Разработка технической документации генератора телевизионных сигналов

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.РАЗЗАКОВА

Политехнический Колледж КГТУ им. И. Раззакова

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Радиотелевизионная аппаратура

На тему: Разработка технической документации генератора телевизионных сигналов

Выполнил (а): ст.гр. Таштанбеков Уларбек

Специальность:210308 Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники

Руководитель: преп. Политехнического колледжа КГТУ

Аспердиев Т.М.

Бишкек

2019 г.

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Назначение и классификация генератора телевизионных сигналов

1.2 Принцип работы генератора телевизионных сигналов

2. Специальная часть

2.1 Выбор контрольной измерительной аппаратуры

2.2 Расчет

Заключение

Список литературы

Введение

В данном курсовом проекте рассматривается разработка технической документации генератора телевизионных сигналов.

Современные цветные телевизоры, включая 3-6-го поколений, с потребительской точки зрения отличаются от своих предшественников не только такими преимуществами, как уменьшение потребляемой энергии, массы, габаритов, расширение сервисных возможностей, но и существенным повышением четкости и естественности изображения, которые в исправном телевизоре сохраняются в течение длительного времени, не требуя дополнительной настройки. Заводами-изготовителями принимаются так же меры по повышению надежности телевизоров, однако это не исключает их повреждаемости за счет старения и недостаточно высокого качества элементов и узлов (кинескопы, интегральные микросхемы, электрические конденсаторы и др.). В задачу телемастера, как известно, входит отыскивание поврежденного элемента, его замена и затем настройка телевизора с целью доведения его параметров до заданных норм, которые нередко «уходят» после замены неисправной детали. Быстрое и качественное выполнение этой задачи требует применения вспомогательных устройств, наиболее эффективным из которых является генератор телевизионных испытательных сигналов (ГИС). Например, после такой типичной ремонтной операции, как замена неисправного кинескопа, требуется сведение лучей в новом кинескопе. Приблизительное «на глаз» выполнение этой операции, как правило, не дает необходимых результатов, приводя к снижению качества изображения. При использовании ГИС сведение лучей кинескопа сводится к последовательному выполнению определенных действий, правильность которых, как и конечный результат, контролируются по испытательным изображениям на экране кинескопа.

ГИС обеспечивает ускорение поиска неисправности и объективность оценки результатов при ремонтно-настроечных работах.

К настоящему времени в периодической печати накопился немалый банк схем генераторов телевизионных испытательных сигналов, предназначенных для самостоятельного изготовления радиолюбителями, занимающимися ремонтом и настройкой телевизоров. Вместе с тем книжные издания, в которых обобщаются вопросы построения ГИС, составляют лишь несколько наименований, причем все они стали библиографической редкостью, хотя в них не отражены многие последние результаты в области конструирования любительных ГИС.

1. Теоретическая часть

1.1 Назначение и классификация генератора телевизионных сигналов

документация генератор телевизионный сигнал

Генератор сигналов -- это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический и т. д.), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Генераторы широко используются для преобразования сигналов, для измерений и в других областях. Состоит из источника (устройства с самовозбуждением, например, усилителя, охваченного цепью положительной обратной связи) и формирователя (например, электрического фильтра).

В авторском варианте генератор формирует следующие сигналы:

· сетчатое поле - состоит из изображения вертикальных и горизонтальных белых линий, образующих квадраты;

· шахматное поле - состоит из белых и черных клеток, в некоторые белые клетки вводятся вертикальные линии четкости;

· градации яркости - восемь вертикальных полос со ступенчатым убыванием яркости от белого к черному;

· красное поле;

· зеленое поле;

· синее поле;

· горизонтальные цветные полосы - красная; зеленая, синяя, бирюзовая;

· универсальная испытательная таблица, включает элементы всех вышеперечисленных изображений, позволяет комплексно оценить качество настройки телевизора.

Общие принципы определения координат сигналов изображения на экране телевизора, а также простой способ составления схем сквозных делителей частоты с любым коэффициентом деления изложены в радиолюбительской литературе. Поэтому остановимся лишь на характерных особенностях схемы При воспроизведении изображения широкоугольными цветными кинескопами теряется примерно 6% информации по горизонтали, и потому в простейших генераторах сигналов отпадает необходимость временного сдвига фронта строчного синхроимпульса (ССИ) относительно фронта строчного гасящего импульса (СГИ). Длительность кадровых синхронизирующих (КСИ) и гасящих импульсов (КГИ), а также временной сдвиг между ними -- стандартные. Ячейки сигналов сетчатого, точечного и шахматного полей должны иметь форму квадратов для определения горизонтального размера телевизионного изображения.

Рис. 1.1.1 Структурная схема генератора полного телевизионного сигнала

Генератор предназначен для оценки качества работы и настройки цветных и черно-белых телевизоров. Конечно, в LCD телевизорах настраивать чистоту цвета и сводить лучи нет необходимости, но иногда может потребоваться просто проверить работоспособность телевизора. Предлагаемый генератор ТВ сигналов вырабатывает полный телевизионный сигнал системы SECAM (а с дополнительным кодером - также и PAL), в котором взаимное расположение синхронизирующих и гасящих импульсов строк и полей, уравнивающих импульсов, составляющих сигнала цветовой синхронизации максимально приближены к требованиям стандарта.

В отличие от большинства любительских конструкций TEST TV, генератор формирует чересстрочный растр с числом строк 625. Частота кадров равна точно 50 Гц. Прибор обеспечивает цветовую синхронизацию как по полям, так и по строкам, что позволяет настраивать модули цветности любых модификаций.

Генераторы телевизионного испытательного сигнала PROMAX (генераторы тестового телевизионного сигнала) предназначены для генерирования испытательных телевизионных сигналов. Они имеют широкий набор функций, которые позволяют проверить и протестировать различное телевизионное оборудование, в т.ч. и приемники телевизионного сигнала.

Принцип действия генератора заключается в последовательном переборе адресов ПЗУ, в котором запрограммирована выводимая на экран информация. Это позволяет сравнительно простыми средствами получить различные испытательные изображения.

Телевизиомнный сигнамл -- совокупность электрических сигналов, содержащая информацию о телевизионном изображении и звуке. Телевизионный сигнал может передаваться по радио или по кабелю. Термин употребляется в большинстве случаев применительно к аналоговому телевидению, потому что цифровое оперирует таким понятием, как поток данных.

Полный телевизионный сигнал цветного аналогового телевидения представляет собой совокупность трёх сигналов: видеосигнала, несущего информацию о яркости изображении, цветной поднесущей с закодированной информацией о цвете изображения, и звукового сигнала. Каждый из перечисленных сигналов для передачи на расстояние использует свою несущую частоту, которая определяется конкретным стандартом телевизионного вещания и номером используемого канала. Разница несущих частот видеосигнала и звука строго стандартизирована в каждой стране и не зависит от используемого номера канала вещания. В России принят аналоговый вещательный стандарт, предусматривающий фиксированную разницу несущих видеосигнала и звука в 6,5 МГц.

Генераторы, используемые при ремонте и настройке телевизоров, можно разделить на две группы:

1. генераторы, которые применяют только совместно с дополнительными приборами в основном с осциллографами, например, генераторы стандартных сигналов, генераторы качающейся частоты;

2. генераторы, формирующие сигналы специальной формы, с помощью которых на экране контролируемого телевизора получают изображения в виде испытательных таблиц.

Наибольшее распространение при обслуживании телевизоров получили генераторы второй группы. Именно их принято называть генераторами телевизионных испытательных сигналов (ГТИС или упрощенно ГИС). Такие генераторы позволяют оценивать соответствие параметров телевизора техническим требованиям и отыскивать неисправность посредством визуального наблюдения воспроизводимого изображения или с помощью осциллографа путем сравнения осциллограмм, снятых в контрольных точках с указанными на принципиальной схеме телевизора.

Существует много испытательных таблиц, которые содержат изображения, позволяющие контролировать следующие основные параметры и устройства телевизора:

1. формат изображения и его центрирование;

2. нелинейные и геометрические искажения растра;

3. яркость и контрастность;

4. четкость изображения;

5. статический и динамический баланс белого;

6. точность фиксации уровня черного;

7. стабильность размеров растра;

8. точность статического и динамического сведения лучей кинескопа;

9. переходные искажения в канале яркости;

10. УПЧИ;

11. АПЧГ;

12. АРУ;

13. цепи стабилизации высокого напряжения;

14. прохождение сигналов цветных поднесущих через канал цветности;

15. правильность воспроизведения основных и дополнительных цветов;

16. насыщенность цвета в смежных строках;

17. равенство уровней поднесущих прямого и задержанного сигналов;

18. правильность настройки устройств коррекции низкочастотных и высокочастотных предыскажений;

19. точность установки нулевых точек дискриминаторов;

20. значение уровней цветоразностных сигналов;

21. правильность настройки устройств цветовой синхронизации;

22. правильность матрицирования, определяющего соотношение уровней сигнала яркости и цветоразностных сигналов на электродах кинескопа и др.

Первые 13 из перечисленных параметров и устройств можно контролировать с помощью испытательных таблиц черно-белого изображения, остальные требуют применения цветных испытательных таблиц.

Виды ГИС.

Обязательным условием работы всех ГИС является формирование полного телевизионного сигнала (ПТС при черно-белом изображении или ПТЦС при цветном). ПТС в ГИС содержит два типа сигналов: основные и вспомогательные. К основным относятся сигналы испытательных таблиц, к вспомогательным - синхронизирующие и гасящие импульсы строк и полей, импульсы врезок и управляющие (рис.1). С точки зрения точности и полноты ПТС генераторы испытательных сигналов можно разделить на два вида:

1. генераторы, формирующие вспомогательные сигналы в соответствии с требованиями нормалей на видеосигнал;

2. генераторы, формирующие упрощенные вспомогательные сигналы, отличающиеся как по составу, так и по параметрам от требований нормали, но обеспечивающие возможность контроля основных параметров телевизора по испытательным (основные сигналы) изображения на его экране. Генераторы второй группы, как правило, существенно проще и дешевле чем генераторы первой группы, их легко можно изготовить самостоятельно, причем лучшие образцы упрощенных ГИС мало уступают стандартным по функциональным возможностям и качеству испытательных изображений.

Следует отметить, что основная часть испытательных изображений в современных ГИС формируется цифровым методом. Это обеспечивает высокую точность и временную стабильность испытательного сигнала. Элементную базу таких ГИС составляют цифровые микросхемы.

Генераторы телевизионных сигналов предназначены для создания сложных импульсных сигналов, обеспечивающих построение на экране телевизионных приемников различных текстовых изображений -- от изображения шахматного поля до тестовой заставки. Эти сигналы содержат не только импульсные испытательные сигналы, но и стандартные импульсы синхронизации телевизионных приемников и мониторов. Это позволяет оценивать степень геометрических искажений экрана, работу синхронизации и цветовых систем. Возможна оценка геометрического разрешения изображения и проверка тракта звукового сопровождения.

Генераторы реализуют тестовые сигналы в стандартах PAL, SECAM и др. Как правило, генераторы телевизионных сигналов имеют встроенный радиочастотный генератор и модулятор для создания стандартных радиосигналов.

У нас используется телевизионный стандарт SECAM. Однако имеется множество устройств (кассетные видеомагнитофоны, DVD-проигрыватели), использующих и другие стандарты, например PAL и NTSC. В связи с этим большинство современных телевизоров и телевизионных мониторов поддерживает различные стандарты телевизионного вещания.

Рис.1.1.2 Внешний вид генератора телевизионных сигналов

1.2 Принцип работы генератора телевизионных сигналов

Генератор телевизионных измерительных сигналов предназначен для использования в комплексе аппаратуры автоматического измерения основных качественных показателей телевизионных трактов линий связи, радиопередающих телевизионных станций, трактов аппаратно-студийных комплексов, радиорелейных, тропосферных и космических линий связи цветного телевидения по испытательным сигналам, вводимым в интервал кадрового гасящего импульса, или по периодическим испытательным сигналам согласно рекомендациям международных организаций. Структурная схема генератора Г6-35 приведена на рисунке 1.2.1.



Рис 1.2.1 Структурная электрическая схема прибора

В состав структурной схемы прибора входят следующие блоки:

МК-микропроцессор, предназначенный для управления всеми режимами работы прибора посредством реализации программ, записанных в ПЗУ;

КС - устройство сопряжения, через которое осуществляется сопряжение МК со всеми цифровыми устройствами прибора;

УО - устройство отображения информации, отображающее состояния прибора при помощи цифрового табло и светодиодов.

КМУ - коммутационное устройство; предназначено для связи оператора с МК;

ФИС - формирователь импульсных сигналов; формирует все временные интервалы, определяющие длительности и местоположение элементов измерительных сигналов, подстройки генератора по внешнему ТВ сигналу, определения места введения и гашения сигналов испытательных строк, формирования длительности и местоположения импульсов синхронизации осциллографа;

СС - синхроселектор, служащий для выделения из полного ТВ сигнала синхросигналов, подстройки по ним задающего генератора и всего прибора, кадровой синхронизации ФИС, формирования сигнала срыва синхронизации при выходе из нормы параметров внешнего ТВ сигнала;

БВС - блок введения сигналов, предназначенный для суммирования формируемых прибором измерительных сигналов с внешним ТВ сигналом, поступающим на основной вход прибора, гашения определенных испытательных строк во внешнем ТВ сигнале, передачи внешнего ТВ сигнала с основного входа на основной выход прибора без искажений;

БГС - блок генераторов сигналов, предназначенный для формирования элементов измерительных сигналов и состоящий из шести функциональных узлов:

ГПЧ - генератор пакетов частот, формирующий шесть пакетов синусоидальных колебаний с частотами 0,5; 1; 2; 4; 4,8; 5,8 МГц;

ГКЧ - генератор качающейся частоты, формирующий синусоидальные сигналы качающейся частоты в диапазоне от 0,5 до 8,5 МГц;

ГГС - генератор гармонических сигналов, формирующий синусоидальные сигналы цветовой синхронизации, насадки частотой 1,2 МГц;

ГН - генератор насадок, формирующий по форме и амплитуде сигналы насадок с частотой цветовой поднесущей;

МСИ - модулятор синусквадратичных импульсов, формирующий сложные синусквадратичные импульсы с длительностью 1 и 2 мкс;

ГСИ - генератор синусквадратичных импульсов, формирующий синусквадратичные импульсы с длительностью 80 и 160 нс, а также прямоугольные импульсы с длительностью фронта и среза 80 и 160 нс;

ФК - формирователь кода, предназначенный для выбора кода сигналов опознавания;

ФС - формирователь сигналов, предназначенный для суммирования всех элементов измерительных сигналов, из ослабления при помощи встроенного аттенюатора и передачи сформированных измерительных сигналов на БВС; формирования синхросмеси и импульсов синхронизации осциллографа по форме и амплитуд.

Принцип работы прибора заключается в том, что после включения прибора МК инициирует необходимые состояния (запрограммированное в его ПЗУ) всех схем прибора. Это состояние отображается на УО. Оператор с помощью КМУ (в режиме управления «местный») устанавливает необходимые режимы, сигналы и их параметры. МК, получив запрос от КМУ, инициирует программы, соответствующие указаниям оператора, и программирует ФИС на выбранный режим работы с указанными параметрами, Фис формирует импульсные сигналы в ТТЛ-уровнях, поступающие на БГС, где происходит формирование элементов измерительных сигналов по форме и амплитуде. Затем все элементы измерительных сигналов суммируются в ФС и через измерительный аттенюатор поступают на БВС, где происходит их суммирование или с внешним ТВ сигналом (в режиме сигналов «Введение строк») или с сигналами синхросмеси, поступающими с СС. Синхронизация прибора осуществляется при помощи синхроселектора СС.

Прибор имеет следующие режимы работы:

- по управлению параметрами - местный и дистанционный;- по управлению режимом сигналов - периодический, непериодический с введением, введение синхросмеси, введение строк и обход;

- по синхронизации прибора - внешняя и внутренняя.

2. Специальная часть

2.1 Выбор контрольной измерительной аппаратуры

Контрольно-измерительные приборы -- устройства для получения информации о состоянии технологических процессов путем измерения их параметров (температур, давлений, расходов, уровней).
К контрольно-измерительным приборам относятся первичные приборы и измерительные преобразователи.

Первичные приборы могут быть показывающими, сигнализирующими, самопишущими и с дистанционной передачей показания на расстоянии (к вторичному прибору).

К измерительным преобразователям относятся датчики и преобразователи, работающие в комплекте со вторичными или регулирующими приборами.

Вторичные приборы -- устройства, воспринимающие сигналы от первичного прибора или передающего измерительного преобразователя и преобразующие его в форму, удобную для восприятия информации диспетчером и обслуживающим персоналом. Они могут быть показывающими, регистрирующими (самопишущие, печатающие) и комбинированными. Вторичные приборы устанавливают на щитах и в шкафах в местах, наименее подверженных вибрации и влиянию электромагнитных полей.

Базовые принципы проведения измерений с помощью универсального цифрового вольтметра (ЦВ) Измерение тока, напряжения или сопротивления возможно как непосредственно измерительным прибором, так и косвенно через вычисление нужного параметра по известным формулам.

Косвенные измерения применяются в тех случаях, когда измерение непосредственно того или иного параметра технически невозможно. В частности, результат измерения сопротивления резистора, включенного в схему будет неверным, поскольку к резистору подключены другие элементы схемы (например, диоды, транзисторы, другие резисторы и т.д.). В этом случае прибор покажет величину сопротивления относительно точек подключения измерительного устройства в цепь, а не самого резистора. Рассмотрим методы проведения непосредственного и косвенного измерений тока, напряжения и сопротивления. Измерение тока

1. В режиме измерения тока ЦВ можно полагать амперметром, с малым практически не влияющим на измеряемую цепь внутренним сопротивлением. В электрическую цепь амперметр включается последовательно! Для измерения тока необходимо сделать разрыв в том месте цепи, где нужно измерить ток. Затем в точки разрыва подключить сигнальные провода ЦВ, предварительно переведя его в режим измерения тока. Поскольку внутреннее сопротивление амперметра весьма малу, точки разрыва цепи получаются вновь соединенными, и через амперметр протекает измеряемый ток.

1. Используя закон Ома, рассчитывают величину тока Ix, протекающего через резистор (конденсатор, катушку индуктивности) с известными сопротивлением R (XC, XL) и напряжением Ux на данном компоненте: x x U I R x x C U I X ; x x L U I X . Напряжение Ux определяется с помощью вольтметра. Измерение напряжения 1. В режиме измерения напряжения ЦВ имеет достаточно большое внутреннее сопротивление, чтобы не оказывать заметного влияния на электрическую цепь при измерении, т.е. представляет собой обычный вольтметр. В электрическую цепь вольтметр включается параллельно! 2. Напряжение Ux на резисторе (конденсаторе, катушке индуктивности) с известными сопротивлением R (XC, XL) и током Ix 25 определяется с помощью закона Ома: U I R x x ; U I X x x C ; U I X x x L . Ток Ix измеряется непосредственно амперметром. Измерение сопротивления. 1. В режиме измерения сопротивления ЦВ подключается к элементу таким образом, чтобы обеспечить протекание прецизионного тока прибора через него от одного конца сигнального провода к другому (рис. 20). 2. Сопротивление резистора определяется в соответствии с законом Ома: х R R U R I . Ток IR и напряжение UR на резисторе определяются с помощью измерительных приборов.

Вольтметр (вольт + гр. мефсещ измеряю) -- измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

В данной статье мы представим еще один прибор из этой серии -- генератор телевизионных испытательных сигналов АНР-3126, предназначенный для оценки качества изображения и устранения имеющихся искажений непосредственно на экране телевизора при отображении испытательных сигналов в стандарте SECAM, поступающих на видеовход телевизора. Такой прибор незаменим при оценке качества изображения черно-белых и цветных телевизоров, а также телевизионных мониторов, особенно это актуально после проведения ремонта в процессе настройки основных параметров, таких как линейные размеры изображения, линейность изображения по горизонтали и вертикали, качество сведения лучей, статический и динамический баланс белого, правильность цветопередачи, тянущиеся продолжения, правильность настройки детекторов цветоразностных сигналов, правильность матрицирования и т. п. Конструктивно генератор АНР3126 (рис. 1) представляет собой внешний настольный модуль-приставку к ПК и выполнен на базе 12-разрядных цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) с частотой тактирования 80 МГц, что позволяет обеспечить высокое качество формируемых сигналов. Связь с ПК осуществляется через интерфейс USB 1.1 или параллельный порт, работающий в EPP режиме. Генератор обеспечивает выдачу на аналоговом выходе (канал «А») одного из выбранных пользователем испытательных телевизионных сигналов, а на другом аналоговом выходе (канал «В») -- полной синхросмеси в соответствии с ГОСТ 7845-92. Для синхронизации с внешними устройствами предназначен выход «Синхронизация вход/выход», на котором после запуска генерации появляются положительные импульсы с частотой строк и уровнем TTL, синхронные со строчными синхроимпульсами на аналоговых выходах прибора. Номинальная амплитуда сигнала на аналоговых выходах на нагрузке 75 Ом или 1 МОм в соответствии с ГОСТ 18471-83 и ГОСТ 7845-92 составляет -0,3...+0,7 В. Прибор позволяет плавно регулировать амплитуду видеосигнала в пределах от 0,25 В до 1,5 В, амплитуду синхросигналов -- в пределах от 0 В до -0,5 В, а также уровень «черного» в пределах от 0 до 1 В, при этом уровень гашения составляет величину 0±0,01 В.

Рис.2.1.1 Генератор измерительных телевизионных сигналов

Программное обеспечение генератора АНР-3126 совместимо с любой операционной системой Windows -- от Windows 98 до Windows XP. При этом компьютер, к которому он подключен, должен иметь не менее 10 Мбайт свободного дискового пространства, не менее 8 Мбайт оперативной памяти (без учета памяти, необходимой для работы самой операционной системы), а также интерфейсы USB 1.1 или LPT в режиме EPP. Для использования звуковых сообщений в процессе работы программы подойдет любая Windows-совместимая аудиосистема. В принципе, программа будет нормально работать на компьютере с любым процессором семейства Pentium, но для ускорения процесса загрузки данных целесообразнее использовать процессор с частотой не менее 400 МГц. Мы не станем подробно останавливаться на преимуществах виртуальных приборов по сравнению с автономными -- они хорошо известны: это мобильность, большой экран с хорошим разрешением, неограниченные ресурсы по обработке результатов измерений и т. п. Программное обеспечение (ПО) генератора АНР-3126 обеспечивает простое, интуитивно понятное управление прибором. Так, для выбора нужного сигнала достаточно нажать мышью кнопку с символическим рисунком соответствующего сигнала. При этом по желанию пользователя возможен выбор режима работы, при котором выход из программы и отключение от компьютера по интерфейсу не приводит к исчезновению сигналов на выходах прибора. Для облегчения освоения работы с прибором программа снабжена «всплывающими подсказками» -- краткими текстовыми пояснениями по использованию каждого элемента управления, а также полноценной помощью в стиле «Windows». Главное окно программы приведено на рис. 2. Его основным элементом является набор кнопок с символическими изображениями доступных стандартных испытательных сигналов.

Рис.2.1.2 Главное окно программы измерения сигналов

Управление генератором сводится к выбору необходимого сигнала нажатием кнопки мыши на кнопке с изображением выбираемого сигнала, загрузки в память прибора и запуска генерации с помощью кнопок «Загрузить» и «Запустить». После этого на выходе «Канал А» вырабатывается видеосигнал, на выход «Канал В» подается стандартная синхросмесь, а на выход синхронизации -- синхроимпульсы с частой строк и уровнем ТТЛ. В любой момент времени пользователь может остановить и запустить генерацию повторно без перезагрузки сигнала. В строке состояния главного окна программы постоянно отображается информация о выбранном в данный момент сигнале и интерфейсе, используемом для связи прибора с ПК. Программная регулировка амплитудных параметров сигнала осуществляется с помощью панели «Управление». Пользователь может регулировать амплитуду видеосигнала (уровень «белого») и синхронизирующих импульсов, а также уровень «черного». Допускается включение и исключение из сигнала цветовой поднесущей, а также выбор вида цветовой синхронизации из предусмотренных в ГОСТ 7845-92.

Рис.2.1.3 Панель «Просмотр осциллограммы»

«Осциллограмму» результирующего сигнала целиком и построчно можно просмотреть с помощью панели «Просмотр осциллограммы» (рис. 3). Эта функция особенно удобна для визуального наблюдения результатов регулировки амплитудных параметров сигнала. С помощью команд всплывающего меню панели просмотра осциллограммы испытательные сигналы, используемые в программе, могут быть сохранены в ПК в численном виде или в виде изображений («осциллограмм»). Численные данные сохраняются в универсальном формате электронных таблиц «CSV», которые можно обрабатывать в стандартных текстовых (типа «Блокнот») и табличных (типа MS Excel) редакторах. При этом пользователь, в случае необходимости, может изучить сигнал значительно подробнее, чем на осциллограмме в штатной программе прибора. Изображения сигналов могут сохраняться в растровом формате BMP или в векторных форматах WMF или EMF. Кроме того, пользователь имеет возможность распечатать на цветном или черно-белом принтере весь сигнал целиком или выбранную его часть. Программное обеспечение прибора предоставляет широкие возможности по настройке пользовательского интерфейса. Оператор может менять цвета элементов графиков, включать и отключать озвучивание событий, всплывающие подсказки, настраивать параметры соединения, печати, работы программы. Можно загрузить произвольный рисунок в качестве фона рабочих панелей, при этом программа, пожеланию пользователя, может подстроить цветовую гамму рисунка в соответствии с системным цветом окон, или наоборот -- поправить системный цвет в соответствии с загруженным рисунком. Специальные возможности рабочих окон программы -- «сворачивание» и «разворачивание» (окно остается на месте, но его высота уменьшается до высоты строки заголовка), «прилипание» (окна передвигаются по экрану как единое целое) и «плавающая панель» (окно всегда изображается поверх других окон) -- позволяют оптимально использовать пространство рабочего стола.

Рис.2.1.4 Сигнал черно-белой рамки

Все настройки программы и прибора автоматически сохраняются при выходе из программы и восстанавливаются при следующем запуске. Кроме того, можно сохранить файлы с наиболее часто используемыми конфигурациями, что позволяет в дальнейшем просто загрузить нужный файл вместо длительной перенастройки параметров. Для проверки надежности работы программа позволяет в любой момент времени проверить качество связи прибора с компьютером по выбранному интерфейсу. Теперь остановимся подробнее на испытательных сигналах, которые наиболее часто применяются на практике при настройке телевизора после его ремонта (в порядке использования). Перед работой с сигналами должны быть установлены нормальные и удобные для наблюдения параметры яркости, контрастности и фокусировки. При этом необходимо иметь ввиду, что перед регулировкой параметров изображения на экране телевизора нужно быть уверенным в том, что все питающие напряжения во всех блоках телевизора соответствуют номинальным значениям, а кадровая и строчная синхронизация устойчивы. Сигнал черно-белой рамки по контуру видимой части экрана из белых и черных прямоугольников с белыми линиями в середине черных прямоугольников (рис. 4) необходим для регулировки правильного размера изображения и обычно используется вначале настройки, т. к. размер изображения определяется параметрами строчной развертки и от этой регулировки зависят результаты большинство остальных регулировок.

В этом же сигнале присутствуют элементы для оценки четкости изображения, состоящие из набора вертикальных полос, соответствующих 200, 300, 400 и 500 штрихам на активной строке. Эти элементы позволяют оценить полосу пропускания видеотракта телевизора по визуальной различимости каждого набора штрихов. При этом чем более плотные штрихи различимы на экране, тем шире полоса пропускания видеотракта, тем более мелкие детали видны на изображении. Наличие окраски на этом сигнале при включенной цветности указывает на паразитное прохождение сигнала яркости в канал цветности. При отключении цветности паразитная цветовая окраска данного сигнала исчезает.

Рис.2.1.5 Сигнал центрального белого креста на черном фоне

С помощью этого сигнала изображение пересечения вертикальной и горизонтальной линий креста при настройке устанавливается в геометрическом центре экрана. Этот же сигнал используется для контроля и настройки статического сведения лучей. Правильно настроенное сведение не дает цветных окантовок на белых линиях креста.

Рис.2.1.6 Сигнал черно-белого шахматного поля

Сигнал черно-белого сетчатого поля предназначен для регулировки линейности изображения по вертикали и по горизонтали, а также для субъективной оценки фокусировки луча и геометрических искажений изображения. При настройке добиваются одинаковых размеров ячеек сетки по горизонтали и вертикали по краям изображения. Поэтому же сигналу можно проверить и, при необходимости, устранить подушкообразные и бочкообразные искажения изображения. При регулировке динамического сведения лучей по этому сигналу добиваются отсутствия цветных окантовок на линиях сетки по краям изображения. Сигнал сетчатого поля с точками и сигнал точек предназначен для регулировки фокусировки изображения по всему полю. Сигнал черно-белого шахматного поля (рис. 6) также предназначен для оценки геометрических искажений изображения, его центровки, наличия тянущихся искажений на границах черного и белого квадратов, а также для предварительной проверки баланса белого, качества настройки частотных детекторов и цветовой синхронизации по отсутствию цветовых оттенков на черных и белых квадратах.

Рис.2.1.7 Сигнал цветных вертикальных полос

По наличию розовой окраски белых квадратов определяется нарушение настройки частотного цветоразностного дискриминатора R-Y, а голубой окраски -- B-Y.

Таким образом, по своим техническим характеристикам, разнообразию испытательных сигналов и простоте управления генератор телевизионных испытательных сигналов АНР-3126 может с успехом конкурировать с аналогичными приборами. Хочется надеяться, что этот недорогой, удобный и надежный прибор понравится специалистам, занимающимся оперативным контролем оборудования телевизионных центров, а также проверкой, настройкой, ремонтом и обслуживанием видеотрактов телевизионной аппаратуры.

2.2 Расчет

Предельные эксплуатационные данные транзистора:

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ = 25…75

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер Uкэ = 12 В

Постоянное напряжение эмиттер-база Uэб = 3 В

Постоянный ток коллектора Iк = 50 мА

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Pк = 150 мВт

Температура p-n перехода = +85оС

Граничное напряжение при Iэ = 10 мА, не менее 15 В

Обратный ток коллектора при Uкб = 5 В не более 2мкА

Обратный ток эмиттера при Uэб = 3 В не более 1000 мкА

Расчет элементов схемы АГ с учетом заданных параметров

Расчет усилителя с эмиттерной стабилизацией и фиксированным напряжением на базе



Нулевое приближение

Таблица 1

Входные характеристики транзистора 1Т308А

Uкэ=0В
Iб, мкА	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
Uбэ, мВ	118	141	151	161	168	173	177	181	185	188
Uкэ=5В
Iб, мкА	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
Uбэ, мВ	215	241	256	266	275	282	287	292	297	301

Таблица 2

Выходные характеристики транзистора 1Т308А

Iб, мА	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
Uкэ, В	Iк1, мА	Iк2, мА	Iк3, мА	Iк4, мА	Iк5, мА	Iк6, мА	Iк7, мА	Iк8, мА	Iк9, мА	Iк10, мА
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0,25	0,432	0,890	1,450	2,040	3,720	4,520	5,680	6,780	7,860	8,460
0,5	0,474	1,044	1,730	2,450	4,140	5,060	6,120	7,320	8,520	9,890
1	0,486	1,068	1,950	2,810	4,500	5,440	6,600	7,820	8,940	10,540
1,5	0,490	1,080	2,052	2,990	4,680	5,700	6,900	8,120	9,320	10,920
2	0,500	1,110	2,070	3,120	4,800	5,820	7,140	8,340	9,600	11,120
5	0,540	1,230	2,370	3,540	5,280	6,300	7,740	9,060	10,440	11,820
9	0,600	1,380	2,574	3,900	5,700	6,900	8,400	9,720	11,280	12,560

На входной характеристике находим точку покоя, данная точка будет находится на линейном участке. Расположим точку покоя так, чтобы Uвх полностью находилась на линейном участке и при этом напряжение в точке покоя имело минимально возможное значение. По условию действующее значение Uвх=5 мВ, тогда амплитудное значение будет мВ и ширина зоны будет равна 14,142 мВ. Положение точки покоя примем равным Uбэ0=289 мВ и соответствующее ему значение Iб0=146 мкА.

На выходной характеристике находим значение тока покоя коллектора Iк0=8,136 мА

Uкэ0=5 В

URЭ =(0,05..0,1)Ек=1,2 В

Iд.=(3...5) Iб0=5 Iб0 =730 мкА

Находим сопротивление цепи коллектора

Ом

Находим сопротивление цепи эмиттера

Ом

Ом

Ом

Ф = 24,49 нФ

Строим нагрузочную характеристику:

Для этого необходимо определить точки пересечения нагрузочной характеристики с осями на выходной характеристике.

1) при Uкэ=0:

мА

2) при Iк=0:

В

По нагрузочной характеристике строится проходная характеристика Iк(Uвх), и выбирается новая точка покоя.

Таблица 3

Iк, мА	0,540	1,230	2,370	3,540	5,280	6,300	7,740	9,060	10,440	11,820
Iб, мкА	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
Uбэ, мВ	215	241	256	266	275	282	287	292	297	301

Первое приближение

Из проходной, выходной и входной характеристик находим Uбэ0, Iк0, Iб0 и Uкэ0, для новой точки покоя.

Iк0=8,2 мА Uбэ0=289 мВ Iб0=146 мкА Uкэ0=5,3 В

Находим сопротивление цепи коллектора

Ом

Находим сопротивление цепи эмиттера

Ом

Ом

Ом

Ф = 25,05 нФ

Строим нагрузочную характеристику:

Для этого необходимо определить точки пересечения нагрузочной характеристики с осями на выходной характеристике.

1) при Uкэ=0:

мА

2) при Iк=0:

В

На этом расчеты можно закончить, потому что нагрузочная линия практически не отличается от нагрузочной линии в нулевом приближении.

Коэффициент усиления по напряжению:



Коэффициент передачи по току:

Заключение

В практической части был разработан транзисторный генератор заданной частоты и выходного напряжения. Были рассчитаны его основные блоки. Обоснован выбор автогенератора, а также сделан расчет схемы усилителя и колебательного контура. Расчетные данные сверялись с данными полученными в ходе проведения эксперимента. Также представлена схема генератора.

Принцип действия генератора заключается в последовательном переборе адресов ПЗУ, в котором запрограммирована выводимая на экран информация. Это позволяет сравнительно простыми средствами получить различные испытательные изображения.

Генератор предназначен для оценки качества работы и настройки цветных и черно-белых телевизоров. Он вырабатывает полный телевизионный сигнал системы СЕКАМ, в котором взаимное расположение синхронизирующих и гасящих импульсов строк и полей, уравнивающих импульсов, составляющих сигнала цветовой синхронизации максимально приближены к требованиям стандарта. В отличие от большинства любительских конструкций, генератор формирует чересстрочный растр с числом строк Частота кадров равна точно 50гц. Прибор обеспечивает цветовую синхронизацию как по полям, так и по строкам, что позволяет настраивать модули цветности любых модификаций.

Список литературы

1. Электротехника: Учебник / Под ред. Бутырина П.А.. - М.: Academia, 2018. - 187 c.

2. Электротехника и электроника: иллюстрированное учебное пособие / Под ред. Бутырина П.А.. - М.: Academia, 2018. - 892 c.

3. Электротехника и электроника / Под ред. Петленко Б.И.. - М.: Academia, 2017. - 31 c.

4. Электротехника / Под ред. Бутырин П.А.. - М.: Academia, 2016. - 352 c.

Размещено на Allbest.ru

...