колебательных контуров и их конструктивной добротностью. Четкость по горизонтали будет равна удвоенному количеству колебательных контуров, а эквивалентная добротность всей системы по сравнению с добротностью отдельного контура уменьшается пропорционально половине числа контуров.

Следовательно, индуктивно-емкостный фильтр можно использовать только для выделения относительно узкополосных периодических сигналов, какими являются синхроимпульсы полей и строк. Огибающая их спектра имеет минимум на частотах около 200 кГц, и для выделения достаточно шести - восьми колебательных контуров. Фильтр синхроимпульсов из последовательных колебательных контуров, установленный между предварительным усилителем видеосигнала и блоком развертки, позволяет устранить влияние помех на задающие генераторы частоты строк и полей.

В широком диапазоне частот гребенчатую АЧХ с вершинами, отстоящими друг от друга на частоту строчной развертки, можно сформировать с помощью усилителя с обратной связью, в который входит линия задержки на период строчной развертки. Для использования линии задержки от цветного телевизора, работающей в диапазоне частот 3,3 - 5,3 МГц, необходимо перенести спектр видеосигнала на промежуточную частоту 4,3 МГц. Чтобы спектральные группы совпали с максимумами АЧХ, преобразуется видеосигнал, полученный после синхронного детектирования, а гетеродин модулятора собирается на кварце, частота которого кратна 15625 Гц.

Остается выделить составляющие спектра, отстоящие на частоту кадровой развертки. Функции такого фильтра выполняет электроннолучевая трубка с длительным послесвечением. Например, кинескоп 23ЛК13Б можно заменить на 23ЛМ7В, аналогичный по электрическим и конструктивным характеристикам, но с длительным послесвечением экрана.

Яркость свечения кинескопа в зависимости от напряжения на модуляторе изменяется по нелинейному закону. Эта нелинейность характеристики от входа приемника, где вносится помеха, до выхода приводит к уменьшению отношения сигнал/шум. Чтобы такого ухудшения не произошло, в видеоусилителе необходим дополнительный гамма-корректор. В этом случае проигрыша в отношении сигнал/шум нет, но так как на передающей стороне тракта уже установлен корректор нелинейности кинескопа, будут наблюдаться искажения контрастности изображения.

£И2

В 9

Рис. 24. Структурная схема канала изображения телевизора с гребенчатым фильтром.

На рис. 24 показана полная структурная схема фильтра, в который входят: усилитель первой промежуточной частоты 1, фильтр выделения несущей 2, синхронизированный гетеродин 3, первый синхронный амплитудный детектор 4 с фильтром выделения видеочастот 5, преобразователь видеочастоты в промежуточную 4,3 МГц 6 и 7, усилитель второй промежуточной частоты 8 с линией задержки на 64 икс 9, охваченный обратной связью 10, второй синхронный амплитудный детектор 11 с фильтром видеочастот 12, гамма-корректор 13 и кинескоп с длительным временем послесвечения 14.

Рис. 25. Схема гребенчатого фильтра.

На рис. 25 показана принципиальная схема гребенчатого фильтра с периодичностью строчной частоты (поз. 8, 9 и 10 на рис. 24). С выхода полосового фильтра 4,3±1 МГц входной AM сигнал подается на контакт 1. Через усилитель, собранный на транзисторах Т1 и T2, он поступает на ультразвуковую линию задержки. Резисторы R6 и R7 служат для согласования ее входного и выходного сопротивлений, а катушки индуктивности L1 и L2 - для коррекции АЧХ. Усилитель на транзисторе Тз выполнен по схеме с общей базой. Выходной сигнал снимается с контакта 6, Напряжение обратной связи подается с коллектора транзистора Т4 на базу транзистора Т2 через конденсатор С7. Резистором R13 устанавливают усиление тракта и глубину обратной связи. Подача напряжения

обратной связи с коллектора, а съем выходного сигнала с эмиттера этого же транзистора исключают прямое прохождение сигнала с коллектора транзистора T1 на выход усилителя. Напряжение питания 12 В подводится к контакту 7.

Настройку усилителя проводят в следующем порядке. Замыкают линию задержки, соединив контакты 3 и 4 перемычкой, и выпаивают конденсатор С7. Выход генератора качающейся частоты, нагруженный на резистор 75 Ом, подключают к контакту 1, детекторную головку - к контакту 6. Проверяют равномерность АЧХ до частоты 30 МГц. Затем снимают перемычку, соединяющую контакты 3 и 4, вращением сердечников катушек индуктивности L1 и L2 и резисторами Re и R7 добиваются максимально плоской АЧХ без горбов и впадин в диапазоне частот от 3 до 5,5 МГц. Затем припаивают конденсатор C7 и резистором R13 устанавливают максимальную глубину обратной связи, при которой еще сохраняется устойчивость. Ввиду сглаживающего действия усилителя вертикального отклонения осциллографического устройства генератора качающейся частоты гребенчатая структура фильтра видна только при максимальном масштабе по горизонтали, т. е. когда девиация частоты небольшая.

Целесообразность применения гребенчатого фильтра обусловлена выигрышем в отношении мощностей сигнал/шум q, который определяется уменьшением шумовой полосы фильтра по сравнению с полосой усилителя, имеющего линейную АЧХ:

4 = {\+BKb)/(l-BK<,h(15)

где Ко - коэффициент передачи фильтра со входа на выход; В - коэффициент передачи с выхода на вход.

Из формулы (15) и рис. 26 видно, что с увеличением глубины обратной связи выигрыш увеличивается. В практических устройствах максимальная глубина обратной связи, при которой еще сохраняется устойчивость, ограничена неравномерностью АЧХ линии задержки. Усилитель с обратной связью устойчив при выполнении условия

1-ВКо>б,

где б~0,19 - неравномерность коэффициента передачи ультразвуковой линии задержки в полосе пропускания.

С увеличением обратной связи ухудшается четкость изображения по вертикали: Г=800(1 - ВК0)/2п.(16)

Формула (16) справедлива при значении ВКо, близком к единице. Значения г, вычисленные по формулам (16) и (15), показаны на рис. 27.

Результирующий выигрыш в помехоустойчивости от применения фильтрации по строке, кадру и во времени равен произведению трех составляющих и может доходить до 100. Однако из-за сложности такие методы фильтрации используются в основном только в профессиональной аппаратуре.

Защита от импульсных помех может осуществляться с помощью нелинейных элементов. В качестве примера на рис. 28 показана схема ограничителя импульсных помех, включенная в телевизоре «Ши-лялис-403» перед амплитудным селектором синхроимпульсов. Конденсатор С16 заряжается поступающим на него видеосигналом до напряжения, соответствующего уровню вершин синхроимпульсов. Транзистор Т10 заперт, и видеосигнал, подаваемый на амплитудный селектор через эмиттерный повторитель на транзисторе Гц, поступает на базу этого транзистора через резистор R39. Если помеха превышает уровень синхроимпульсов, транзистор T10 открывается и шунтирует базу транзистора T11 на корпус.

Замечено также, что некоторое улучшение качества изображения в присутствии шумов может быть достигнуто применением в видеоусилителе ограничителя «снизу».

Рис. 26. Зависимость глубины обратной связи от выигрыша в отношении сигнал/шум.

В 1 k в s to

Рис. 27. Уменьшение четкости по вертикали при использовании гребенчатого фильтра.

§8

. 1t0*tdQB

Рис. 28. Схема ограничителя импульсных помех.

Теперь рассмотрим один из способов повышения помехоустойчивости канала звукового сопровождения телевизора. В обычном частотном детекторе ЧМ сигнал, прошедший через достаточно широкополосный УПЧ, сравнивается с опорным напряжением, которым является тот же входной сигнал, но задержанный во времени на четверть периода колебания промежуточной частоты. Шумовая полоса такого детектора приблизительно равна половине полосы пропускания УПЧЗ и составляет 120 - 150 кГц. В системе ФАПЧ источником опорного напряжения служит внутренний синхронизированный гетеродин, который следит за медленными отклонениями частоты входного сигнала. Тракт замкнутой системы слежения имеет шумовую полосу около 30 кГц. Поэтому помехоустойчивость детектора, выполненного на основе системы ФАПЧ, выше, чем помехоустойчивость классического частотного детектора, собранного по схеме ограничитель - фазовый дискриминатор. Принцип работы системы ФАПЧ рассмотрен в предыдущей главе. Однако в отличие от синхроимпульсов строчной развертки сигнал звукового сопровождения модулирован по частоте, а разность фаз колебаний сигнала и синхронизированного гетеродина и выходное напряжение детектора пропорциональны отклонению частоты входного сигнала от среднего значения.

Помехоустойчивость частотного детектора зависит от элементов его схемы. На рис. 29 сплошными линиями показаны оптимальные нормированные характеристики а и £ системы ФАПЧ (а= йв V т/Qy, £«0,5mj/ Йут), отношение сигнал/шум на выходе Рвыж (в полосе звуковых частот 0 - QB) и слоговая разборчивость речи S для случая, когда в канале звукового сопровождения имеется АРУ, а параметры пропорционально-интегрирующего фильтра m и т подбираются оптимальными в зависимости от отношения сигнал/шум рвх (в полосе 100 кГц, равной удвоенной девиации частоты) на входе системы.

Штриховыми линиями показаны грифики рвых и S для случая, когда параметры m и т оптимальны только при определенном отношении сигнал/шум на входе (рвх = 0,8 или рвх=3,2) и при изменении этого отношения не меняются, штрих-пунктирными линиями - то же для канала звукового сопровождения без АРУ.

Из рисунков видно, что в первом случае при уменьшении отношения сигнал/шум на входе необходимо увеличить а. Во втором и третьем случаях с уменьшением pax ниже расчетного значения разборчивость речи резко ухудшается. Поэтому, если отношение сигнал/шум на входе неизвестно, систему ФАПЧ с постоянными параметрами необходимо рассчитывать на такое отношение сигнал/шум на выходе, которое соответствует порогу разборчивости слухового анализатора (что имеет место при значениях р„х=0,8-=-0,9).

Рис. 29. Характеристики ЧМ детектора с ФАПЧ.