MÁY THU HÌNH TRẮNG ĐEN

Chia sẻ: Bui Trung Hieu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

127
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ta khảo sát chức năng các khối của một máy thu hình bán dẫn sử dụng phần tử tích cực là các Transistor- là cơ sở của các máy thu hình hiện đại sử dụng các IC chuyên dụng (tích hợp hoá các Transistor)

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: MÁY THU HÌNH TRẮNG ĐEN

8 Chương 2 MÁY THU HÌNH TRẮNG ĐEN 2.1 Sơ đồ tổng quát 2.1.1 Sơ đồ khối của máy thu hình trắng đen 9 10 8 KĐ Tách KĐCS Tiếng sóng Âthanh 1 2 3 4 5 6 7 Mạch KĐCT KĐCS T.sóng KĐ KĐCS trộn Hình Hình Thúc Hình Dao đg nội Cổng KĐ Trễ AGC AGC AGC Tách XĐBộ 12 13 14 Dđộng KĐại KĐCS 11 Dọc Dọc thúc 17 15 16 Dđộng KĐại HV AFC KĐCS REC Fly Ngang thúc Ngang T Back 20 18 Sửa B+ dạng Hình 2.1 Sơ đồ khối của máy thu hình trắng đen
9 2.1.2 Chức năng của các khối Ta khảo sát chức năng các khối của một máy thu hình bán dẫn sử dụng phần tử tích cực là các Transistor- là cơ sở của các máy thu hình hiện đại sử dụng các IC chuyên dụng (tích hợp hoá các Transistor) + Khối khuếch đại cao tần: 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 đ ịnh. Nhờ vậy, tín hiệu này dễ dàng được khuếch đại, qua các tầng khuếch đại có hệ số khuếch đ ại l ớn và ổn định, mạch dễ thực hiện trung hoà 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 đ ể 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 tín chọn lọc tần số và có băng thông rộng. Để có độ lợi lớn, các Transistor làm việc với dòng IE= (4-7)mA. Trong mỗi tầng thường dùng tụ trung hoà để triệt tiêu dao động tự 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. Hiện nay, các mạch cộng hưởng lệnh tần số được thay thế bằng các bộ lọc SAW (Surface Acoustic Wave) + Khối tách sóng tín hiệu hình: Để lấy tín hiệu hình ra khỏi tín hiệu trung tần hình. Khối này thường dùng một Diođe để tách sóng biên độ, lấy tín hiệu video ra khỏi trung tần hình. Trong tín hiệu tách ra, còn có tín hiệu trung tần thứ 2 của tiếng (SIF), dạng điều chế FM, có tần s ố là 4,5MHz, 5,5MHz hoặc 6,5MHz tương ứng với các chuẩn FCC, CCIR hoặc OIRT. + 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. Đối với tín hiệu hình, tầng này làm việc ở chế độ C chung nên chỉ khuếch đại dòng, nhưng trở kháng vào của nó lớn nên giảm ảnh hưởng nặng tải lên tầng tách sóng. + Khối khuếch đại hình:
10 Nhằm nâng cao tác dụng của tín hiệu hình ở âm cực đèn hình hiệu quả hơn, người ta dùng tầng khuếch đại hình để tăng biên độ tín hiệu hình lên trên 50Vpp (Máy thu hình càng lớn thì điện áp này càng cao). Để tín hiệu ra ít bị méo, tải ở c ực C phải là phần tử trở, do đó muốn lấy được biên độ tín hiệu cao, điện áp cung c ấp phải lớn (lớn hơn 100V). Trong tầng này thường có chiết áp Contrast để điều chỉnh hệ khuếch đại điện áp 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 đ ể l ấy 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 4,5MHz (FCC), 5,5MHz (CCIR), hoặc 6,5MHz (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. Dưới tác dụng của điện thế rất lớn (đại cao thế) ở vách dương cực đèn hình, các tia điện tử được hút từ bề mặt Cathode được đốt nóng, với vận tốc lớn, đập vào màn hình làm phát sáng chất phốtpho được phun trên bề mặt màn hình tạo ra các điểm sáng tối. ở cỗ đèn hình, có bố trí các cuộn dây lệch dọc và lệch ngang để lái tia điện tử theo chiều dọc và theo chiều ngang trên màn hình. Khi tín hiệu video đưa vào Cathode thay đổi thì số điện tử đập vào màn hình cũng thay đổi theo, làm cho các điểm khác nhau trên màn hình có đ ộ sáng tối (độ chói) thay đổi và tạo ra hình ảnh. + 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. Mạch đo biên độ tín hiệu hình, qua đó chỉnh lại độ lợi của các tầng khuếch đại trung tần và cao tần. Trong các máy thu hình Transistor, người ta dùng kỹ thuật AGC khoá (cổng AGC) để giảm sự gây rối bởi các nhiễu biên độ cao trong tín hiệu hình. Mạch AGC chỉ mở để đo biên độ của xung đồng bộ ngang và căn cứ vào đó để điều chỉnh lại độ lợi, còn trong các khoảng thời gian còn lại thì mạch đóng cổng. + 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 đ ộng giảm độ lợi của tầng khuếch đại trung tần không bù đủ cho mức tăng của tín hiệu vào,
11 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 hoà vì tín hiệu vào quá lớn. + Khối tách xung đồng bộ, khuếch đại xung và đảo pha xung: Để đồng bộ tín hiệu giữa máy phát và các máy thu, trong tín hiệu truy ền hình, ngoài tín hiệu hình, người ta còn phát đi các xung đồng bộ dọc và đồng bộ ngang. 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 k đại công suất dọc: 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 60Vpp, 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 VAFC , 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 khuếch đại công suất ngang: Dao động ngang có tần số 15.625 Hz (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 đ ộ trên 80Vpp, sao cho dòng điện quét tạo ra trong cuộn lệch ngang phải có dạng răng cưa tuyến tính đ ể 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... + Mạch nắn điện đại cao thế: Cung cấp điện áp điện thế rất lớn (từ 9Kv-24Kv) để cung cấp dương cực ở vách đèn hình. + B+: mạch nắn điện trung thế, cung cấp điện cho tầng xuất hình, tầng khuếch đại công suất dọc, âm thanh, và cung cấp điện cho chân đèn hình gồm lưới màn (Screen) lưới hội tụ (Focus)...
12 2.2 Khối đổi kênh 2.2.1 Sơ đồ khối Trộn KĐ cao • • tần tần • D động nội Trộn tần D động nội Hình 2.2 Sơ đồ khối của khối đổi kênh 2.2.2 Mục đích yêu cầu + Thu các kênh sóng ở dải tần VHF và UHF. Sau đó biến đổi xuống thành tần số trung tần. + Cần phải có độ khuếch đại đồng đều ở tất cả các kênh. + Có tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) đủ lớn. + Có chiều rộng dải tần đúng tiêu chuẩn. + Có độ ổn định lớn, nghĩa là khả năng dao động tự kích nhỏ. + Khả năng lựa chọn tần số tốt. Tương ứng với 1 dao động nội (dao động ngoại sai), có thể có 2 tần số, một cao, một thấp hợp với tần số dao đ ộng nội đ ể t ạo ra trung tần. Khối trộn tần phải có khả năng lựa chọn lấy một. + Cần phối hợp trở kháng giữa anten và tầng khuếch đại cao tần để tránh hiện tượng phản xạ sóng và nhiễu vào máy thu. Nếu không được phối hợp trở kháng thì khi sóng điện từ vào máy thu năng lượng sẽ vào máy thu một phần (lớn hay bé phụ thuộc vào mức độ phối hợp trở kháng), phần còn lại sẽ bị dội lại chạy đến đầu kia dây dẫn sóng ra đến anten, đến đây sóng vào lại máy thu và cũng chỉ một phần năng lượng vào máy thu, cứ như vậy cho đến lúc năng lượng giảm đủ nhỏ. Sự phản xạ này tạo ra các hình phụ bên cạnh hình chính trên màn hình. Số hình phụ tỉ lệ với số chu kỳ dội lại của sóng điện từ, còn khoảng cách giữa hình chính và hình phụ tỉ lệ với chiều dài dây dẫn sóng.
13 + Vấn đề phối hợp trở kháng để lượng phản xạ nhỏ nhất phải đi đôi với vấn đề giảm mức nhiễu không làm giảm tỉ số S/N, do đó người ta thường đặt các bộ lọc suy giảm nhiễu ở ngay mạch vào máy thu. + Mạch vào của các kênh sóng VHF có kết cấu khác nhau tuỳ theo nó đ ược nối với anten 300 Ω hay 75 Ω . Có máy bố trí cả mạch vào 300 Ω hay 75 Ω với nhiều đầu dây ra. + Mạch vào của các kênh sóng UHF có khi không dùng mạch điều hưởng, chỉ có bộ lọc suy giảm nhiễu trong dải tần. 2.2.3 Chức năng các khối + Mạch khuếch đại cao tần: Có nhiệm vụ tăng tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N), khử can nhiễu, nhất là tần số ảnh và tần số lọt thẳng bằng trung tần. Ngoài ra, do tính đơn hướng, mạch khuếch đ ại cao tần có tác dụng phân cách mạch dao động ngoại sai và anten, gi ảm kh ả năng dao động nội bức xạ ngược ra anten gây nhiễu; tăng độ ổn định cho tầng dao động ngoại sai và nâng cao tác dụng của mạch tự điều chỉnh độ khuếch đại AGC. Hệ số khuếch đại của mạch này không cần lớn lắm ( ≤ 20dB) để tránh hiện tượng dao động tự kích. Đồng thời, nó phải ưu đãi cả sóng mang hình và tiếng. Thông thường đặc tuyến khối này có hình cánh cung, hai cạnh của đặc tuyến phải đ ủ dốc dể lọc bỏ được các tần số ảnh. Trong các kênh sóng VHF, mạch khuếch đại cao tần thường được mắc theo sơ đồ E chung, có trở kháng đầu vào khoảng (0,5 Ω - 1K Ω ), lớn hơn so với sơ đồ B chung nên dễ phối hợp với mạch vào. Tuy nó có hệ số khuếch đại lớn nhưng phải dùng t ụ trung hoà B-C. Một số máy mắc theo B chung, có tần số cắt cao nên khó bị dao động tự kích. Có máy lại dùng sơ đồ C chung, có trở kháng vào khá lớn (độ vài trăm K Ω ) nhưng hệ số khuếch đại điện áp nhỏ. Trong các kênh sóng UHF, mạch khuếch đại cao tần thường được mắc theo sơ đồ B chung. Nhiều máy không có mạch khuếch đại cao tần. + Mạch trộn tần: Có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu trung tần cho quá trình trộn tín hiệu từ đài phát đến anten của máy thuĠ và tín hiệu dao động nộiĠ tại máy thu. Thông thường trong máy thu hình người ta thường dùng phương pháp trộn kiểu tổng chứ không trộn kiểu nhân. f IF / VID = f ai − f RF / VIDi f IF / S = f ai − f RF / Si Bảng 2.1. Tần số trung tần hình và tiếng và khoảng cách giữa chúng theo các chuẩn khác nhau FCC CCIR OIRT fIF/VID 45,75MHz 38MHz 38MHz fIF/S 41,25MHz 32,5MHz 31,5MHz Khoảng cách 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz ưu điểm của phương pháp này là chỉ cần tín hiệu nội có biên độ nhỏ, vì vậy nó không bức xạ ra anten gây nhiễu. Mỗi một kênh tương ứng với một tần số dao động nội riêng sao cho hiệu f oi − f ai = f IF tương ứng với kênh i muốn thu nào đó phải đúng bằng
14 tần số trung tần ổn định ( f IF =không đổi) Thông số trung tần hình và tiếng của 3 chuẩn trắng đen khác nhau như sau: + Mạch dao động nội: Tạo ra tín hiệu hình sine để đổi tần với tín hiệu từ đài phát đến anten của máy thu f ai theo biểu thức: f oi − f ai = f IF .Đối với các máy thu hình bán dẫn, mạch dao động ngoại nội thường được thiết kế theo sơ đồ dao động 3 điểm điện dung mắc B chung vì nó đảm bảo cho biên độ dao động không đổi trong toàn dải tần và sự gia tăng hồi tiếp đối với tần số cao được bù bằng sự giảm hệ số khuếch đại ở tần số đó nên nó ổn định. Trong mạch, người ta còn bố trí các núm tinh chỉnh, tạo ra tần số dao đ ộng ngo ại n ội chính xác để có hình và tiếng rõ nhất. 2.2.3 Sự phân bố tần số tín hiệu hình và tiếng Việt Nam hiện nay sử dụng hệ tiêu chuẩn truyền hình hệ PAL D/K, trong đó hệ màu PAL được xây dựng dựa theo chuẩn trắng đen OIRT. Theo đó, kênh truyền hình được chia thành 5 dải: Bảng 2.2. Sự phân bố của các dải tần số theo chuẩn OIRT Tên dải tần Tần số [MHz] Kênh Dải I 1 đến 2 48 đến 66 Dải II 3 đến 5 76 đến 100 Dải III 6 đến 12 174 đến 230 Dải IV 21 đến 60 470 đến 582 Dải V 61 đến 81 582 đến 960 Ví dụ dải tần III (kênh 6 -12): Kênh 7 Kênh 8 Kênh 9 8MHz fRF/VID7 fRF/VID9 fRF/VID8 fRF/S9 fRF/S7 fRF/S8 0,5 0,75 0,5 0,75 6,5MHz f 183,25MHz 189,75 191,25MHz 197,75 199,25MHz 1,5MHz Hình 2.3 Sự phân bố các kênh theo trục tần số (chuẩn OIRT)
15 Bảng 2.3. Sự phân bố tần số của dải III theo chuẩn OIRT Cao tần hình fRF/VID[MHz] Cao tần tiếng fRF/S[MHz] Kênh 6 175,25 181,75 7 183,25 189,75 8 191,25 197,75 9 199,25 205,75 10 207,25 213,75 11 215,25 221,75 12 223,25 229,75 fRF/VID8 fRF/S8 Lọc bỏ để tiết kiệm dải tần 0,5 0,75 6,5MHz f 191,25MHz 197,75MHz Hình 2.4 Đặc tính biên tần cụt của cao tần(chuẩn OIRT). 2.3 Khối khuếch đại trung tần hình 2.3.1 sơ đồ khối Bẩy KĐại KĐại KĐại Cộng Cộng Cộng hưởng hưởng hưởng sóng TT 1 TT 2 TT 3 1, f1 2, f2 2, f3 2 Hình 2.5 Sơ đồ khối phần trung tần máy thu hình ở tầng này, trung tần hình và tiếng đều được khuếch đại nhưng hình được khuếch đ ại nhiều hơn nên tầng này được gọi là trung tần hình. 2.3.2 Mục đích yêu cầu Tần số hình của -6dB Tần số tiếng của kênh trên -26dB kênh dưới -40dB fIF/S fIF/VID Hình 2.6 Đặc tuyến biên tần trung tần hình
16 + Tầng khuếch đại trung tần hình phải đảm bảo phần lớn hệ số khuếch đại của toàn máy thu hình - Tín hiệu từ bộ trộn (mixer) đến (đầu vào mạch bẩy sóng) có biên độ khoảng vài mV mà tầng tách sóng hình cần đến vài V đối với tín hiệu nhỏ nhất (tuỳ thuộc độ nhạy của máy thu), nên khối khuếch đại trung tần hình phải có độ khuếch đại đến khoảng mấy ngàn lần, do đó trong các máy thu hình sử dụng Transistor, thường dùng 3 đến 4 transistor mắc theo mạch cực phát chung. Mỗi bộ khuếch đại trung tần có thể đạt độ khuếch đại khoảng 20dB và dòng IE các trong các Transistor khoảng 4mA đến 7mA. - Các transistors ở tần này là loại cao tần, yêu cầu có điện dung vào và ra nhỏ đ ể giảm ảnh hưởng của các transistors đến độ ổn định tham số của các tầng khuếch đại. Tuy nhiên do các transistors thường được mắc theo sơ đồ E chung nên điện dung giữa các cực lớn, ảnh hưởng đến độ ổn định, ngoài ra, đầu vào đầu ra của chúng thường có các mạch cộng hưởng nên dễ xảy ra dao động tự kích. Do đó, người ta thường bố trí các mạch trung hoà hồi tiếp ký sinh mắc giữa 2 cực B và C của các transistors để ổn định và chống các dao động tự kích này. ở tầng này sự trung hoà được thực hiện dễ dàng hơn ở khối đổi kênh vì tần số làm việc thấp hơn và trị số hồi tiếp thường cố định. + Đặc tuyến tần số phải có độ đồng đều cao đối với tín hiệu trung tần hình và có độ chọn lọc tần số tốt, loại trừ can nhiễu của các tần số không mong muốn. - Tầng này phải có độ méo pha nhỏ (rất quan trọng đối với hình ảnh ở đèn hình), đặc tuyến tần số cần chọn sao cho đối với tần số thấp thì méo nhỏ, nghĩa là không gây ra việc nén tần số của một biên tần khi qua dải thông. - Độ suy giảm phải xuống đến 40-60dB đối với tín hiệu trung tấn hình và trung tần tiếng của kênh lân cận. Ngoài ra, nó còn làm suy giảm trung tần tiếng so với trung tần hình của kênh đang thu xuống khoảng 26 dB để giảm ảnh hưởng của tiếng vào đường hình. Đáp tuyến Biên độ Đáp tuyến Đáp tuyến mạch mạch mạch [%] cộng cộng cộng hưởng1 hưởng 2 hưởng 3 100% Đáp tuyến bao quát 70% của 3 mạch cộng 50% hưởng 10% Hình 2.7 Đáp tuyến của các mạch cộng hưởng và đáp tuyến bao quát của chúng
17 - Để tạo ra đặc tuyến biên tần rộng, có độ đồng đều cao đối với tín hiệu trung tần hình thì trong các khối khuếch đại trung tần hình người ta thiết kế các mạch cộng hưởng có các tần số cộng hưởng khác nhau nhưng thuộc phạm vi của băng tần. Ngoài ra, trong các mạch cộng hưởng còn bố trí các điện trở song song để mở rộng băng thông. - Để triệt ảnh hưởng của hình của kênh trên và tiếng của kênh dưới đến kênh đang thu, đồng thời giảm biên độ tại tần số trung tần tiếng để khỏi ảnh hưởng vào đường hình, người ta còn bố trí các bẩy sóng ở đầu vào của khối trung tần này. 2.4 Khối khuếch đại hình và tách sóng hình 2.4.1 Mục đích yêu cầu + Tách tín hiệu hình (Video) tổng hợp ra khỏi sóng mang trung tần hình Tín hiệu hình tổng hợp có biên độ khoảng từ 1Vpp đến 5Vpp. + Khuếch đại tín hiệu hình tổng hợp lên đến mức khoảng từ 40Vpp-100Vpp (tuỳ theo kích cỡ máy thu hình) - Vì tín hiệu hình tổng hợp là tín hiệu băng rộng (0-6MHz) nên mạch khuếch đ ại trung tần hình là mạch khuếch đại băng rộng. Muốn vậy, người ta bố trí mạch bù tần số bằng cuộn dây và tụ đIện để mở rộng băng thông về phía tần số cao. Một số phương pháp mở rộng băng tần thông dụng là sử dụng cuộn đỉnh nối tiếp, cuộn đỉnh song song và mạch bù tần số song song RC. 2.4.2 Sơ đồ mạch điện B12 B150 R1 C1 R3 L5 L 82k 20uF 12k C R11 L2 L1 D1 R6 Q1 10k C10 .2 K 82k C3 C4 C2 L3 6p R14 C5 6p R 1uH Q2 220k .005 4 R5 8,2k C7 20uF R2 R7 330 L4 10k R13 R15 8,2k R9 500k R8 C8 C6 R12 1M C11 43Ω 2,2k .0022 C A9 220k .05 R10 47uF B 400 3k B Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện tách sóng hình và khuếch đại hình tiêu biểu 2.4.3 Thành phần mạch điện và nguyên lý hoạt động D1: Diode tách sóng hình, tách tín hiệu hình tổng hợp ra khỏi sóng mang trung tần hình. Dùng diode và mạch lọc thông thấp để tách sóng vì tín hiệu hình tổng hợp được điều
18 chế AM. Đồng thời tại đây cũng xảy ra quá trình trộn sóng 2 tần số trung tần hình fIF/VID và trung tần tiếng fIF/S để tạo ra trung tần thứ hai của tiếng f IF/S2 theo biểu thức: fIF/VID-fIF/S =fIF/S2 . - Đối với chuẩn FCC: 45,75MHz-41,25MHz=4,5MHz - Đối với chuẩn CCIR: 38MHz-32,5MHz=5,5MHz - Đối với chuẩn OIRT: 38MHz-31,5MHz=6,5MHz Do diode có anode quay về cực B của Q1 nên cực tính của tín hiệu video sẽ dương ở masse và âm ở cực B của Q1 như hình vẽ tạo nên tách sóng âm. ưu điểm của nó là chống nhiễu cao. Nhiễu thường cùng chiều với xung đồng bộ, khi có nhiễu lớn thì điện áp đặt lên tiếp giáp BE của Q1 càng âm, do đó Q1sẽ tắt, nên tín hiệu không đến được tầng khuếch đại hình, nghĩa là triệt được nhiễu biên độ. Q1: Khuếch đại thúc tín hiệu hình tổng hợp Q2: Khuếch đại tín hiệu hình tổng hợp R1, R2: Cầu phân cực cho D1. C1: tụ thoát, tụ lọc tần số thấp C2: tụ thoát, tụ lọc tần số cao R3, R4: Cầu phân cực cho Q1. L1, C3, C4: mạch lọc trung tần hình, lọc thông thấp L2: cuộn đỉnh nối tiếp Để mở rộng băng thông người ta thiết kế các cuốn đỉnh nối tiếp và song song (nhằm nâng cao biên độ tín hiệu tại các tần số cao: điểm A, B, C…) L2, Ci: hình thành mạch cộng hưởng nối tiếp tại tần số f 1 (điểm A) làm vB/Q1>> vì làm tăng biên độ tín hiệu tại điểm A như hình vẽ.Tương tự, đối với tầng khuếch đ ại hình thì L3 là cuộn đỉnh nối tiếp tại tần số f 2 (điểm B). Chú ý, Co là điện dung ra của Q1là giảm biên độ tín hiệu ra ở tần số cao. 2.5 Mạch tự động điều chỉnh độ khuếch đại 2.5.1 Nguyên lý hoạt động 15750 Hz Xung từ Flyback đến 8 56 Tín hiệu hỗn hợp Thời gian VE = Cte BJT dẫn (Phân cực không đổi) Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của khối AGC khoá
19 Để ổn định độ tương phản của hình, giảm ảnh hưởng của hình biến đổi theo cường độ sóng thu của hiện tượng Ant (hiện tượng FADING) nhà thiết kế dùng mạch tự động điều chỉnh độ lợi AGC. Mạch đo biên độ tín hiệu hình và qua đó điều chỉnh lại độ lợi của các tầng khuếch đại trung tần hay cao tần. Để tăng hiệu quả, trong TV transistor, thường dùng kỹ thuật AGC khóa để giảm sự gây rối của các nhiễu biên độ cao trong tín hiệu hình. Mạch AGC này chỉ mở đ ể đo xung đồng bộ ngang và căn cứ vào đó để chỉnh lại độ lợi của các tầng khuếch đại. * Nguyên lý hoạt động của mạch AGC khóa (KEYED AGC) Vậy: BJT chỉ dẫn trong thời gian tồn tại xung đồng bộ ngang. Trong các thời gian còn lại BJT tắt. Nhờ vậy, mạch AGC hạn chế được nhiễu biên độ cao trong tín hiệu hình, đồng thời xung đồng bộ và xung FlyBack có tần số cao 15750Hz nên mạch AGC đáp ứng nhanh. Đó chính là ưu điểm của mạch AGC khóa so với các mạch AGC khác như mạch AGC loại RC. VIDIF VIDEO VIDEO TUNER DETECTOR AMP DRIVE OUTPUT RFAMP AGC AGC AGC DELAY AMP GATE Hình 2.11 Sơ đồ khối của mạch điện AGC khoá 2.5.2 Mạch điện tiêu biểu FROM VIDEO OUTPUT B12 Q2 R6 R9 Q1 AMP R1 KEYED AGC R2 AGC TO RFAMP B12 R5 R10 A LOCAL D1 _ AGC C4 + C3 _ C2 R3 VE + AGC LEVEL R7 R11 B DISTANCE + + C1 _ R4 _ R8 TO VIDIFAMP Hình 2.12 Sơ đồ mạch AGC khoá tiêu biểu sử dụng BJT
20 2.5.2.1 Thành phần mạch điện Q1 : : AGC khóa (Keyed AGC) Q2 : AGC Amplifier : Cầu phân cực, xác định điện áp VEQ1 = Cte R2, R3, R4 : Tụ thoát cực E của Q1 C1 : Trở định dòng phân cực Q1 đồng thời cách ly giữa Q1 và KĐH R1 : Tụ ngăn DC C2 : Mạch lọc AGC, lọc gợn do mạch hoạt động ở chế độ Switching R5C3 : Phân cực Q2 R6 : Tải cho Q2 R7R8 : Cầu chỉnh phân cực cho RFAMP R9, R10, R11 : AGC trễ (Delay AGC) D1 : Tụ thoát C4 2.5.2.2 Hoạt động của mạch AGC • Khi vi tăng  tín hiệu hình hỗn hợp tại VIDEO DRIVE (hoặc VIDEO OUTPUT) tăng theo  xung đồng bộ ngang càng cao  IBQ1 tăng và do xung FlyBack đến cùng lúc với xung đồng bộ đó làm Q1 dẫn mạch  ICQ1 tăng  C2 được nạp mạnh hơn  Sau khi hết xung đồng bộ (hết xung FB)  Q1 tắt  vCQ1
21 • Khi tín hiệu vào tăng quá lớn vi>vimax  Q1 dẫn rất mạnh  Q2 dẫn rất yếu  vEQ2 giảm nhỏ  D1 dẫn điện  AGC tác động lên RF làm giảm phân cực RFAMP để tránh làm cho nó bão hòa. AGC Tuner chỉ hoạt động khi vi>vimax 2.5.2.4 Tác dụng của R3 và R8, R10 • Khi R3  A  vEQ1 tăng  vi có biên độ lớn thì Q1 mới hoạt động được, tương ứng với máy thu đặt gần đài phát. ⇒ R3  A : :ở gần LOCAL • Khi R3  B  vEQ1 giảm  vi có biên độ thấp thì Q1 hoạt động bình thường, tương ứng với máy thu đặt ở xa đài phát. ⇒ R3  B : DISTANCE :ở xa Vậy R3 là biến trở chỉnh biên độ tín hiệu nhập vào máy thu để mạch AGC làm việc bình thường. R3 gọi là AGC LEVEL. • Khi điều chỉnh R8, R10 Khi điều chỉnh R8, R10 thì thay đổi điện áp phân cực cho tầng khuếch đại trung tần hình và tầng khuếch đại cao tần. R8, R10 gọi là chiết áp AGC. 2.5.2.5 AGC thuận và AGC nghịch Định nghĩa: AGC thuận: Khi vi tăng mà mạch AGC có tác dụng làm tăng dòng phân cực cho IFAMP và RFAMP để giảm Av. AGC nghịch: Khi vi tăng mà mạch AGC có tác dụng làm giảm dòng phân cực cho IFAMP và RFAMP để giảm Av. hfe AGC nghịch B AGC thuận hfe2 Q3 hfe3 Q2 hfe4 Q4 hfe1 Q1 c A ICQ1 ICQ3 ICQ4 ICQ2 ic Hình 2.13 Đặc tuyến hfe = f(ic) của BJT Đặc tuyến hfe = f(ic) của BJT có dạng như hình vẽ. Đoạn [BC] dốc hơn đoạn [AB] Trong đoạn [AB] ta có: ICQ1 < ICQ2 thì hfe1 < hfe2
22 • Xét điểm Q2 ∈ [AB] RL Khi vi tăng, muốn Av giảm thì ta phải giảm hfe vì A v = h fe ⋅ h ie Muốn vậy, mạch AGC phải làm giảm phân cực ⇒ điểm Q2 phải dời về điểm Q1 (ICQ2  ICQ1). Vậy đoạn [AB] ứng với mạch AGC nghịch. • Xét điểm Q3 ∈ [BC] RL Khi vi tăng, muốn Av giảm thì ta phải giảm hfe vì A v = h fe ⋅ . Muốn vậy mạch AGC h ie phải làm tăng phân cực ⇒ điểm Q3 phải dời về điểm Q4 (ICQ3  ICQ4). Vậy đoạn [BC] ứng với mạch AGC thuận. Trong mạch AGC đã khảo sát ta thấy: Khi vi tăng mạch AGC có tác dụng làm giảm phân cực IF và REAMP nên là mạch AGC nghịch và các BJT khuếch đại trung tần và cao tần phải làm việc trong đoạn AB của đường đặc tuyến hfe = f(ic). 2.6 Mạch đồng bộ 2.6.1 Mục đích yêu cầu + Tách tín hiệu đồng bộ dọc 60Hz (hoặc 50Hz) và tách tín hiệu đồng bộ ngang 15750Hz (hoặc 15625Hz) ra khỏi tín hiệu hình hỗn hợp. + Tín hiệu đồng bộ dọc sẽ đồng bộ hoá cho mạch quét dọc chạy đúng tần số 60Hz (hoặc 50Hz) của đài phát. hình ảnh sẽ đứng yên theo chiều dọc. Nếu không đúng thì hình ảnh sẽ trôi theo chiều dọc. + Tín hiệu đồng bộ ngang sẽ đồng bộ hoá cho mạch quét ngang chạy đúng tần số 15750Hz (hoặc 15625Hz) để hình ảnh đứng yên theo chiều ngang hay không bị xé hình. + Mạch đồng bộ lấy tín hiệu hình hỗn hợp (composite Signal) có biên độ và cực tính thích hợp. + Thông thường tín hiệu hình hỗn hợp được lấy từ ngõ ra của VIDEO DRIVE. 2.6.2 Mạch điện tiêu biểu Q1 Q2 2SC564 2SC828 R2 R4 R6 Q0 12k 120Ω 330 C1 C4 D1 .047 .01 C2 C3 C5 R1 R3 1µF 4,7µ R9 .01 R’5 R5 4,7k 820k A 15k B 4,7k 10k R7 R8 C6 C7 330 22k .01 .01 Hình 2.14 Sơ đồ mạch đồng bộ tiêuA = h . RL fe h biểu v ie
23 2.6.3 Thành phần mạch điện : BJT khuếch đại thúc Video (Video Drive) Qo : BJT tách xung đồng bộ Q1 : BJT khuếch đại đồng bộ và tải pha Q2 : tải của Qo Ro : thành phần triệt nhiễu RC R1, C1 : tụ liên lạc C2 D1, R2, R3: thành phần phân cực Q1 : chặn xung dương từ C2 lên R2 khi nó xã qua R3 D1 : tải của Q1 R5 : tụ liên lạc C3 : trở tạo điện thế âm để tắt Q2 trong thời gian không có xung đồng bộ R'5 : điện trở tải của Q2 R6, R7 : tụ liên lạc C4, C5 R8, C6, R9, C7: Mạch tích phân 2.6.4 Hoạt động của mạch Trong thời gian không có xung đồng bộ: Q1 OFF ⇒ vCQ1 = 0 Q2 OFF ⇒ vCQ2 = 1, vEQ2 = 0, vA = vB = 0 Trong thời gian có xung đồng bộ xung âm tác dụng vào B của Q 1, C2 được nạp qua mối nối BE của Q1 ⇒ Q1: ON  vCQ1 = 1 C3 nạp qua BE của Q2  vEQ2 = 1, vCQ2 = 0 Trong thời gian không có xung đồng bộ (I 3), C2 phóng điện qua R3 áp một điện tích dương lớn vào cực B của Q1 làm cho Q1 tắt nhanh, Diode D ngăn không cho C 2 phóng qua R2. Điện áp trên các cực của Q1, Q2 được vẽ như hình vẽ. C3 phóng điện từ cực dương qua R5, R'5 về cực âm của nó làm trên R'5 xuất hiện một điện áp âm lớn và Q2 tắt nhanh trong thời gian không có xung đồng bộ. • Mạch triệt nhiễu R1C1 Nhiễu có phổ rất cao (tần số nhiễu rất lớn). Nếu đặt 2 tụ nối tiếp C1 và C2 mà C1
24 2.6.5 Một số mạch đồng bộ có bộ có mạch triệt nhiễu Hình 2.15 : tách xung đồng bộ Q2 : BJT triệt nhiễu (noise cancellor) Q1 R5, C3 : triệt nhiễu RC : tải Q2 R8 R1, R2: cầu phân áp định VE/Q1 : tụ thoát (ổn định điện áp tại cực E của Q1) C1 : tải Q1 R3 : điện trở cách ly R4 : tụ liên lạc C2 R6, R7: cầu phân cực cho Q2 FROM VIDEO DRIVE B12 R4 390 R2 C1 C2 R6 10k 1µF 1µF 27k TO AFC C3 R5 R1 .022 1,5k Q2 R10 18k Q1 15k R9 R3 R7 R8 C4 C5 C6 22k 22k 820k 4,7k 1µF .01 .01 Hình 2.15 Sơ đồ mạch đồng bộ sử dụng BJT R9, R5, R10, C6: mạch tích phân : tụ liên lạc C4 Khi tín hiệu nhiễu dưới 75% thì Q1 OFF. Nó sẽ triệt nhiễu bằng R5C3 hình Khi tín hiệu nhiễu có biên độ lớn hơn thì Q 1 dẫn làm xuất hiện xung dương rất lớn ở B12 cực C của Q1. Nó cộng với xung nhiễu âm tại cực B của Q2 tạo ra xung dương tại B/Q2 làm Q2 OFF trong thời gian có xung nhiễu lớn. Hình 2.16 R R 5 6 C3 47k 1k FROM .01 C2 EMITTER 10µF OF VIDEO Q1 Q2 Q3 2SC201 C4 2SC536 2SA564 .01 R3 R4 68k 22k B12 R1 R2 C1 4,7k 12k 100µ TO OSC F Hình 2.16 Sơ đồ mạch đồng bộ sử dụng BJT
25 Q1 : Damper R1, R2, R3, R4: cầu phân áp, phân cực Q2, tiếp tế Q2 : điện trở tải Q1 R1 : tải Q2 R4 VBT : biến áp giao động dọc dao động chặn (nghẹt) : bảo vệ D1 : tụ thoát để Q2 mắc theo CB C1 : tụ liên lạc C2 : phóng điện cho C2 R5 R6, R7 : điện trở tải C3C4 : tụ liên lạc : tách đồng bộ Q2 : đảo pha + khuếch đại Q3 Trong thời gian có xung đồng bộ Q1: OFF  Q2: ON  vc/Q2 = 0 Khi không có xung đồng bộ Q1: ON  Q2: OFF  R1 +R2 +R3 vc/Q2 = Vcc R1 + R2 +R3 +R4 2.6.6 Phân chia xung đồng bộ dọc 100% 75% 200µs 190µs 1250µs FCC (204µs) (192µs) (1500µs) (OIRT) 0 9 đến 12 xung 6 xung 6 xung 6 xung như xung đồng bộ ngang san bằng san bằng bó sát Hình 2.17 Dạng xung đồng bộ dọc và xung xoá dọc được phân chia thành các xung nhỏ Ta có dạng xung đồng bộ và tín hiệu video tổng hợp (theo chuẩn FCC) Trong thời gian quét mành ngược cần có nhưng xung ngắn (như xung đồng bộ dòng) để chuyển động của chùm tia điện tử quét dòng vẫn phải thực hiện liên tục đồng thời sau xung đồng bộ dọc cần phải có những xung ngắn như xung đ ồng b ộ ngang đ ể giữ cho hình ảnh đứng yên ở mép trên cùng bên trái của màn đèn hình CRT.
26 Do đó người ta chia xung đồng bộ mành và xung xoá mành thành 12 xung san bằng, 6 xung bó sát, 9 đến 12 xung như xung đồng bộ ngang. * Vì sao xung đồng bộ dòng không tác động được vào mạch V.OSC để có thể làm sai dao động dọc? Xung đồng bộ ngang có độ rộng xung hẹp nên khi qua mạch tích phân nó không đủ rộng để nạp cho tụ đến một giá trị điện áp cho phép cho nên nó không ảnh hưởng đến mạch V.OSC. Còn xung đồng bộ dọc thì có cấu tạo từ 6 xung bó sát, độ rộng l ớn và đ ứng sát nhau, khi đến mạch tích phân thì làm điện áp trên tụ tăng dần và đến xung thứ 6 thì điện áp trên tụ đủ lớn để kích thích đồng bộ cho mạch V.OSC. • Tác động của xung đồng bộ vào mạch vi phân: Các xung san bằng, xung bó sát và các xung như xung đồng bộ dòng đều được đổi thành những xung nhọn coi như chúng tương tự như xung đồng bộ dòng vì thời gian quét dòng ngược chuyển động của chùm tia điện tử quét dòng vẫn phải liên tục nhờ các xung này. 2.7 Mạch quét dọc 2.7.1 Mục đích yêu cầu Mạch quét dọc làm tia điện tử dịch chuyển theo chiều dọc trên màn hình. + Yêu cầu chính đối với mạch quét dọc là có tần số ổn định, không phụ thuộc vào sự thay đổi của nhiệt độ và điện áp, bảo đảm chắc chắn sự điều khiển đồng bộ, không để các xung gây nhiễu ảnh hưởng, cho điện áp ra lớn có độ tuyến tính cao. + Thông thường hệ thống làm lệch tia điện tử theo chiều dọc là cuộn dây gọi là Vert Yoke. Để đảm bảo cho độ tuyến tính theo chiều dọc thì dòng điện quét chạy trong cuộn dây Iq phải có dạng răng cưa tuyến tính. Mà cuộn dây là cuộn cảm có điện trở lớn nên để Iq có dạng răng cưa thì vq phải có dạng hình thang. 2.7.2 Sơ đồ mạch điện TỪ ĐỒNG BỘ C5 R13 B12 V. LINE 100µ 500 R7 C4 R11 VCH VDY 3k 5u 3 C1 C2 C6 20µ 20µ R1 .01 R14 2k R6 VDR R7 500 A 3k 22k R2 R15 C 2k V. HOLD 3,9k B Q3 R5 D ĐẾN VIDEO C3 R3 R4 OUTPUT 2SC696 3k R9 20uF 6,2k 2,7k R10 6,9k R12 V. SIZE Q1 510 3 2SD128 Q2 2SB381 Hình 2.18 Sơ đồ mạch quét dọc tiêu biểu sử dụng BJT
27 2.7.3 Thành phần mạch điện Q1 : V. OSCILATOR Q2 : V. DRIVE Q3 : V.OUTPUT R1, R2, R3: cầu phân cực cho Q1 R2 : V. HOLD VBT : biến áp dao động dọc kiểu blocking : tụ thoát C1 : tụ sửa dạng C2 : tụ liên lạc C3 : cùng với C2 tạo xung răng cưa đưa vào tầng sau R4 : điện trở giảm thế, V. SIZE R5 R6, C4: mạch sửa dạng : điện trở tải của Q2 R10 R7, R8, R9: cầu phân cực cho Q2 : tụ lọc tần số thấp C5 VCH : cuộn chặn, làm tải của Q3 : điện trở bổ chính nhiệt R12 VDR : Voltage Depended Resistor: điện trở phi tuyến thay đổi trị số theo điện thế, để ổn định biên độ điện áp quét dọc. : điện trở ổn định nhiệt R11 R13, R14: điện trở đệm : tụ triệt điện áp cảm ứng từ HDY sang VDY C6 VDY : Vertical Deffection Yoke : điện trở giảm thế R15 : tụ liên lạc C7 2.7.4 Hoạt động của mạch 2.7.4.1 Hoạt động của mạch dao động dọc Khi tiếp điện vào mạch, do có tụ C1 và C2 ⇒ điện áp trên 2 tụ lúc ban đầu bằng 0 (không thay đổi tức thời) nên vBEQ1 = 0 do vB = vE = 12V ⇒ Q1 tắt. Sau đó C1 và C2 đều nạp. C1 nạp một điện áp do cầu phân thế định. C2 nạp một điện thế bằng Vcc ⇒ vBE tăng  IBQ1 tăng  Q1 mở. Dòng qua Q1 chạy từ Vcc qua L2, Q1, R4 xuống masses, làm phát sinh trên L3 một điện áp cảm ứng phải có chiều sao cho Q1 dẫn mạnh hơn  dòng qua Q1 tăng sẽ kéo theo điện áp cảm ứng tăng  dòng phân cực tăng  Q1 càng dẫn mạnh hơn nữa  Q1 đi đến bão hoà. Nhưng khi Q1 bão hòa  ICQ1=Cte  ∆ i = 0 làm phát sinh điện cảm ứng sang L3 có chiều ngược với chiều điện áp ban đầu. Vì L3 > L2 ⇒ điện áp cảm ứng thông thường sẽ rất lớn, hơn điện áp phân cực từ 8 ÷ 10 lần làm Q 1 bị ngưng dẫn nhanh chóng. Đây là trường hợp Q1 bị nghẹt hay bị chặn. Gọi là dao động nghẹt hay dao động chặn (Blocking Oscilator).