В телевидении для передачи видеоинформации используется амплитудная модуляция, а для звукового сопровождения — частотная модуляция. Передача видеоинформации отличается от обычного АМ-радиовещания необходимостью излучения служебных импульсов различного типа с целью обеспечения синхронизации схем развертки в приемнике в соответствии с хронированием передатчика. В строго определенные моменты времени должны быть переданы импульсы кадровой и строчной разверток.
Рис. 6.9. Телевизионные синхронизирующие сигналы.
В черно-белом телевидении стандартная развертка состоит из 525 горизонтальных линий, т. е. строк, составляющих кадр, которые повторяются 30 раз в секунду. В итоге скорость развертки равна 15750 строка/с, что определяет частоту генератора строчной (горизонтальной) развертки как на передающей станции, так и в приемнике. Генератор кадровой развертки формирует сигнал, повторяющийся с частотой 60 Гц и содержащий гасящий импульс. Длительность такого сигнала составляет ~850 мкс (он повторяется дважды в течение каждого кадра), а интервал обратного хода соответствует примерно времени развертки 30 строк. Поэтому для воспроизведения изображения остается ~480 строк.
Под действием напряжения вертикальной развертки электронный луч, двигаясь по горизонтали (строке), постепенно смещается вниз. При этом 262,5 строки образуют поле (field); два таких поля, чередуясь благодаря чересстрочной развертке (строки второго поля находятся между строк первого поля), составляют полный кадр с 525 строками. Этот процесс схож с использованием в кинопроекторе обтюратора для мгновенного гашения изображения с тем, чтобы оно для уменьшения мерцаний проецировалось на экран во время передачи каждого кадра дважды.
На рис. 6.9 проиллюстрированы различные телевизионные синхросигналы. Строчные синхроимпульсы находятся на строчных гасящих импульсах, благодаря чему линий обратного хода не видно. Видеоинформация передается в интервалы времени между строчными гасящими импульсами. При передаче кадровых синхроимпульсов также необходимо гасить экран, но уже на более длительное время, чем при передаче строчных синхроимпульсов. Однако в течение времени запирания трубки кадровым гасящим импульсом необходимо осуществлять синхронизацию генератора строчной развертки, так как иначе по окончании действия кадрового гасящего импульса невозможно засин-хронизовать генератор строчной развертки. Поэтому в начале кадрового гасящего импульса вводят серию коротких импульсов (называемых уравнивающими импульсами). Уравнивающие импульсы имеют слишком малую длительность, чтобы запустить генератор кадровой развертки, однако они обеспечивают синхронизацию генератора строчной развертки.
Импульс кадровой (полевой) синхронизации состоит как бы из серии импульсов. Такие импульсы, более подробно рассматриваемые в гл. 14, подаются на интегратор для формирования сигнала нужной амплитуды с целью обеспечения запуска генератора кадровой развертки. «Врезки» между импульсами предназначаются для обеспечения синхронизации генератора строчной развертки. После импульса кадровой развертки следуют дополнительные уравнивающие импульсы, предназначенные для обеспечения синхронизации генератора строчной развертки. Частота повторения уравнивающих импульсов составляет 31,5 кГц, т. е. в два раза превышает частоту строчной развертки, равную 15750 Гц.
Рис. 6.10. Схема ввода в видеосигнал уравнивающих импульсов.
Для ввода уравнивающих импульсов в полный видеосигнал передатчика применяется несколько схем. На рис. 6.10 показана одна из таких схем, используемая для ввода 18 уравнивающих импульсов в полный видеосигнал во время периода передачи кадрового гасящего импульса. Во время ввода уравнивающих импульсов сигналы строчной синхронизации не передаются. Требуемый стробирующий сигнал состоит из импульса, длительность которого равна длительности девяти строк, а частота повторения 60 Гц. Такой стробирующий импульс прикладывается к первичной обмотке L1 входного трансформатора и передается во вторичные обмотки L2 и L3. Конденсаторы C1 и С2 включены между линиями питания положительным и отрицательным напряжениями и землей. Поэтому вторичные обмотки L2 и lz аналогичны вторичной обмотке с центральным отводом, обеспечивающей реверсирование фаз сигналов, как и в случае двухтактной схемы: сигнал на базе транзистора Т2 находится в противофазе с сигналом на базе транзистора T3. Вследствие использования n — р — n-транзисторов положительный сигнал на базе складывается с прямым смещением и увеличивает проводимость, в то время как отрицательный сигнал уменьшает прямое смещение и уменьшает проводимость или совсем запирает транзистор.
Вначале предположим, что стробирующего импульса нет. Смещение, приложенное между базой и эмиттером транзистора T2, имеет обратное направление, поэтому этот транзистор заперт. Поскольку транзистор Т2 включен последовательно с транзистором Т1, то и последний заперт, хотя к базе транзистора Т1 прикладывается последовательность уравнивающих импульсов; поэтому на выходе схемы импульсов нет. К транзистору же Тз прикладывается прямое смещение, и поэтому он открыт. Следовательно, сигналы строчной синхронизации, поступающие на базу транзистора Т4, усиливаются и выделяются на выходном резисторе R1.
В течение интервала времени, отводимого для ввода уравнивающих импульсов в полный видеосигнал, к базам Т2 и Тз прикладывается стробирующий импульс. Амплитуда положительного импульса, прикладываемого к базе транзистора Т2, превышает уровень отрицательного обратного смещения, и транзистор Т2 начинает проводить ток. Одновременно и транзистор Т1 также начинает работать, и так как к его базе прикладываются уравнивающие импульсы, то они выделяются на резисторе R1. Стробирующий импульс, прикладываемый к транзистору Тз, представляет для этого транзистора отрицательное смещение, запирающее его. В этом случае в течение интервала длительности стробирующего импульса, равного девяти строкам, импульсы строчной синхронизации на выход не передаются, поскольку Т4 включен последовательно с транзистором Тз и поэтому также заперт. Таким образом, импульсы строчной синхронизации не проходят на выход в течение времени следования уравнивающих импульсов, и выходная последовательность сигналов состоит из импульсов строчной синхронизации с 18 уравнивающими импульсами, вводимыми во время передачи импульса кадровой синхронизации.