СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ

1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ

Телевизионный (ТВ) приемник предназначен для воспроизведения изображения и звукового сопровождения нескольких вещательных программ. Эта задача решается путем приема, усиления и преобразования одновременно двух независимых радиосигналов вещательного телевидения, их взаимного разделения, а также селекции сигналов синхронизации[3].

В настоящее время все телевизионные приемники строятся по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием несущей изображения и двукратным преобразованием звукового сопровождения.

При анализе вариантов построения цветных телевизионных приемников будем исходить из того, что ЭСППЗУ нашло свое применение в телевизорах пятого, шестого и седьмого поколений. Анализ начнем с перечисления общих по характеру свойств[4].

Итак, телевизионные приемники пятого, шестого и седьмого поколений – это универсальные телевизионные приемники, имеющие малые габариты и массу.

Они могут принимать телевизионные передачи через эфир, использоваться в качестве видеотерминала бытового компьютера, а также применяться в качестве монитора видеомагнитофона или дисплея видеоигр. Телевизоры имеют мониторное использование конструкции с расположением ручных оперативных органов управления в нижней или верхней части передней панели.

Стационарные ТВ приемники цветного изображения ведут прием и воспроизведение ТВ передач в стандартах CCIR (B/G), OIRT (D/K) и являются совместимыми при приеме программ с различными системами цветности.

В телевизорах используется масочный компланарный взрывобезопасный кинескоп с самосведением лучей и углом отклонения 90° импортного производства. Импульсный источник питания обеспечивает работу ТВ приемника без применения стабилизатора напряжения сети и электронную защиту при превышении энергопотреблении телевизора.

Для обеспечения высокого качества изображения и звука схемы телевизоров имеют: автоматическое переключение стандартов телевизионного вещания и систем цветного телевидения, автоматическую регулировку усиления, автоматическую подстройку частоты гетеродина, автоматическую стабилизацию размеров изображения, автоматическое отключение звука при отсутствии телевизионного сигнала, автоматическую регулировку баланса белого, автоматическое размагничивание кинескопа.

Схема и конструкция телевизоров обеспечивают подключение видеомагнитофона для воспроизведения и записи по видеочастоте, подключение магнитофона для записи звукового сопровождения, подключение головных телефонов, регулировку с передней панели громкости, яркости, контрастности, насыщенности, переключение программ по кольцу, как в сторону увеличения, так и уменьшения номера программы, автоматическую настройку на программы; беспроводное дистанционное управление основными регулировками, прямым выбором программ, установкой предварительно выбранного значения параметров основных регулировок, включением и отключением звукового сопровождения, выбором режима работы телевизора с видеомагнитофоном по видеочастоте и по радиочастоте, отключением телевизора от сети (перевод его в режим ожидания), включением телевизора (из режима ожидания), выводом на экран состояния телевизора (номер программы, диапазон, в пределах которого осуществляется прием выбранной программы, состояние таймера).

Далее рассмотрим функциональную схему телевизионного приемника пятого поколения, которая представлена на рисунке 1.1.

В соответствии с ней телевизор состоит из кассеты обработки сигналов КОС-501. Она содержит модули СКВ-41Е2К всеволнового селектора каналов, двухстандартные усилители промежуточной частоты изображения (УПЧИ) и усилители промежуточной частоты звука (УПЧЗ) радиотракта на 6,5 и 5,5 МГц, собранные на микросхеме (МС) TDA 8305. Декодирование сигнала цветности (СЦ) PAL/SECAM производится в МС TDA 4555. В ней выполняется коррекция высокочастотных (ВЧ) предыскажений, задержка и запоминание через строку (СЦ), их разделение, усиление прямого и задержанного сигналов, а также частотное детектирование. Сигнал яркости (СЯ) через эмиттерный повторитель подается на декодер цветности. Полученные цветоразностные сигналы (ЦРС) красного и синего поступают на схему коррекции СЦ на МС TDA 4565, где повышается четкость границ между деталями изображения за счет уменьшения длительности цветовых переходов, а также происходит необходимая задержка СЦ с помощью УЛЗ-64-8. Задержка СЯ производится специальной гираторной линией, которая входит в состав МС TDA 4565. Кроме этих узлов в этой же кассете размещаются кадровая развертка на МС К1021ХА5 и модуль устройства согласования МУС-501 для коммутации сигналов внешних устройств. Кассета разверток и питания КРП-501 также входит в состав телевизора и содержит модуль строчной развертки с корректором вертикальных линий и сплиттрансформатором типа ТДКС-4 или ТДКС-19 для питания накала и электродов кинескопа, и модуль импульсного питания телевизора с устройством размагничивания кинескопа (УРК). Также в состав ТВ приемника входят кроме указанных унифицированных узлов также модуль звуковой частоты МЗЧ-501 и синтезатор напряжений МСН-501 [5].

В состав МСН-501 входит ЭСППЗУ, в качестве которой используется МС PSF8582А. Эта микросхема работает совместно с I²C шиной, которая обеспечивает пересылку цифровой информации и управление микросхемами. Выводы МС 5, 6 относятся I²C интерфейсу: 5 – это информационная двунаправленная линия, обозначаемая SDA, и 6 – это линия тактового сигнала, обозначаемая SCL. Так как эта МС программируется процессором, то вывод 7 используется для подачи синхросигнала программирования. На восьмой вывод подается положительное напряжение от источника питания 4,5 – 5,5 В[6]. Теперь обратимся к функциональной схеме телевизионного приемника шестого поколения, которая представлена на рисунке 1.2. Очевидно, что телевизоры не претерпели особых изменений, за исключением того, что добавилось несколько новых блоков и произошло усовершенствование некоторых микросхем[7].

Отличительными особенностями телевизоров шестого поколения являются: воспроизведение на экране кинескопа дополнительного (встроенного) изображения сигналов, поступающих в видеотракт, как из собственного радиоканала, так и от внешнего источника (приемный тракт видеомагнитофона, видеозапись); приема и воспроизведения сигналов телетекста (ТХТ), передаваемых в системе WST. Воспроизведение телетекста в нескольких режимах, позволяющих производить обзор передаваемой информации, выбор, запоминание и “перелистывание” записанных в память страниц текстовой и графической информации, воспроизведение титров, сопровождающих телепередачу на различных языках; изменение размеров и мест расположения встроенного изображения.

Все эти функции обеспечиваются и формируются с помощью таких устройств как система управления ТВ приемником и телетекстом и модуля “кадр в кадре”. Последний обеспечивает выполнение следующих сервисных функций: вывод на экран движущегося дополнительного изображения сигнала вещательного телевидения либо сигнала, поданного на видеовход телевизора независимо от того какой сигнал в данный момент проходит обработку в основном тракте телевизора. Вывод на экран кинескопа неподвижного изображения любого из сигналов, выбор одного из четырех фиксированных мест вывода дополнительного изображения (знакоместо); выбор размера дополнительного изображения 1:9 либо 1:16.

В ТВ приемниках шестого поколения в системе управления телевизором и телетекстом находится ЭСППЗУ, в качестве которой используется микросхема PCF8582Е. Все ее свойства и функции полностью повторяются в МС PCF8582А, за исключением того, что при приеме телетекста ЭСППЗУ “отдает” половину объема своего накопителя памяти для запоминания информации, которая передается в режиме телетекста.

Далее рассмотрим структурную схему телевизионного приемника седьмого поколения, которая представлена на рисунке 1.3.

От антенны сигнал поступает на высокочувствительный тюнер, отличительной особенностью которого является то, что полностью устраняется возможность нестабильной настройки (например, при слабом сигнале) и позволяет вводить необходимую частоту принимаемого канала с пульта дистанционного управления. Сигнал от тюнера проходит через фильтр на ПАВ, адаптизированные под отечественные передающие станции, что исключает проникновение в звуковой тракт "рокота", возникающего чаще всего при передаче титров[8]. После выделения видеосигнала в процессоре он поступает на дополнительный фильтр, АЧХ которого подстраивается под сигнал для более полного устранения шумов и помех. Эта система подавляет некоррелированную помеху, вызывающую "снег", одновременно уменьшая паразитный сигнал, который образуется при переотражении радиоволн от различных объектов и приводящих к появлению "повторов" на изображении. Однако, зачастую и сома изображение, передаваемое с телецентра, не очень качественно. И в этом случае видеопроцессор может его улучшить благодаря системе "КОНТРАСТ+". Последним звеном в цепи от антены до кинескопа является широкополосный усилитель с большим динамическим диапазоном.

Необходимо отметить, что в телевизорах седьмого поколения применена система настройки автоматического баланса белого по "двум точкам". При двухточечной стабилизации старение кинескопа не приводит к ухудшению баланса белого, и превосходная цветопередача обеспечивается в течении всего срока службы. Человеческий глаз устроен таким образом, что его чувствительность к различным цветам неодинакова, а это значит, что при разной яркости изображения будет иметь различные оттенки. для этого применена система автоматической подстройки цветовой гаммы, которая отслеживает изменение яркости и полностью сохраняет цветовую гамму изображения. Видеопроцессор обрабатывает не только принимаемый сигнал, но и контролирует стабильность геометрических параметров растра.

В качестве источника питания используется импульсный ИП со схемой автоматического выключения и перевода в дежурный режим. В ТВ приемниках также применен синтезатор напряжений на100 программируемых каналов и процессор управления телевизором с отображением информации на его экране. Телевизор может осуществлять автоматический поиск сразу всех передающих станций, их предварительное запоминание, сортировку, окончательное запоминание, а также присвоение индивидуальных имен 40 программам. ТВ приемники могут осуществить прием спутниковых программ. Для этой цели в конструкции телевизора предусмотрена возможность монтирования спутникового тюнера. Вместе с этим в ТВ приемниках может осуществляться прием стереофонических передач звукового сопровождения или звукового сопровождения на двух языках[9]. Управление приемником происходит через так называемое меню. Меню – это совокупность таблиц команд, которые отображаются на экране телевизора по командам, подаваемым с пульта дистанционного управления или клавиатуры передней панели. Передача информации от ПДУ к телевизору осуществляется посредством инфракрасного излучения.

Для того, чтобы осуществлять все вышеперечисленные сервисные функции телевизор должен обладать большим объемом памяти накопителя. Напомним что, в ТВ приемниках шестого поколения объем накопителя составляет 8К, где К=1024 бит. В телевизорах седьмого поколения объем памяти должен быть увеличен хотя бы в два раза. В качестве ЭСППЗУ в телевизорах используется ЗУ с объемом памяти 16 кбит. Это дает возможность запоминать большее количество параметров, регулировок и т.п.

Отличительными особенностями данного ЭСППЗУ являются:

— неразрушаемое хранение 16Кбит 20 лет при Т=55 °С;

— один источник питания U_cc=(2,7-5,5) В;

— встроенный в кристалл умножитель напряжения;

— последовательная шина ввода/вывода;

— автоматическое приращение адреса слова;

— внутренний таймер для записи;

— 1000000 циклов стирание/запись на байт c низкой степенью отказов;

— два режима записи (режим записи по байту и страничный(32байта) режим записи для минимизации общего времени записи);

— установка внутренней логики по включению питания;

— неограниченное число циклов чтения;

— низкое потребление мощности;

— температурный диапазон от минус 40° С до плюс 85° С.