7.6. Совместное усиление сигналов изображения и звукового сопровождения

Усиление сигналов изображения и звукового сопровождения в общем тракте усиления мощности существенно упрощает структуру телевизионной РПС, повышает надежность и др. Однако, при этом возникает ряд трудностей. Во-первых, между каналами изображения и звука являются переходные помехи, что существенно повышает требования к линейности общего тракта УМ РПС, которые здесь гораздо более жесткие чем в передатчиках изображения. Они близки к требованиям к УМ однополосного сигнала. При раздельном усилении сигналов изображения и звука влияние нелинейности в верхней части модуляционной характеристики на качественные показатели невелико, т.к. эта ее часть отводится для передачи только синхроимпульсов (рис.7.7). При совместном усилении сигналов изображения и звука такая нелинейность вызывает в канале звука помехи от синхроимпульсов кадровой и строчной развертки. По существующим нормам уровень шума, фона и помех в канале звука не должен превышать -46дБ. Помимо высокой линейности амплитудной характеристики паразитная фазовая модуляция должна быть менее 50 на всем интервале изменений входного сигнала. Для обеспечения столь высоких требований транзисторы и лампы, используемые в УМ, должны работать в заведомо недонапряженном режиме, т.е. их существенно недоиспользуют по мощности. Во-вторых, усиление в общем тракте УМ сигналов с разными частотами и разными видами модуляции приводит к снижению энергетических показателей передатчика. Последнее иллюстрируют рис.7.11а и 7.11б. При соотношении мощностей передатчиков изображения и звука, Риз и Рзв, = (для простоты Риз принята равной 1) отношение амплитуд токов и напряжений составит =1/0,316 (рис.7.11а). Эти сигналы образуют биения, амплитуда которых изменяется в пределах от 1- 0,316=0,684 до 1+0,316 =1,316 (рис.7.11б). При этом тракт усиления должен быть рассчитан на пиковую мощность Рпик = (1,316)2Риз=1,73Риз, тогда как суммарная мощность передатчиков изображения и звука составляет всего 1,1Риз. Такое увеличение мощности УМК весьма невыгодно.

Для уменьшения амплитуды суммарных колебаний используют так называемую квадратурную модуляцию несущей изображения разностной частотой Wзв [4]. Как видно из рис.7.11в и 7.11г, при передаче черно-белого изображения в спектр усиливаемого сигнала добавляют составляющую В' c частотой fзв=fиз-6,5МГц, симметричную частоте звукового сопровождения fзв=fиз+6,5МГц относительно частоты несущей изображения fиз, но сдвинyтую по фазе 1800. Из векторной диаграммы рис.7.11г видно, что здесь наряду с фазовой модуляцией возникает и амплитудная модуляция результирующего сигнала. Его амплитуда определяется формулой:

Е =,

где k=B'/B. При k=1 (В=В') наибольшая амплитуда биений Еmax==1,18 (рис.7.11д), и необходимая пиковая мощность передатчика Pmax равна Рпик= (1,18)2Риз= 1,39Риз, что на 28% больше, чем при раздельном усилении.

Рис.7.11

При передаче цветного изображения в спектр усиливаемых сигналов вводят составляющие, аналогичные сигналам цветности (рис.7.3), симметричные относительно частоты несущей изображения fиз, но сдвинутые по фазе на 1800.

Недостатком квадратурной модуляции является необходимость расширения полосы пропускания тракта УМ, которая должна быть увеличена до 13МГц. Кроме того, необходимо обеспечить эффективное подавление излучения квадратурных составляющих. Для поглощения колебаний этих составляющих может быть использован узкополосный фильтр, "отсасывающий" их в балластный резистор из анодного контура оконечного каскада УМ.

При использовании квадратурной модуляции в передатчиках с совместным усилением сигналов изображения и звука снижаются необходимая пиковая мощность передатчика, потребляемая им электроэнергия и потери на электродах лампы, при этом требования к линейности усилителя не повышаются.

Устройства генерирования и формирования радиосигналов


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.