Описание опубликовано в журнале «Радиолюбитель» № 3, стр. 4. 7 и № 4, стр. 5, 6 за 1997 г. Генератор телевизионных сигналов.
Генератор предназначен для оценки качества работы и настройки цветных и черно-белых телевизоров. Конечно, в LCD телевизорах настраивать чистоту цвета и сводить лучи нет необходимости, но иногда может потребоваться просто проверить работоспособность телевизора. Предлагаемый генератор ТВ сигналов вырабатывает полный телевизионный сигнал системы SECAM (а с дополнительным кодером – также и PAL), в котором взаимное расположение синхронизирующих и гасящих импульсов строк и полей, уравнивающих импульсов, составляющих сигнала цветовой синхронизации максимально приближены к требованиям стандарта.
В отличие от большинства любительских конструкций TEST TV, генератор формирует чересстрочный растр с числом строк 625. Частота кадров равна точно 50 Гц. Прибор обеспечивает цветовую синхронизацию как по полям, так и по строкам, что позволяет настраивать модули цветности любых модификаций.
Принцип действия генератора телевизионных сигналов заключается в последовательном переборе адресов ПЗУ, в котором запрограммирована выводимая на экран информация. Это позволяет сравнительно простыми средствами получить различные испытательные изображения.
Схема основной платы генератора ТВ сигналов показана на рисунке. Каждая строка телевизионного растра подразделяется на 64 знакоместа, в любом из которых может быть сформирован уровень синхроимпульса, уровень черного, 8 градаций яркости белого или белая точка. На яркостный сигнал может быть наложена цветовая поднесущая частотой 3900, 4250, 4406 или 4756 кГц. Для отображения одной строки необходимо 64 байта в ПЗУ DD5 типа К573РФ5, К573РФ2 или 2716, которые выбираются шестью младшими разрядами адреса. В DD6 К573РФ4, 2764 или 27128 записывается информация о том, какая именно строка формируется в данный момент. Это определяется разрядами 0. 4. Если запрограммирован разряд 5, в соответствующее знакоместо вводятся линии четкости. Разряд 7 используется для ограничения коэффициента пересчета DD1. DD4 до 625. Каждый телевизионный кадр занимает 1 кбайт.
В авторском варианте генератор телевизионных сигналов может формировать следующие тестовые сигналы: — Cетчатое поле 24×18 – состоит из изображения вертикальных и горизонтальных белых линий, образующих квадраты; — Шахматное поле – состоит из белых и черных клеток; — Шахматное поле с линиями четкости – в белые клетки вводятся вертикальные линии четкости; — Градации яркости – восемь вертикальных полос со ступенчатым убыванием яркости от белого к черному; — Красное поле; — Зеленое поле; — Синее поле; — Белое поле; — Белое поле с линиями четкости; — Горизонтальные цветные полосы – красная, зеленая, синяя, бирюзовая; — Универсальная испытательная таблица, включает элементы всех вышеперечисленных изображений, позволяет комплексно оценить качество настройки телевизора.
Желающие могут создать свое собственное изображение. Как это сделать читайте в подробном описании. Там же описана конструкция и методика наладки этого генератора ТВ сигналов.
Источник
Мой сайт
Генератор Испытательных Телевизионных Сигналов (ГИТС) необходим для ремонта проверки и регулировки параметров телевизоров.
Применение современных микроконтроллеров позволило значительно сократить количество деталей, уменьшить потребление и габариты устройства.В предлагаемом приборе для формирования сигналов используется всего две микросхемы.
Предлагаемый ГИТС формирует десять сигналов.
— Горизонтальные цветные полосы.
— Вертикальные цветные полосы.
— Чёрное поле.
— Белое поле.
— Синее поле.
— Красное поле.
— Зелёное поле.
— Шахматное поле.
— Совмещённый сигнал сетки и точек.
— Сигнал для центровки растра.
Сигналы соответствуют основным параметрам системы вещательного
Все выше перечисленные параметры, а также управление генератором реализовано программно на микроконтроллере фирмы MICROCHIP PIC16F84 [2].
Микроконтроллеры семейства PIC16F84 объединяют все передовые технологии микроконтроллеров. Позволяют осуществлять многократное электрически перепрограммирование, минимальное энергопотребление, высокую производительность, мощную RISC архитектуру. Широкие возможности и низкая стоимость сделали их хорошим выбором для инженерных решений.
Схема модуля формирователя сигналов синхронизации и основных цветов показана на рис1.
Выводы порта В микроконтроллера DD1 (RB1-RB6) используются для подключения 9-кнопочной клавиатуры, RB1-RB3 запрограммированы на вывод данных, RB4-RB6 — на ввод. Вывод RB0 запрограммирован как выход сигналов синхронизации. RA0, RA1, RA2 — Выходы сигналов основных цветов: синего, красного, зелёного соответственно. RA3 используется для формирования сигналов 100% -ной амплитудной яркостью при формировании уровня белого, 75% -ной амплитудной яркостью и 100%-ной насыщенностью при формировании цветов. Выходы (входы) RA0-RA3 порта А имеют уровни TTL (5V.). В таблице 1 приведено состояние логических уровней на выводах RA0-RA3 при формировании испытательного сигнала вертикальных цветных полос.
Цветные Полосы.
RA0 (B)
RA1(R)
RA2(G)
RA3(Y)
1. Белый
1
1
1
1
2. Жёлтый
0
1
1
0
3. Голубой
1
0
1
0
4. Зелёный
0
0
1
0
5. Пурпурный
1
1
0
0
6. Красный
0
1
0
0
7. Синий
1
0
0
0
8. Чёрный
0
0
0
На элементах R1,R2,VD1,C4 выполнен узел внешнего сброса микроконтроллера при включении питания. Добавив резисторную матрицу Рис 2. можно получить чёрно-белый видео сигнал. В принципе такого генератора вполне достаточно для проверки, ремонта развёртывающих устройств телевизора, регулировки геометрических искажений растра, регулировки сведения, регулировки баланса цвета, контроля прохождения сигнала по цепям телевизора. Кроме того, многие современные телевизоры не имеют каких-либо регулировок в блоке обработки цвета кроме регулировки баланса цвета. Поэтому цветные испытательные сигналы требуются не часто.
Но если требуется более функциональный прибор, с формированием цветного сигнала необходим кодер основных сигналов RGB в полный телевизионный сигнал. Поскольку в нашем регионе (Латвия) телевизионное вещание ведётся в стандарте PAL, то рассматривались кодеры только этого стандарта. Из доступных на рынке микросхем кодеров PAL (MC13077,MC1377,CXA1145) была выбрана CXA1145 из соображения наиболее простого изготовления кодера (на изготовление кодера ушло десять минут). В мастерской по ремонту игровых приставок была куплена неисправная плата от игровой приставки Sega MegaDriwe и от платы отрезана (ножницами для металла) часть кодера фото 1.
Схема генератора вместе с кодером PAL на Рис 3.
Амплитуда входных сигналов RGB (выводы 2,3,4) микросхемы CXA1145 должна быть один вольт. Делители на резисторах R3-R11 необходимы для согласования уровней TTL с входными уровнями кодера. Сигнал синхронизации поступает на вывод 10 и имеет амплитуду 5V. Позиционные обозначения компонентов на схеме Рис.3 соответствуют обозначениям элементов на печатной плате кодера приставки SEGA MD2. Полный телевизионный сигнал PAL стандарта снимается с 20-го вывода микросхемы кодера. Выходные сигналы R0,G0,B0 выводы 23,22,21 можно использовать для подключения к европейскому разъёму «SCART». К сожалению, более подробного описания микросхемы CXA1145 найти не удалось. Так как не все телевизоры имеют входы видео сигнала, желательно иметь возможность подключения генератора к телевизору через гнездо для подключения антенны. Для этого понадобится радиочастотный модулятор. Проще всего использовать модулятор от приставки SEGA или других игровых приставок, но качество работы таких модуляторов не очень хорошее. Более качественные модуляторы у видео магнитофонов и спутниковых тюнеров. Автор использовал модулятор от видео плеера SONY фото 2. Хорошо, если удастся найти модулятор с переключением стандарта звука B/G D/K. Это позволит (добавив НЧ генератор 1кГц) настраивать канал звука с разными поднесущими частоты звукового сопровождения (5.5/6.5).
Прошивка микроконтроллера файл Gp_txt.zip.
Схема программатора prg4.gif. Программу для записи микроконтроллера можно получить на сайте: http://www.ic-prog.com/index1.htm
При программировании кристалла следует установить:
Фотографии конструкции и внешнего вида прибора. Размеры корпуса 150х80х33 мм.
Вариант печатной платы, которую можно взять за основу при самостоятельном изготовлении кодера на CXA1145. Фаил 71кб. pcb.zip
Индивидуальные видео средства. Под редакцией С.А. Седова КИЕВ НАУКОВА ДУМКА 1990 752с.
По просьбам посетителей сайта выкладываю новую версию прошивки микроконтроллера генератора испытательных сигналов. В отличие от предыдущей версии, выбор необходимого испытательного сигнала осуществляется двумя клавишами: «паттерн + » и «паттерн — «. Сканирование клавиш происходит в фоне основной программы формирования испытательного сигнала (многозадачный режим ). Поэтому при переключении паттернов не происходит срыва синхронизации. Испытательные сигналы переключаются в следующей последовательности:
Проверить центровку изображения, линейность разверток, чистоту цвета, качество сведения трех лучей масочного кинескопа цветных телевизоров (и отрегулировать их при необходимости) поможет генератор телевизионных испытательных сигналов (сокращенно ТИС). Он вырабатывает сигналы равномерно светящегося поля, крестовидной фигуры, а также в двух режимах (густо и редко) сигналы вертикальных и горизонтальных линий и полос, сетчатого, точечного и шахматного полей. Отличают данный прибор наличие единственного подборочного элемента — конденсатора в формирователе вертикальных линий, а также временная привязка сигнала «крест» к телевизионному изображению, квадратная форма сигналов ячеек сетчатого, точечного и шахматного полей.
В предлагаемой схеме все расчеты выполнены в соответствии со стандартом на вещательное телевидение, поэтому регулировки с помощью этого прибора (центровка растра, установка линейности, горизонтального размера) идентичны настройке по УЭИТ, а отсутствие подборочных элементов обеспечивает нормальную работу генератора после его сборки без сложной наладки, что немаловажно для радиомехаников телеателье и особенно для сельских радиолюбителей.
Общие принципы определения координат сигналов изображения на экране телевизора, а также простой способ составления схем сквозных делителей частоты с любым коэффициентом деления изложены в радиолюбительской литературе. Поэтому остановимся лишь на характерных особенностях схемы При воспроизведении изображения широкоугольными цветными кинескопами теряется примерно 6% информации по горизонтали, и потому в простейших генераторах сигналов отпадает необходимость временного сдвига фронта строчного синхроимпульса (ССИ) относительно фронта строчного гасящего импульса (СГИ). Длительность кадровых синхронизирующих (КСИ) и гасящих импульсов (КГИ), а также временной сдвиг между ними — стандартные. Ячейки сигналов сетчатого, точечного и шахматного полей должны иметь форму квадратов для определения горизонтального размера телевизионного изображения.
Рис. 1. Структурная схема генератора полного телевизионного сигнала
Рис. 2. Принципиальная схема прибора для настройки телевизоров
Задающий генератор собран по типовой схеме на элементах DD1.4, DD1.3 (рис. 2), с кварцевым резонатором в цепи обратной связи. Импульсы частотой 500 кГц через развязывающий элемент DD1.2 поступают на счетчик DD2 с коэффициентом деления 16 и через инвертор DD3.3 на D-триггер DD4. Дешифратор DD5.2 формирует ССИ длительностью 4 мкс, а дешифратор DD6.2 и RS-триггер на элементах DD6.3, DD6.1—СГИ длительностью 12 мкс. В том же триггере происходит сложение гасящих импульсов строк и кадров. Период строчных импульсов 64 мкс (Н). Формирователь импульсов полей с коэффициентом деления 312 состоит из D-триггера DD4.1 — делитель на два, счетчиков DD7, DD8 — делитель на 256, в схему которого введена обратная связь, обеспечивающая модуль пересчета, равный 156 (дешифратор DD5.1 и инвертор DD9.1 вырабатывают импульс сброса). Кадровый синхроимпульс формируется дешифратором DD3.1 и элементом DD15; здесь же происходит сложение синхроимпульсов. Смеситель сигналов выполнен на резисторах R4, R5 и диодах VD2, VD3.
Полный видеосигнал с части нагрузки эмиттерного повторителя на транзисторе VT1 поступает на выход. Система цветного телевидения СЕКАМ-III-Б, принятая в нашей стране для вещания, является совместимой, поэтому все расчеты временных интервалов проводим согласно стандарта на вещательное телевидение. Строка и поле сигнала «равномерно светящееся поле» имеют вид, представленный на рисунке 3. Для получения сигнала «вертикальные линии» на формирователь, выполненный на элементах DD16.2, DD16.3, DD16.4 и конденсаторе СЗ, подаются импульсы с периодом следования 2(4) мкс. За время активной части строки Накт = Н — tcги = 64-12 = 52 мкс на экране воспроизведется 26 (13) светлых линий.
Стандартный размер изображения «сетчатое поле» устанавливается путем отношения числа вертикальных линий к горизонтальным: Nвepт : Nrop = 4 : 3, откуда Nrop = (26 · З ) / 4 = 19,5 (9,75). Для формирования 19,5 (9,75) горизонтальных линий во время активной части поля определим их период повторения: (Z / 2) — 25H : Nrop = (312,5—25) / 19,5 = 14,74 (29,5) H, где: — Z / 2 число строк поля. Следовательно, для получения горизонтальных линий необходимо засвечивать каждую 15-ю (29-ю) строку поля. Для этого служит счетчик с коэффициентом деления 15 (29) (DD10.2.DD11) и дешифратор DD 12.1, формирующий импульс сброса.
Сигнал «горизонтальные линии» формируется на выходе дешифратора DD12.2. Триггеры делителя перед началом каждого полукадра обнуляются импульсом, поступающим через диод VD1, и инвертором на элементе DD3.4.
Сигнал «сетчатое поле» формируется в элементе DD13.1 сложением вертикальных и горизонтальных линий. Для получения сигнала «крест» необходимо в середине активной части строки и поля сформировать импульс вертикальной линии длительностью 0,15—0,2 мкс и горизонтальной линии длительностью 64 мкс. Определим координаты этих линий из рисунка 3, принимая за начало отсчета фронт ССИ Хверт = ((H — tcги) / 2) — 1,5 = ((64—12) / 2) + 12 — 1,5 = 36,5 мкс Yгор = ((Z / 2) — 25 H) / 2 = 143,75 Н.
Рис. 3. Сигнал «равномерно светящееся поле»
Импульс длительностью 36 мкс с выхода D-триггера DD10.1 поступает на формирователь вертикальных линий; дешифратором DD14 выделяется 144-я строка поля, сложение линий происходит в элементе DD1.1. Сигнал «точечное поле» формируется в элементе DD13.2 сложением вертикальных (инвертированных элементом DD16.1) и горизонтальных линий с выхода элемента DD12.2. Сигнал «шахматное поле» формирует элементы DD17, DD18.1, DD18.2 и DD18.4.
Сигналы «вертикальные полосы» и «горизонтальные полосы» формируются на выходах триггеров DD17.1 и DD17.2 соответственно. Сформированные сигналы через переключатели SA2 — SA8 поступают на вход элемента DD13 2, который выклю» чается во время действия гасящих импульсов по входу 5, инвертируются элементом DD13.3 и подаются на смеситель сигналов.
Рис. 4. Печатная плата ГИС и схема расположения элементов
Конструктивно прибор состоит из горизонтальной передней панели, к которой параллельно прикреплена печатная плата; на панели также установлены переключатель выбора сигнала и выходной разъем. Печатная плата прибора со схемой расположения элементов (рис. 4.). Варианты выполнения платы из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм:
Внешний вид печатной платы — на рис. 4. В генераторе применены микросхемы серии К 155, потребляемый ток составляет 200 мА, при применении микросхем серии К 134 потребление тока снижается до 58 мА, но при этом ухудшается контрастность перехода на границах от черного к белому сигнала вертикальных линий. Для устранения этого недостатка необходимо в задающем генераторе и формирователе вертикальных линий применить микросхему К533ЛАЗ. С целью уменьшения энергопотребления вместо ИМС серии К155 целесообразно применение микросхем серий К555, К158. Кварцевый резонатор на частоту 500 кГц — вакуумный малогабаритный, резисторы МЛТ-0,25, ВС-0,125, конденсаторы KM, K50-6, переключатель 9-клавишный П2К, разъем типа СР-50-73Ф. Возможно применение и других аналогичных деталей, но при этом возрастут габаритные размеры прибора. Собранный прибор из заведомо исправных деталей не требует настройки и сразу начинает работать. Необходимо только, в зависимости от примененного монтажа, уточнить значение емкости конденсатора СЗ (толщина вертикальной линии должна быть равной толщине горизонтальной линии).
