Chương 4: Hệ màu NTSC
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Chương 4: Hệ màu NTSC

on

  • 3,742 views

Giáo trình KT Truyền hình

Giáo trình KT Truyền hình

Statistics

Views

Total Views
3,742
Views on SlideShare
3,742
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
112
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Chương 4: Hệ màu NTSC Document Transcript

  • 1. 48 Chương 4 HỆ MÀU NTSC 4.1 Đại cươngNTSC viết tắt của chữ NATIONAL TELEVISION SYSTEM COMMITEE. Hệ màunày ra đời tại Mỹ, phát sóng vào năm 1954, dựa theo chuẩn FCC (4,5MHz). 4.2 Các tiêu chuẩn của hệ màu NTSC 4.2.1 Chọn lại băng tần VHF (12 kênh) và UHF (69 kênh) của FCC đen trắngChọn f RF , f RF , f 0 + VID S + f IF , f IF VID S + f RF − f RF = 4,5MHz do đó: f IF − f IF = 4 ,5MHz S VID VID S + Khổ rộng băng thông 6MHz + 525 dòng 1 ảnh, 30 ảnh/giây + fH = 15750Hz, fv = 60Hz 4.2.2 Định khu vực màu và Y trong dải tần Av fsc = 3,58 MHz Y: 0 ÷ 3MHz Y Màu: 3,08MHz ÷ 4,08MHz Tần số sóng mang phụ: fsc = 3,58MHz O 3,08 4,08 f(MHz) Luma Chrominance 4.2.3 Điều chế màuMàu được điều chế bằng phương pháp điều chế biên độ cân bằng triệt sóng mang còngọi là điều biên nén SAM (Suppressed AM.) + Tại mức mà tín hiệu = 0 thì không còn sóng mang phụ nữa
  • 2. 49 + Tần số sóng mang phụ mang tín hiệu vẫn là 3,58MHz + Biên độ đỉnh - đỉnh = chính biên độ đỉnh - đỉnh của tín hiệu + Mỗi khi điện áp đổi chiều từ dương sang âm hay ngược lại thì sóng mang phụlại đảo pha 180o 4.3 Mạch tạo tín hiệu Video NTSC tổng hợp tại đài phát 4.3.1 Bước thứ nhấtTạo ra tín hiệu (B - Y), (R - Y) và tín hiệu chói Y từ camera màu. 4.3.2 Bước thứ haiTạo ra hai tín hiệu sắc I và Q từ tín hiệu (B - Y) và (R - Y) như sau: I = 0,74 (R - Y) - 0,27 (B - Y) Q = 0,48 (R - Y) + 0,41 (B -Y) (B – Y) I (0  1,2 MHz) MATRIX (R – Y) Q (0  0,5 MHz)Tọa độ màu của (B – Y), (R - Y) và I, Q như sau: (R –Y) I Q I: Inphase Q: Quadrature 123o 33o (B –Y) Hệ NTSC xoay hệ trục toạ độ màu đi 33 o và xác định toạ độ bằng I, Q. Điềunày giúp ta giảm được băng thông của hai tín hiệu sắc I chỉ còn 1,2MHz và Q chỉ còn0,5MHz mà màu sắc vẫn không bị giảm chất lượng. Chú ý: là trong phép xoay hệ trục đi 33o nói trên, các vị trí điểm màu khôngthay đổi (R, G, B chẳng hạn) mà chỉ thay đổi toạ độ m((R - Y) , (B - Y)) bằng toạ độ(I ,Q). I Màu bất kỳ:  Q 4.3.3 Bước thứ ba  I C1 (B – Y) SAM  MATRIX + C (R – Y) Q SAM  C2 3,58 +33o +90o 0o
  • 3. 50 Tạo ra 2 sóng mang phụ 3,58 (33o) cho tín hiệu sắc Q và 3,58 (123o) cho I.I và Q được điều chế biên độ theo phương pháp điều chế cân bằng triệt sóng mang(còn gọi là điều biên nén SAM).   C=+ C 2   C1 C2    I C = C1 + C 2 và φ= arctg Q   Hai sóng điều biên nén của I và Q ( C1 và C 2 ) sau đó được nhập chung để có   1 sóng C = C1 + C 2 duy nhất rồi lại nhập chung tín hiệu chói Y. Vì Y đi thẳng còn  C trong quá trình tạo ra lại có đường đi dài hơn nên trước khi gặp C Y qua dây trễ 0,7us để Y và C đến đồng thời, tránh được hiện tượng sai pha.4.3.4 Bước thứ tư Tạo ra tín hiệu xung đồng bộ ngang và dọc, xung xoá hồi ngang, đồng thờithêm 8 ÷ 12 chu kỳ sóng sin 3,58MHz có pha 180 o nằm gọn tại thềm sau của xungđồng bộ ngang gọi là lóc màu (color burst). Tín hiệu này được tách ra ở máy thu đểđiều khiển quá trình giải mã màu.4.3.5 Bước thứ năm HORIZONTAL H+V BLANKING SYNCHRO DELAY Y: 0÷3M 0,7 R I SAM 0÷1,2M Y G C COMPOSITE MATRIX + + + VIDEO B Q B SAM 0÷0,5M BURST 3,58 o o fH GATE +33 +90 0o +180o Hình 4.1 Sơ đồ khối phần tạo tín hiệu Video tổng hợp của hệ NTSC
  • 4. 51 Y C Cmax 133% Ymax 100% Synchro B:±20% Ymin 0%(BLKG) Cmin -33% SYNC -40% Hình 4.2 Các tín hiệu và mức biên độ trong video tổng hợp hệ NTSC Ở đầu ra ta có tín hiệu video tổng hợp của NTSC chứa các thành phần sau đây: + Ba tín hiệu đầu dành cho truyền hình trắng đen là: tín hiệu về sáng tối: Y,đồng bộ dọc và đồng bộ ngang.Y nằm trên mức zero (mức xoá xung BLKG) biên độ tối đa là 100%.Hai tín hiệu đồng bộ nằm dưới mức zero có biên độ -40%. + Hai tín hiệu vẽ màu I và Q nằm trong 2 sóng điều biên nén vuông góc tần số3,58MHz. Khi nhập chung với tín hiệu chói biên độ nó có thể lên tối đa +133% và tốithiểu là -33%. + Tín hiệu cuối cùng là loé màu (color burst) là tín hiệu cần thiết để tách sóngđiều biên nén trong quá trình giải mã màu ở máy thu. Nó có biên độ ±20% nằm gọntrong thềm sau của xung đồng bộ ngang, độc lập với các tín hiệu trên. 4.4 Phần truyền hình màu của đài phát CAMERA COMPOSITE Y+C+B MÀU VIDEO AM f RF = 187,25MHz AM – FM DIPLEXER VID AUDIO FM AMP MICRO fRF = 191,75MHz Hình 4.3 Phần truyền hình màu của đài S phát hệ NTSC, tương ứng với kênh 9
  • 5. 52 Tín hiệu hình được điều chế AM với tần số sóng mang hình f RF/VID, còn tiếngđược điều chế FM với fRF/S. Hai phần này được ghép bởi bộ AM – FM phối ghépDIPLEXER và khuếch đại cao tần để đưa ra anten (ở trên là ví dụ với kênh 9FCC). 4.5 Sơ đồ khối phần TUNER RFAMP MIXER f RF f RF VID S OSCI Tín hiệu đài phát đến anten máy thu ở mức qui định 50uv (ở cách đài phát 10km). Về phần tuner và trung tần trên phương diện tần số thì không có gì thay đổi dovấn đề tương hợp giữa trắng đen và màu. Linh kiện sử dụng trong phần tuner thay đổi từ loại transistor lưỡng cực như2SC929, 2SC535 đến mosfet như 35K452 và từ trống xoay (turret) cho đến hiện tại làbiến trở thay đổi điện một chiều để thay đổi pha và f o gọi là loại nút bấm rơle "voltagesynthesizer". Sau cùng là loại nút bấm Auto search (Tìm đài tự động) bằng điện thế 1chiều nạp vào tụ rồi lấy điện thế ấy phân cực cho diode biến dung Cv để tìm đài. CV +25V 82PF C4 68P C3 + 42PF C _ 10P C24.6 Sơ đồ khối phần C VIDIFAMP 1VÀ VIDEO DETECTOR (-V) V1 V2 V3 V4 0 4,5MHz 39,75 41,25 45,75 47,75 MHz SIF VIDEO VIDEO SOUND DETECTOR DAMPER VIDEO IFAGC Y+C+B AGC RFAGC
  • 6. 53 Về cấu trúc mạch, chỉ có IC khác tên, còn các tầng không có gì thay đổi so vớiTV trắng đen. Tầng tiền khuếch đại video ưu tiên khuếch đại cho âm thanh và làmtầng đệm cho tín hiệu video (tín hiệu video cực tính âm khoảng 5,1Vpp).4.7 Giai đoạn xử lý tín hiệu VIDEO NTSC 3,58 (hoặc N3)4.7.1 Tách Y ra khỏi B và C Tách tín hiệu Y ra khỏi C + Burst. Điều này rất dễ vì chỉ cần 2 bộ lọc: Lọc thôngthấp 0  3MHz cho Y và lọc băng thông 3,08 ÷ 4,08MHz cho C + B. LỌCTHÔNG Y DELAY Y THẤP 0,7 Y+C+B C+B C L 3,08 4,08 MHz Ở đài phát Y qua ít mạch hơn nên nó đi mau hơn màu 0,7µs ÷ 0,79µs. Do đó phảicho đen trắng qua dây trễ 0,7µs để bù lại cho 2 phần đến với nhau cùng một thời điểm.4.7.2 Tách B và màu CViệc tách B và màu C khó hơn vì cả 2 đều là sóng 3,58MHz. Tuy nhiên chúng lại ở 2thời điểm khác nhau: + B ở vùng xoá đường hồi + C ở vùng tiến của xung quét ngangVậy ta dùng 2 BJT phân cực chạy ở hai thời điểm khác nhau là tách được B ra khỏi C. B BURST SEP B T1 C C+B CHROMA AMP C T2 56 8 FlyBack
  • 7. 54Ta dùng 2 Transistor T1 và T2 dẫn điện ở 2 thời gian khác nhau nhờ phân cực bằngxung FlyBack và tín hiệu đảo của nó.4.7.3 Mạch giữ biên độ tín hiệu màuMạch giữ biên độ tín hiệu màu không yếu đi và sửa pha của hai sóng tải phụ:Ta cần giữ biên độ tín hiệu màu C ít thay đổi. Vậy phải dùng mạch tương tự như mạchAGC cho màu. Khi C mạnh thì AGC phân cực yếu và đổi lại khi C yếu thì AGC chophép phân cực mạnh. Với màu AGC có tên là ACC(Automatic Color Control). R cos ϕ = Z C 2 nd SUB COLOR COLOR RC CHROMA AMP B+ VR TINT 10K ACC ACC DET.Khi qua nhiều mạch, sóng tải phụ đổi pha nên sắc của màu bị sai, ta sửa pha lại bằngcách cho qua mạch RC. Chỉnh R để sửa pha lại cho đúng. R là điện trở động của 1 BJT v CEdo vCE của nó tạo ra: R = IEThay đổi điện áp cung cấp Vcc là vCE thay đổi và R đổi nên pha thay đổi vì: Rcos ϕ = ZVới Z = R 2 + Z C 2Ta có thể dùng biến trở TINT hay HUE để thay đổi Vcc* Chú ý thêm1. Mạch tích phân VV Vra VR I R Vra Vra C VVVra chậm pha hơn Vv một góc ϕ IZ c Zccos ϕ = = V +V 2 ra R 2 R + Z c2 2 1Zc = với ω = Cte  ( ω = 2π ⋅ 3,58 chẳng hạn) ωc C >>  Zc  0  cos  0  90o C <<  Zc >>  cos  1  0o  đồng pha
  • 8. 552. Mạch vi phân VV Vra Vra = VR C VC VR VVVra nhanh pha hơn Vv: ϕ Rcos ϕ = R + Zc 2 2 R  0  cos  0  90o R   cos  1 v 0oNhư vậy khi thay đổi R ( CE = R ) thì tín hiệu lấy ra sẽ thay đổi pha so với tín hiệu IEvào.4.7.4 Tách đồng bộ (Giải mã màu NTSC) TÁCH SÓNG Đ.BỘ LỌC Q 3,58 Q C L Z=0 C TÁCH SÓNG Đ.BỘ LỌC I 3,58 I L Z=0 C 3,58 +33o +90o (0o)Sử dụng cách biểu diễn trực quan:Trong mạch tách sóng Q:{3,58 (33o) + Q} + {3,58 (123o ) + I} – 3,58 (33o)  Q + {3,58 (123o) + I}Qua mạch lọc 3,58  chỉ còn QTrong mạch tách sóng I:{3,58 (33o) + Q} + {3,58 (123o ) + I} – 3,58 (123o)  I + {3,58 (33o) + Q}Qua mạch lọc 3,58  chỉ còn INhư vậy trước hết phải đồng bộ sóng 3,58MHz ở máy thu với B. C 3,58(0o) B +180o P XTAL VPC Dịch pha 3,58(180o) 3,58MHz LPF 3,58(0o) Đã so pha
  • 9. 56Sau khi có Q và I dùng mạch MATRIX để tạo lại (B - Y) và (R - Y) Q MATRIX (B – Y) I (R – Y)Từ (B - Y) và (R - Y) dùng mạch MATRIX để tạo (G - Y) (B – Y) (B – Y) R1 100K R2 20K (G – Y) (R – Y) 100K R3 56K R4 56K (R – Y) 1 1 (G − Y ) = − ( B − Y ) − ( R − Y ) 6 2 (Chung cho mọi hệ)Cuối cùng ta đưa ra tín hiệu màu vào đèn hình:Tín hiệu vào lưới: VGK = VG - VKNgười ta đưa thêm 3 BJT màu để có: -(B - Y) – Y = -B -(G - Y) – Y = -G -(R - Y) – Y = -R Y Screen +500V 5KV Focus (B–Y) BJT – (B–Y) (G–Y) BJT – (G–Y) 24KV (R–Y) BJT – (R–Y)
  • 10. 57
  • 11. 58 4.8 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT MÁY THU NTSC 3,58 B+ CONSTRAST LUMA Y TUNER IF VIDEO AMP2 DET B+ BRIGHTNESS 0 3 MHz BRIGHT LPF Y DELAY LUMA Y 0,7 AMP1 Q Q (B–Y) DEMOD C AMP o +33 3,58(33 ) 0 L TRAP 0 3 MHz o MATRIX +90 (G–Y) AMP BURST +180o P SEP. C (R–Y) AMP AMP 3,58 I 3,58(0 ) 0 I 3,08 4,08 DEMOD fH LPF BPF B+C C L TRAP ACC 3,58(00) COLOR DET KILLER CHROMA C CHROMA TINT I IIfH +B ACC TINT SUB COLOR COLOR
  • 12. 59