Декодер SECAM с гребенчатым фильтром

Журнал "Радио", номер 10, 1999г.
Автор: Б. Хохлов, г. Москва

    В статье "Цветовые искажения в декодере SECAM. Пути улучшения качества изображения. Гребенчатая фильтрация", опубликованной в "Радио", 1999, #8, рассказано об искажениях, возникающих в цветных телевизорах из-за коммутации фазы цветовых поднесущих. В ней указаны пути устранения этих искажений и, в частности, рассмотрена возможность применения гребенчатого разделительного фильтра. В предлагаемом здесь материале описан декодер с таким фильтром, применив который, можно улучшить работу телевизора.

    До недавнего времени было принято считать, что гребенчатый фильтр можно использовать только для сигналов PAL и NTSC, а частотная модуляция в сигнале SECAM не позволяет применить его, так как случайные кратковременные скачки фазы сигнала могут нарушать его работу во всей строке. Однако исследования показали, что такие сбои не наблюдаются. Причем наилучшее качество разделения получается, если в кодере принят закон коммутации фазы по строкам O-O-- -... При стандартном законе коммутации O-O--O-O сигналы тоже разделяются, хотя и с несколько худшим качеством.


Кликните на картинку для просмотра в большем масштабе

    Эксперименты проводились с использованием серийной микросхемы вертикального гребенчатого фильтра SAA4961 фирмы PHILIPS. В соответствии с ее описанием микросхема предназначена для разделения составляющих яркости и цветности сигналов NTSC и PAL. Ее упрощенная структурная схема показана на рис. 1. Она содержит блок задержки, выполненный на коммутируемых конденсаторах (в режиме NTSC время задержки - одна или две строки, в режиме PAL - две или четыре строки).

    Микросхема имеет раздельные входы для полного сигнала (вывод 17) и сигнала цветности (вывод 10). Полный сигнал проходит через фиксатор уровня черного СФ на блок задержки непосредственно или через фильтр нижних частот ФНЧ1, ограничивающий полосу примерно до 5,5 МГц с целью уменьшения помех. Чтобы включить фильтр ФНЧ1, на вывод 18 (сигнал LPFION) подают напряжение +5 В или оставляют его свободным.

    Блок задержки должен быть переведен в режим PAL B/G. Для этого вывод 20 (SYS1) соединяют с общим проводом, а на вывод 23 (SYS2) подают напряжение +5 В. На вывод 1 микросхемы должен поступать образцовый сигнал цветовой поднесущей PAL (fSC). Если его частота равна 4,43 МГц, вывод 13 (сигнал FSCSW) соединяют с общим проводом. Если же частота fSC равна 8,8 МГц, на вывод 13 подают напряжение +5 В.

    Тактовый генератор, входящий в состав микросхемы, вырабатывает ряд сигналов, частота основного из них CL3 равна 3fSC. При получении тактовых сигналов в качестве образцового используют строчные импульсы, выделяемые встроенным синхроселектором из входного сигнала.


Кликните на картинку для просмотра в большем масштабе

    На выходах блока задержки включены полосовые фильтры (ПФ), выполненные на коммутируемых конденсаторах и выделяющие участок спектра, где передается сигнал цветности. В блоке обработки из основного незадержанного сигнала U0 вычитается задержанный на заданный интервал U1. В результате на выходе блока обработки выделяется сигнал цветности. Последний проходит дополнительный полосовой фильтр, инвертируется и складывается в сумматоре СМ с полным сигналом, прошедшим компенсирующую линию задержки (Л3). При этом в полном сигнале составляющие цветности оказываются подавленными.

    Отфильтрованный сигнал яркости снимают с вывода 14, а сигнал цветности - с вывода 12. Полный цветовой видеосигнал с входа (вывод 17) микросхемы приходит на вывод 15 непосредственно или с задержкой на время обработки (две строки в режиме PAL или одна строка в режиме NTSC). Все обрабатываемые выходные сигналы проходят фильтры нижних частот (ФНЧ2-ФНЧ4), которые преобразуют их из дискретных в непрерывные. Тактовые сигналы CONT1 и CONT2, подаваемые на фильтры, вырабатываются дополнительной системой ФАПЧ. Они обеспечивают также настройку задержек, создаваемых фильтрами. По структуре фильтры - эллиптические, третьего порядка. Блок задержки, полосовые фильтры, блок обработки и линия задержки тактируются сигналом CL3.

    Микросхема работает в режиме вертикальной гребенчатой фильтрации или в режиме свободного прохождения сигналов. Если на вывод 6 (SSYN) подано напряжение +5 В, режим работы микросхемы изменяется напряжением на выводе 3 (BYP). Когда сигнал BYP равен уровню 0, микросхема работает в режиме гребенчатой фильтрации. При уровне 1 сигнала BYP происходит свободное прохождение сигналов. Индикатором режима служит напряжение COMBENA на выводе 25: уровню 1 соответствует режим гребенчатой фильтрации (режим COMB), а уровню 0 - режим свободного прохождения сигналов (режим BYPASS). При переходе в режим BYPASS тактовый генератор выключается.

    Переключение цепей в микросхеме обеспечивается переключателями ЭК2-ЭК4, которые управляются сигналом STOPS тактового генератора (при уровне 0 сигнала микросхема работает в режиме COMB - фильтрации).

    Рассмотрим процесс разделения сигналов SECAM с принятыми ранее обозначениями в статье автора "Цветовые искажения в декодере SECAM. Пути улучшения качества изображения. Гребенчатая фильтрация". Пусть коммутация фазы происходит по закону O-O--... и используется задержка на две строки. При вычитании задержанного на это время сигнала U1 из прямого U0 (U0=R01; B02; R3; B4; R05; B06; R7; B8;....) получится последовательность UR3; UB4; UR5; UB6; UR7; UB8;..., т. е. в каждой строке выделяются составляющие цветности, а яркостные компоненты подавляются.

    Для стандартного закона коммутации фазы (O-O--O-O...) цветовой поднесущей при задержке на две строки результат вычитания такой: UR3; 0; UR5; UB6; 0; UB8; UR9; 0; UR11;... , где в каждой третьей строке сигнал цветности отсутствует. Если дополнительно использовать сигнал с задержкой на четыре строки, получится последовательность 0; UR6; UR7; 0; UR9; UB10; 0;... .

    Используя обе выделенные последовательности сигналов цветности (после задержки на две и четыре строки), можно выбрать сигналы для всех строк. Так как каждая третья выборка использует сигналы, разнесенные на четыре смежных строки, качество разделения будет немного хуже, чем в рассмотренном выше варианте.

    Принципиальная схема декодера - приставки PAL/SECAM с вертикальным разделительным фильтром изображена на рис. 2. Входной полный цветовой сигнал (например, с выхода радиоканала телевизора) через разъем Х2 поступает на выводы 10 и 17 микросхемы фильтра DA1. Перемычка S1 позволяет переводить микросхему в режим гребенчатой фильтрации (положение 1) или сквозного прохождения сигналов (положение 2).

    Выделенный сигнал цветности после эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 проходит полосовой фильтр L7C31-C33, который в режиме SECAM, когда транзистор VT3 закрыт, служит корректором высокочастотных предыскажений. Затем сигнал цветности приходит в демодулятор PAL/SECAM на микросхеме DA2. Перемычкой S2 можно принудительно перевести его в режим PAL или SECAM. При настройке микросхемы в режиме PAL вывод 17 замыкают перемычкой S3 с общим проводом (положение 2). При этом блокируется устройство ФАПЧ и упрощается настройка ГУН на требуемую частоту подстроечным конденсатором С42.

    Микросхема DA3 представляет собой линию задержки на строку, которая в режиме SECAM восполняет недостающую информацию, а в режиме PAL компенсирует дифференциально-фазовые искажения. С ее выводов 11 и 12 снимаются цветоразностные сигналы отрицательной полярности.

    Так как при переходе в режим SECAM генератор образцовой поднесущей в микросхеме DA2 выключен, приходится использовать дополнительную микросхему DA4 с целью формирования образцового сигнала поднесущей fSC для гребенчатого фильтра. Микросхема принудительно работает в режиме PAL. Образцовый сигнал через усилительный каскад на транзисторе VT1 проходит на вывод 1 микросхемы DA1.

    Выделенный сигнал яркости с вывода 14 микросхемы DA1 через эмиттерный повторитель на транзисторе VT4 поступает на режекторный фильтр, содержащий керамические режекторы PAL (ZQ2) и SECAM (ZQ3). Перемычка S5 в положении 1 позволяет направлять сигнал яркости, минуя режекторный фильтр, на эмиттерный повторитель на транзисторе VT5 (это соответствует режиму гребенчатой фильтрации).

    Сигнал с эмиттера транзистора VT5 через внешнюю яркостную Л3, не показанную на рисунке (например, Л3ЦТ-0,7), должен проходить на вход Y матрицы телевизора, отключенной по входам от его декодера. Сигнал на вход Л3 подают через согласующий резистор сопротивлением 1,5 кОм, выход Л3 шунтируют таким же резистором.

    Цветоразностные сигналы с микросхемы DA3 должны приходить на соответствующие входы той же матрицы телевизора. На микросхемы DA2-DA4 подают из телевизора трехуровневый сигнал SSC. Микросхемы DA1 и DA3 питаются напряжением +5 В, а DA2 и DA4 - напряжением +12 В. Для получения питающего напряжения +5 В используется стабилизатор DA5.

    Декодер может быть упрощен, если вместо микросхемы TDA4650 (DA2) применить TDA4655 или TDA4657, имеющие выход сигнала образцовой поднесущей, не выключающейся в режиме SECAM. При этом микросхема DA4 не требуется. Необходимость в отдельном демодуляторе DA2 обусловлена тем, что для исключения искажений в режиме гребенчатой фильтрации сигнала SECAM демодулятор должен принудительно фиксироваться в этом режиме перемычкой S2. В стандартном декодере такая возможность обычно не предусмотрена.

    Приставку можно использовать в любом телевизоре, имеющем микросхему матрицы R, G, B (в 3УСЦТ с блоком цветности МЦ-31, в аппаратах пятого и шестого поколений и в большинстве импортных). На рис. 3 представлен чертеж ее печатной платы. В декодере применены развязывающие установленные под микросхемами конденсаторы для поверхностного монтажа.

    Испытания приставки показали, что она обеспечивает разделение составляющих сигнала SECAM как с законом коммутации фазы O-O---..., так и со стандартным законом O-O--O-O... Во втором случае все же заметны искажения в виде слабого мерцания вертикальных переходов. Для первого случая качество разделения получается близким к режиму PAL. На мире четкости испытательной таблицы исчезает цветовой муар и становятся различимыми ее участки до частот более 4,5 МГц (граница разрешения определяется в основном размером кинескопа и шагом маски).

    Но и в случае приема сигнала SECAM со стандартным законом коммутации фазы цветовой поднесущей гребенчатый фильтр существенно улучшает четкость изображения по горизонтали.







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.