Современные стационарные телевизоры классифицируются на три группы и имеют соответственно следующие обозначения: 3УСЦТ (унифицированные стационарные полупроводниково-интегральные телевизоры третьего поколения); 4УСЦТ, 5УСЦТ.

Характерной особенностью телевизоров серии 3УСЦТ стала их полная транзисторизация, а также использование больших интегральных микросхем и цветных кинескопов с самосведением электронных лучей (планарных). В телевизорах данной серии используются импульсные источники питания, устройства сенсорного выбора программ и беспроводного дистанционного управления, автоматическое выключение после окончания передач. Телевизоры модели 3УСЦТ имеют блочно-модульную конструкцию.

Телевизоры четвертого поколения (модель 4УСЦТ) являются модернизацией ТВ приемников серии 3УСЦТ. В них установлен двухсистемный модуль цветности, что позволяет принимать и обрабатывать ТВ сигналы, кодированные в соответствии с системами цветного ТВ SECAM, PAL.

Разработка и выпуск телевизоров третьего и четвертого поколений позволяет улучшить следующие технические параметры:

• повысить яркость ТВ изображения до 160 и 250 кд/м² соответственно для телевизоров с экранами размером 61 и 51 см по диагонали;

• в 2-3 раза снизить потребляемую мощность, например, для телевизоров, имеющих размер экрана по диагонали 61 и 51 см, она составляет менее 80 и 75 Вт соответственно;

• уменьшить 1,5-2 раза массу телевизоров;

• обеспечить работу телевизоров в более широком диапазоне изменения напряжения питающей сети переменного тока;

• в 2-2,5 раза повысить надежность работы телевизоров;

• в 2 раза снизить трудоемкость изготовления ТВ приемников.

Структурная схема телевизора унифицированной модели четвертого поколения представлена на рисунке 8.13. В состав телевизора серии 4УСЦТ входят: блок управления 1, акустическая система 2, модуль обработки сигналов 3, модуль питания 4, модуль разверток 5, плата кинескопа 6, цветной кинескоп 7. Блок управления состоит из индикатора принимаемой программы 8, платы местного управления 9, модуля предварительной настройки 10, фотоприемника инфракрасного излучения 11, модуля дистанционного управления 12, модуля дополнительных регулировок, содержащего регуляторы тембров 13, и платы сетевого фильтра (ПСФ) 14.

ПСФ обеспечивает выполнение следующих функций:

• автоматическое размагничивание кинескопа с помощью устройства 22, представляющего собой две последовательно соединенные катушки, располагающиеся на баллоне кинескопа, которые обеспечивают размагничивание теневой маски и бандажа кинескопа в момент выключения телевизора;

• подавление импульсных помех, проникающих из модуля импульсного питания в сеть переменного тока.

Рисунок 8.13. Структурная схема телевизора типа 4УСЦТ

Модуль обработки сигналов осуществляет выполнение следующих функций:

• усиление и селекцию ТВ сигналов и преобразование их в сигналы промежуточных частот;

• усиление сигналов промежуточной частоты изображения и декодирование сигналов изображения;

• декодирование полного ТВ сигнала, формирование и усиление сигналов основных цветов;

• усиление промежуточной частоты звука, декодирование и усиление сигналов звукового сопровождения;

• автоматический баланс белого.

В состав модуля обработки сигналов входят: селектор каналов дециметрового диапазона 15, усилитель промежуточной частоты изображения 16, блок цветности 17, селектор каналов метрового диапазона 18, разделительный фильтр 19, блок усиления промежуточной частоты сигнала звукового сопровождения и частотного детектирования 20, усилитель низкой частоты 21.

Принятые антенной высокочастотные сигналы изображения и звукового сопровождения поступают в соответствующий селектор каналов. В ТВ приемниках осуществляется совместное усиление высокочастотных сигналов изображения f_ВЧ.ИЗ и звукового сопровождения f_ВЧ.ЗВ в селекторах сигналов, каждый из которых состоит из усилителя высокой частоты (УВЧ), смесителя сигналов и гетеродина. Пройдя УВЧ, сигналы f_ВЧ.ИЗ и f_ВЧ.ЗВ поступают в смеситель. Частота гетеродина f_ГЕТ выбирается выше частоты сигналов. Поэтому на выходе смесителя образуются сигналы промежуточных частот изображения f_ПЧ.ИЗ и звука f_ПЧ.ИЗ следующих номиналов: f_ГЕТ-f_ВЧ.ИЗ=f_ПЧ.ИЗ=38 МГц; f_ГЕТ-f_ВЧ.ЗВ= f_ПЧ.ЗВ =31,5 МГц.

В новейших моделях телевизоров принято двухканальное построение усилительного тракта промежуточных частот. Для этого селектор каналов, имеющий симметричный выход, нагружается на фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), у которого имеется специальный отвод для блока усиления промежуточной частоты сигнала звукового сопровождения. Данный разделительный фильтр позволяет существенно повысить качество звукового сопровождения за счет снижения уровня помех в звуковом тракте.

Для декодирования и формирования видеосигналов основных цветов (Е_R', E¹_G, Е'_B) используется блок цветности, состоящий из декодера PAL и транскодера SECAM-PAL. В транскодере осуществляется опознавание сигналов, передаваемых по системам PAL и SECAM. При приеме сигналов системы SECAM происходит их преобразование в сигналы системы PAL. При этом демодуляция этих сигналов и преобразование цветоразностных сигналов в сигналы основных цветов осуществляются в декодере PAL. В случае непосредственного приема сигнала системы PAL он декодируется только декодером PAL, а транскодер участия в их обработке не принимает.

Модуль питания выполняется по схеме импульсного источника питания. Поэтому в нем отсутствует силовой трансформатор, а напряжение электрической сети переменного тока преобразуется в последовательность импульсов частотой 1640 кГц. Постоянное напряжение, формируемое после выпрямления этих импульсов, отличается высокой стабильностью. Это позволяет сохранить работоспособность телевизора при колебаниях напряжения сети переменного тока в пределах 176242 В. Выпрямленное напряжение питающей сети с помощью импульсного трансформатора трансформируется во вторичные напряжения, необходимые для работы телевизора. После выпрямления вторичных напряжений модуль питания вырабатывает следующие выходные напряжения: 150, 15, 12 и 8 В. В модуле питания предусмотрена защита от коротких замыканий во вторичных цепях. К.п.д. модуля питания имеет значение не менее 80%.

Модуль разверток состоит из генераторов строчной и кадровой разверток. В генератор строчной развертки входят предварительный усилитель, выходной каскад, устройство коррекции ТВ растра, предназначенное для устранения геометрических искажений вертикальных линий и стабилизации размера по горизонтали. В генераторе строчной развертки формируются напряжения для питания анода, фокусирующего и ускоряющего электродов кинескопа, которые создаются с помощью умножителя напряжения. Кроме того, в генераторе строчной развертки формируется напряжение 220В для питания выходных усилителей сигналов основных цветов. В состав генератора кадровой развертки входят: задающий генератор, формирователь КГИ, устройства регулировки размера, линейности ТВ растра, предварительный усилитель, выходной каскад и генератор импульсов обратного хода.

Телевизоры пятого поколения (модель 5УСЦТ) выполняются на аналого-цифровых интегральных схемах с микропроцессорным управлением. Вследствие этого телевизоры 5УСЦТ отличаются от предыдущих моделей более высоким качеством цветного изображения, большим числом функциональных возможностей и комфортностью управления. Микро-ЭВМ, входящая в состав телевизора, обеспечивает автоматическую настройку на любой из ТВ радиоканалов в диапазонах метровых и дециметровых волн, запоминание 90 параметров из отобранных программ, переключение их по кольцу в сторону увеличения или уменьшения номера канала, их прямой выбор. Кроме того, в телевизорах пятого поколения осуществляются автоматическое переключение на прием ТВ сигналов различных систем цветного ТВ, электронная регулировка громкости, яркости, контрастности, насыщенности, запоминание их уровней, переключение в режим ожидания при пропадании сигнала на выходе или по истечении предварительно заданного таймером времени. Обязательным приложением к телевизору серии 5УСЦТ является пульт беспроводного дистанционного управления.

Структурная схема одной из моделей телевизора пятого поколения приведена на рисунке 8.14. В данной конструкции телевизора используется как аналоговая, так и цифровая обработка ТВ сигнала. Функции гетеродина в селекторе каналов выполняет цифровой синтезатор частот, а блок цветности реализован на элементах цифровой техники. Большинство узлов и блоков цветного телевизора, требующих регулировки и настройки как в процессе производства, так и в период эксплуатации, управляются и диагностируются микро-ЭВМ посредством двухпроводной шины в соответствии с программой, записанной в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) микрокомпьютера. Вместо органов управления (как правило, сенсорных или кнопочных переключателей и переменных резисторов) в телевизорах пятого поколения используется функциональная клавиатура (ФК), с помощью которой можно осуществлять настройку и регулировку ТВ приемника.

1- пульт дистанционного управления, 2- блок управления, 3- контроллер селектора каналов, 4- селектор каналов, 5- канал звука, 6- усилитель низкой частоты, 7- акустическая система, 8- система дистанционного управления, 9- микроЭВМ, 10 - функциональная клавиатура, 11- индикаторная панель, 12- УПЧ изображения, 13- канал цветности, 14- декодер Телетекста, 15- коммутатор внешних сигналов,16- коммутатор видеосигналов, 17- плата кинескопа, 18- цветной кинескоп с отклоняющей системой, 19- адаптер сервисного коммутатора, 20- синхропроцессор, 21- генератор кадровой развертки, 22- блок питания, 23- генератор строчной развертки.

Рисунок 8.14. Структурная схема аналого-цифрового цветного телевизора

Микро-ЭВМ телевизора по двухпроводной шине управляет двумя звуковыми процессорами (вариант стереофонического звукового сопровождения) и синхропроцессором, коммутаторами сигналов и декодерами цветности и системы Телетекста. Возможность управления предусмотрена как от пульта дистанционного управления (ДУ), так и встроенной панели ФК. В современных телевизорах основные блоки, управляемые микро-ЭВМ по цифровой шине, являются аналоговыми. Поэтому в каждой управляемой микросхеме для создания аналоговых управляющих сигналов предусмотрен цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

Рассмотренная конструкция аналого-цифрового ТВ приемника является переходной моделью к цветным цифровым телевизорам.

В перспективных моделях телевизоров пятого поколения планируется использование цифровых видеопроцессора и радиопроцессора и цифрового блока памяти на кадр ТВ изображения. Причем на входах цифровых процессоров предполагается преобразование аналоговых ТВ сигнала и сигнала звукового сопровождения, принятых по системе ТВ вещания, в цифровую форму с помощью АЦП. В этом случае в видеопроцессоре из полного ТВ сигнала с помощью цифровой фильтрации, реализуемой схемами временной задержки, суммирования и умножения, будут выделяться и обрабатываться сигналы яркости и цветности. Сигналы звукового сопровождения должны обрабатываться в радиопроцессоре, где произойдет их выделение и формирование. Здесь же будет осуществляться регулировка громкости, тембра, автоматическое распознавание моно- и стереофонических сигналов, а также сигналов двухречевого звукового сопровождения. Для монофонических сигналов имеется возможность создавать псевдостереофонический эффект.

В 1997 г. в Российской Федерации приняты государственные программы поддержки производства конкурентноспособных отечественных телевизоров нового поколения. Концепция построения этих телевизоров в первую очередь предполагает:

• обеспечение высокого качества изображения и звука в стандарте SECAM-III в результате оптимизации радио и видеотрактов и применения современных кинескопов;

• достижение высокой технологичности благодаря применению современной элементной базы с высокой степенью интеграции;

• расширение функциональных возможностей (например, реализация функций стоп-кадр, мультиэкран, устранение межстрочных мерцаний, удвоение частоты лучей);

• современное программное обеспечение управлением телевизора;

• создание телевизора с разными кинескопами и функциональными возможностями на базе одного шасси;

• разработку современного дизайна.

Для ряда зарубежных стран характерной особенностью является быстрый рост выпуска телевизоров с плоскими экранами на плазменных и жидкокристаллических (ЖК) панелях. Например, в Японии в последние годы ЖК телевизоры составляют около 20% общего количества выпускаемых цветных телевизоров.