3.6. Система цветовой синхронизации
Система цветовой синхронизации (ЦС) предназначена для управления работой коммутатора в декодирующем устройстве. Она определяет вид строки ПЦТС («красная» или «синяя»), поступающей в данный момент времени в декодирующее устройство, и в соответствие с этим подключает входы коммутатора к тому или иному выходу коммутатора. Сигналы опознавания цвета (сигналы ЦС) удобно передавать либо во время обратного хода луча по строке, сразу же после строчного синхроимпульса, либо во время обратного хода по кадру (полю). Теоретически нет необходимости передавать сигналы цветовой синхронизации в течение всего времени телевизионной передачи. Достаточно один раз в начале передачи установить правильную фазу работы электронного коммутатора. Однако практически из-за наличия помех, которые могут попасть в канал цветности, возможно нарушение правильной фазы работы коммутатора. Кроме того, при приёме чёрно-белых программ необходимо обеспечить запирание каналов цветности, для того чтобы исключить попадание помех с блока цветности на экран кинескопа. Для автоматического запирания и отпирания каналов цветности при приёме цветных и чёрно-белых программ в сигнале необходимо также иметь информацию, позволяющую легко отличать сигналы цветной программы от сигналов чёрно-белой. Поэтому оказывается необходимым регулярно передавать сигналы цветовой синхронизации. В системе SECAM передаются два типа сигналов ЦС: по полям и по строкам.
Сигналы ЦС по полям передаются с частотой полей после окончания задних уравнивающих импульсов, следующих после кадрового синхроимпульса (рис.3.14).
Рис.3.14. Сигналы цветовой синхронизации по полям
Эти импульсы имеют длительность активной части строки. Частота заполнения импульсов «красной» (нечётной) строки равна 4,756 МГц, а частота заполнения «синей» (чётной) строки равна 3,9 МГц. Импульсы «красных» и «синих» строк чередуются между собой непрерывно от строки к строке с периодом, равным двум периодам кадров (четырём периодам полей); при этом первым (нечётным) кадром считается кадр, в котором первая строка «красная» (рис.3.14). Место расположения всех описанных сигналов в структуре ПЦТС: в первом (нечётном) поле – с начала 7-й строки до конца 15-й строки; во втором (чётном) поле – с начала 320-й строки до конца 328-й строки.
Функциональная схема системы ЦС по полям приведена на рис. 3.15.
Рис.3.15. Упрощённая функциональная схема системы ЦС по полям:
Ф1, Ф2 – фильтры; ЛЗ – линия задержки; «И» - схема совпадения И;
Тг – триггер.
Эпюры сигналов в системе цветовой синхронизации по полям показаны на
рис.3.16.
Рис.3.16. Эпюры сигналов в системе ЦС по полям:
UВХ – входной сигнал; U1 – сигнал на выходе Ф1; U2 – сигнал на выходе Ф2;
U3 – сигнал на выходе ЛЗ; U4 – импульс обратного хода по полю; U5 – сиг
нал на выходе схемы И; U6 – строчные синхроимпульсы; UУПР – выходные
сигналы схемы ЦС.
Система работает по сигналам ЦС, которые передаются во время обратного хода развёртки по полю (рис.3.16а). Фильтр Ф1 настроен на частоту
4,756 МГц и поэтому пропускает на свой выход только сигналы синхронизации «красной» строки (рис.3.16б). Фильтр Ф2 настроен на частоту 3,9 МГц и поэтому пропускает на свой выход сигналы синхронизации «синей» строки (рис.3.16в). Линия задержки (ЛЗ) задерживает сигналы синхронизации «синей» строки на время, равное длительности одной строки (рис.3.16г). Таким образом, сигналы синхронизации «красной» и «синей» строк появляются одновременно на 1-м и 2-м входах схемы И (рис.3.16б и 3.16г). Схема совпадения И имеет три входа и один выход. На 3-й вход схемы поступает импульс обратного хода по полям U4, который формируется в канале кадровой развёртки телевизора. При совпадении по времени всех трёх сигналов, поступающих на входы схемы И, на её выходе вырабатывается импульс U5, который подаётся на установочный вход «S» триггера. За время передачи одного поля на выходе схемы И появляются четыре импульса (рис.3.16е), совпадающие по времени с моментами поступления на вход схемы ЦС сигналов синхронизации «красной» строки. Сигналы на выходе схемы И называются установочными. Описанная схема позволяет исключить срабатывание системы ЦС от случайных помех.
Триггер (Тг) предназначен для управления работой электронного коммутатора декодирующего устройства. Триггер, как известно, имеет два устойчивых состояния. В зависимости от вида триггер может иметь несколько входов и два выхода – прямой и инверсный. Когда потенциал на прямом выходе высокий, то говорят, что триггер находится в состоянии «1». Когда потенциал на прямом выходе низкий, - триггер находится в состоянии «0». По инверсному выходу состояние триггера обратно состоянию на прямом выходе.
В системе ЦС триггер управляется по двум входам: установочному «S» и синхронному «С». При подаче на вход «С» импульса напряжения триггер меняет своё состояние на обратное. При подаче импульса на вход «S» триггер устанавливается в состояние «1» независимо от того, в каком состоянии он перед этим находился. На вход «С» триггера поступают синхроимпульсы строк (U6) из канала синхронизации ТВ-приёмника. На установочный вход подаются сигналы с выхода схемы совпадения И. Следовательно, в момент поступления сигнала «красной» строки триггер всегда принимает состояние «1», с которого и начинается последовательных состояний триггера по приходу импульсов синхронизации.
Триггер (Тг) управляет работой электронного коммутатора следующим образом. Прямой выход триггера подключён к управляющему входу коммутатора. Когда Тг находится в состоянии «1», то первый вход коммутатора соединяется с его первым выходом, а второй вход – со вторым выходом (рис.3.12). Когда же Тг находится в состоянии «0», то первый вход ЭК соединяется со вторым выходом, а второй вход – с первым выходом. Проследив по рис. 3.16 соответствие входных сигналов ЭК и импульсов управления, можно заметить, что на первом выходе ЭК оказываются только «красные» строки сигнала цветности, а на втором – «синие» строки.
Функциональная схема системы ЦС по строкам приведена на рис.3.17.
Рис.3.17. Упрощённая функциональная схема системы ЦС по строкам: Кл – ключ; ЧД – частотный детектор; Огр – ограничитель; Тг – триггер.
Система работает по сигналам «вспышка». Эпюры сигналов в системе ЦС
по строкам показаны на рис. 3.18.
а) б) в)
Рис.3.18. Эпюры сигналов в системе ЦС по строкам:
U1 – сигналы «вспышки»; U2 – Сигналы на выходе ЧД; UУПР – выходные
сигналы управления схемы ЦС.
Ключ (Кл) выделяет из входного сигнала ПЦТС сигналы «вспышка». Пока на входе «вспышка» отсутствует, ключ разомкнут. При появлении сигнала «вспышка» ключ замыкается.
Частотный детектор (ЧД) преобразует импульсы сигналов «вспышка» в видеоимпульсы положительной или отрицательной полярности в зависимости от частоты заполнения сигналов «вспышка». При поступлении на вход ЧД «красной» вспышки (частота заполнения сигнала f0R = 4,406 МГц) на выходе ЧД появляется импульс положительной полярности. При поступлении на вход ЧД «синей» вспышки (частота заполнения сигнала f0B = 4,25 МГц) на выходе ЧД вырабатывается импульс отрицательной полярности (рис.3.18б). Ограничитель (Огр) пропускает на свой выход импульсы только положительной полярности. Таким образом, на установочный вход триггера (Тг) приходят импульсы только в «красные» строки ПЦТС. Триггер (Тг) управляет работой электронного коммутатора декодирующего устройства аналогично триггеру системы ЦС по полям (рис.3.12). Управление работой электронного коммутатора декодирующего устройства такое же, как и в системе ЦС по полям.