Введение

Есть легенда, что первые опытные телевизоры делались без системы синхронизации кадров и строк. Чтобы увидеть нормальную картинку, нужно было очень точно поймать фазу и частоту генераторов развёртки. Легенда - потому что в современном телевизоре мне не удавалось добиться такого согласования без использования синхросигнала. Можете попробовать сами :)

Выделение синхросигнала из композитного видеосигнала осуществлялось в ТВ двумя путями: в более ранних моделях (там, где уже попадались микросборки, но оставались ещё радиолампы) использовался генератор, который сбрасывался в начало периода каждым импульсом синхронизации; затем появились специализированные микросхемы, использовавшие генератор, управляемый напряжением ошибки фазы.

Первое решение очень простое: частотный фильтр - это просто RC или CR цепочка, возможно в окружении пары транзисторов (они, заодно, могут выполнять и амплитудную фильтрацию). Длинные и жирные импульсы синхронизации легко ловятся таким фильтром среди прочего видеосигнала. При их появлении генератор развёртки сразу сбрасывается на начало кадра (или строки).

Однако проблема такого детектора в том, что ему не очень важно, в какой момент приходит синхроимпульс. Если в середине кадра мелькнёт помеха, похожая на синхро, фильтр её пропустит. Отчасти исключить такую ошибку можно, если сделать генератор развёртки не восприимчивым к синхронизации в определенных фазах движения луча, где синхроимпульс является, скорее, неожиданностью.

Более сложное решение - генератор, управляемый напряжением ошибки фазы. Детектор фазы сравнивает момент появления импульса синхронизации с моментом начала периода генератора. Если генератор опаздывает, детектор ошибки слегка изменяет напряжение, которое задает частоту генератора - частота увеличивается. Если генератор обгоняет синхро - напряжение изменяется в обратную сторону - частота падает.

В каждом такте изменение частоты очень незначительно, поэтому одиночная помеха практически не влияет на работу генератора развёртки. И только настоящий синхросигнал, воздействующий на схему длительное время (ну хотя бы даже 50 раз - для кадровой развёртки это всего секунда работы) может изменить частоту генератора.

Микросхема, реализующая этот алгоритм - к174ха11. Она не единственная (есть, например, к174аф1), но достаточно удобная. Однако она содержит генератор, управляемый напряжением, только для строчной развёртки. Кадровая же работает по классической схеме - генератор с синхросбросом.

к174ха11

Прежде всего имеет смысл обратиться к подробному описанию этой микросхемы: Аналоговые интегральные микросхемы для телевизионной аппаратуры. Д.И. Атаев, В.А. Болотников, издательство МЭИ, ТОО "Позитив", 1993 г.

Мне известно две схемы включения этой микросхемы:

Первая схема

Вторая схема

Первая, условно называемая "типовой" - более проста, использовалась в некоторых телевизорах и приводится в справочниках, но, вероятно, менее эффективна. Это предположение появилось исходя из самого факта появления второй схемы. Вторая схема использовалась во многих советских ТВ 3-4 поколений.

Если приглядется внимательно, видно, что обе схемы отличаются, в основном, входной цепью. Её можно развернуть в более удобный вид, получатся следующие рисунки:

Входная цепь первой схемы

Часть этой схемы - слева от красной черты - в типовую схему не входит, но она является обязательной и была мной найдена в схеме какого-то телевизора.

Входная цепь второй схемы

Я пробовал собирать обе схемы, существенных отличий в картинке не обнаружил. Хотя, может быть, изредка, первая - более простая схема - ошибается в случае очень белого изображения (вроде рекламы, когда на ярком белом фоне появляется небольшая темная надпись). Однако в данном аппарате выбор всё же пал именно на первый вариант. Причина проста - часть схемы этого варианта (та, что справа от красной черты) уже имеется в 32втц201. Остаётся только допаять левую.

Итого получается следующая схема:

Она состоит из двух каскадов: первый: эмиттерный повторитель тока, рекомендованный типовыми схемами включения видеопроцессора. С его выхода можно выводить видеосигнал на другие устройства, например, пишуший видеоплейер - это просто композитный сигнал. Второй каскад - инвертор, рекомендованный схемой включения синхропроцессора. С его выхода сигнал прямиком уходит на к174ха11.

Из пяти собранных ТВ только в одном из них потребовалась некоторая подстройка - резистор 2.7к между коллектором и "землёй" был нещадно уменьшен раза в три. Иначе любая картинка светлее совсем серой приводила к срыву синхронизации. Вообще, в этом экземпляре с синхронизацией происходили странные вещи и чтобы совсем от них избавится (навсегда ли ?) в дальнейшем был также добавлен подстроечный резистор-делитель на входе второго каскада (т.е. несколько ослаблен видеосигнал идущий с видеопроцессора).

В проверенных работающих (с первого раза) экземплярах постоянная составляющая на электродах кт209к (впрочем, на самом деле я ставил туда кт361, хотя это вряд ли имеет значение) была примерно такова: Б - 2.6 в, К - 0.4..0.6 в, Э - 3.0 в. Напряжения будут плавать в зависимости от картинки: ярко белая картинка соответствует примерно 0.4 в на коллекторе, почти чёрная - 0.6в.

Если возникли проблемы и есть осцилограф: схематично композитный видеосигнал в России выглядит таким образом:

Всё, что находится выше уровня чёрного - уровень яркости. Всё, что ниже - предназначено для синхродетектора. Уровень условный и может быть различным. Важно только, чтобы на вход синхропроцессора импульсы синхры были доставлены, а не потерялись в результате обрезки на инвертирующем транзисторе. Заметьте - инвертирующем ! Это значит на входе ха11 синхро будет вершинкой вверх, а не как на этом рисунке.

При передаче в эфире постоянная составляющая композитного сигнала теряется. Её восстановлением занимается специальный блок, функция которого именуется как "Восстановление уровня чёрного" или "Автоподстройка уровня чёрного" или "Привязка уровня чёрного". Он работает перед видеоусилителем и входит в состав видеопроцессора. Но синхропроцессор получает сигнал до восстановления черного и тем не менее должен точно находить синхроимпульсы среди прочего мусора.

Через полтора года от начала эксплуатации пятого телевизора в схему синхрокаскада всё таки было внесено изменение. Пока что оно тестируется, но, кажется, результаты заметно лучше предыдущих вариантов. Выглядит это так:

Эта версия почти полностью повторяет входной каскад второго типового включения синхропроцессора.