Xem mẫu
- 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 KĐCS
Tách
Tiếng sóng Âthanh
1
2 3 4 5 6
7
KĐCT Mạch KĐCS KĐ KĐCS
T.sóng
trộn Hình Hình Thúc Hình
Dao đg
nội
KĐ Cổng
Trễ
AGC AGC
AGC
Tách
XĐBộ
12 13
14
Dđộng KĐại KĐCS
11
Dọc Dọc
thúc
17
15 16
HV
Dđộng KĐại KĐCS
AFC
REC
Fly
Ngang Ngang
thúc
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 chuy ên
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 si êu 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 n ày dễ
dàng được khuếch đại, qua các tầng khuếch đại có hệ số khuếch đại lớn 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 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 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 n ày, 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 h ưởng 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 số 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 h ình 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 cực C phải là phần tử
trở, do đó muốn lấy được biên độ tín hiệu cao, điện áp cung cấp 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 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 4,5MHz
(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 d ương 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 độ 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 động giảm độ
lợi của tầng khuếch đại trung tần không bù đủ cho mức tăng của tín hiệu vào, lúc đó
- 11
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 truyền 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 v à 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 (đ ược 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 v à khuếch đại công
suất ngang:
Dao động ngang có tần số 15.625 Hz (CCIR, OIRT) hoặc 15.750Hz (FCC) đ ược
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 80Vpp, sao cho dòng điện
quét tạo ra trong cuộn lệch ngang phải có dạng răng c ưa 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, đ ưa 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
KĐ cao Trộn 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 động nội để tạo 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 được nối
với anten 300 hay 75 . Có máy bố trí cả mạch vào 300 hay 75 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 đại cao tần
có tác dụng phân cách mạch dao động ngoại sai và anten, giảm khả 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 đủ 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 - 1K ), 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 tụ 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 ) 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
45,75MHz 38MHz 38MHz
fIF/VID
41,25MHz 32,5MHz 31,5MHz
fIF/S
4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz
Khoảng cách
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 động ngoại nội 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 Kênh Tần số [MHz]
1 đến 2 48 đến 66
Dải I
3 đến 5 76 đến 100
Dải II
6 đến 12 174 đến 230
Dải III
21 đến 60 470 đến 582
Dải IV
61 đến 81 582 đến 960
Dải V
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
183,25MHz 189,75 191,25MHz 197,75 199,25MHz f
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
Kênh Cao tần hình fRF/VID[MHz] Cao tần tiếng fRF/S[MHz]
175,25 181,75
6
183,25 189,75
7
191,25 197,75
8
199,25 205,75
9
207,25 213,75
10
215,25 221,75
11
223,25 229,75
12
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
Cộng Cộng Cộng
Bẩy KĐại KĐại KĐại
hưởng hưởng hưởng
TT 1 TT 2 TT 3
sóng
2, f2 2, f3
1, f1
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 đại
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 để giảm
ảnh hưởng của các transistors đến độ ổn định tham số của các tầng khuếch đại. Tuy nhi ên
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 h ình 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 cộng mạch cộng mạch 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 đại 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
B1 B150
R1 C1 R3
82k 20uF 12k L5
L
C
R11
L2
L1
D1 R6
10k
Q1 C10 .2
82k K
C3 C4
C2 L3
6p 6p R14
C5
1uH
R4
Q2 220k
.005 8,2k R5
C7 20uF
R2
330 R7
10k L4 R13
R15
8,2k
500k
R9
R8 C8 1M
C6 R12
43Ω
2,2k .0022 C11
C9 220k .05
A 47uF
R10 B400
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 chế
AM. Đồng thời tại đây cũng xảy ra quá trình trộn sóng 2 tần số trung tần hình fIF/VID và
- 18
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 f1 (điểm A) làm vB/Q1>> vì làm
tăng biên độ tín hiệu tại điểm A như hình vẽ.Tương tự, đối với tầng khuếch đại hình thì
L3 là cuộn đỉnh nối tiếp tại tần số f2 (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 s 56 s
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 để 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
Q1 R6 R9
AMP
R1 KEYED AGC
AGC
R2
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
R5 C3
: Phân cực Q2
R6
: Tải cho Q2
R7 R8
: 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 I CQ
hfe4 h FE
Q4
hfe1 I BQ
Q1
ic
c
A h fe
ib
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 đồn g 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 120Ω
12k 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 tiêu biểu
- 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 , C 1
: 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 , R 7
: tụ liên lạc
C4 , C 5
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 Q1, 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 (I3), 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 C2
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
: 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
18k R10
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 Q1 dẫn làm xuất hiện xung dương rất lớn ở 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 B12
R5 R6
47k 1k C3
.01
FROM
C2
EMITTER
10µF
OF VIDEO Q1
Q2 Q3
2SC201
2SC536 2SA564 C4
.01
R3 R4
68k 22k
B12
R1 R2
C1
4,7k 12k
100µ
TO OSC
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 đồng bộ ngang để giữ
cho hình ảnh đứng yên ở mép trên cùng bên trái của màn đèn hình CRT.
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.
- 26
* 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 n ên nó không ảnh hưởng đến
mạch V.OSC.
Còn xung đồng bộ dọc thì có cấu tạo từ 6 xung bó sát, độ rộng lớn và đứng 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
3k VCH
5u 3 VDY
C1 C2
C6
20µ 20µ
R1 .01
2k R14
R6
VDR
R7 500
3k
A
22k
R2 R15
2k C 3,9k
V. HOLD
B
Q3
R5 D ĐẾN VIDEO
C3
R3 R4
2SC696
3k OUTPUT
20uF
6,2k 2,7k R9
R10
6,9k
R12
V. SIZE 510
Q1
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
R10 : điện trở tải của Q2
R7, R8, R9: cầu phân cực cho Q2
: tụ lọc tần số thấp
C5
VCH : cuộn chặn, làm tải của Q3
R12 : điện trở bổ chính nhiệt
VDR : Voltage Depended Resistor: điện trở phi tuyến thay đổi trị số theo điện
thế, để ổn định biên độ điện áp quét dọc.
R11 : điện trở ổn định nhiệt
R13, R14: điện trở đệm
: tụ triệt điện áp cảm ứng từ HDY sang VDY
C6
VDY : Vertical Deffection Yoke
R15 : điện trở giảm thế
: 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 Q1 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).
Sau thời gian t, điện áp cảm ứng tiến dần đến giá trị 0 vBEQ1 tăng đến v Q1
mở và quá trình cứ tiếp diễn: Q1 tắt, Q1 dẫn. Dạng sóng tại R4 sẽ là hình chữ nhật nếu
không có tụ sửa dạng C2.
nguon tai.lieu . vn