Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2013 в 10:59, курсовая работа
В 1908 году армянский изобретатель Ованес Адамян запатентовал двуцветный аппарат для передачи сигналов («Приспособление для превращения местных колебаний светового пучка, отражённого от зеркала осциллографа, в колебания яркости трубки Гейслера», заявка подана в 1907 году). Позже он получил аналогичные патенты в Великобритании, Франции и России (1910, «Приёмник для изображений, электрически передаваемых с расстояний»). В 1918 году Адамян собрал первую в России установку, способную демонстрировать чёрно-белое изображение (статичные фигуры), что было большим шагом в развитии телевидения. В 1925 году он получил патент на трёхцветную электромеханическую систему телевидения, то есть для устройства по передаче цветных изображений на расстояние при помощи диска с тремя сериями отверстий. При вращении диска три цвета сливались в единое изображение. Опытные передачи были продемонстрированы в том же году в Ереване.
Стандарты телевизионного вещания
Существует много стандартов передачи аналогового телевизионного изображения, различающихся количеством строк по горизонтали
525
625
частотой кадровой развёртки
50 Гц
60 Гц
расстоянием между частотами несущих изображения и звука
4,5 МГц
5,5 МГц
6,0 МГц
6,5 МГц
полярностью модуляции изображения
Негативная - синхроимпульсы 100% мощности передатчика, уровень чёрного 75% мощности передатчика, уровень белого 10% мощности передатчика
Позитивная - синхроимпульсы 0% мощности передатчика, уровень чёрного 25% мощности передатчика, уровень белого 100% мощности передатчика (применяется во Франции)
видом модуляции звука
ЧМ (частотная)
АМ (амплитудная)
способом кодирования цвета
PAL
SÉCAM
NTSC
Также эфирное аналоговое телевидение в разных регионах различается частотной сеткой транслируемых каналов. Также происходит постепенный переход к стандартам цифрового телевидения.
Конструкция телевизионного приёмника, разработанного для эксплуатации в том или ином регионе с теми или иными особенностями, должна поддерживать все эти стандарты, для обеспечения возможности качественного приёма сигнала. Также существуют многостандартные (сейчас они являются преобладающими) телевизоры.
Устройство
Первые телевизоры имели механическую развёртку. Затем появились чёрно-белые с электронной развёрткой и электронно-лучевой трубкой в качестве источника изображения. Вначале телевизоры с ЭЛТ строились на основе электронных ламп, далее произошёл переход на транзисторы (30 октября 1959 года корпорация Sony начала серийно производить транзисторные телевизоры). В 1980-х годах происходил постепенный переход на интегральную элементную базу (существовали переходные транзисторно-интегральные модели).
В настоящее время микросхемы являются основой схемотехники телевизоров.
Основные блоки аналогового кинескопного телевизора:
дополнительно могут устанавливатся: блок дистанционного управления, блок телетекста, блок стереодекодера и тд., современные телевизоры высокого класса имеют блок цифровой обработки в канале изображения (система 100 Гц).
У телевизоров c ЖКИ и плазменными экранами в конструкции отсутствуют некоторые блоки (кадровой и строчной развёртки), но присутствуют другие (питания ламп подсветки и др.)
Телевизионный приемник — устройство для приема телевизионных сигналов и их преобразования в визуально-звуковые образы.
Телевизор состоит из устройства отображения визуальной информации (кинескопа, жидкокристаллической или плазменной панели); шасси — платы, которая содержит основные электронные блоки телевизора (телетюнер, декодер с усилителем аудио- и видеосигналов и др.), корпуса с расположенными на нем разъемами, кнопками управления и громкоговорителями.
Телевизионные радиосигналы, принятые антенной, подаются на радиочастотный (антенный) вход телевизора. Далее они поступают в радиочастотный модуль, называемый также тюнером, где из них выделяется и усиливается сигнал именно того канала, на который в этот момент настроен телевизор. В тюнере также происходит преобразование радиочастотного сигнала в низкочастотные видео- и аудиосигналы.
Видеосигнал после усиления подается в модуль цветности (только в телевизорах цветного изображения), содержащий декодер цветности, а затем на устройство отображения визуальной информации. Декодер цветности предназначен для декодирования сигналов цветности той или иной системы (PAL, SEC AM, NTSC).
Аудиосоставляющая подается в канал звукового сопровождения, где происходит выделение звукового сигнала и его необходимое усиление. После усиления аудиосигнал подается на громкоговоритель (динамик), преобразующий электрический сигнал в слышимый звук. Если телевизор рассчитан на воспроизведение стерео или многоканального звука, в составе его канала звукового сопровождения имеется соответствующий декодер многоканального звука, который разделяет звуковую составляющую на каналы.
Кинескопы бывают черно-белого изображения и цветного изображения, отличаются они по конструкции.
Экран кинескопа черно-белого изображения изнутри покрыт сплошным слоем люминофора, обладающего свойством светиться белым цветом под воздействием потока электронов. Тонкий электронный луч формируется электронным прожектором, размещенным в горловине кинескопа. Управление электронным лучом осуществляется электромагнитным способом, в результате чего он последовательно в ходе развертки сканирует экран по строкам, вызывая свечение люминофора. Интенсивность (яркость) свечения люминофора в ходе сканирования изменяется в соответствии с электрическим сигналом (видеосигналом), несущим информацию об изображении.
Экран кинескопа цветного изображения
изнутри покрыт дискретным слоем
люминофоров (в форме кружков
или штрихов), светящихся красным, зеленым
и синим цветом под действием
трех электронных пучков, формируемых
тремя электронными прожекторами. Все
кинескопы цветного изображения
перед экраном имеют
Каждый электронный луч
К современным средствам
В жидкокристаллических телевизорах LCD (Liquid Crystal Display) изображение формируется системой из жидких кристаллов и поляризационых фильтров. С тыльной стороны жидкокристаллическая панель равномерно освещается источником света. Управление ячейками (пикселями) жидких кристаллов осуществляется матрицей электродов, на которую подается управляющее напряжение. Под действием напряжения жидкие кристаллы разворачиваются, образуя активный поляризатор. При изменении степени поляризации светового потока, изменяется его яркость. Если плоскости поляризации жидкокристаллического пикселя и пассивного поляризационного фильтра отличаются на 90°, то через такую систему свет не проходит.
Цветное изображение получается в результате использования матрицы цветных фильтров, которые выделяют из излучения источника белого цвета три основных цвета, комбинация которых дает возможность воспроизвести любой цвет. Жидкокристаллические телевизоры отличаются компактностью, отсутствием геометрических искажений, вредных электромагнитных излучений, малой массой и потребляемой мощностью, но в то же время имеют малый угол обзора изображения.
В проекционных телевизорах изображение
получается в результате оптической
проекции на просветный или отражающий
экран телевизора яркого светового
изображения, создаваемого проектором.
Проекторы, используемые в проекционных
телевизорах, могут быть построены
на электроннолучевых кинескопах, жидкокристаллических
матричных полупроводниковых
Основными недостатками проекционных телевизоров являются их громоздкость, высокая потребляемая мощность, низкая четкость увеличенного изображения и узкая зона размещения зрителей перед экраном телевизора.
В основу работы плазменного телевизора положен принцип управления разрядом инертного газа, находящегося в ионизированном состоянии между двумя расположенными на небольшом расстоянии друг от друга плоскопараллельными стеклами ячеистой структуры. Рабочим элементом (пикселем), формирующим отдельную точку изображения, является группа из трех пикселей, ответственных, соответственно, за три основных цвета. Каждый пиксель представляет собой отдельную микрокамеру, на стенках которой находится флюоресцирующее вещество одного из основных цветов. Пиксели находятся в точках пересечения прозрачных управляющих электродов, образующих прямоугольную сетку. При разряде в толще инертного газа возбуждается ультрафиолетовое излучение, которое, воздействуя на люминофоры первичных цветов, вызывает их свечение. Изображение последовательно, точка за точкой, по строкам и кадрам развертывается на экране.
Яркость каждого элемента изображения на панели определяется временем его свечения. Если на экране обычного кинескопа свечение каждого люминофорного пятна непрерывно пульсирует с частотой 25 раз в секунду, то на плазменных панелях самые яркие элементы светятся постоянно ровным светом, не мерцая. Плазменные панели выпускается форматом изображения 16:9. Толщина панели размером экрана в 1 м не превышает 10-15 см, что позволяет использовать их в настенном варианте. Надежность плазменных панелей превышает надежность традиционных кинескопов.
Итак, сейчас мы разберемся, как же происходит передача видеосигнала. Рассматривать мы будем родную до боли систему SECAM, потому что в нашей стране ( а именно - Российской Федерации) официально принята именно эта система телевидения. Впрочем - обо всем по порядку.
У телевизора есть экран - 1шт и динамик - от 1 до бесконечности, в зависимости от "навороченности" агрегата. Еще у него есть антенна и пульт управления. Но нас сейчас интересует только кинескоп (электронно-лучевая трубка - ЭЛТ).
Конечно, в наш век плазмы и жидкого кристалла, электронно-лучевой кинескоп кажется кому-то пережитком старины. Однако, понять принцип работы телевизора, проще всего именно разбираясь с ЭЛТ.
Электронно-лучевая трубка
Итак, картинка на экране рисуется при помощи электронного луча. Электронный луч очень похож на световой. Но световой луч состоит из фотонов, а электронный - из электронов, и мы его увидеть не можем. Куча электронов несется с бешеной скоростью по прямой от пункта А - к пункту Б. Так образуется "луч".
Пункт Б - это анод. Он находится прямо на обратной стороне экрана. Также, экран (с обратной стороны) вымазан специальным веществом - люминофором. При столкновении электрона на бешеной скорости с люминофором, последний испускает видимый свет. Чем быстрее летел электрон до столкновения - тем свет будет ярче. То есть, люминофор - это преобразователь "света" электронного луча в свет, видимый для человеческого глаза.
А что же такое пункт "А"? А - это "электронная пушка". Название страшное. Но страшного в ней ничего нет. Она не предназначена для того, чтобы жестоко расстреливать пришельцев с Марса. Но "стрелять" она все же умеет - электронным лучем в экран.
ЭЛТ - это такая большая электронная лампа.
Электронные лампы - это такие же усилительные элементы как и любимые всеми нами транзисторы. Но лампы появились намного раньше их кремниевых "коллег", еще в первой половине прошлого века.
Лампа - это такой стеклянный баллон, из которого откачан воздух.
В самой простой лампе - 4 вывода: катод, анод и два вывода нити накала. Нить накала нужна для того, чтобы разогреть катод. А разогреть катод нужно для того, чтобы с него полетели электроны. А электроны должны полететь затем, чтоб возник электрический ток через лампу. Для этого обычно на нить накала подается напряжение - 6,3 или 12,6 В (в зависимости от типа лампы)
Кроме того, чтобы полетели электроны - нужно высокое напряжение между катодом и анодом. Оно зависит от расстояния между электродами и от мощности лампы. В обычных радиолампах это напряжение составляет несколько сотен вольт, расстояния от катода до анода в таких лампах не превышают нескольких миллиметров.
В кинескопе расстояние от катода, находящегося в электронной пушке до экрана может превышать несколько десятков сантиметров. Соответственно, и напряжение там нужно намного большее - 15…30 кВ.
Такие зверские напряжения создает специальный повышающий трансформатор. Его еще называют строчный трансформатор, поскольку он работает на строчной частоте. Но, об этом - чуть позже.
При ударении электрона об экран, кроме видимого света, "вышибаются" также и другие излучения. В частности - радиоактивное. Вот почему не рекомендуется смотреть телек ближе 1…2 метров от экрана.
Итак, луч получили. И он так красивенько светит аккурат в центр экрана. Но нам-то надо, чтоб он "чертил" по экрану линии. То есть, нужно заставить его отклоняться от центра. И в этом вам помогут… электромагниты. Дело в том, что электронный луч, в отличие от светового, очень чувствителен к магнитному полю. Поэтому то он и используется в ЭЛТ.
Нужно поставить две пары отклоняющих катушек. Одна пара будет отклонять по горизонтали, другая - по вертикали. Умело управляя ими, можно гонять луч по экрану куда угодно.