Giáo trình Máy thu hình công nghệ cao (Nghề: Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:99

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Máy thu hình công nghệ cao (Nghề: Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu giúp các em sinh viên phân tích được nguyên lý hoạt động của một số khối chức năng áp dụng trong máy thu hình có màn ảnh phẳng và của máy thu hình kỹ thuật số.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Máy thu hình công nghệ cao (Nghề: Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Máy thu hình công nghệ cao là một trong những mô đun chuyên môn nghề của nghề Điện tử dân dụng được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Điện tử dân dụng hệ Trung cấp. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài MĐ18-01: Giới thiệu về máy thu hình kỹ thuật số. Bài MĐ18-02: Hệ thống chỉnh đài. Bài MĐ18-03: Bộ điều khiển trung tâm (CCU). Bài MĐ18-04: Bộ mã hoá/giải mã tín hiệu hình (VCU). Bài MĐ18-05: Bộ xử lý hình lọc lược. Bài MĐ18-06: Bộ xử lý tín hiệu hình (VPU). Bài MĐ18-07: Bộ xử lý độ lệch (DPU). Bài MĐ18-08: Mạch điện bộ xử lý âm thanh (APU). Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hoàn thiện hơn. Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Đỗ Hữu Hậu 2. Phạm Trọng Hòa 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN..........................................................................................1 LỜI GIỚI THIỆU........................................................................................................2 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN.............................................................................................5 BÀI 1: GIỚI THIỆU VỀ MÁY THU HÌNH KỸ THUẬT SỐ..................................9 1. Một số công nghệ mới áp dụng cho máy thu hình.....................................................9 2. Ưu điểm của truyền hình số.....................................................................................13 3. Những hiệu ứng đặc biệt và kỹ xảo trong máy thu hình kỹ thuật số........................14 4. Căn bản chuyển đổi tương tự - số, chuyển đổi số - tương tự....................................14 5. Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy thu hình kỹ thuật tương tự.................................................................................................................................. 19 6. Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy thu hình kỹ thuật số...21 7. Thực hành cơ bản trên máy thu hình kỹ thuật số.....................................................23 BÀI 2: HỆ THỐNG CHỈNH ĐÀI.............................................................................33 1. Sơ đồ khối, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý làm việc của các khối....................33 2. Các mối liên kết trong hệ thống chỉnh đài................................................................35 3. Thực hành sửa chữa những hư hỏng của hệ thống chỉnh đài...................................38 BÀI 3: BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM (CCU)....................................................40 1. Sơ đồ khối, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý làm việc của các khối....................40 2. Các dữ liệu trên IM bus liên lạc giữa CCU với các mạch khác................................43 3. Nguyên tắc hoạt động của bộ điều khiển trung tâm.................................................44 4. Một số sơ đồ chi tiết của mạch điện điều khiển trung tâm thông dụng....................46 5. Mạch tạo xung Clock của bộ điều khiển trung tâm..................................................47 6. Thực hành kiểm tra sửa chữa bộ điều khiển trung tâm (CCU).................................48 BÀI 4: BỘ MÃ HÓA VÀ GIẢI MÃ TÍN HIỆU HÌNH (VCU)..............................52 1. Sơ đồ mô tả, mối quan hệ của các mạch trong VCU với các mạch xử lý số............52 2. Sơ đồ giao tiếp giữa bộ mã hóa/giải mã tín hiệu hình với các khối khác.................55 3. Hoạt động của bộ mã hóa/giải mã tín hiệu hình.......................................................55 4. Một số sơ đồ mạch điện mã hóa/giải mã tín hiệu hình thông dụng..........................56 5. Thực hành sửa chữa bộ mã hóa/giải mã tín hiệu hình..............................................57 BÀI 5: BỘ XỬ LÝ HÌNH LỌC LƯỢC....................................................................60 1. Khái niệm về bộ lọc lược.........................................................................................60 2. Sơ đồ khối mô tả bộ lọc lược...................................................................................61 3. Tín hiệu độ chói số...................................................................................................62 4. Tín hiệu màu số.......................................................................................................63 5. Tín hiệu màu R-Y và B-Y........................................................................................63 6. Cân bằng trắng tự động............................................................................................63 7. Hoạt động của bộ lọc lược.......................................................................................64 8. Quan hệ với các mạch xử lý số lân cận....................................................................65 9. Thực hành sửa chữa mạch điện bộ lọc lược.............................................................66 BÀI 6: BỘ XỬ LÝ TÍN HIỆU HÌNH (VPU)...........................................................68 1. Sơ đồ khối của bộ xử lý tín hiệu hình......................................................................68 2. Nguyên lý hoạt động của mạch điện bộ xử lý tín hiệu hình.....................................72 3. Các mối liên hệ của mạch điện bộ xử lý tín hiệu hình với các mạch điện có liên quan khác............................................................................................................................. 72 4. Thực hành sửa chữa mạch điện bộ xử lý tín hiệu hình.............................................74 3
BÀI 7: BỘ XỬ LÝ ĐỘ LỆCH (DPU).......................................................................78 1. Sơ đồ khối, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý làm việc của các khối....................78 2. Nguyên lý hoạt động của bộ xử lý độ lệch...............................................................83 3. Sơ đồ giao tiếp giữa bộ xử lý lái tia với các khối khác............................................83 4. Một số sơ đồ mạch điện xử lý độ lệch thông dụng...................................................84 5. Thực hành sửa chữa mạch điện xử lý độ lệch..........................................................85 BÀI 8: MẠCH ĐIỆN BỘ XỬ LÝ ÂM THANH (APU)..........................................91 1. Sơ đồ khối, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý làm việc của các khối....................91 2. Hoạt động của bộ xử lý âm thanh............................................................................93 3. Các mối quan hệ giữa mạch xử lý âm thanh với các mạch xử lý số khác................93 4. Một số sơ đồ mạch điện xử lý âm thanh thông dụng................................................94 5. Thực hành sửa chữa mạch điện xử lý âm thanh.......................................................96 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................100 4
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: MÁY THU HÌNH CÔNG NGHỆ CAO Mã mô đun: MĐ 18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi sinh viên học xong mô đun Hệ thống âm thanh, Vi điều khiển cơ bản - Tính chất: Là mô đun bắt buộc. - Ý nghĩa: Máy thu hình công nghệ cao được sử dụng rất rộng rãi, đa dạng về chủng loại, phù hợp với mọi thành phần từ công sở cho đến gia đình. Mặc dù là loại thiết bị rất phổ biến nhưng những tài liệu hiện có chưa đáp ứng được nhu cầu về học tập và giảng dạy. - Vai trò: Nhằm giúp cho chúng ta có được những kiến thức nền tảng về máy thu hình công nghệ cao. Hiểu được cấu trúc, nguyên lý hoạt động của máy thu hình công nghệ cao, từ đó giúp cho chúng ta có cơ sở để có thể kiểm tra, điều chỉnh và sửa chữa. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Phân tích được nguyên lý hoạt động của một số khối chức năng áp dụng trong máy thu hình có màn ảnh phẳng và của máy thu hình kỹ thuật số. - Kỹ năng: + Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được các hư hỏng của máy thu hình áp dụng công nghệ cao và máy thu hình dùng kỹ thuật số. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có sáng kiến, tìm tòi, khám phá trong quá trình học tập và công việc. + Có khả năng tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận với các bài học. + Có năng lực đánh giá kết quả học tập và nghiên cứu của mình. + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn. Nội dung mô đun: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Tổng Lý nghiệm, Kiểm TT số thuyết thảo tra luận, bài tập Bài 1: Giới thiệu về máy thu hình kỹ 1 8 4 4 0 thuật số 1. Một số công nghệ mới áp dụng cho 0.5 0.5 máy thu hình 2. Ưu điểm của truyền hình số 0.25 0.25 3. Những hiệu ứng đặc biệt và kỹ xảo 0.25 0.25 trong máy thu hình kỹ thuật số 4. Căn bản chuyển đổi tương tự - số, 0.5 0.5 chuyển đổi số - tương tự 5. Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ 0.5 0.5 5
của các khối trong máy thu hình kỹ thuật tương tự. 6. Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy thu hình kỹ thuật 0.5 0.5 số. 7. Các thông số kỹ thuật của TV LCD 0.5 0.5 8. Thực hành cơ bản trên TV LCD 5 1 4 Samsung LE32A55*P 2 Bài 2: Khối nguồn 8 4 4 1. Tổng quan về khối nguồn TV LCD 1 1 2. Sơ đồ mạch nguồn của TV LCD 2 2 Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa bộ nguồn TV 5 1 4 LCD Samsung LE32A55*P Bài 3: Khối điều khiển trung tâm 3 8 3 5 (CPU) 1. Tổng quan về khối điều khiển trung 1 1 tâm 2. Sơ đồ mạch điều khiển trung tâm TV 1 1 LCD Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa khối điều khiển 6 1 5 trung tâm TV Samsung LE32A55*P 4 Bài 4: Khối cao áp 8 3 4 1 1. Tổng quan về khối cao áp 1 1 2. Mạch điều khiển khối cao áp TV LCD 1 1 Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa khối cao áp TV 5 1 4 Samsung LE32A55*P Kiểm tra 1 1 5 Bài 5: Hệ thống dò đài 4 3 1 1. Tổng quan về hệ thống dò đài 1 1 2. Sơ đồ mạch hệ thống dò đài của TV 1 1 LCD Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa những hư hỏng 2 1 1 của hệ thống dò đài 6 Bài 6: Khối xử lý tín hiệu hình 8 4 3 1 1. Tổng quan về khối xử lý tín hiệu hình 1 1 2. Sơ đồ mạch xử lý tín hiệu hình của TV 2 2 Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa khối xử lý tín hiệu 4 1 3 hình TV Samsung LE32A55*P Kiểm tra 1 1 7 Bài 7: Màn hình LCD 8 5 3 6
1. Tổng quan về màn hình LCD 1 1 2. Sơ đồ mạch điều khiển màn hình của 2 2 TV Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa màn hình TV 5 2 3 Samsung LE32A55*P 8 Bài 8: Khối xử lý âm thanh 8 4 3 1 1. Tổng quan về khối xử lý âm thanh 1 1 2. Sơ đồ mạch xử lý âm thanh của TV 2 2 Samsung LE32A55*P 3. Thực hành sửa chữa khối xử lý âm 4 1 3 thanh TV Samsung LE32A55*P Kiểm tra 1 1 Cộng 60 30 27 03 7
BÀI 1: GIỚI THIỆU VỀ MÁY THU HÌNH KỸ THUẬT SỐ Mã bài: MĐ18 - 01 Giới thiệu: Khi đã nắm được các chức năng, nhiệm vụ của các khối, từ đó sẽ giúp cho ta dễ dàng phán đoán được những hư hỏng trong mạch. Mục tiêu: Kiến thức: - Nắm được khái niệm về một số công nghệ mới áp dụng trên máy thu hình. - Trình bày được tính năng, tác dụng của một số công nghệ mới đang ứng dụng. - So sánh được các đặc điểm tương đồng và khác biệt giữa máy thu hình dùng kỹ thuật tương tự và máy thu hình kỹ thuật số. - Nắm được những hiệu ứng, căn bản chuyển đổi ADC, DAC trong máy thu hình kỹ thuật số. - Phân tích được chức năng, nhiệm vụ các khối của máy thu hình kỹ thuật số. - Nhận dạng được các khối trong máy thu hình kỹ thuật số. - Sử dụng được máy thu hình kỹ thuật số. Kỹ năng: - Xác định được chức năng và tác dụng của các công nghệ mới áp dụng trên máy thu hình. - Xác định được các khối trong máy thu hình kỹ thuật số. - Phân tích được các chức năng của các khối. - Phán đoán được hư hỏng xảy ra trên các khối. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện được tính cần cù, tỉ mỉ trong công việc. - Phát huy được khả năng làm việc chính xác, hiệu quả trong công việc. - Có được khả năng làm việc tập thể theo nhóm. Nội dung chính: 1. Một số công nghệ mới áp dụng cho máy thu hình 1.1. Hệ thống âm thanh đa kênh 1.1.1. Tính năng, tác dụng Tại thời điểm hiện tại, việc tái tạo âm thanh và hệ thống truyền tải được sử dụng trong truyền hình và âm thanh phát sóng truyền hình thường là đơn âm hoặc hai kênh. Tuy nhiên hệ thống âm thanh Stereo hai kênh có nhiều hạn chế cho nên một hệ thống âm thanh mới được phát triển thêm đó là âm thanh đa kênh. Nó giúp cho chất lượng âm thanh được trung thực và sống động hơn. 1.1.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Ưu thế của loa trung tâm. - Vị trí vùng nghe được mở rộng hơn. - Hình ảnh âm thanh có thể trộn lẫn với nhau từ phái trước. - Tín hiệu âm thanh được thực hiện trùng khớp với hình ảnh hơn. - Những lợi thế này đặc biệt hữu ích và hiệu quả cho bộ phim truyền hình, tài liệu, và tin tức, bởi vì một loa trung tâm có thể được sử dụng dành riêng cho đối thoại hoặc bài bình luận. - Ba kênh của khu vực phía trước cung cấp lợi ích khác cho sản xuất âm thanh truyền hình. Trong sản xuất đa ngôn ngữ, các kênh trái và phải có thể được sử dụng cho các hiệu ứng âm nhạc và âm thanh. Nhược điểm: 8
- Tốn nhiều kinh phí. - Cần có bộ thu thích hợp. - Việc mã hóa và giải mã phức tạp hơn. 1.2. Hệ thống âm thanh Nicam 1.2.1. Tính năng, tác dụng - Nicam là một dạng nén không mất dữ liệu đầu tiên cho âm thanh kỹ thuật số (vắn tắt là âm thanh số). - Nicam là một hệ thống được phát triển bởi BBC một tổ chức cung cấp âm thanh nổi kỹ thuật số cho truyền hình tương tự. Nó có nghĩa là âm thanh sắc nét và rõ ràng , và bạn có thể nghe thấy các hiệu ứng âm thanh nổi đầy đủ. - Tất cả các thiết bị phát sóng BBC đều phát sóng âm thanh nổi Nicam. Bạn sẽ có thể nhận được nó nếu bạn có bộ thu truyền hình tốt, hoặc bạn có thể phải điều chỉnh trên không của bạn. - Để nghe được nó, bạn cần một máy truyền hình hoặc một máy thu âm thanh nổi với một bộ giải mã Nicam bên trong. Bạn cũng có thể cần một bộ khuếch đại âm thanh nổi và hai loa phóng thanh nếu TV của bạn không có sẵn. 1.2.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Tăng chất lượng âm thanh. - Khả năng truyền hai kênh âm thanh Separate, truyền song ngữ. - Khả năng truyền dữ liệu thay vì truyền âm thanh. - Thích hợp với các chuẩn giao tiếp thông thường. Nhược điểm: - Việc đo lường mức điều chế sẽ khó khăn vì dạng sóng mang Nicam là QPSK. 1.3. Truyền văn bản từ xa 1.3.1. Tính năng, tác dụng - Truyền văn bản từ xa là một hệ thống trong đó sử dụng sóng truyền hình để cung cấp một khả năng phát sóng thông tin. - Một dịch vụ Teletext bao gồm một số lượng trang, mỗi trang bao gồm một màn hình thông tin. Những trang này được truyền tại một thời điểm sử dụng những khoảng trống trong tín hiệu truyền hình tổng hợp. - Dịch vụ Teletext được chia thành 8 tạp chí, mỗi tạp chí chứa khoảng 100 trang. Mỗi trang cũng có một trang phụ liên quan có thể được sử dụng để mở rộng số lượng các trang cá nhân trong mỗi tạp chí. 1.3.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Công nghệ Teletext đã được chứng minh và đáng tin cậy. - Người xem có thể kiểm soát phụ đề được hiển thị. - Một đài truyền hình có thể cung cấp nhiều ngôn ngữ khác nhau trong một dịch vụ Teletext phụ đề. - Teletext đã được áp dụng trong hầu hết các nước sử dụng hệ thống truyền hình PAL để cung cấp một dịch vụ quan trọng đối với khán giả truyền hình là những người khiếm thính. Nhược điểm: - Không phải tất cả những bộ thu đều thích hợp với Teletext, phải dùng bộ thu thích hợp để có thể giải mã dữ liệu. - Các kiểu Font chữ và vị trí hiển thị theo chế độ mặc định của nhà sản xuất, không thể thay đổi được. 9
- Một vài ký tự mới không thể được thêm vào, ví dụ như là ký tự € (Euro) thì không được hỗ trợ. - Số lượng ký tự trên mỗi dòng hoặc hàng là thiết lập một giới hạn và bất kỳ phụ đề có số lượng vượt quá giới hạn này sẽ bị mất đi. - Một số ngôn ngữ quốc gia không thể được hỗ trợ công nghệ Teletext vì ký tự của họ có thể quá phức tạp hoặc quá nhiều. - Một số VCR trong nước không thể để ghi lại các tín hiệu Teletext chính xác đủ để cho phép giải mã để phát lại. 1.4. Jack và cáp Scart 1.4.1. Tính năng, tác dụng - Scart là phương thức để kết nối các thiết bị với nhau, và nó đã trở thành tiêu chuẩn kết nối cho nhiều thiết bị. Do Scart chỉ mang dữ liệu tương tự nên từ đó nhiều tiêu chuẩn số được ra đời như là HDMI. HDMI - CEC có nguồn gốc từ AV link Scart. 1.4.2. Ưu điểm của Scart - Hầu hết các đài truyền hình và các thiết bị âm thanh hình ảnh khác (TV, máy nghe nhạc, VHS, DVD, ...) đặc biệt là ở châu Âu, đều sử dụng tín hiệu RGB thông qua kết nối Scart. - Ưu điểm chính của Scart là khả năng gửi và nhận các loại tín hiệu khác nhau trên một kết nối duy nhất. 1.4.3. Hạn chế của Scart - Không phù hợp với kỹ thuật số: các kết nối không thực hiện được với các video kỹ thuật số hoặc tín hiệu âm thanh. - Kích thước của dây cáp Scart: khi chiều dài lớn hơn 3m thì có thể truyền tải tín hiệu kém và làm gián đoạn hoạt động do sự suy giảm, sự thay đổi trở kháng hay tiếng ồn…Vì vậy, các kết nối Scart dài không nên dùng. - Kết nối không chính xác: nếu dây cắm không được đưa vào jack của thiết bị một cách chính xác thì hình ảnh hoặc âm thanh có thể bị gián đoạn. 1.5. Mạch quét 100 Hz 1.5.1. Tính năng, tác dụng - Mạch quét 100 Hz trên một TV là đề cập đến tốc độ “Refresh” (làm mới hay cập nhật mới) của TV. Giả sử tốc độ “Refresh” cao hơn thì hình ảnh sẽ mượt mà, làm cho chuyển động ít mờ hơn. - Nhiều TV có tốc độ quét chậm (50Hz hay 60Hz) sẽ tạo ra vệt mờ và làm hình ảnh bị nhấp nháy trên TV. Vì vậy để cải thiện tình trạng này người ta nâng cao tần số quét lên, tần số quét này có thể là 100Hz, 120Hz, 200Hz, 400Hz, 600Hz, 1200Hz… 1.5.2. Ưu nhược điểm của quét 100Hz Ưu điểm: - Mạch quét 100 Hz có một lợi ích rõ ràng trong việc loại bỏ hiệu ứng bóng mờ mà đôi khi mắt thường có thể nhìn thấy trong TV. Các hiệu ứng bóng mờ được tạo ra bởi các hình ảnh mới được hiển thị trước khi các hình ảnh trước đó đã phai mờ dần đi. Nhược điểm: - Cần có những linh kiện đáp ứng nhanh hơn nên chi phí sản xuất sẽ tăng. - Mạch điều khiển cũng như mạch quét sẽ phức tạp hơn. 1.6. Mạch điều chỉnh tốc độ tia điện tử bên ngoài 1.6.1. Tính năng, tác dụng - Mạch điều chỉnh tốc độ tia điện tử là mạch dùng để điều khiển tốc độ cho tia điện tử, chùm tia điện tử này dùng để quét hình ảnh trên màn hình. Điều chỉnh tốc độ cho tia điện tử giúp cho việc quét hình với tần số được chính xác. 10
1.6.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Mạch gồm những thiết bị thông thường, dễ điều khiển. - Giá thành thấp. Nhược điểm: - Dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường. - Màn hình với độ nét không cao. - Công suất tiêu hao lớn. 1.7. Mạch điều chỉnh địa từ trường 1.7.1. Tính năng - Dòng điện là nguyên nhân sinh ra điện từ trường. Dòng điện AC có thể xoay chiều theo chu kỳ. Dòng điện 60Hz là dòng điện xoay chiều 60 lần trong vòng 1 giây. Chu kỳ này tạo nên dòng điện và từ trường có cùng tần số. - Điện từ trường tạo ra từ dòng điện lớn hơn 60Hz gọi là bức xạ ion bởi vì nó có đủ năng lượng để tách electron ra khỏi nguyên tử. Tia X có đủ năng lượng để phá hủy các phân tử chứa Gen. Nếu con người tiếp xúc nhiều với bức xạ ion có thể bị ung thư. 1.7.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Giúp màn hình không bị những ảnh hưởng của từ trường gây ra những vệt màu trên màn hình. - Làm cho màn hình hiển thị tốt trong những lúc mưa bão. Nhược điểm: - Mặc dù giảm được ảnh hưởng của từ trường nhưng hiệu quả không cao. - Trong một số trường hợp vẫn bị ảnh hưởng của từ trường. 1.8. Khối xử lý trung tâm (CCU) 1.8.1. Tính năng, tác dụng. Khối xử lý có nhiệm vụ điều khiển những khối chức năng trên máy như là: RAM, ROM, các giao tiếp I/O, khối mã hóa và giải mã video, audio … 1.8.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Do nhiệm vụ điều khiển đến toàn bộ các khối, nên cần có những IC chuyên dụng, phức tạp. - Xử lý các dữ liệu nhanh, chính xác. Nhược điểm: - Khi có những hư hỏng sẽ ảnh hưởng đến nhiều khối khác. - Do có tính phức tạp nên khó khăn cho việc sửa chữa. 1.9. Tạo ảnh thực bằng kỹ thuật số 1.9.1. Tính năng, tác dụng - Trong truyền hình thì vấn đề hình ảnh luôn là vấn đề quan trọng, chất lượng hình ảnh có tốt hay không, có thực hay không thì tùy thuộc nhiều vào việc tạo ảnh của TV. Việc tái tạo ảnh để hình ảnh chất lượng đòi hỏi phải có độ chính xác cao, đồng thời cần có những giải pháp chống nhiễu để có những hình ảnh chân thực. 1.9.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Loại bỏ được tình trạng bóng mờ khi hình chuyển động nhanh. - Khắc phục được những khuyết điểm: độ tương phản thấp, không sắc nét. - Loại bỏ những nhiễu trong khi truyền và xử lý tín hiệu hình. Nhược điểm: 11
- Việc tạo ảnh đòi hỏi những phương pháp khác nhau, và rất khó khăn. 1.10. Mạch xử lý hình trong hình 1.10.1. Tính năng - Hình trong hình (PIP) là tính năng của một số bộ thu truyền hình và các thiết bị tương tự. Một chương trình hay một kênh được hiển thị trên màn hình TV đầy đủ, đồng thời một hoặc nhiều chương trình khác được hiển thị trong những cửa sổ khác nhỏ hơn được lồng vào đó. Âm thanh thường là âm thanh của chương trình chính. 1.10.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Đa chức năng, có thể xem nhiều chương trình trên một màn hình. - Có thể tùy biến, thay đổi kích thước của các màn hình. - Tiết kiệm thời gian (khi chờ một chương trình nào đó có thể xem được chương trình khác). Nhược điểm: - Kết nối phức tạp. - Có thể xem đa kênh nhưng chỉ nghe được âm thanh của một kênh, kênh còn lại không có tiếng. - Chỉ có TV công nghệ, kỹ thuật PIP mới đáp ứng được. Tổng kết các công nghệ đang ứng dụng trên máy thu hình màu màn hình phẳng: Các công nghệ mới trên máy thu hình luôn được thay đổi và phát triển theo thời gian, những thay đổi đó là để thích ứng với những nhu cầu của xã hội hiện đại. Ngoài ra hiện nay còn có một số công nghệ khác trên máy thu hình công nghệ cao như: - Tiến bộ mới trong công nghệ truyền hình panel phẳng LCD cho phép màn hình lớn hơn, góc nhìn rộng hơn, và hình ảnh video chất lượng cao hơn. Có kích thước tương đối nhẹ hơn, và bền hơn các TV CRT. - LED TV LCD sử dụng một bộ lọc bốn màu, thêm màu Y (màu vàng) thay vì chỉ có ba màu R (màu đỏ), G (xanh lá cây) và B (màu xanh lam). - Các công nghệ trong TV với những tính năng và ứng dụng siêu việt như: + TV internet. + Công nghệ 3D. + Tự động nhận dạng mặt người. + Điều khiển bằng giọng nói, bằng hành động của người. + Khả năng nhận biết khoảng cách của người để điều chỉnh hình ảnh cũng như âm lượng phù hợp, giúp tiết kiệm năng lượng… 2. Ưu điểm của truyền hình số TV tương tự (Analog Television hay ATV) chỉ những thiết bị có khả năng thu nhận và hiển thị được các tín hiệu truyền hình được phát bằng cách sử dụng công nghệ tương tự. Trong thực tế, các tín hiệu video được phát bằng sóng AM, còn tín hiệu audio được phát bằng sóng FM. Truyền dẫn bằng công nghệ tương tự thường phát sinh nhiễu như là hiện tượng bóng mờ, tuyết trên máy thu hình phụ thuộc vào khoảng cách và từng vùng khác nhau. Ngoài ra, truyền hình tương tự dùng công nghệ đan xen, nghĩa là khi bắt đầu truyền một khung hình thì tất cả dòng lẻ của nó sẽ được truyền trước sau đó mới tới dòng chẵn còn lại. Điều này sẽ gây nên một bất lợi là khi có hiện tượng trễ trên đường truyền dẫn thì sẽ làm cho khung hình bị đứt đoạn khi hiển thị ở máy thu. TV kỹ thuật số (Digital Television hay DTV) là những thiết bị có khả năng thu nhận và hiển thị được các tín hiệu truyền hình được phát bằng công nghệ kỹ thuật số, 12
nghĩa là sử dụng dữ liệu số (1 hoặc 0) để truyền dẫn các tín hiệu video và audio. Ngoài ra, truyền hình số giúp tăng chất lượng âm thanh và hình ảnh, nâng cao độ phân giải (HQ, SD, HD). Ngày nay, để TV có thể thu được cả tín hiệu truyền hình tương tự lẫn kỹ thuật số, người ta cũng đã tích hợp bộ giải mã tín hiệu truyền hình số trong các TV tương tự. Những ưu điểm của truyền hình kỹ thuật số so với tương tự: - Về kích cỡ: TV kỹ thuật số nhỏ gọn hơn nhiều so với tương tự. - Về chức năng: bộ điều hưởng kỹ thuật số (Digital tuner) sẽ loại bỏ các nhiễu gặp phải trong quá trình truyền dẫn tín hiệu truyền hình số trước khi chuyển nó thành hình ảnh và âm thanh. Nghĩa là không có nhiễu và tạp âm. - Hiệu ứng: nhờ công nghệ xử lý tín hiệu số cho phép người ta thêm nhiều hiệu ứng để tăng cường chất lượng âm thanh hình ảnh mà không có ở TV tương tự. - TV độ phân giải cao (HDTV): cho phép hiển thị hình ảnh và âm thanh trung thực hơn. HDTV là một nhánh con của TV kỹ thuật số. - Đặc điểm: với giao diện thân thiệt cho phép người dùng sử dụng một hệ thống TV ổn định và dễ sử dụng. 3. Những hiệu ứng đặc biệt và kỹ xảo trong máy thu hình kỹ thuật số - Hiệu ứng dốc: là hiệu ứng mà điện áp tăng giảm một cách đột ngột, nó cung cấp một tín hiệu hoặc là có điện áp hoặc là không có điện áp như hình dưới. - Khả năng kết nối với internet cùng trong một tín hiệu cáp TV giúp người dùng thoải mái lướt web… - Công nghệ nhận diện giọng nói, mặt người và điều khiển bằng hành động. Hình 1.1. Hiệu ứng dốc trong kỹ thuật số. - TV tích hợp hình ảnh 3 chiều. - TV công nghệ 3D “thụ động” (được sử dụng tại các rạp chiếu phim), cho phép giảm độ nhiễu và hạn chế hiện tượng chồng hình tối đa, làm cho người xem không mệt hay nhức đầu khi xem 3D trong thời gian dài. 4. Căn bản chuyển đổi tương tự - số, chuyển đổi số - tương tự 4.1. Bộ chuyển đổi tương tự - số cơ bản 4.1.1. Sơ đồ khối 13
Hình 1.2. Sơ đồ khối ADC. Bộ chuyển đổi tương tự sang số – ADC (Analog to Digital Converter) lấy mức điện thế vào tương tự sau đó một thời gian sẽ sinh ra mã đầu ra dạng số biểu diễn đầu vào tương tự. Tiến trình biến đổi A/D thường phức tạp và mất nhiều thời gian hơn tiến trình chuyển đổi D/A. Do đó có nhiều phương pháp khác nhau để chuyển đổi từ tương tự sang số. Hình 1.2 là sơ đồ khối của một lớp ADC đơn giản. 4.1.2. Các bước chuyển đổi AD Quá trình chuyển đổi A/D nhìn chung được thực hiện qua 4 bước cơ bản, đó là: lấy mẫu; nhớ mẫu; lượng tử hóa và mã hóa. Các bước đó luôn luôn kết hợp với nhau trong một quá trình thống nhất. 4.1.3. Định lý lấy mẫu Đối với tín hiệu tương tự VI thì tín hiệu lấy mẫu VS sau quá trình lấy mẫu có thể khôi phục trở lại VI một cách trung thực nếu điều kiện sau đây thỏa mãn: (10) Trong đó fS : tần số lấy mẫu fImax : là giới hạn trên của giải tần số tương tự Hình 1.3. Tín hiệu lấy mẫu tín hiệu đầu vào. Hình 1.3 biểu diễn cách lấy mẫu tín hiệu tương tự đầu vào. Nếu biểu thức (10) được thỏa mãn thì ta có thể dùng bộ tụ lọc thông thấp để khôi phục VI từ VS. Vì mỗi lần chuyển đổi điện áp lấy mẫu thành tín hiệu số tương ứng đều cần có một thời gian nhất định nên phải nhớ mẫu trong một khoảng thời gian cần thiết sau mỗi lần lấy mẫu. Điện áp tương tự đầu vào được thực hiện chuyển đổi A/D trên thực tế là giá trị VI đại diện, giá trị này là kết quả của mỗi lần lấy mẫu. 14
4.1.4. Lượng tử hóa và mã hóa Tín hiệu số không những rời rạc trong thời gian mà còn không liên tục trong biến đổi giá trị. Một giá trị bất kỳ của tín hiệu số đều phải biểu thị bằng bội số nguyên lần giá trị đơn vị nào đó, giá trị này là nhỏ nhất được chọn. Nghĩa là nếu dùng tín hiệu số biểu thị điện áp lấy mẫu thì phải bắt điện áp lấy mẫu hóa thành bội số nguyên lần giá trị đơn vị. Quá trình này gọi là lượng tử hóa. Đơn vị được chọn theo qui định này gọi là đơn vị lượng tử, kí hiệu D. Như vậy giá trị bit 1 của LSB tín hiệu số bằng D. Việc dùng mã nhị phân biểu thị giá trị tín hiệu số là mã hóa. Mã nhị phân có được sau quá trình trên chính là tín hiệu đầu ra của chuyển đổi A/D. 4.1.5. Mạch lấy mẫu và nhớ mẫu Khi nối trực tiếp điện thế tương tự với đầu vào của ADC, tiến trình biến đổi có thể bị tác động ngược nếu điện thế tương tự thay đổi trong tiến trình biến đổi. Ta có thể cải thiện tính ổn định của tiến trình chuyển đổi bằng cách sử dụng mạch lấy mẫu và nhớ mẫu để ghi nhớ điện thế tương tự không đổi trong khi chu kỳ chuyển đổi diễn ra. Hình 1.4. Sơ đồ của mạch lấy mẫu và nhớ mẫu. Khi đầu vào điều khiển = 1 lúc này chuyển mạch đóng mạch ở chế độ lấy mẫu. Khi đầu vào điều khiển = 0 lúc này chuyển mạch hở mạch chế độ giữ mẫu. Chuyển mạch được đóng một thời gian đủ dài để tụ Ch nạp đến giá trị dòng điện của tín hiệu tương tự. Ví dụ nếu chuyển mạch được đóng tại thời điểm t0 thì đầu ra A1 sẽ nạp nhanh tụ Ch lên đến điện thế tương tự V0. khi chuyển mạch mở thì tụ C h sẽ duy trì điện thế này để đầu ra của A2 cung cấp mức điện thế này cho ADC. Bộ khuếch đại đệm A2 đặt trở kháng cao tại đầu vào nhằm không xả điện thế tụ một cách đáng kể trong thời gian chuyển đổi của ADC do đó ADC chủ yếu sẽ nhận được điện thế DC vào, tức là V0. 4.2. Bộ chuyển đổi số - tương tự Chuyển đổi số sang tương tự là tiến trình lấy một giá trị được biểu diễn dưới dạng mã số (digital code) và chuyển đổi nó thành mức điện thế hoặc dòng điện tỉ lệ với giá trị số. Hình 1.5 minh họa sơ đồ khối của một bộ chuyển đổi DAC. Hình 1.5. Sơ đồ khối của DAC 15
4.2.1. Các dạng mạch DAC Có nhiều phương pháp và sơ đồ mạch giúp tạo DAC vận hành như đã giới thiệu. Sau đây là một số dạng mạch DAC cơ bản sẽ giúp chúng ta hiểu rõ và sâu hơn về quá trình chuyển đổi từ số sang tương tự. 4.2.2. DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân và bộ khuếch đại cộng Hình 1.6. Mạch DAC dùng điện trở. Hình 1.6 là sơ đồ mạch của một mạch DAC 4 bit dùng điện trở và bộ khuếch đại đảo. Bốn đầu vào A, B, C, D có giá trị giả định lần lượt là 0V và 5V. 4.2.3. DAC R/2R ladder Mạch DAC ta vừa khảo sát sử dụng điện trở có trọng số nhị phân tạo trọng số thích hợp cho từng bit vào. Tuy nhiên có nhiều hạn chế trong thực tế. Hạn chế lớn nhất đó là khoảng cách chênh lệch đáng kể ở giá trị điện trở giữa LSB và MSB, nhất là trong các DAC có độ phân giải cao (nhiều bit). Ví dụ nếu điện trở MSB = 1kΩ trong DAC 12 bit, thì điện trở LSB sẽ có giá trị trên 2MΩ. Điều này rất khó cho việc chế tạo các IC có độ biến thiên rộng về điện trở để có thể duy trì tỷ lệ chính xác. Để khắc phục được nhược điểm này, người ta đã tìm ra một mạch DAC đáp ứng được yêu cầu đó là mạch DAC mạng R/2R ladder. Các điện trở trong mạch này chỉ biến thiên trong khoảng từ 2 đến 1. Hình 1.7 là một mạch DAC R/2R ladder cơ bản. Hình 1.7. Mạch DAC dùng R/2R ladder. 16
4.2.4. DAC với đầu ra dòng Trong các thiết bị kỹ thuật số đôi lúc cũng đòi hỏi quá trình điều khiển bằng dòng điện. Do đó người ta đã tạo ra các DAC với ngõ ra dòng để đáp ứng yêu cầu đó. Hình 1.8 là một DAC với ngõ ra dòng tương tự tỉ lệ với đầu vào nhị phân. Mạch DAC này 4 bit, có 4 đường dẫn dòng song song mỗi đường có một chuyển mạch điều khiển. Trạng thái của mỗi chuyển mạch bị chi phối bởi mức logic đầu vào nhị phân. Hình 1.8. Mạch DAC với dòng ngõ ra. 4.2.5. DAC điện trở hình T Hình 1.9 là sơ đồ DAC điện trở hình T, 4 bit. Trong sơ đồ có hai loại điện trở là R và 2R được mắc thành 4 cực hình T nối dây chuyền. Các S 3, S2, S1, S0 là các chuyển mạch điện tử. Mạch DAC này dùng bộ khuếch đại thuật toán (op-amp) khuếch đại đảo. VREF là điện áp chuẩn làm tham khảo. B3, B2, B1, B0 là mã nhị phân 4 bit. VO là điện áp tương tự ngõ ra. Ta thấy các chuyển mạch chịu sự điểu khiển của số nhị phân tương ứng với các công tắc: khi Bi = 1 thì công tắc Si đóng vào VREF, kho Bi = 0 thì Si nối đất. Hình 1.9. Mạch DAC với điện trở hình T. 17
5. Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy thu hình kỹ thuật tương tự Hình 1.10. Sơ đồ khối TV trắng đen. + Khối khuếch đại cao tần (KĐCT): Khối này thường dùng một transistor, có mức nhiễu thấp dùng để khuếch đại tín hiệu thu được từ anten, làm tăng tỉ số tín hiệu trên nhiễu nên hình rõ nét hơn. Ngoài ra, do tính đơn hướng khối có tác dụng phân cách mạch dao động ngoại sai và anten. + Khối trộn sóng: Dùng để tạo tín hiệu có tần số trung gian (trung tần). Trong các máy thu siêu ngoại sai, các tín hiệu của các kênh khác nhau vào máy thu từ anten sẽ được trộn với tín hiệu dao động ngoại sai để tạo ra tín hiệu trung tần có tần số ổn định. Nhờ vậy, tín hiệu này dễ dàng được khuếch đại, qua các tầng khuếch đại có hệ số khuếch đại lớn và ổn định, mạch dễ thực hiện trung hòa nên không phát sinh dao động tự kích. Bộ trộn thường dùng transistor có đặc tính ngõ vào có độ phi tuyến lớn và làm việc với dòng nhỏ để hiệu suất trộn sóng cao hơn. + Khối dao động ngoại sai: Tạo ra tín hiệu hình sine tần số foi để đổi tần tín hiệu đến máy thu theo công thức fIF = foi - fai. Mạch thường dùng một transistor cao tần. Người ta thường thiết kế thêm nút tinh chỉnh tần số dao động nhằm lấy được tần số dao động chính xác để có hình và tiếng rõ nhất. + Khối khuếch đại tín hiệu trung tần hình: Để máy thu có độ nhạy cao, người ta thường dùng 3 đến 4 tầng khuếch đại trung tần hình. Đây là các tầng khuếch đại cộng hưởng, có tính chọn lọc tần số và có băng thông rộng. Trong mỗi tầng thường dùng tụ trung hòa để triệt tiêu dao động tự 18
kích. Các mạch cộng hưởng được chỉnh lệch tần số để tạo ra đáp tuyến chọn lọc tần số rộng. Trong tầng này, người ta còn dùng mạch cộng hưởng nối tiếp để nén tín hiệu tiếng nhằm giảm ảnh hưởng của nhiễu tiếng vào đường hình. + Khối tách sóng tín hiệu hình: Để lấy tín hiệu hình ra khỏi tín hiệu trung tần hình. Khối này thường dùng một diode để tách sóng biên độ, lấy tín hiệu video ra khỏi trung tần hình. + Khối khuếch đại thúc tín hiệu hình: Do biên độ tín hiệu video cần đủ lớn để cung cấp cho tầng AGC khoá, tầng tách xung đồng bộ, tầng khuếch đại tín hiệu hình nên để giảm ảnh hưởng nặng tải lên tầng tách sóng hình, người ta thiết kế thêm tầng khuếch đại thúc. + Khối khuếch đại hình: Nhằm nâng cao tác dụng của tín hiệu hình ở âm cực của đèn hình hiệu quả hơn, người ta dùng tầng khuếch đại hình để tăng biên độ tín hiệu hình lên trên 50 V pp (máy thu hình càng lớn thì điện áp này càng cao). Trong tầng này thường có chiết áp Contrast để điều chỉnh hệ số khuếch đại điện áp của tín hiệu, nhằm điều chỉnh độ tương phản của hình. + Khối khuếch đại tín hiệu trung tần tiếng thứ 2: Ở cực C của tầng khuếch đại thúc, người ta đặt mạch cộng hưởng để lấy tín hiệu trung tần tiếng thứ 2 SIF. Sau đó tín hiệu được tiếp tục khuếch đại ở 2 hay 3 mạch khuếch đại trung tần cho đủ lớn để đưa vào khối tách sóng âm thanh. + Khối tách sóng âm thanh: Là khối tách sóng FM để loại bỏ tần số trung tần tiếng thứ 2 có tần số 4,5 MHz (FCC), 5,5 MHz (CCIR), hoặc 6,5 MHz (OIRT). Kiểu tách sóng FM tỉ lệ được sử dụng phổ biến trong khối này. + Khối khuếch đại công suất âm thanh: Dùng để khuếch đại tín hiệu âm thanh đến mức đủ lớn để đưa ra loa. Nó gồm có tầng khuếch đại thúc và tầng khuếch đại công suất tín hiệu âm tần. + Đèn phóng tia âm cực (CRT: Cathode Ray Tube): Đèn thường có dạng hình phễu, mặt đèn có dạng hình chữ nhật, dùng để tạo ra tia âm cực. + Cổng AGC: Để ổn định độ tương phản của hình, giảm ảnh hưởng của hình biến đổi theo cường độ sóng thu được ở anten, người ta dùng mạch tự động điều chỉnh độ lợi (hệ số khuếch đại) AGC. + Khuếch đại AGC (AGC Amp): Khuếch đại tín hiệu AGC nhằm tăng hiệu quả cho việc tự động điều chỉnh. + Trễ AGC (AGC Delay): Tác dụng thường xuyên của mạch AGC vào tầng khuếch đại cao tần sẽ làm tăng nhiễu hột và giảm chất lượng của hình. Mạch trễ AGC có tác dụng chỉ cho tín hiệu AGC tác động vào mạch khuếch đại cao tần khi tín hiệu vào anten quá lớn, tác động giảm độ lợi của tầng khuếch đại trung tần không bù đủ cho mức tăng của tín hiệu vào, lúc đó mạch trễ AGC sẽ cho tín hiệu AGC qua mạch khuếch đại cao tần làm giảm độ lợi của nó, tránh cho nó bị bảo hòa vì tín hiệu vào quá lớn. + Khối tách xung đồng bộ, khuếch đại xung và đảo pha xung: Khối này tiến hành tách các xung đồng bộ, khuếch đại và có khi đảo pha chúng để thực hiện đồng bộ các mạch quét ngang và dọc để giữ cho hình ảnh đứng yên theo chiều ngang và theo chiều dọc trên màn hình. + Khối quét dọc gồm dao động dọc, khuếch đại thúc và công suất dọc: 19
Dao động dọc có tần số 50 Hz (CCIR, OIRT) hoặc 60Hz (FCC) được tạo ra từ mạch dao động đa hài, dao động nghẹt hoặc dao động thạch anh (được chia xuống từ tần số cao). Sau đó, được khuếch đại thúc và khuếch đại công suất để đưa đến cuộn lệch dọc. Điện áp tín hiệu quét dọc thường có dạng hình thang biên độ trên 60 V pp, sao cho dòng điện quét tạo ra trong cuộn lệch dọc phải có dạng răng cưa tuyến tính để tạo lực từ lái tia điện tử theo chiều dọc trên màn hình. + Khối tự động điều chỉnh tần số AFC: Tín hiệu đồng bộ ngang được so pha với tín hiệu dao động ngang (sau khi đã được sửa dạng cho phù hợp việc so pha) để lấy ra điện áp sai lệch V AFC, điều chỉnh mạch dao động ngang chạy đúng tần số và pha của đài phát. + Khối quét ngang gồm dao động ngang, khuếch đại thúc và công suất ngang: Dao động ngang có tần số 15.625Hz (CCIR, OIRT) hoặc 15.750Hz (FCC) được tạo ra từ mạch dao động đa hài, dao động nghẹt hoặc dao động thạch anh (được chia xuống từ tần số cao). Sau đó, được khuếch đại thúc và khuếch đại công suất để đưa đến cuộn lệch ngang. Tầng khuếch đại công suất ngang làm việc theo cơ chế khoá. Điện áp tín hiệu quét ngang thường có dạng hình chữ nhật biên độ trên 80V pp, sao cho dòng điện quét tạo ra trong cuộn lệch ngang phải có dạng răng cưa tuyến tính để tạo lực từ lái tia điện tử theo chiều ngang trên màn hình. + Biến thế Flyback: Là loại biến thế làm việc với xung hồi ngang, có số vòng dây rất lớn, đặc biệt là số vòng dây thứ cấp, tạo ra các xung đại cao thế, trung thế và các tín hiệu dùng cho mạch so pha, cung cấp xung mở cổng cho mạch AGC khoá, đưa đến cực E của mạch khuếch đại hình để xoá tia quét ngược trên màn hình... 6. Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy thu hình kỹ thuật số Hình 1.11. Sơ đồ khối của TV LG. 20