Структура телевізійних систем, їх класифікація
Сукупність оптичних, електронних і радіотехнічних пристроїв, за допомогою яких зображення перетворюється в електричний сигнал, передають його на відстань, синтезують зображення по прийнятому електричному сигналу або обробляють його для одержання необхідної інформації, утворює телевізійну систему.
За призначенням телевізійні системи можна розділити на системи телемовлення (побутового телебачення) і спеціалізовані.
За якісними показниками системи телебачення можуть бути монохромні (чорно-білі), кольорові, стереоскопічні монохромні та стереоскопічні кольорові. За способом передавання і обробки інформації спеціалізовані системи бувають аналогові та цифрові; за спектральними характеристиками джерел інформації – оптичні та неоптичні; за виконуваними функціями – системи відеозв’язку, візуалізації зображень неоптичних діапазонів і автоматичні.
При експлуатації, обслуговуванні та проведенні ремонтів конкретної телевізійної системи необхідно знати:
- принцип перетворення видимого зображення в електричний сигнал;
- принцип передачі електричного сигналу на відстані;
- принцип перетворення електричного сигналу в видиме зображення.
Розглянемо структурну схему телевізійної системи
Рисунок 1. Структурна схема телевізійної системи
1 – об’єктив, 2 – оптико-електронний перетворювач, 3 – розгортаючий пристрій, 4 – синхрогенератор,
5 – підсилювач, 6 – передаючий пристрій, 7 – канал зв’язку, 8 – приймаючий пристрій, 9 – відеопідсилювач,
10 – перетворювач сигнал-світло, 11 – селектор імпульсів синхронізації, 12 – розгортаючий пристрій
Об’єктив 1 перетворює світловий потік, утворюючи оптичне зображення сцени на світлочутливій поверхні оптико-електронного перетворювача 2 (передавальна трубка). Цей пристрій перетворює світлову енергію в електричну, використовуючи явище внутрішнього фотоефекту. Для отримання телевізійного сигналу необхідний пристрій, з якого за допомогою системи розгорток знімаються заряди, пропорційні світловому потоку. Цей пристрій називається мішенню передавальної трубки. Якщо ці два пристрої розділені, тоді в передавальній трубці передбачена система перенесення сфокусованого електронного потоку з фотокатоду на мішень, з якої знімаються електричні заряди, що пропорційні падаючому на них світловому потоку.
В сучасних передавальних трубках ці два елементи – фотокатод та мішень – суміщені. Оптичне зображення проектується на мішень передавальної трубки, та з цієї мішені знімаються заряди, які утворюють ТВ сигнал. За допомогою розгорткового пристрою 3 отримують послідовні електричні імпульси, які несуть інформацію про зображення і називаються початковим сигналом яскравості.
Для синхронної та синфазної роботи аналізуючого та синтезуючих пристроїв, що забезпечують ідентичність положення координат точок на передавальному та приймальних пристроях, необхідно генерувати та передавати спеціальні сигнали синхронізації. Синхронність досягається при рівності частот розгорток на аналізуючому та синтезуючих пристроях, а синфазність – при одночасному початку їх роботи. Для виконання цих умов в телебаченні використовується примусова синхронізація. Сигнали синхронізації виробляються в синхрогенераторі 4 та є імпульсами різної тривалості і частоти. Одні імпульси синхронізації виробляються один раз протягом тривалості рядка, інші – один раз протягом тривалості кадру. Ці імпульси надходять в розгортковий пристрій 3, а також в підсилювач 5, де сумуються з сигналом яскравості та надходять в передаючий пристрій 6.
В телевізійній системі розгорткові пристрої на аналізуючій та синтезуючих сторонах працюють в автоколивальному режимі. Тому сигнали синхронізації разом з сигналом яскравості передаються на телевізійні приймачі та забезпечують роботу розгорткових пристроїв синфазно та синхронно з розгортковими пристроями передавальної частини.
Синхрогенератор виробляє також сигнали гасіння зворотних ходів електронних променів в передавальних та приймальних трубках, які забезпечують їх закривання на цей час. На вершинах гасильних імпульсів розташовуються синхронізуючі імпульси.
Початковий сигнал яскравості з введеним сигналом гасіння називається сигналом яскравості. Сигнал, який складається з сигналу яскравості та сигналу синхронізації, називається повним телевізійним сигналом.
В передавальному пристрої 6 проводиться модуляція несучої. Повний ТВ радіосигнал далі надходить в канал зв’язку 7. Роль каналу зв’язку можуть виконувати радіопередавачі, ретранслятори, кабельна, радіорелейна, супутникова, світловодна та інші лінії зв’язку, що задовольняють вимогам неспотвореної передачі ТВ сигналу. В процесі передачі по каналу зв’язку сигнал може підлягати різним перетворенням, але на виході повинен відновлюватися повний ТВ сигнал.
В приймальному пристрої 8 відбувається підсилення телевізійного радіосигналу по високій та проміжній частотам а також його детектування. Після детектування відеосигнал надходить на підсилювач відеосигналів 9, де відбувається підсилення сигналу до необхідної величини для керування перетворювачем «сигнал – світло» (кінескоп, приймальна трубка) 10, та на селектор імпульсів синхронізації 11. В цьому пристрої здійснюється виділення з відеосигналу імпульсів синхронізації. Ці імпульси керують розгортковими пристроями 12, забезпечуючи синхронність та синфазність руху скануючих елементів аналізуючого та синтезуючих пристроїв.