Conception de circuits d'amplificateurs de sortie. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Dans les modèles de téléviseurs couleur de chaque génération, les circuits ont changé de manière assez significative. Ces changements ont également affecté les amplificateurs vidéo de sortie, qui sont décrits dans le matériel publié. L'auteur fournit des informations intéressantes sur les paramètres des éléments du chemin vidéo, qui comprend des amplificateurs vidéo, explique pourquoi il est nécessaire d'étendre sa bande passante bien plus que la valeur standard de 6,25 MHz et donne des recommandations pour améliorer les amplificateurs vidéo des anciens. Téléviseurs.

L'amplificateur vidéo de sortie (VA), qui relie le processeur vidéo (VP) au tube cathodique, est un élément nécessaire et important de chaque téléviseur. Les questions de sa construction et de son calcul ont malheureusement été peu abordées dans la littérature nationale. Le seul livre contenant une description détaillée de tous les problèmes peut être considéré [1]. Cette lacune est en partie comblée par les informations présentées dans les ouvrages de référence de la série « Réparation » édités par la société Solon.

Des exigences élevées sont imposées aux VU : ils doivent fournir un coefficient de transmission CP élevé dans une très large plage de fréquences avec une distorsion minimale du signal. Il n'y a pas de condensateurs de transition dans le circuit VP-VU-kinéscope, et il s'agit d'un amplificateur CC à large bande avec des sorties haute tension connectées aux électrodes du kinéscope. De tels amplificateurs se caractérisent par une forte dépendance de leurs éléments constitutifs les uns par rapport aux autres. Pour cette raison, lors de l'examen des schémas VU possibles, il est nécessaire de prendre en compte à la fois les caractéristiques de conception du VU et les paramètres des signaux qu'ils génèrent, ainsi que les caractéristiques du kinéscope. Commençons par le maillon de sortie de cette chaîne - le kinéscope.

Tout kinéscope, comme on le sait, possède deux types d'entrées auxquelles un signal de modulation peut être appliqué : une cathode et une grille (modulateur) pour un kinéscope noir et blanc, des cathodes et des grilles (modulateurs) pour un kinéscope couleur.

Dans les téléviseurs domestiques en noir et blanc, le signal vidéo va presque toujours à la cathode du kinéscope, et le modulateur est soit connecté à un fil commun, soit des impulsions d'amortissement du faisceau lui sont fournies pendant le balayage inverse. La fourniture d'un signal vidéo au modulateur n'était pratiquée que dans les premiers modèles de téléviseurs. L'avantage de cette méthode était la possibilité de réduire la plage de tension de modulation. Cependant, cela nécessitait un signal de polarité positive, ce qui n'était pas cohérent avec l'utilisation établie plus tard de signaux de polarité négative (impulsions de synchronisation vers le bas) dans le chemin de couleur.

En règle générale, le VU de ces téléviseurs est à un étage et, avant l'avènement des transistors, était assemblé sur une lampe 6P9, 6P15P ou la partie pentode d'une lampe 6F4P et leurs analogues. Un tel VU est relativement simple. Les pièces utilisées définissent le mode de fonctionnement des lampes, constituent les circuits de correction OOS et de réponse en fréquence. Le circuit OOS a amélioré la linéarité des caractéristiques d'amplitude de l'appareil, ce qui a assuré une augmentation du nombre de gradations de luminosité distinctes jusqu'à la norme de huit niveaux de l'échelle de gris de la table de test. Les circuits de correction de réponse en fréquence, qui comprenaient initialement un nombre relativement important de bobines, maintenaient un coefficient de transmission CP constant dans la bande de fréquence du signal vidéo, ce qui créait les conditions permettant d'obtenir une image de bonne qualité. La bande passante d'un tel appareil atteint généralement 5...5,5 MHz.

Les amplificateurs à deux étages étaient rarement utilisés, soit pour compenser un gain insuffisant sur le trajet (par exemple, dans le téléviseur Znamya), soit pour augmenter la stabilité du balayage entrelacé (Rubin-110). Les téléviseurs noir et blanc modernes n'ont que des VU à transistors ; ils ne contiennent pas de bobines dans les circuits de correction de réponse en fréquence.

Une caractéristique des tubes cathodiques couleur équipés de trois projecteurs électro-optiques (EOP) peut être considérée comme la non-identité de l'intensificateur d'image, qui se manifeste par la différence dans leurs caractéristiques de modulation et de luminosité.

La caractéristique de modulation du tube intensificateur d'image est la dépendance du courant de faisceau IL sur la tension de modulation UM, déterminée par la fonction puissance : IL=f(UMg) où g est le coefficient de non-linéarité de la caractéristique de modulation. La valeur habituelle de g pour les cathodes des tubes cathodiques couleur de n'importe quelle entreprise est de 2,8 et légèrement plus élevée pour les modulateurs.

La nature parabolique de la caractéristique de modulation conduit au fait que sur l'écran, la différence entre les niveaux de luminosité des détails de l'image faiblement éclairés s'aggrave et la reconnaissance des détails dont la luminosité est proche du niveau de blanc dans le signal vidéo s'améliore. Selon [2], les détails les plus importants sont généralement situés dans la zone de plus grand éclairage et la meilleure qualité d'image est observée à gGEN=1,2, où gGEN est la non-linéarité du chemin de bout en bout. (du tube émetteur au tube récepteur). Étant donné que la non-linéarité spécifiée de la caractéristique de modulation est une propriété du kinéscope, les normes de télévision couleur prévoient l'utilisation de mesures du côté émission pour réduire la valeur gOTR au niveau indiqué ci-dessus.

Les caractéristiques de modulation du tube intensificateur d'image du même kinéscope ont non seulement des coefficients g différents, mais commencent également à différentes tensions de fermeture (extinction) du faisceau. Pour les kinéscopes indiqués, la propagation des tensions d'amortissement du faisceau était autorisée jusqu'à ±15 V. Tout cela a conduit au fait que lorsque la luminosité de l'image changeait, les champs blancs acquéraient une couleur d'une couleur ou d'une autre.

La caractéristique de luminosité de l'intensificateur d'image reflète les propriétés du kinéscope en tant que convertisseur signal-lumière et est exprimée par le rapport : L=lIL, où L est la luminosité du luminophore ; l est l'efficacité du luminophore (intensité de luminescence lorsqu'il est exposé au faisceau intensificateur d'image). La stabilité du paramètre l dans les anciens types de tubes cathodiques domestiques est faible, ce qui, au fil du temps, provoquait une coloration des champs blancs de l'image.

La non-identité et l'instabilité des paramètres g et l du tube intensificateur d'image nécessitent un réglage périodique de la balance des blancs. Atteindre la balance des blancs signifie compenser les changements dans l'efficacité des luminophores et la différence dans les caractéristiques de modulation de l'intensificateur d'image. La balance des blancs doit être maintenue sur toute la plage de réglage de la luminosité si elle est réglée en deux points : au niveau de luminosité minimum (balance des blancs au niveau des noirs - WBL) et à la luminosité optimale (balance des blancs au niveau des blancs - WBL). L'UBC est obtenu en combinant les points de départ des caractéristiques de modulation des trois tubes intensificateurs d'image, ce qui conduit à la suppression simultanée de tous les faisceaux. Après cela, le BBB est installé en donnant la même pente aux caractéristiques de modulation des trois tubes intensificateurs d'image (plus précisément, en donnant la même pente aux produits des caractéristiques d'amplitude du VP et du VU par la caractéristique de modulation de l'image tube intensificateur et caractéristique de luminosité du phosphore). Le BBCH et le BBB des téléviseurs de différents modèles sont réglementés différemment, en fonction de la conception du VP et du VU.

La modulation des rayons d'un kinéscope couleur est assurée de plusieurs manières, selon l'endroit où se produit la formation des signaux de couleur R, G et B : dans le kinéscope, VU ou VP.

La formation des signaux R, V, B dans un kinéscope a été utilisée dans les premiers téléviseurs couleur nationaux (Record-102, Rubin-401, Raduga-701, puis dans toutes les modifications de l'ULPTST). Comme le montre le schéma fonctionnel illustré à la Fig. .1, le signal de luminosité Y a été fourni aux cathodes du kinéscope connectées ensemble et les signaux de différence de couleur RY, GY, BY ont été fournis aux modulateurs. L'exposition simultanée aux signaux de luminosité et de différence de couleur a conduit à la formation d'un faisceau comme couleur modulée, par exemple : Y+(RY)=R.

L’utilisation de cette méthode de modulation nécessitait l’utilisation de quatre VU, ce qui s’est avéré complexe tant sur le plan structurel qu’opérationnel. Pour obtenir la gamme requise de signaux de sortie tout en maintenant le rapport de tension requis sur les cathodes et les modulateurs du kinéscope, il était nécessaire d'alimenter le VU avec une tension de 370 V. Réglage de l'UBC et du BBB grâce à la présence de 12 réglages les points interconnectés par courant continu dans les téléviseurs ULPTST sont une procédure à forte intensité de main-d'œuvre, effectuée de manière cyclique plusieurs fois. Selon [3], les distorsions dans le canal de luminosité des téléviseurs ULPCT créées par le détecteur vidéo, le chemin de luminosité et l'unité de contrôle atteignent 12 %.

La non-linéarité du chemin de couleur est encore plus élevée. Il est créé par des démodulateurs (25 % chacun), des amplificateurs de signal de différence de couleur (10 % chacun) et un VU (15 % chacun). En général, la non-linéarité totale du canal de luminosité, du chemin de chrominance et du VA dans les téléviseurs ULPTST peut être égale à 50 %. Les principales raisons en sont l'échec de la méthode de génération des signaux R, V, B, l'imperfection des démodulateurs de chrominance, du VU et de la matrice du signal vert, dans laquelle la composante constante a également été partiellement perdue.

Les valeurs énumérées peuvent surprendre le lecteur habitué au fait qu'en ingénierie audio, la non-linéarité admissible est mesurée en fractions de pour cent. Le fait est que la non-linéarité est perçue différemment par l’audition et la vision humaines. La distorsion de l'image se manifeste par une diminution du nombre de dégradés de luminosité et de saturation des couleurs reproduits, une réduction de la palette de couleurs, une coloration des champs blancs, une diminution de la clarté horizontale et verticale et une détérioration de la netteté des limites des détails . Tous ces types de distorsions sont causés par un certain nombre de raisons, décrites en détail dans [2], dont les principales sont la non-linéarité de la caractéristique d'amplitude et la réponse en fréquence du VP et du VU. De plus, ils peuvent être causés par le propriétaire du téléviseur qui a mal réglé la luminosité, le contraste et la saturation de l'image lorsque la balance des blancs est désactivée.

En raison de la très grande non-linéarité des trajets des téléviseurs ULPCT, la correction gamma mentionnée ci-dessus dans les centres de télévision n'a pas pu améliorer de manière significative les caractéristiques de l'image. Une amélioration ne s'est produite qu'avec l'avènement des téléviseurs de troisième génération, lorsque les circuits de tous les composants ont considérablement changé.

Dans les téléviseurs commercialisés après ULPTST, les signaux R, V, B étaient générés soit dans le VU, comme le montre le schéma fonctionnel de la Fig. 2, ou dans le VP (selon le schéma de la Fig. 3). Dans tous ces cas, les signaux reçus arrivent aux cathodes du kinéscope dont les modulateurs sont connectés à un fil commun.

La formation de signaux R, V, B dans une unité de contrôle est assez rarement utilisée. Un exemple d'un tel VU peut être utilisé dans le téléviseur SHIVAKI-STV202/208 [4].

Le diagramme schématique du VU est présenté sur la Fig. 4. Le processeur vidéo DA1, ayant généré les signaux de chrominance C et de luminosité Y, transmet le premier d'entre eux aux détecteurs SECAM de la puce DA2, et le second aux émetteurs des transistors VU. À la suite du traitement du signal C dans la puce DA2, des signaux de différence de couleur RY, GY, BY sont obtenus, fournis aux bases des transistors du VU correspondant. L'addition de signaux dans les transistors conduit à la formation de signaux de couleur R, G et B au niveau de leurs collecteurs.

Chaque VU utilise un transistor large bande haute tension moderne 2SC2271D, qui fournit une bonne réponse en fréquence avec les circuits de correction les plus simples : C2R5 dans le VU(RY) et leurs analogues dans d'autres. Le VU est une cascade avec une charge résistive, assemblée selon un circuit avec un OE. Les caractéristiques de fonctionnement d'une telle cascade sont décrites dans [1], où sont également données les formules de calcul des valeurs des résistances et des condensateurs qui y sont inclus. Les commandes de réglage de l'UCU sont les résistances de réglage du niveau de noir, disponibles dans les trois VU. Le BBB est installé avec des résistances qui modifient l'oscillation du signal dans le VU (GY) et le VU (BY). Le régulateur d'oscillation de signal n'est pas fourni dans le VU(RY).

La formation de signaux R, V, B est la plus largement utilisée dans les processeurs vidéo (VP). Ces VP peuvent être divisés en trois groupes selon la méthode utilisée pour régler la balance des blancs : manuel, automatique, microcontrôleur. La conception du circuit du VU pour le VP de chaque groupe est différente.

Considérons d'abord le VU du VP avec réglage manuel de la balance des blancs. Commençons par l'UPIMCT TV. Trois modules M2-4-1 sont installés sur la carte BOS de cet appareil, chacun servant de VU d'une des couleurs primaires, assemblés selon un circuit avec une charge résistive. Chaque VU contient cinq transistors. La conception et le fonctionnement du module sont décrits dans [3]. Les détails liés au réglage de la balance des blancs se trouvent sur la carte BOS. Par rapport aux téléviseurs ULPCT, le réglage dans UPIMTST est devenu plus simple : il n'a que six points de réglage (cela est également typique pour d'autres appareils du groupe considéré).

Dans le même temps, la conception du VU de ces téléviseurs s'est avérée très complexe : ils contiennent plus de 100 pièces, soit deux fois plus que dans l'ULPTST, et bien plus que dans n'importe lequel des VU considérés ci-dessous. La non-linéarité des démodulateurs dans le chemin de chrominance est restée au niveau de l'ULDC et dans les amplificateurs de signaux de différence de couleur a augmenté jusqu'à 14 %. Les distorsions dans le périphérique hôte et le chemin de luminosité ont été réduites à 8 %. La non-linéarité totale a diminué à 42 %.

Dans [1], une version légèrement plus complexe de l'unité de contrôle pour UPIMCT sur sept transistors a été proposée. Sa principale différence avec le module M2-4-1 est la construction de l'étage de sortie selon un circuit avec une charge active. La cascade est assemblée sur deux transistors KT940A, dont le premier est un amplificateur de classe AB et le second est un amplificateur de flux de courant d'émetteur disponible dans [1] et dans [5].

Les avantages d'un VU avec une charge active par rapport à un VU avec une charge de résistance incluent une réduction de moitié (de 4 à 2 W) de la consommation électrique et des distorsions non linéaires, et la possibilité d'augmenter les valeurs nominales des résistances dans les circuits collecteurs. Étant donné que le signal de sortie provient de l'émetteur-suiveur, la construction des circuits de correction de réponse en fréquence est simplifiée.

En figue. La figure 5 montre un diagramme schématique du courant alternatif utilisé dans le téléviseur 3USTST avec le module couleur MC-2. C'est un amplificateur avec une charge active. La résistance R3 est utilisée pour transmettre la tension OOS au préamplificateur de signal (dans notre cas, le canal R), situé dans VP DA1. OOS garantit une réduction de la non-linéarité de l'amplificateur jusqu'à 6 %. Le circuit R8C1 corrige la réponse en fréquence dans la région des hautes fréquences. La diode Zener VD2 sert de source de tension de référence (RV), nécessaire pour fixer le point de fonctionnement de l'appareil.

Le réglage de l'UBC avec la résistance R9 conduit à définir le niveau d'amortissement souhaité dans le signal de sortie provenant de la puce DA1 vers la base du transistor VT1. Le réglage de l'oscillation du signal avec la résistance R7 assure le réglage du coefficient de transmission VU nécessaire pour obtenir un BBB. La résistance R10 dans VU(G) et VU(B) a une valeur nominale de 1 kOhm.

La distorsion du signal dans les téléviseurs 3USTST est nettement inférieure à celle des téléviseurs ULPTST et UPIMCT. Dans le canal de luminosité, ils sont égaux à 15%, dans le canal de chrominance - 8%, en général - 22%. Les VU du téléviseur 3USTST avec d'autres modules de couleur diffèrent de ceux illustrés à la Fig. 5 principalement par les valeurs nominales des pièces. Pour compléter la description de cette version de l'AC, signalons que dans [1] on considère le circuit d'un AC complémentaire, monté sur des transistors BF469, BF470, pour travailler avec l'AC TDA2530. Il se caractérise par une faible distorsion non linéaire (4 %), une faible consommation d'énergie (0,5 W), mais également une bande passante étroite (4,8 MHz) des signaux de sortie avec un grand balayage. La bande passante de sortie à faible balayage atteint 7 MHz.

D'après un schéma de circuit plus simple illustré à la Fig. 6, le VU du téléviseur ELECTRON-TK570 a été construit [6].

Ils sont également assemblés selon le circuit avec une charge active, mais contrairement au VU selon le circuit de la Fig. 5, le signal OOS n'est pas fourni au VP, mais à la base du transistor VT1 VU. L'inclusion de résistances de réglage d'envergure et la fourniture d'une tension fixe aux émetteurs des transistors ont également été modifiées. Une unité de transistor a été utilisée comme ION au lieu d'une diode Zener, qui possède une grande résistance différentielle, provoquant une modification de la tension de stabilisation lorsque le courant de charge change. Un courant circule à travers le diviseur R15R16, d'un ordre de grandeur supérieur au courant de base du transistor VT7, de sorte que les tensions à sa base et à son émetteur ne changent pratiquement pas lorsque le courant traversant le VU fluctue. La construction de l'ION des différents VU est presque identique et ne diffère que par la valeur de la tension de sortie et les valeurs des résistances diviseuses.

La tension de sortie est supposée égale à la tension en mode noir (indiquée dans les ouvrages de référence) aux bornes du VP, à partir de laquelle sont extraits les signaux de sortie R, G, B. Les valeurs correspondantes pour le TDA2530 et le TDA8362 les microcircuits sont représentés sur la Fig. 5 et 6. Dans ce cas, un écart allant jusqu'à % 0,5 V est admissible, puisque le réglage final du point de fonctionnement de chaque VU est assuré par une résistance d'ajustement du niveau de noir pendant le processus de réglage de l'UCU. Il est prévu pour toutes les poutres. Il n’y a pas de BSC à poutre R.

Plusieurs résistances sont incluses dans le circuit de base du premier transistor de chaque appareil. Le premier d'entre eux, par exemple R1 dans le VP(R), est situé à proximité du VP et l'empêche de travailler directement sur la capacité de l'installation et le câble reliant le VP au VP. Cela a un effet bénéfique sur la bande passante de l'appareil.

Il convient de noter que cette figure et toutes les figures suivantes montrent que l'AC n'est plus situé dans le module couleur, mais sur une carte séparée placée sur la base du kinéscope. Rapprocher le VU de la charge capacitive - les cathodes du kinéscope - a amélioré leur réponse en fréquence et élargi la bande passante.

En figue. La figure 7 montre un diagramme schématique du téléviseur TVT2594 [7]. La différence la plus importante par rapport au VU selon les diagrammes de la Fig. 5 et 6 peuvent être envisagés l'utilisation d'un amplificateur avec une charge résistive, monté sur un transistor large bande haute tension BF871S. Ses caractéristiques sont les mêmes que celles du transistor 2SC2271D déjà mentionné et celles évoquées ci-dessous BF869, 2BC4714RL2, 2SC3063RL, 2SC3271N. De plus, si dans l'unité de commande selon le schéma de la Fig. 6, l'alimentation de l'ION était fournie à l'émetteur du transistor VU, et le circuit de réglage du niveau de noir était connecté à sa base, puis dans le VU selon la Fig. 7 ils ont changé de place. La résistance R5 crée un circuit OOS. Le circuit C1R11 assure la correction RF de la réponse en fréquence, la diode VD1 protège le transistor d'une tension atteignant sa base supérieure à 12 V. Le niveau de noir est régulé dans chaque VU, la plage du signal est uniquement dans VU (G) et VU (B).

Passons à l'unité de contrôle du VP avec installation automatique de l'UBC (elle s'appelle le système ABB). Ils sont largement utilisés dans les téléviseurs de la quatrième génération et des générations suivantes, bien que de nombreuses entreprises (par exemple SONY) continuent aujourd'hui d'utiliser des VU avec réglage manuel de la balance des blancs, même dans les produits de série les plus modernes, citant la grande stabilité des paramètres du tubes à images utilisés.

Le système ABB dans chaque demi-trame mesure les courants d'obscurité du tube intensificateur d'image et ajuste les niveaux d'amortissement des signaux R, V, B aux sorties VP afin d'aligner les points des caractéristiques de modulation du tube intensificateur d'image correspondant au courant du faisceau égal à 10 μA. Par conséquent, le BCU n'est pas installé au moment de l'extinction complète des rayons, mais à l'endroit où les tubes intensificateurs d'image sont encore légèrement ouverts. On pense que cette méthode de réglage de l'UCU dans les équipements de masse donne presque le même résultat qu'un réglage manuel.

Le fonctionnement du système ABB est décrit en détail dans [1] et dans [5]. Nous nous limiterons à souligner que les capteurs de ce système sont situés dans l'unité de contrôle et que les dispositifs qui contrôlent leur fonctionnement sont dans l'unité de contrôle. Il convient également de noter que le système ABB est plus complexe que le système de réglage manuel décrit précédemment, mais plus efficace. La balance des blancs est réglée en un seul cycle, alors que dans un VU réglé manuellement, il est nécessaire de répéter le réglage du BCH et du BBB plusieurs fois pour obtenir l'équilibre à tous les niveaux de luminosité. Lors de l'utilisation du système ABB, le BBB est installé automatiquement et il vous suffit de régler le BBB avec des résistances pour modifier l'oscillation du signal. Dans un VU de ce type, le nombre de points de réglage est réduit à deux, puisque des résistances pour régler le niveau de noir ne sont pas nécessaires. Ces ordinateurs sont implémentés sur des transistors et des microcircuits.

En figue. La figure 8 montre un diagramme schématique du VU du téléviseur ELECTRON-TK550. Avec des modifications mineures, ces VU sont utilisés dans les appareils ELECTRON-TC503, ORIZON-TC507, RUBIN-TC402/5143, HORIZONT-CTV501/525/601. Ces VE sont pris en compte dans [6]. En termes de construction de circuits collecteurs de transistors, de circuits OOS et d'alimentation en tension de référence, ils ne diffèrent pas des VU avec réglage manuel de la balance des blancs. La principale différence est la présence de capteurs du système ABB. Dans le VU(R), le transistor VT3 et la résistance de mesure R7 servent de capteur. Les valeurs des résistances de mesure dans chaque appareil sont choisies de manière à ce que le rapport des courants des trois faisceaux du kinéscope lors de la transmission des impulsions de mesure assure l'UBC. La méthodologie de leur calcul est disponible dans [1]. Le circuit R9C3VD3R8 assure la transmission des impulsions de mesure au VP. Les résistances permettant de régler l'oscillation du signal sont connectées au VP de la même manière que dans les téléviseurs 3USTST (voir Fig. 5).

Un exemple de construction d'un VU sur des microcircuits est illustré dans le schéma de la fig. 9.

De tels VU sont utilisés dans le téléviseur HORIZONT-CTV-655 [6]. Ils sont assemblés sur des puces TDA6101Q - de puissants amplificateurs opérationnels à large bande haute tension. Leur avantage est une faible dissipation de puissance - ils ne nécessitent pas de dissipateurs thermiques. Dans de tels VU, des résistances avec une puissance de dissipation ne dépassant pas 0,5 W sont utilisées, tandis que dans les VU basées sur des transistors, des résistances avec une puissance de dissipation de 2...5 W sont nécessaires. Le but des broches du microcircuit est illustré sur la figure et ne nécessite aucune explication. Le BBB est régulé en VU(G) et VU(B). Il est important de noter que le microcircuit peut également être utilisé pour le réglage manuel de l'UCU, si vous n'installez pas les résistances de mesure R6, R7, R11, R12, comme cela a été fait dans [8], ou, comme recommandé dans [9 ], connectez les broches 5 des trois microcircuits ensemble et connectez-les via une résistance de 100 kOhm au fil commun.

Il existe également des VU intégrés à trois canaux. Il s'agit de microcircuits TEA5101A/W avec ABB et TDA6103Q avec réglage manuel de l'unité. Le diagramme schématique de l'inclusion du premier d'entre eux sera présenté plus loin, et le second est illustré à la Fig. 10, il est considéré dans [9].

Le schéma est très simple et ne nécessite aucune explication supplémentaire. Pour un fonctionnement normal, le microcircuit a besoin d'un petit dissipateur thermique : la puissance dissipée atteint 5 W. La tension de référence est obtenue à partir d'une tension de 185 V aux bornes du diviseur R2R1.

L'histoire expliquant pourquoi, dans les téléviseurs modernes, la bande passante du trajet vidéo atteint 10 MHz ou plus, donne aux radioamateurs la base pour apporter des modifications appropriées aux téléviseurs nationaux de troisième et quatrième génération.

Les plus avancés sont les amplificateurs vidéo (VA) pour processeurs vidéo (VP) avec réglage de la balance des blancs par microcontrôleur, utilisés dans les téléviseurs de septième génération, qui utilisent le contrôle numérique des microcircuits. Ils peuvent être divisés en deux groupes. Le premier comprend un VU pour le VP avec installation automatique du BSC (avec le système ABB) et réglage du microcontrôleur du BBB, le second comprend un VU pour le VP avec une installation par microcontrôleur des deux modes. De tels VU n'ont pas de résistances d'accord.

Les CA du premier groupe sont utilisés dans les téléviseurs TVT25152/28162 [7] et THOMSON-STV2160 [10]. Dans le premier cas, chaque AC (Fig. 11) est monté sur trois transistors et est un amplificateur avec une charge active (VT1, VT2) et un transistor de mesure VT3. La puce DA1 est un processeur vidéo avec un système ABB, contrôlé via le bus numérique I 2 C. La puce numérique SDA20563A508 (DD1) est un microcontrôleur pour le système de contrôle des fonctions de tous les téléviseurs, et le SDA2586 (DD2) est une puce mémoire pour les valeurs numériques des réglages et des ajustements. Cascade sur transistor VT10 - ION.

La construction du VU ne diffère pas significativement de celles décrites précédemment. Cependant, ils fonctionnent différemment. Quant au BBCH, il est fourni automatiquement. Les plages de signaux pour obtenir le BBB sont définies lors de la fabrication ou de la réparation d'un téléviseur à l'aide du microcontrôleur DD1 lorsqu'il fonctionne en mode service. A l'aide du menu sur l'écran du kinéscope et de la télécommande, l'opérateur ajuste les paramètres de chacun des faisceaux. Leurs valeurs requises sont stockées dans la puce DD2, à partir de laquelle elles sont fournies au VP pendant le fonctionnement. Ce dernier utilise les informations numériques entrantes pour définir les commandes de gain dans les canaux R, G, B. Des informations plus détaillées sur le fonctionnement du bus de contrôle numérique I2C peuvent être trouvées dans [1] et dans [11].

En figue. La figure 12 montre un diagramme schématique du bloc d'alimentation du téléviseur THOMSON-STV2160 mentionné. La puce DA1 est un processeur vidéo avec le système ABB et le contrôle numérique via le bus I2C, DA2 est un amplificateur vidéo intégré à trois canaux avec les circuits du système ABB, DD1 est un microcontrôleur, DD2 est un dispositif de mémoire. L'ION est monté sur le transistor VT1. Les circuits du système ABB contiennent les éléments R11, VD4, R14, VD5, R8, R4, C1. Cette VU fonctionne de la même manière que la précédente.

Un exemple de téléviseur dans lequel l'UCU et le BSC sont installés par un microcontrôleur est le PANASONIC-TC-14L10R/21S2 [10]. Le diagramme schématique de son VU est présenté sur la Fig. 13. Il utilise l'amplificateur le plus simple considéré avec une charge résistive sur un seul transistor. La puce DA1 est un processeur vidéo, DD1 est un microcontrôleur, DD2 est un périphérique de mémoire. Le fonctionnement de cette unité de contrôle est le même que celui assemblé selon les schémas de la Fig. 11 et 12, sauf qu'en mode service, non seulement le BSC, mais aussi l'UCU sont configurés.

De ce qui a été considéré, il résulte que la construction d'un ordinateur lors du passage d'une génération de téléviseurs à une autre évolue vers une simplification tout en améliorant simultanément les caractéristiques techniques et opérationnelles. Chaque fois, cela est réalisé grâce à l'utilisation de composants plus modernes et de circuits plus complexes des chemins de couleur et de luminosité.

Voyons comment les paramètres WU ont changé.

Les distorsions non linéaires des téléviseurs de première génération (ULPT) étaient très élevées. Pour le RT du canal de luminosité, ils ont atteint 12 %, pour le RT des signaux de différence de couleur - jusqu'à 15 %. Cela s’explique par la portée deux fois plus grande de ces signaux par rapport au signal de luminosité. Dans les téléviseurs de deuxième génération (UPIMCT), le niveau de distorsion dans le VU a été réduit à 8 % et dans les appareils des générations suivantes à 5 %.

Le coefficient de transmission du TC dans les téléviseurs ULPCT dans le canal de luminosité a atteint 50 et le TC des signaux de différence de couleur a atteint 23...47. Les VA des modèles UPIMCT avaient un coefficient de transmission de 47. Les téléviseurs 3USCT utilisent des VA avec un coefficient de transmission de 38, et dans les derniers modèles, il ne dépasse pas 20. La plage du signal d'entrée des UD du modèle ULPTsT est de 1,5 V. dans le canal de luminosité et 3,2 V dans les dispositifs de différence de couleur. Dans les téléviseurs des deuxième et troisième générations, le VU recevait les signaux R, V, B du TDA2530, TDA3505 VP avec une oscillation de 2 V. Pour le TDA4580 VP plus avancé, il est égal à 3 V, et pour le TDA8362 - 4 V. La gamme accrue de signaux d'entrée a permis de réduire le coefficient de transmission du VU , ce qui a assuré une réduction de la distorsion et la possibilité d'étendre la bande passante.

Les bandes passantes des signaux de luminance, de chrominance et de couleur dans les téléviseurs UPIMCT et 3USTST (sur TDA2530, TDA3501) sont égales à 5,5 ; 1,5...2 ; 5,5 MHz respectivement, dans les téléviseurs de quatrième génération - 5,2 ; 2 ; 10 MHz, et dans les appareils modernes (sur TDA8362 et similaires) - 8 ; 3,5 ; 9...10 MHz. Cela signifie que dans les téléviseurs des première et troisième générations, les chemins de luminosité et de couleur, ainsi que le VU, n'ont pas transmis tout le spectre du signal vidéo reçu au kinéscope. Ce n'est que dans les appareils de la quatrième génération et des générations suivantes que la bande passante IP s'est étendue, dépassant la valeur standard de 6,25 MHz. Les VP avec une bande passante étendue nécessitaient une extension correspondante de la bande passante VA à 9...10 MHz. Et un tel VU est apparu (voir Fig. 4, 6-13). Les VU basés sur TDA6101Q, TDA6103Q, TEA5101A/W fournissent une réponse en fréquence linéaire jusqu'à des fréquences de 7,5...8 MHz avec une consommation d'énergie minimale.

La question peut se poser : si l'extension de la bande passante de l'IP et du VU à 6,25 MHz transmis par le télécentre est justifiée, pourquoi une nouvelle augmentation est-elle nécessaire ?

Rappelons qu'une impulsion de n'importe quelle forme peut être représentée comme une somme de composantes sinusoïdales avec des fréquences, des amplitudes et des phases correspondantes. L'expression mathématique de cette représentation s'appelle la transformée de Fourier. Il vous permet de déterminer les valeurs des paramètres spécifiés pour la fréquence fondamentale de l'impulsion et ses harmoniques.

Il est généralement admis qu’une ligne d’image de télévision se compose de 800 éléments. A une fréquence horizontale de 15,625 kHz, la durée de l'impulsion rectangulaire représentant un tel élément est de 80 ns. Cela correspond à un ensemble de sinusoïdes de fréquence 6,25 ; 12,5 ; 18,75 MHz, etc. Pour conserver approximativement la forme de l'impulsion, il est nécessaire qu'au moins une partie des harmoniques soit transmise sans distorsion des amplitudes et des phases. Avec une bande passante de 5,5 MHz, aucune de ces harmoniques n'atteindra le kinéscope et un tel élément ne sera pas reproduit. Avec une bande passante du trajet vidéo allant jusqu'à 10 MHz, seules les oscillations sinusoïdales de la fréquence fondamentale de 6,25 MHz le traverseront. De ce fait, l'impulsion initialement rectangulaire sera transmise à la cathode du kinéscope sous la forme d'une alternance positive d'une onde sinusoïdale d'amplitude réduite et sera reproduite de manière floue.

Une impulsion correspondant à un détail d'image d'une durée de deux éléments de ligne, avec une bande passante VP et VU de 5,5 MHz, sera transmise à une fréquence fondamentale de 3,125 MHz, ce qui correspond à la clarté horizontale de 340 lignes de l'échelle de la table de test. . Cependant, l'image de cette partie sur l'écran du kinéscope sera floue et sombre. Avec une bande passante de 10 MHz, la fréquence fondamentale, les deuxième et troisième harmoniques (3,125 ; 6,25 ; 9,375 MHz) seront transmises. Une harmonique paire augmentera la raideur du front d’impulsion, déformant sa décroissance, et une harmonique impaire améliorera sa squareité.

La reproduction des détails de l'image de trois éléments de ligne sera sensiblement améliorée, ce qui correspond à la clarté horizontale de 230 lignes. Avec une bande passante de 5,5 MHz, deux harmoniques seront transmises (2,083 et 4,167 MHz), et avec une bande passante de 10 MHz, quatre (6,25 et 8,333 MHz supplémentaires).

Par conséquent, un téléviseur doté d'une bande passante vidéo de 5,5 MHz garantit une reproduction nette de pas plus de 230 détails d'image par ligne. Les détails dont les dimensions correspondent à 230...340 lignes seront rendus flous, avec des limites floues. Les plus petits fusionneront en une bande gris clair commune ou ne seront pas reproduits du tout.

Si la bande passante du chemin vidéo est étendue à 10 MHz, la limite des traits nettement reproduits de la table de test sera d'un niveau de 340 lignes et les traits dans l'intervalle de 340 lignes ou plus seront légèrement flous.

On sait que le signal vidéo à la sortie des magnétoscopes au format VHS a une clarté horizontale de 230 à 270 lignes et le format S-VHS de 400 à 430 lignes. Les programmes diffusés sont transmis avec une clarté de 320 à 360 lignes. Cela signifie qu'un récepteur avec une bande passante de 5,5 MHz reproduira bien tous les détails du format VHS, sauf les plus petits, dégradera légèrement la netteté des programmes diffusés et dégradera considérablement la reproduction des signaux S-VHS, réduisant leur clarté de près de moitié ( de 400...430 lignes jusqu'à 230...340).

Dans le même temps, les téléviseurs dotés d'une bande passante vidéo de 10 MHz reproduiront les signaux VHS en haute définition, ainsi que les programmes diffusés, et seuls les plus petits détails de l'image au format S-VHS auront une netteté réduite.

Ainsi, pour une lecture satisfaisante des programmes au format VHS, il suffit d'avoir une bande passante vidéo de 5,5 MHz, et lors de l'utilisation d'un magnétoscope S-VHS, une bande passante de 10 MHz est nécessaire.

La question reste floue : pourquoi faut-il une bande plus large (que 6,25 MHz) lors de la réception de programmes diffusés ?

Le fait est que dans les téléviseurs de la quatrième génération et des générations suivantes, des mesures sont prises pour améliorer la forme des signaux vidéo reçus. Pour plusieurs raisons (elles sont décrites en détail dans [1, 2] et dans [12]), les impulsions qui composent le signal vidéo transmis par le centre de télévision n'ont pas de forme rectangulaire. La durée des montées et des descentes des impulsions dans les signaux de luminosité peut aller (en fonction de l'amplitude) jusqu'à 150 ns. La durée des différences dans les signaux de différence de couleur des systèmes PAL et NTSC est la même. Dans la norme SECAM, leur durée peut atteindre 1800 XNUMX ns, ce qui est dû à l'utilisation d'une méthode différente de modulation des sous-porteuses avec des signaux de chrominance. Les systèmes PAL et NTSC utilisent des types de modulation d'amplitude et la norme SECAM utilise une modulation de fréquence. En conséquence, la durée des changements dans les signaux de différence de couleur dépend de la valeur du décalage de fréquence de la sous-porteuse lors du passage d'un détail d'image avec une couleur à un détail avec une couleur différente.

Pour augmenter l'intensité des différences dans les signaux de différence de couleur SECAM, des correcteurs de transition de couleur sont introduits dans les téléviseurs. La base d'un tel correcteur est le microcircuit TDA4565 (analogues - K174ХА27, KR1087ХА1). Le principe de fonctionnement du correcteur est décrit en détail dans la section 8.5 de [5]. Le correcteur réduit la durée des changements de 800 à 150 ns, égalisant leur intensité dans les signaux de luminance et de différence de couleur et les combinant dans le temps. Cependant, il ne peut pas gérer les signaux dont les bords sont très plats. Dans [1], il a été proposé d'utiliser un correcteur supplémentaire en conjonction avec le microcircuit, qui réduit la durée de transition de couleur de 1800 à 800 ns et permet ensuite au microcircuit TDA4565 de réduire cette durée à 150 ns. Le circuit d'un tel correcteur sur un transistor est considéré dans [1].

Les téléviseurs les plus modernes utilisent des correcteurs de différence de signal dans le chemin de luminosité, par exemple les processeurs d'amélioration d'image TDA9170, TDA9171 [9]. En analysant statistiquement le taux de répétition dans une image de cinq niveaux de luminosité, il corrige la non-linéarité globale du chemin vidéo gtot à la valeur standard de 1,2. De ce fait, les 10 gradations de luminosité sont affichées sur l'échelle de la table de test, la plage d'évolution de la saturation des couleurs bleues et surtout cyan, mal reproduites dans le système colorimétrique R, V, B utilisé, est élargie La puce TDA8362 possède des circuits intégrés pour améliorer la clarté de l'image.

L'augmentation de la pente de la goutte consiste à modifier sa forme en introduisant dans le signal des harmoniques de fréquence plus élevée qui étaient absentes du signal reçu. L'utilisation d'une telle procédure dans les téléviseurs avec une bande passante VP et VU égale à 5,5 MHz est inefficace, car la plupart des harmoniques introduites par le correcteur se situent en dehors de cette bande et la reproduction ne s'améliorera pas. Dans le même temps, l’augmentation de la bande passante améliore la transmission harmonique. Notons au passage que le correcteur de transition de couleur ne corrige pas les distorsions d'ouverture dans un kinéscope. Pour les réduire, il suffit d'une focalisation précise des faisceaux du kinéscope, réduisant ainsi leur diamètre.

Sur les téléviseurs avec une fréquence de balayage d'image de 100 Hz, la bande passante de la luminosité et des signaux R, V, B est augmentée à 15...22 MHz, et pour les signaux de différence de couleur, elle est de 13 MHz. De tels appareils utilisent un VU sur une puce TDA6111Q avec une fréquence de coupure de 16 MHz.

Tous les VU considérés ont été utilisés dans des téléviseurs produits industriellement, produits en grande quantité et se sont révélés efficaces. Par conséquent, vous pouvez essayer de les utiliser pour moderniser les téléviseurs de modèles obsolètes. Considérons cette possibilité.

Quant aux téléviseurs ULPTST, le remplacement de quatre VU à lampes par des transistors améliorerait considérablement la qualité de l'image, éliminerait plusieurs lampes fonctionnant en mode forcé et réduirait la consommation d'énergie et la dissipation thermique. Mais cela est entravé par le fait que les alimentations de ces téléviseurs sont alimentées par une tension de 370 V et que la tension maximale des transistors prometteurs (BF871S et similaires) n'atteint que 250 V. Il est impossible de réduire la tension d'alimentation tout en maintenant la méthode de modulation du kinéscope. Par conséquent, le remplacement du VU dans les téléviseurs ULPTST n'est possible qu'avec une modification significative du bloc de couleur avec un changement dans la méthode de modulation du kinéscope. Compte tenu de la construction des téléviseurs modernes, cela devrait inclure l'introduction d'un VP pour générer des signaux R, V, B, ce qui permettra de changer la méthode de modulation du kinéscope et d'assembler un VA selon n'importe quel schéma montré sur la fig. 4-7, 9, 10.

Sur les téléviseurs de la série UPIMCT, il est possible (et même souhaitable) de remplacer le transistor KT940A dans chaque module M2-4-1 par l'un des transistors étrangers similaires répertoriés ci-dessous. Le résultat sera un fonctionnement plus stable de l'appareil et un rendu des couleurs amélioré. L'option décrite dans [1] semble très rationnelle : au lieu d'une cascade sur un transistor KT940A avec une charge résistive, utiliser une cascade sur deux transistors KT969A avec une charge active. Cela améliorera la qualité du travail tout en réduisant de moitié la puissance consommée via le circuit d'alimentation +200 V. Il est également conseillé d'apporter un changement plus important dans la conception de l'unité de contrôle : remplacer les modules M2-4-1 par l'un de ceux-ci. discuté dans les diagrammes de la Fig. 4- 7, 9, 10, montés sur une petite planche fixée à la planche du kinéscope. Cela augmentera la bande passante de l'appareil tout en réduisant considérablement le nombre de pièces utilisées et la consommation d'énergie.

En 3USCT avec une unité de contrôle construite selon les schémas de la Fig. 5 et 8, les transistors KT940A (VT1 et VT2) peuvent être remplacés respectivement par BF869 et BF422 (voir Fig. 11) sans aucune modification. Il est également conseillé de transférer l'unité de commande du module couleur vers la carte kinéscope.

Les transistors BC557N, BC558, BC558B peuvent être remplacés par KT3107I. Au lieu du BF422, BF423, le transistor KT3157A peut être utilisé. Les transistors 2SC2271D, 2SC3271, 2SC3063RL2, 2BC4714RL2, BF869, BF871S sont interchangeables. Selon les ouvrages de référence, le transistor domestique KT969A a des paramètres similaires, mais ce remplacement n'est pas équivalent. La diode 1N4148 peut être remplacée par KD522B.

littérature

1. Khokhlov B. Appareils de décodage pour téléviseurs couleur. - M. : Radio et communication, 1992.
2. Jaconia V., Gogol A., Druzin Y. et autres Télévision : un manuel pour les universités. - M. : Radio et communication, 1997.
3. Elyashkevich S., Kishinevsky S. Blocs et modules de téléviseurs couleur unifiés. - M. : Radio et communication, 1982.
4. Téléviseur SHIVAKI-STV202MKII, SHIVAKI-STV208MKII. - Radioconstructeur, 1998, n°02, p. 19-30.
5. Elyashkevich S., Peskin A. Téléviseurs 3USTST, 4USTST, 5USTST. Appareil, réglage, réparation. - M. : Symbole-R, 1993.
6. Lukin I., Koryakin-Chernyak S., Yankovsky S. Conception pratique des circuits des téléviseurs modernes. Série "Réparation", vol. 8. - M. : Solon & Science et Technologie, 1996.
7. Peskin A., Konnov A. Réparation de téléviseur TVT. Série "Réparation", vol. 16. - M. : Solon, 1997.
8. Microcircuit Brylov V. TDA8362 dans 3USTST et autres téléviseurs. - Radio, 1998, n°9-12.
9. Ponomarenko A., Anikeenko V. Microcircuits de télévision PHILIPS, livre. 1. Série « Électronique étrangère », vol. 3. - Kiev : Science et technologie, 1998.
10. Peskin A., Konnov A. Téléviseurs de sociétés étrangères. Série "Réparation", vol. 17. - M. : Solon, 1997.
11. Peskin A., Konnov A. Bus de contrôle numérique I2C. - Radio, 1996, n°10, p. 14, 15.
12. Peskin A., Konnov A. Bus de contrôle numérique I2C. - Radio, 1996, n°10, p. 14, 15.
13. Dombrugov R. Television: un manuel pour les universités. - Kyiv : école Vishcha, 1979.

Auteur : V.Brylov, Moscou

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