного напруги з урахуванням V тр зростає колекторний струм і підвищується падіння напруги на резисторі R 1 . Це призводить до зменшення постійної напруги на проміжку база-емітер і падіння посилення. Наведені способи АРУ отримали відповідно назви прямої та зворотної АРУ (визначається номіналами резисторів та усуненням). Колекторне навантаження УВЧ складається з двоконтурного смугового фільтра L 3 , L 4 частотна характеристика якого також як і з лампового УВЧ має вигляд двогорбої кривої, налаштованої на несучі частоти зображення і звуку.

Перетворювач

У змішувачі змішуються коливання частоти гетеродина f г з коливаннями несучих частот сигналів зображення f н.з звуку f н.зв. Серед багатьох комбінацій частот у навантажувальному резонансному контурі перетворювача утворюються різницеві частоти:

F ін. з = f г - f н. із = 38,0 і F ін. зв = f г - f н. із = 31,5 МГц.

Транзисторний перетворювач (рис.21,а) виконаний за схемою із загальним емітером, що знижує шунтуючу дію смугового фільтра УВЧ і дозволяє підвищити вибірковість каскаду. На рис.21, наведена схема автодинного змішувача, що використовується в портативних телевізорах, що має ЧХ аналогічну рис.21,б.

Тут в емітерний ланцюг еб подається сигнал з виходу УВЧ (L 3 C 3), який складається в діодній частині транзистора з сигналом частоти гетеродина. Для ПЧ контур L 1 C 4 C 1 - ємність, яка включена паралельно L 2 . Гетеродин виконаний за схемою ємнісної триточки. Колектор через 4 з'єднаний з контуром L 1 C 1 , а зворотний зв'язок з колектора на емітер здійснюється через власну ємність транзистора і додатковий конденсатор 2 .

Канал зображення

У підсилювачах сигналів зображення широко застосовуються резонансні контури, за допомогою яких формуються амплітудно-частотні характеристики, що визначають зрештою вибірковість каналу. Резонансні контури використовуються як навантаження каскадів, а й у цілях редекції перешкод сусідніх каналів і ослаблення власних сигналів проміжних частот.

Підсилювач проміжної частоти

Підсилювач проміжної частоти зображення (УПЧІ) вирішально впливає на основні показники телевізора: чутливість, чіткість, вибірковість, якість звуку та синхронізації. Як зазначалося, в сучасних одноканальних телевізорах через УПЧИ проходять і посилюються сигнали проміжних частот як зображення, і звуку. У зв'язку з цим УПЧІ повинен мати досить широку смугу частот, що підсилюються, і разом з тим виключати можливість взаємного впливу цих сигналів один на одного. Виходячи з призначення, можна сформулювати вимоги до УПЧІ:

забезпечення коефіцієнта посилення, достатнього для виділення в навантаженні детектора сигналу з амплітудою 2 В при смузі частот, що підсилюються до 5 МГц;

режекцію сигналів проміжних частот зображення та звуку до рівнів 0,5 та 0,1 відповідно;

редекцію перешкод сусідніх сигналів на частотах 30,0; 39,5; 41,0 МГц.

На підставі викладених вимог можна побудувати АЧХ УПЧІ, яка б задовольняла цим вимогам. (див. рис.22)

Для кращого розуміння уточнимо поняття чутливості, чіткості та вибірковості, які в основному визначають якість роботи телевізора.

Чутливість пов'язана із загальним коефіцієнтом посилення каскадів від антенного входу до детектора, від якого, зокрема, залежить контрастність зображення та якість синхронізації.

Чіткість зображення, як відомо, визначається шириною смуги частот сигналів, що посилюються всього відеоканалу і, зокрема, УПЧІ, з якою пов'язана також якість звуку.

Вибірковість впливає всі перелічені якості роботи телевізора, т.к. нею визначається вибір корисних сигналів даного каналу. Для правильної роботи відеодетектора, відеопідсилювача та кінескопа амплітуда сигналу на виході УПЧІ повинна становити 4 Ст.

Скористаємося рис.23 та підрахуємо, яким має бути коефіцієнт посилення УПЧІ, враховуючи, що чутливість телевізорів коливається в межах від (50 до 200 мкВ).

За відомою формулою загальний коефіцієнт посилення сукупності пристроїв або каскадів дорівнює добутку коефіцієнтів посилення цих пристроїв або каскадів K заг = K 1 K 2 ... K n.

Загальний коефіцієнт посилення вхідних ланцюгів, УВЧ та УПЧІ з урахуванням необхідної амплітуди вихідного сигналу УПЧІ та чутливості телевізора складе:

K заг = 4/(5010 6) = 80000,

звідси на УПЧІ доводиться

K упчі = K заг /K вх.з K увч = 80000/ = 2000.

УПЧІ зазвичай складається з трьох каскадів резонансних підсилювачів, у яких комбінацією режекторних контурів забезпечуються необхідна вибірковість та посилення.

Як зазначалося, АЧХ передбачає придушення перешкод сусідніх каналів в УПЧИ. Розглянемо з прикладу рис.22 причини появи цих перешкод. Несучі частоти телевізійних передавачів, що утворюють телевізійну мережу країни, вибираються з урахуванням вимог мінімальних взаємних перешкод. Однак частоти сусідніх каналів розташовані настільки близько одна від одної, що їх краї потрапляють у розчин частотної характеристики УВЧ. Оскільки несучі частоти сусідніх каналів відстоять одна від одної на 1,5 МГц, то й перешкоди, утворені після взаємодії несучих з гетеродином, також відстоятимуть від проміжних частот на 1,5 МГц в ту і в іншу сторону:

f п1 = 31,5 – 1,5 = 30,0 МГц; f п2 = 38,0 + 1,5 = 39,5 МГц.

Так як канали метрового діапазону хвиль розподілені нерівномірно (1-й канал стоять від 2-го на 1,5 МГц), то з'являється можливість ще однієї перешкоди:

f п3 = f п4 + 1,5 = 41,0 МГц.

Практика показує, що сигнали перешкод мають бути ослаблені в 100200 разів щодо максимальних значень АЧХ.

Розглянемо докладніше формування лівого та правого схилів АЧХ. Смуга частот відеосигналу розташовується між несучими зображення та звуку. Область ВЧ складових, що визначає максимальну чіткість зображення, знаходиться поблизу звуку, що несе. В результаті взаємодії несучих з гетеродином ВЧ блоку АЧХ УПЧІ є дзеркальне відображенняАЧХ, показаної на рис.10. Внаслідок цього ВЧ складові відеосигналу на частотній характеристиці УПЧІ тепер розташувалися зліва та їх кількість визначається крутістю лівого схилу АЧХ.

Для максимального захоплення ВЧ складових відеосигналу схил має бути по можливості крутим (див. рис.22). Разом про те цьому ж схил розташовується проміжна частота звуку, яка режектується рівня 0,1 від максимального значення АЧХ. Відрізок кривої в області ПЧ звуку 31,5 МГц повинен бути плоским і паралельним осі частот із шириною, що дорівнює смузі звуку П зв. В іншому випадку з'являється так званий дискримінаторний ефект (чорні смуги на екрані такт зі звуком). На рис.25 показано причини появи дискримінаторного ефекту.

На правому схилі АЧХ розташовується проміжна частота зображення f пр.з, області якої концентруються НЧ складові відеосигналу. У зв'язку з частковим придушенням нижньої бічної лінії відеосигналу виникають неминучі спотворення, викликані надлишком НЧ складових в області f нес.із. Енергія НЧ вдвічі більша, ніж решта складових відеосигналу. Для усунення цих спотворень АЧХ ПЧ зображення режектується рівня 0,5 від максимального значення АЧХ і правий схил АЧХ має бути по можливості пологі.

Приклад трикаскадного УПЧІ наведено на рис.26. Підсилювач має чотири двоконтурні смугові фільтри, з яких три з'єднані через ємність, а один в наступному каскаді через індуктивність. Завдяки застосуванню кремнієвих транзисторів з малою зворотною ємністю немає потреби в нейтралізації ОС.

Для зменшення перехресних перешкод всі фільтри частот, що заважають, поміщені на вході підсилювача (у ФСС). Один із них компенсуючий фільтр. Другі контури смугових фільтрів на вході та виході середнього каскаду мають ємнісний дільник. В останньому каскаді підсилювача індуктивний зв'язок між контурами фільтра протидіє попаданню гармонік ПЧ на вихід підсилювача.

У каскадах УПЧІ телевізорів II та III поколінь схили АЧХ формуються Т-, М-подібними та диференціально-мостовими фільтрами рис.27. У транзисторних УПЧІ формування АЧХ здійснюється за допомогою фільтра зосередженої селекції (ФСС), показаного на рис.28

Відеодетектор

Вихідний сигнал УПЧІ надходить на вхід відеодетектора. У більшості схем телевізорів відеодетектор виконує 2 завдання: виділяє огинаючу сигналу зображення та виділяє різницеву частоту для каналу звуку. Як відеодетектор зазвичай застосовують однополуперіодні випрямлячі на точкових германієвих діодах (рис.29). Сутність роботи діодного детектора полягає в тому, що діод перетворює амплітудні коливання вхідного ВЧ сигналу в односторонню пульсуючу напругу, яка потім згладжується завдяки наявності конденсатора. У навантажувальному резистори виділяється огинаюча ця напруга - повний телевізійний сигнал. Процес виділення ПТС показано на рис.29,б.

Відеопідсилювач (ВУ)

ВУ (рис.30) служить посилення продетектированного ПТС рівня, який буде необхідний управління електронним променем кінескопа. Крім того ВУ виконує ряд інших функцій: виробляє напругу керування для схем АРУ, регулює контрастність зображення і служить джерелом імпульсної напруги для управління каналом синхронізації. Для нормальної модуляції променя кінескопа необхідно мати відеосигнал з розмахом близько 40 В. При лінійному детектуванні амплітуда сигналу зображення, що подається з навантаження детектора на вхід ВЧ, повинна становити 2 В. Звідси випливає, що К В ВУ повинен дорівнювати 20. Смуга частот, займана відеопідсилювачем становить від 0 до 5,5 МГц. Частотна характеристикаВУ повинна мати вигляд, показаний на рис.30 б. Деякий підйом посилення області 5МГц (на 20 - 30%) корисний, т.к. при цьому підвищується чіткість зображення.

Автоматичне регулювання посилення (АРУ)

Величина сигналу на вході телевізора змінюється в залежності від робочого каналу та умов розповсюдження радіохвиль. За допомогою АРУ підтримується постійна амплітуда сигналу в каналі зображення при коливаннях його рівня на вході телевізора. Напруга АРУ, величина якого пропорційна рівню вхідного сигналу, подається на каскади УВЧ та УПЧІ. Зі збільшенням рівня вхідного сигналу коефіцієнт посилення цих каскадів під впливом напруги АРУ зменшується, і з зменшенням - зростає. Це забезпечує сталість амплітуди сигналів, що подаються на детектор. Нормальна роботаАРУ підтримує постійну контрастність зображення та стійкість синхронізації.

У сучасних телевізорах застосовується схема ключової АРУ, яка використовує як керуючий сигнал синхроімпульси.

Транзисторна схема АРУ (рис.31) складається з 2 транзисторів V 1 , V 2 виконують функції підсилювачів постійного струму (УПТ) і ключового каскаду (КК) відповідно. У проміжку між синхроімпульсом колекторна ланцюг V 2 закорочена на землю через відкритий V Д2 і обмотки ТВС. При збігу часу малих синхроімпульсу і імпульсу зворотного ходу розгортки V Д2 замикається позитивним імпульсом зворотного ходу і синхроімпульс, випрямлений V Д1 , заряджає С 1 . Величина заряду 1 прямопропорційна амплітуді синхроімпульсу, а отже, і рівню сигналу на вході телевізора. Величина напруги заряду 1 визначає величину колекторного струму VТ1 і напруга АРУ. Чим більший заряд С 1 тим більше колекторний струм V 1 тим менше позитивна напруга АРУ. Позитивна напруга формується на зарядному конденсаторі 1 малими синхроімпульсами ПТС.

Автоматичне підстроювання частоти гетеродину (АПЛГ)

Висока якість зображення та звуку багато в чому залежить від точної та стабільної роботи гетеродина. Таку роботу забезпечує система АПЛГ. Реагує на відхилення частоти гетеродина від норми. Розглянемо структурну схему АПЛГ (рис.32)

Причинами нестабільної роботи гетеродина може бути зміна напруги, нагрівання деталей в процесі роботи та інші. Дія системи АПЧГ заснована на перетворенні фазових зрушень, що виникають при відхиленні частоти гетеродина, на напругу, що управляє за допомогою варикапа відновленням цієї частоти.

Схема АПЧГ складається з фазового дискримінатора та УПТ. Керуючий елемент - варикап - включений паралельно до ланцюга контуру гетеродина. При зміні величини напруги, що додається до варикапу, змінюється його ємність і частота гетеродина.

Канал звуку

Підсилювач проміжної частоти звук (УПЧЗ)

Як зазначалося, передача звуку телевізійному мовленні здійснюється методом частотної модуляції коливань несучої частоти. У каналі звуку використовуються уніфіковані структурні схеми перетворення та виділення сигналів звукового супроводу. Деякі її непринципові відмінності визначаються класом та моделлю телевізора.

Сигнали різницевої (2-ї ПЧ) частоти звуку утворюються у ВД як результат взаємодії проміжних частот зображення та звуку

f ін. із. зв = f ін з f ін зв = 38,0 31,5 = 6,5 МГц.

Підсилювач проміжної частоти звуку (УПЧЗ) виділяє сигнали різницевої частоти звуку f рч.зв = 6,5 МГц підсилює та обмежує їх і передає на частотний детектор. УПЧЗ виконаний за схемою двох-трьох каскадного резонансного підсилювача із включенням на вході контуру селективного відбору, налаштованого f = 6,5 МГц. Частотна модуляціяполягає в тому, що під дією сигналу звуку (або будь-якого іншого сигналу) змінюється частота коливання. При зміні частоти модуляції (тону звучання) відповідно змінюється швидкість зміни частоти несучої.

Зміна гучності звучання збільшує діапазон зміни частоти несучої (максимальне відхилення частоти від середнього значення). Діапазон частоти несучого коливання, що відповідає найсильнішому звучанню, зазвичай становить 75кГц (150 КГц). Проте смуга УПЧЗ вибирається рівною 300 КГц. Звуження смуги призводить до появи додаткової амплітудної модуляції несучого звуку.

Як УПЧЗ застосовується інтегральна схема, що забезпечує ефективну роботучастотний детектор.

Частотний детектор

Рис.33Рис.34

У детекторі на рис.34 навантаження об'єднане одному R 3 . Така схема є несиметричною, а принцип роботи аналогічний.

Підсилювач сигналів звукових частот

Підсилювач низької частоти (УНЧ) призначений для посилення сигналів звукових частот рівня, що забезпечує нормальне звучання гучномовця. УНЧ і з двох-трьох каскадів, зібраних на транзисторах чи мікросхемах. Вихідний каскад виконує функції підсилювача потужності. Схеми УНЧ відрізняються великою різноманітністю, але їх поєднують загальні якісні вимоги.

Коефіцієнт посилення До показує ставленням вихідної напруги до вхідного K = U вих /U вх і в багатоступінчастому підсилювачі K заг = K 1 K 2 K 3 ..... K n .

Вихідна потужність характеризує потужність струму НЧ у вихідному навантажувальному опорі підсилювача - гучномовця.

Вхідний та вихідний опори є важливими параметрамипідсилювача. Особливо на транзисторах, де питання узгодження цих опорів мають першорядне значення передачі необхідної потужності сигналів.

Діапазон частот показує можливість підсилювача передавати в неспотвореному вигляді набір необхідних частот.

Частотні спотворення. Чим ширший діапазон частот коливань, які нормально посилюються підсилювачем, тим менше спотворення. Ідеальний підсилювач повинен у межах діапазону частот, який він розрахований, посилювати їх однаково. Практично кожен підсилювач посилює різні за частотою коливання неоднаково, унаслідок чого порушується співвідношення між звуками різних частот. Показником частотних спотворень служить АЧХ підсилювача. Причиною частотних спотворень є наявність у підсилювачі ємностей та індуктивностей, опір яких залежить від частоти. Частотні спотворення виникають також і в гучномовці, причому в ньому вони виявляються значно сильнішими. Тому іноді корисно в підсилювач вводити свідомо певні частотні спотворення, що коригують спотворення гучномовця.

Як правило, схеми телевізійних підсилювачів звукових частот забезпечені тонкоректорами (регуляторами тембру), що дозволяють усувати ці дефекти гучномовця.

Нелінійні спотворення, викривляють форму сигналів, породжуючи цим гармоніки коливань. На виході такого підсилювача коливання стають складнішими, т.к. до них додається ряд простих синусоїдальних коливань, яких не було на вході підсилювача. Вони проявляються в тому, що звук стає хрипким, деренчливим. Причинами нелінійних спотворень у підсилювачі є непрямолинійність характеристик електронних приладів. Значні нелінійні спотворення створюються у гучномовцях. Для оцінки нелінійних спотворень служить коефіцієнт нелінійних спотворень, що показує який % становлять усі зайві гармоніки, створені самим підсилювачем, стосовно основного коливання. При коефіцієнті нелінійного спотворення >10% хрипкість звуку і деренчання псують враження від художніх передач, а за перевищенні їм 20% спотворень, стають неприпустимими.

Наявність у підсилювальному пристрої реактивних опорів призводить до появи фазових спотворень, але орган слуху людини їх не відчуває.

Канал синхронізації

Амплітудний селектор (АС)

Для правильної роботи генераторів розгорток передавач посилає у простір у складі повного телевізійного сигналу імпульси малої та кадрової синхронізації. Спочатку ці імпульси синхронізації відокремлюються від інших складових ПТС, поділяються на малі та кадрові імпульси і прямують до генераторів розгорток. Перерахованими операціями визначається структура каналу синхронізації. З метою підвищення стійкості до перешкод у ланцюгах малої синхронізації в даний час повсюдно застосовується схема автоматичного підстроювання частоти і фази генератора рядків (АПЛ і Ф), включена безпосередньо перед генератором.

АС виділяє з ПТС синхросмесь, що складається з сукупності малих та кадрових синхроімпульсів. Імпульси синхронізації займають рівень над імпульсами, що гасять (див.рис.10), що істотно спрощує техніку виділення.

На рис.35 наведена принципова схема АС та графіки, що пояснюють його роботу. За принципом дії АС є резистивним підсилювачем, що працює в режимі обмеження. У ланцюг, що з'єднує АС з відеопідсилювачем, включені перехідний конденсатор З п і перешкодний ланцюжок R пп З пп., яка послаблює дію коротких імпульсних перешкод на АС. До основних недоліків Ас належить його схильність до дії імпульсних перешкод. Якщо перешкода з'являється в паузі між синхроімпульсами і її амплітуда досить велика, вона виділиться на виході АС і може бути сприйнята генератором як синхроімпульс.

Подібні документи

Основи побудови телевізора кольорового зображення. Сумісні системи кольорового та чорно-білого телебачення. Система PAL та її характеристика. Особливості системи SEKAM (Франція, СРСР). АЧХ підсилювального тракту ЦТ. Сигнали кольорової синхронізації.

реферат, доданий 13.01.2009

Основні елементи СКТВ: приймальні телевізійні антени та підсилювачі, головні станції, конвертори. Структура системи кабельного телебачення, вимоги до схем. Основні методи інформаційної зворотнього зв'язку. Розподіл частот сигналів.

реферат, доданий 18.03.2011

Принцип дії блоку розгортки телевізора. Принципова схемамодуля кадрової та малої розгорток. Опис конструкції пристрою, пошук несправностей та ремонт. Післяремонтне регулювання та контроль. Техніка безпеки та виробнича гігієна.

курсова робота , доданий 10.01.2013

Розгляд структурної схеми побутового телевізора: характеристика блоків радіоканалу та розгорток. Проектування генератора термінової розгортки із заданими вузлами. Розрахунок вихідного каскаду, високовольтного блоку, накальної обмотки ТВС та фокусуючого ланцюга.

курсова робота , доданий 30.08.2011

Призначення та влаштування телевізійного приймача кольорового зображення LG. Вузли комутації сигналів, керування режимами роботи телевізора, обробки сигналів. Налаштування та регулювання телевізора LG, основні несправності та методи їх усунення.

курсова робота , доданий 18.05.2013

Тригерні пристрої як функціональні елементицифрових систем: стійкі стани електричної рівноваги бістабільних та багатостабільних тригерів. Структурні схеми та класифікація пристроїв, навантаження та швидкодія логічних елементів.

реферат, доданий 12.06.2009

Історія винаходу телебачення – одного з найбільших технічних винаходів XX століття. Принципи передачі зображення за радіоелектронними засобами. Музейні екземпляри телевізорів. Узагальнена структурна схема телевізійної системи.

презентація , доданий 11.12.2014

Побудова вихідного та передвихідного каскадів генератора розгортки. Вибір елементної бази вузлів, що розробляються. Схема блоку розгортки. Синхронізація генератора кадрів. Напруги необхідної форми для роботи пристрою динамічного зведення променів.

курсова робота , доданий 30.08.2011

Основні поняття та принципи використання карток. Методи ідентифікації пластикових карток. Особливості пристрою смарт-картки. Застосування криптографії для карток з магнітною смугою. Обладнання обслуговування електронних платежів. Стандарти розрахунків.

реферат, доданий 12.05.2004

Історія розвитку телебачення. Класифікація телевізорів. Споживчі та функціональні властивості. Кількість програм. Оптичні та растрові характеристики, телетекст. Оцінка товару за параметрами. Характеристика результатів споживання.