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LABORATORIO DE TELEVISIÓN
PRÁCTICA Nº 3
RECEPTOR DE TELEVISIÓN
AJUSTES Y MEDIDAS EN EL PROCESADOR DE VÍDEO
- Canal de Luminancia
- Canal de Crominancia
ÍNDICE
1.-
INTRODUCCIÓN
1.1.- Entradas de Vídeo
2.-
CANAL DE LUMINANCIA Y BLOQUES DE PROCESADO
ANALÓGICO DE VÍDEO
3.-
MEDIDAS EN EL CANAL DE LUMINANCIA
3.1.- Componente de Luminancia
3.2.- Medida del Retardo de la Señal de Luminancia
4.-
CANAL DE CROMINANCIA
4.1.4.2.4.3.4.4.-
5.-
Demodulador de Tiempo
Oscilador de Subportadora
Circuito de Identificación PAL
Circuito CAC y Supresor de Color
MEDIDAS EN EL CANAL DE CROMINANCIA
5.1.5.2.5.3.5.4.5.5.5.6.5.7.-
Salida del Decodificador PAL
Medida del Margen del CAC
Fase del Oscilador de Subportadora
Señales del Bloque Conmutador YUV
Señales RGB a la salida del Procesador de Vídeo
Señales RGB del Decodificador de Teletexto
Señales RGB del Conector VGA
1.-
INTRODUCCIÓN
La Señal de Vídeo Compuesto (SVC), obtenida a partir de la demodulación de la
señal de F.I., contiene las informaciones de luminancia y crominancia que permitirán
reproducir la imagen en la pantalla del televisor. Ambas informaciones, luminancia y
crominancia, se procesan en circuitos distintos, puesto que la de crominancia está
codificada según el sistema empleado en la transmisión (en este caso PAL), y es
necesario decodificarla en un circuito independiente para recuperar la información
contenida en ella, antes de combinarla con la información de luminancia para disponer
de las señales R, G, B aplicables a los píxeles de la pantalla.
Si la señal de vídeo corresponde a una emisión en color, las componentes R, G,
B tendrán en cada instante la relación de amplitudes correspondientes al color que cada
píxel de la pantalla ha de reproducir. Para ello, cada píxel contiene tres subpíxeles que
se iluminan individualmente con cada una de las tres componentes. En el supuesto de
que la emisión sea monocromática, la SVC contendrá únicamente la información Y de
luminancia y la excitación de los tres subpíxeles rojo, verde y azul de cada píxel se hará
con esta señal Y. En este caso la imagen resultante será en blanco y negro.
Recorrido de la Señal:
La figura 1 muestra el camino que recorre la señal de vídeo compuesto, desde la
salida del demodulador de FI hasta la entrada de los canales de luminancia y
crominancia del procesador de vídeo.
al Procesador de Audio
Crom
Lum
Figura 1.-
Recorrido de la SVC hasta la entrada de los canales de
luminancia y crominancia del procesador de vídeo.
3-3
La salida del demodulador de FI en la vía dedicada al procesado de vídeo
contiene la señal de vídeo compuesto junto con un residuo de la subportadora de sonido
(intercarrier). Para evitar perturbaciones indeseables en la imagen debidas a la presencia
de este residuo de subportadora, existe un filtro banda eliminada sintonizado a 5,5 MHz
en la misma salida de la etapa de FI. A partir de este punto (TP6) se dispone de la SVC
prácticamente libre de subportadora de sonido.
Selector de Entradas de Vídeo:
La Señal de Vídeo Compuesto procedente del demodulador de FI pasa por el
selector de entradas de vídeo antes de entrar en el procesador de vídeo. Este circuito
selector contiene un conmutador de vídeo que permite elegir entre las siguientes
señales:
* Vídeo Compuesto interno (Proporcionado por el demodulador de FI).
* Vídeo Compuesto entrando por la patilla 20 del Euroconector (Entrada EXT1
seleccionada con el mando a distancia).
Esta entrada se activa automáticamente cuando por la patilla 8 del Euroconector
se recibe una tensión mayor de 10V.
* Vídeo Compuesto (Conector RCA) o Separate Video (conector MiniDIN)
situado en la trasera del TV (Entrada AV2 seleccionada con el mando a
distancia).
Se activa la entrada de vídeo por el conector S-Video siempre que no se conecte
físicamente el conector RCA de vídeo (color amarillo). El audio siempre entra
por los conectores RCA Rojo y Blanco.
* Vídeo Compuesto (Conector RCA) o Separate Video (conector MiniDIN)
situado en el lateral del TV (Entrada AV3 seleccionada con el mando a
distancia). Funcionamiento idéntico al descrito para la entrada trasera AV2.
El televisor también dispone de entradas de vídeo en formato R, G, B pero lo
hace a través de otros puntos del diagrama de bloques:
* Las señales R (patilla 15), G (patilla 11), B (patilla 7) del Euroconector entran al
TV a través del bloque “RGB/YUV”.
Se activa esta entrada R, G, B a través del Euroconector seleccionando con el
mando a distancia la posición “EXT1” y conectando a la patilla 16 del mismo
Euroconector la señal de “Fast Blanking” (una tensión de 2V que puede contener
impulsos de línea y de campo). Si esta señal FB no está presente, se da paso a la
señal de vídeo compuesto por la patilla 20 del Euroconector.
* Las señales R, G, B del conector SVGA entran al TV a través del bloque “RGB
SWITCH” situado delante de los ADC dedicados a las 3 señales RGB
analógicas del procesador de vídeo.
Esta entrada se activa seleccionando con el mando a distancia la posición “PC
VIDEO IN”.
3-4
* Las señales R, G, B del Teletexto entran al procesador de video a través del
bloque “RGB INSERT” situado a la salida de la matriz YUV/RGB.
Esta entrada se activa pulsando en el mando a distancia la tecla “Teletexto”.
Procesador de Vídeo:
En el procesador de vídeo se realiza todo el proceso de recuperación de las
señales primarias R, G, B, a partir de la Señal de Vídeo Compuesto seleccionada. Para
ello, esta SVC recorre dos circuitos distintos, el canal de luminancia y el de
crominancia, ambos contenidos en el citado procesador de vídeo.
El canal de luminancia tiene a su entrada un filtro banda eliminada que rechaza
la subportadora de crominancia de la SVC dejando solamente paso a la señal de
luminancia, mientras que en el canal de crominancia se inyecta exclusivamente la
subportadora de crominancia modulada, obtenida por filtrado a partir de la misma SVC,
mediante un filtro paso banda sintonizado a 4,43MHz.
El circuito dedicado al canal de crominancia proporciona a su salida las señales
“Diferencia de Color”: (R-Y) y (B-Y). Por matrización de estas últimas con la señal Y
obtenida en el circuito del canal de luminancia, se obtienen las tres componentes
primarias: R, G, B las cuales, después de ser tratadas en las subetapas de conversión
analógico-digital, pasan a los circuitos de procesado de vídeo digital para poder excitar
los píxeles de la matriz de la pantalla de Plasma ó TFT-LCD.
3-5
1.1.-
ENTRADAS DE VÍDEO.
Utilizando el osciloscopio, medir las señales de vídeo presentes en las diferentes
entradas del Selector de Vídeo del TV.
Emplear la mira para generar las señales de entrada al TV, la cual deberá estar
configurada de la siguiente forma:
- Señal de vídeo con carta de barras de color al 100%
- Canal de salida de RF: 25 (Portadora de imagen en 503,25 MHz)
- Nivel de salida de RF: 70dBµV (atenuar 10dB el nivel máximo de la mira que es
de 80dBµV)
a)
Medida en el punto de prueba TP6 – Vídeo demodulado.
- Conectar la salida de RF de la mira a la entrada de antena del TV.
- Sintonizar en el TV el canal 25.
- Visualizar la señal de TP6 en el osciloscopio y anotar sus parámetros más
destacados.
b)
Medida en el punto de prueba TP7 – Entrada por el euroconector.
- Conectar el euroconector de la mira al euroconector trasero del TV.
- Comprobar que el TV se conmuta automáticamente a esa entrada, por la
presencia de la tensión de conmutación >10V en la patilla 8 del euroconector.
Medir esta tensión.
- Si no hay conmutación automática, seleccionar con el mando a distancia la
entrada EXT1.
- Visualizar en el osciloscopio la señal del punto de prueba TP7 del televisor y
anotar sus parámetros más destacados.
- Comparar la calidad subjetiva de la imagen en la pantalla con la obtenida en el
punto anterior cuando se entraba en RF en el TV.
Figura 2.- Vista exterior del Euroconector del TV.
3-6
c)
Medida en el punto de prueba TP8 – Entrada por el conector RCA trasero.
- Usar el cable euroconector/RCA para entrar en el TV con la señal de vídeo de la
mira por el conector RCA (amarillo) trasero del TV.
- Seleccionar con el mando a distancia la entrada Vídeo Exterior AV2
- Visualizar la señal de TP8 en el osciloscopio y anotar sus parámetros más
representativos.
d)
Medida en el punto de prueba TP9 – Entrada por el conector S-Vídeo lateral.
- Conectar la salida S-Vídeo de la mira a la entrada lateral S-Vídeo del TV.
- Seleccionar con el mando a distancia la entrada Vídeo Exterior AV3
- Visualizar la señal de TP9 en el osciloscopio y anotar sus parámetros más
destacados.
- Desconectar el cable del conector S-Vídeo de la mira y visualizar con el
osciloscopio las señales del conector de la mira: En su pin 3 respecto de masa
por el pin 1 (luminancia con sincronismos) y en su pin 4 respecto de masa por el
pin 2 (subportadora de crominancia). Relacionar los resultados con la señal
medida en TP9.
Figura 3.- Vista exterior del conector S-Vídeo de la mira.
- Volver a conectar el cable S-Video al TV y comparar la calidad subjetiva de la
imagen en la pantalla con la obtenida entrando en el TV por el euroconector con
la Señal de Vídeo Compuesto.
3-7
2.-
CANAL DE LUMINANCIA Y BLOQUES DE PROCESADO
ANALÓGICO DE VÍDEO
El canal de luminancia procesa la señal resultante de eliminar la subportadora de
crominancia de la SVC disponible a la salida del Selector de Vídeo, mediante un filtro
banda eliminada centrado en 4,43MHz (sistema PAL B/G).
Algunos televisores en lugar de usar filtros banda eliminada para suprimir la
crominancia utilizan filtros de tipo peine (“Comb-Line”) basados en líneas de retardo.
Con esta solución se suprimen de la SVC las rayas espectrales de la crominancia,
afectando poco a las de luminancia lo que aumenta la anchura de banda de la señal de
luminancia y con ello la resolución de la imagen.
La señal, después del filtrado de la crominancia, pasa por una línea de retardo de
luminancia cuya función consiste en compensar los diferentes tiempos de propagación
de la señal en los canales de luminancia y crominancia. El retardo que introduce esta
línea del canal de luminancia es aproximadamente de 1,2µs y con ello se consigue que
la señal de luminancia llegue al mismo tiempo que las señales diferencia de color (U y
V) al dispositivo “YUV Insert”.
La citada línea de retardo de luminancia no debe confundirse con la línea de
retardo usada en el decodificador de crominancia, cuyo retardo es de 64µs. Ambas
líneas de retardo no sólo cumplen funciones diferentes, sino que también se fabrican con
tecnologías diferentes.
La señal de luminancia, ya retardada (punto de prueba TP10), se amplifica para
entrar con el nivel adecuado respecto de las componentes de color en el dispositivo
“YUV Insert”.
- Conmutador “YUV INSERT”
El dispositivo “YUV Insert” es un conmutador que permite seleccionar las
señales YUV obtenidas desde la SVC en los circuitos del TV o las señales YUV
obtenidas a partir de las entradas RGB del Euroconector.
Figura 4.- Conmutador “YUV Insert”.
3-8
Este conmutador “YUV Insert” dispone en su interior de tres conmutadores en
paralelo, que están gobernados por la señal de control “Fast Blanking” (punto de prueba
TP19), procedente del terminal 16 del Euroconector.
Cuando en el TV se selecciona la entrada exterior EXT1 (Euroconector) y la
señal de Fast Blanking está activa, los tres conmutadores del dispositivo “YUV Insert”
dan paso a las señales YUV generadas a partir de las entradas RGB por el Euroconector.
Estas señales YUV con origen en las componentes RGB del Euroconector se
obtienen a partir del conversor RGB Scart/YUV Scart (Bloque RGB/YUV), el cual
convierte las señales RGB que entran por el Euroconector en información de luminancia
(Y) e información de crominancia (U y V).
- Procesador de Mejora de Imagen
Las salidas YUV del conmutador “YUV Insert” se dirigen al “Procesador de
Mejora de Imagen”. En este procesador de vídeo analógico se realizan las siguientes
funciones:
Procesamiento del vector de luminancia.
Procesamiento del vector de color.
Procesamiento espectral.
Procesado del ruido de la señal.
Figura 5.- Procesador de Mejora de Imagen.
El procesamiento del vector de luminancia se efectúa controlando de forma no
lineal, en 5 secciones discretas del histograma, la distribución de los valores de
luminancia medidos en la imagen. El resultado es un mejor contraste entre las diferentes
partes de la imagen.
Para mantener una reproducción adecuada del color, también se controla la
saturación de las señales diferencia de color U y V a partir del procesamiento del vector
de luminancia.
El procesamiento del vector de color corrige dinámicamente la tonalidad de la
piel humana, detectando todos los colores cercanos al de la piel y modificándolos de
forma que se correspondan con la tonalidad correcta de ésta.
3-9
En el procesamiento del color también actúan dos circuitos: el circuito de realce
del verde, que provoca un aumento de la saturación media del color verde, y el circuito
de estiramiento al azul, el cual desplaza hacia un blanco con ligero matiz azul los
colores cercanos al blanco que tengan suficiente contraste; de esa forma se mejora la
sensación de luminosidad del blanco obtenido.
El procesador espectral mejora las transiciones de la luminancia y del color,
realzando los detalles de la luminancia.
El procesador de ruido determina el ruido durante el borrado de campo en los
tramos libres de información de imagen (teletexto, VITS, etc). A partir de la estimación
de este ruido se efectúa un control inteligente del ruido de la imagen.
- Conversor “YUV/RGB”
Las salidas Y, U y V del “Procesador de Mejora de Imagen”, se llevan al bloque
conversor “YUV/RGB” en el cual, mediante una operación de matrizado, se generan las
componentes primarias R, G y B.
R
G
B
Figura 6.- Matrizado YUV/RGB.
-
Conmutador “RGB INSERT”
Las componentes de color R, G y B proporcionadas por el conversor YUV/RGB
se dirigen al conmutador “RGB Insert”. Este dispositivo permite elegir entre las
componentes RGB de la señal de vídeo y las componentes RGB asociadas a la señal de
Teletexto.
R
G
B
Figura 7.- Conmutador “RGB Insert”.
3 - 10
Este bloque “RGB Insert” dispone en su interior de 3 conmutadores en paralelo,
que están gobernados por la señal “FB TXT” procedente de la unidad de control (µC)
del televisor. Mediante dichos conmutadores se insertan o multiplexan las componentes
RGB de la señal de teletexto las cuales se generan en la misma unidad de control (µC)
del televisor.
El ajuste de saturación del color de la imagen (ajuste asociado a la información
de crominancia) se realiza en este bloque. También aquí, en caso de trabajar con señales
del sistema NTSC, se realiza el ajuste de tinte (“Hue”) o matiz de la imagen (ajuste
inexistente en el sistema PAL).
-
Filtro ”Antialiasing”
Las salidas RGB del bloque “RGB Insert” se aplican en paralelo a tres filtros
“Antialiasing” para recortar la anchura de banda de las componentes de color RGB, con
el objetivo de que estas señales se puedan tratar adecuadamente en las subsiguientes
etapas de procesado digital del procesador de vídeo
R
G
B
Figura 8.- Filtro “Antialiasing”.
-
Bloque “RGB SWITCH”
Este dispositivo es un conmutador en el que confluyen las componentes RGB
del procesador de vídeo una vez filtradas y las entradas RGB analógicas procedentes del
conector VGA.
R
G
B
VGA TV SW
Figura 10.- Conmutadores RGB y Sincronismos para entrada de señal VGA.
3 - 11
El bloque “RGB SWITCH” contiene tres conmutadores en paralelo, gobernados
por la señal de control “VGA TV SW” (Puntos de prueba TP 26 y TP 33) suministrada
desde la Unidad de Control del televisor ( µC).
Cuando en el televisor se selecciona la entrada de PC (PC IN), la señal “VGA
TV SW” actúa sobre los tres conmutadores permitiendo el paso de las componentes “R
IN VGA” (TP 23), “G IN VGA” (TP 24) y “B IN VGA” (TP 25) del conector VGA.
Al mismo tiempo, la señal “VGA TV SW” actúa conmutando los circuitos de
sincronismos del televisor para aceptar las señales de sincronización horizontal y
vertical procedentes del conector VGA (TP 32 y TP 31) con el objetivo de adaptar los
barridos horizontal y vertical del televisor a las características de la señal VGA.
Las señales presentes en el conector VGA se indican en la siguiente tabla:
Pin
Señal
Sentido
Descripción
1
RED
Red Video (75 ohm, 0.7 V p-p)
2
GREEN
Green Video (75 ohm, 0.7 V p-p)
3
BLUE
Blue Video (75 ohm, 0.7 V p-p)
4
ID2
Monitor ID Bit 2
5
GND
Ground
6
RGND
Red Ground
7
GGND
Green Ground
8
BGND
Blue Ground
9
KEY
10
SGND
Sync Ground
11
ID0
Monitor ID Bit 0
12
ID1 or SDA
Monitor ID Bit 1
13
HSYNC or CSYNC
Horizontal Sync (or Composite Sync)
14
VSYNC
Vertical Sync
15
ID3 or SCL
Monitor ID Bit 3
-
Key (No pin)
Las flechas indican el sentido de las señales considerando a la izquierda el
ordenador y a la derecha el monitor o TV. Todas las señales, excepto las R, G, B tienen
niveles TTL.
Figura 11.- Conector VGA del TV, tipo “Sub-D HD-15”
3 - 12
3.-
MEDIDAS EN EL CANAL DE LUMINANCIA
Instrumentación:
-
Osciloscopio.
Mira. (SVC con salida por Euroconector).
Conexión del equipo:
-
3.1.-
Entrada al TV desde la mira por el Euroconector trasero.
Comprobar que está desactivada la señal FB (Fast Blanking) aplicada al
Euroconector del TV por la patilla 16.
COMPONENTE DE LUMINANCIA
Medidas:
-
Seleccionar en la mira una señal de vídeo con carta de barras de color al 100%
de saturación.
-
Conectar el canal A del osciloscopio al punto de prueba TP-7 (SVC de entrada
por el Euroconector).
-
Conectar el canal B del osciloscopio al punto de prueba TP-10 (canal de
luminancia).
-
Identificar la señal en TP-10 como la componente de luminancia con
sincronismos, asociada a la SVC completa de la carta de barras de color en TP-7.
-
Observar que la señal de luminancia en TP-10 tiene un cierto retardo con
relación a la señal de la carta de barras de color en TP-7.
3.2.-
MEDIDA DEL RETARDO DE LA SEÑAL DE LUMINANCIA
El objeto de esta medida es conocer con exactitud el retardo que se introduce en
la señal de luminancia para hacerla coincidir en el tiempo con las de diferencia de color
U y V, a su llegada a la matriz para formar las señales primarias R, G y B.
El tiempo de propagación de una señal a través de un circuito depende
directamente del ancho de banda que ocupa dicha señal, siendo aquél tanto menor
cuanto mayor es el citado ancho de banda. En base a ello puede decirse que la señal de
luminancia, que abarca unos 5 MHz, es más "rápida" que la de crominancia que sólo
dispone de 1,8 MHz aproximadamente. Esta es la razón de introducir un elemento
retardador que compense la diferencia de tiempos de propagación entre ambas
informaciones. La ausencia de dicho elemento provocaría en la imagen un defecto de
superposición entre las informaciones de luminancia y crominancia, tal como indica la
figura 12.
3 - 13
a) Señal de crominancia (R, G, B)
b) Señal de luminancia correspondiente al color R, G, B
Figura 12.- Retardo τ de la señal de crominancia respecto de la de luminancia.
Medidas:
-
Seleccionar en la mira una carta de escalera de grises.
-
Conectar las señales de los puntos de prueba TP-7 y TP-10 a las entradas de los
dos canales A y B del osciloscopio, utilizando las sondas de medida.
-
Ajustar el barrido retardado del osciloscopio para visualizar con claridad el
flanco de subida o bajada de uno de los escalones de gris de la señal de
luminancia.
-
Superponer e igualar la amplitud de las dos formas de onda, según aparece en la
figura 13, para medir el retardo con suficiente precisión.
≈1,2µs
a) Señal en TP-7 b) Señal en TP-10
Figura 13.- Medida del retardo de la señal de luminancia.
3 - 14
4.-
CANAL DE CROMINANCIA
La figura 14 muestra el diagrama de bloques del canal de crominancia
correspondiente al sistema PAL, donde están representados los elementos funcionales
más destacados del mismo.
Filtro P.Banda
4,43 MHz
U cos (ωt) ± V sen (ωt)
8
4
1
A
Demodulador de Tiempo
B
3
5
Borrado
U cos (ωt)
7
± V sen (ωt)
+
Borrado
CAC +
Supresor
Color
Generador
Puerta Salva
+ Borrado
Almena
27
P. Salva
U
Identif. PAL
+
Supresor
Color
6
U cos (ωt)
V
C17
U
Demodulador
Síncrono U
8
B-Y
Filtro
cos (ωt)
G-Y
V
Biestable
H/2
± V sen (ωt)
Demodulador
Síncrono V
7
H/2
V
Filtro
R- Y
± sen (ωt)
Detector
Φ = 90º
8
U cos (ωt)
± sen (ωt)
cos (ωt)
Desfasador
90º
H/2
9
Conmutador
H /2
Detector
Fase Salva
Conmutador
H /2
+ sen (ωt)
+ sen (ωt)
VCO
10
U = 0,493 (B-Y)
Conmutador
H /2
H/2
+
V = 0,877 (R-Y)
Filtro
Ajuste frec.
subportadora
Figura 14.- Diagrama de bloques del canal de crominancia
3 - 15
En la entrada del canal de crominancia (ver figura 1), se extraen las
informaciones de crominancia y salva de la señal de vídeo compuesto (SVC) disponible
a la salida del “Selector de Entradas de Vídeo”, mediante un filtro paso banda
sintonizado a 4,43 MHz .
Esta señal se amplifica posteriormente en una etapa de ganancia regulada (AGC)
de modo que a la salida el nivel de la salva (subportadora de crominancia que sirve de
referencia de amplitud y de fase para la recuperación del color de la imagen) se
mantiene constante frente a variaciones de amplitud provocadas por la sintonía del canal
recibido. En estas condiciones, la información de crominancia de la imagen también
queda estabilizada pero conservando sus valores de amplitud y fase relacionados con el
color transmitido.
La tensión de regulación (CAC) del amplificador se origina en un circuito al que
se le aplica la componente "U" demodulada de la información de color, en combinación
con la señal “Puerta de Salva”. El resultado final es un nivel constante de las
componentes diferencia de color U= 0,493(B-Y) y V = 0,877 (R-Y) de la salva, a la
salida del decodificador PAL.
La señal de croma a la salida de la etapa amplificadora puede anularse por la
información que llega del circuito de identificación. En efecto, en el supuesto de que los
conmutadores PAL (H/2) de emisora y receptor no estén en fase, se bloquea el
amplificador de crominancia para evitar una reproducción errónea de los colores.
Las señales de croma y salva soportadas por la subportadora de 4,43MHz se
llevan al circuito “Demodulador de Tiempo”.
A la entrada de este circuito, las componentes ±V (la fase de la componente V
varía 180º de una línea de barrido a otra) y U están modulando en cuadratura a la
subportadora de crominancia de 4,43MHz. La amplitud y la fase resultante de dicha
modulación (con portadora suprimida), informan sobre el color transmitido.
La figura 15 muestra, a modo de ejemplo, la representación vectorial de la
modulación en cuadratura de la subportadora de 4,43MHz con la información del color
púrpura (magenta).
Color magenta
Componente V
Componente U
Figura 15.- Representación vectorial de la modulación en cuadratura de la
subportadora de crominancia con las señales V y U. Color magenta.
3 - 16
La conmutación de la componente ±V de una línea a otra, queda identificada por
la señal de salva, cuya secuencia de conmutación se ilustra en la figura 16.
Línea de barrido
n
n+1
n+2
Señal de salva
Subportadora
modulada con
color magenta
Figura 16.- Giro de fase secuencial de las señales de salva y subportadora de
crominancia modulada con información de color magenta en líneas
sucesivas.
El demodulador de tiempo o filtro peine se conecta a la salida del amplificador
de ganancia regulada. En este demodulador de tiempo se separan las señales de croma y
salva en sus dos componentes, ±Vsen(ωt) y Ucos(ωt), que todavía modulan en amplitud
la subportadora de 4,43MHz. Ambas señales de 4,43MHz moduladas se aplican
finalmente a sendos demoduladores síncronos (demodulador V y demodulador U) junto
con las subportadoras regeneradas en el televisor a partir de la señal de salva.
En condiciones normales de funcionamiento hay una coincidencia exacta entre
las fases de las señales de 4,43MHz moduladas y las subportadoras regeneradas
aplicadas a cada demodulador. De no ocurrir así la salida demodulada vendrá afectada
por el factor “cos α “, siendo α el ángulo de desfasamiento entre las dos señales. Esto
último supone una disminución de saturación del color reproducido tanto mayor cuanto
más elevado sea α, pero manteniéndose inalterado su tinte.
Una vez recuperadas las señales V y U en los respectivos demoduladores
síncronos, se llevan a un circuito matriz donde se obtienen las componentes R-Y, B-Y y,
por combinación lineal de éstas, la tercera señal de diferencia de color G-Y.
La regeneración de la subportadora en el receptor tiene lugar por medio de un
VCO estabilizado por cuarzo y sincronizado en frecuencia y fase con la señal de salva.
La tensión de regulación del oscilador se genera en un circuito (detector fase salva)
donde se compara la señal de subportadora aplicada al demodulador síncrono V, cuya
fase varía 180º línea a línea, y la componente de la salva según el eje U, cuya fase es
constante.
3 - 17
En un caso ideal, ambas señales aplicadas al “detector fase salva” están
desfasadas 90º por lo que no se produce ninguna tensión de corrección, pero cuando
dicho desfasaje difiere de 90º aparece una tensión que debidamente filtrada se aplica al
oscilador para su control.
El oscilador genera directamente una señal de subportadora con fase constante
según el eje +V que se aplica al demodulador síncrono V, previo paso por un
dispositivo (conmutador PAL o conmutador H/2) que provoca un desfasamiento de 180º
cada 64 µs. De este modo, en el demodulador síncrono V se recupera la señal V original
al quedar neutralizado el giro de fase de 180º en líneas alternas que introduce la
emisora.
Por otro lado, al demodulador síncrono U le llega la misma señal del oscilador
de subportadora después de atravesar un circuito desfasador de 90º. Como esta
diferencia de fase debe permanecer constante se utiliza un circuito (detector φ=90º)
donde se comparan ambas subportadoras, de modo que sólo en el caso de que el
desfasamiento sea distinto de 90º aparecerá una tensión de corrección.
Para que haya una sincronización perfecta en el cambio de fase de 180º en
emisora y receptor, se dispone un circuito (llamado de identificación) donde se
comparan la señal rectangular que genera el conmutador PAL y la que entrega el
demodulador síncrono V durante el periodo de la salva (ver figura 17). En caso de que
no haya coincidencia, se provoca el cambio de estado del biestable H/2 y con ello la
fase de la subportadora V.
Línea de barrido
n
n+1
n+2
Señal de salva
Fase de subportadora
aplicada al demod. V
Figura 17.- Giro de fase secuencial de las señales de salva y subportadora V.
El circuito de identificación tiene una salida que se lleva al segundo
amplificador de crominancia, el cual quedará automáticamente bloqueado cuando las
citadas dos señales no estén sincronizadas.
Por otro lado, la tensión de CAC que controla la ganancia del primer
amplificador de croma para mantener constante el nivel de salida, se genera en un
circuito que entrega una tensión directamente proporcional a la amplitud de la salva.
En ausencia de ésta o para un nivel muy bajo se produce el bloqueo del amplificador de
crominancia.
3 - 18
4.1.-
DEMODULADOR DE TIEMPO.
El demodulador de tiempo PAL, cuyo elemento más importante lo constituye
una línea de retardo ultrasónica (LRU), tiene la misión de separar la información
completa de crominancia, correspondiente a la modulación en cuadratura con portadora
suprimida de la subportadora de crominancia de 4,43MHz:
U cos (ωt) ± V sen (ωt)
en sus dos componentes ortogonales, una asociada a la señal diferencia de color A-Y:
F(U) = U cos (ωt)
siendo U = 0,493 (B-Y)
y la otra asociada a la señal diferencia de color R-Y:
±F(V) = ±V sen (ωt)
siendo V = 0,877 (R-Y)
Al mismo tiempo, debido al comportamiento como filtro peine de dicho circuito,
se produce la supresión parcial de las componentes de luminancia que caen dentro de la
banda de crominancia.
La LRU está constituida por un cristal piezoeléctrico que soporta una onda
mecánica ultrasónica. Tanto a la entrada como a la salida se dispone de trasductores que
convierten la señal eléctrica en onda mecánica y viceversa. En estas condiciones, el
retardo buscado de 64µs se consigue con una longitud del camino recorrido por la onda
mecánica de 16cm, frente a los 12km que se necesitarían en un cable coaxial. Los 16cm
recorridos incluyen reflexiones múltiples en los bordes del cristal, que está
convenientemente tallado.
El circuito del demodulador de tiempo utilizado en un caso práctico se muestra
en la figura 21, aunque para simplificar la explicación se utilizará el circuito
representado por el diagrama de bloques de la figura 18.
F
D
Señal de croma
directa
A
+
B
B
L R U (64:s)
Señal de croma
retardada
U cos Tt ± V sen Tt
D
+
C
180º
E
Figura 18.
F(U) = U cos Tt
± F(V) = ± V sen Tt
Diagrama de bloques de un demodulador de tiempo PAL teórico.
3 - 19
La señal de crominancia se aplica a la entrada de la línea de retardo, cuya misión
es retardar la información un periodo de tiempo equivalente a una línea de barrido (64
µs). La señal así retardada se aplica a dos sumadores, a los cuales llega asimismo la
señal de crominancia directa o sin retardar. Uno de los sumadores recibe la señal de
croma retardada después de que ésta sufra una inversión de 180º.
Veamos ahora qué ocurre cuando a la entrada de este circuito (punto A) se aplica
la señal de crominancia correspondiente a un determinado color como, por ejemplo, el
magenta. Para ello hay que tener en cuenta:
a)
El retardo de 64 µs que introduce la línea de retardo.
b)
La inversión de fase de 180º que afecta a la señal retardada aplicada al sumador
inferior. El inversor de 180º y dicho sumador constituyen un restador.
c)
El giro de fase de 180º introducido por la emisora en la componente V en líneas
alternas.
En la figura 19 se representan por medio de vectores las señales en los puntos
más importantes del circuito demodulador en varias líneas de barrido sucesivas.
Se supone, en principio, que la línea ultrasónica no introduce ni giro de fase ni
atenuación de la señal, y que el tiempo de retardo es de 64 µs exactamente. Por otro
lado se establece la hipótesis de que la señal de crominancia no viene afectada de
ningún giro de fase indeseable.
A través de la citada figura 15 puede verse cómo queda dividida la señal de
crominancia en sus dos componentes:
F(U) = Ucos(ωt)
y
±F(V) = ±Vsen(ωt)
las cuales aparecen en las salidas F y E, respectivamente, de la figura 18.
Veamos ahora el caso en que la señal de crominancia venga afectada de un giro
de fase indeseable.
En la figura 20 se dan nuevamente las señales en forma de vectores que hay en
el demodulador de tiempo. Los vectores de trazo discontinuo corresponden a las señales
afectadas por el citado giro de fase, y las de trazo continuo a las teóricas.
Puede apreciarse que las señales en las salidas E y F vienen afectadas
igualmente por dicho giro de fase, lo que provocará en los demoduladores síncronos,
como ya quedó apuntado anteriormente, una disminución de la amplitud de las señales
U y V demoduladas y, consecuentemente, una desaturación de los colores de la imagen
tanto más acusada cuanto mayor sea el giro de fase.
3 - 20
Línea de barrido
n
n+1
n+2
n+3
n+4
Señal en el punto A
(color magenta)
Señal en el punto D
Señal en el punto B
B = A - 64:s
Señal en el punto C
C = B - 180º
Señal en el punto F = D + B
F(U) = U cos (Tt)
Señal en el punto E = D + C
± F(V) = ± V sen (Tt)
Figura 19.
Representación vectorial de la señal de croma en los distintos puntos
del demodulador de tiempo. F(U) y ±F(V) son las dos componentes
de crominancia.
3 - 21
Línea de barrido
Señal en el punto A
(color magenta)
n
n+2
n+1
"
"
"
"
"
"
Señal en el punto D
"
"
Señal en el punto B
"
"
B = A - 64:s
"
"
"
"
Señal en el punto C
C = B - 180º
n+4
n+3
"
"
"
Señal en el punto F = D + B
"
F(U) = U cos (Tt + ")
"
"
"
"
"
Señal en el punto E = D + C
± F(V) = ± V sen (Tt + ")
"
Figura 20.
"
Representación vectorial de la señal de croma en los distintos puntos
del demodulador de tiempo. Dicha señal viene afectada de un giro de
fase indeseable α. En las salidas del demodulador, las señales F(U) y
±F(V) sufren el mismo giro de fase.
3 - 22
En un demodulador de tiempo con componentes reales (figura 21), los circuitos
sumador y restador han sido sustituidos por las resistencias R3 y R2, a cuyos extremos
se aplican las señales que aparecen a la salida de la LRU (señales retardadas), mientras
que al punto de unión de ambas se lleva la señal "directa" (sin retardar) a través del
potenciómetro R5.
La señal de salida de la LRU por el punto C está desfasada 180º con respecto a
la que aparece por B, después de haber sufrido ambas el retardo de 64µs con relación a
la señal de entrada por el punto A.
La componente F(U) se obtiene entre el punto B y masa, y la componente
±F(V) entre el punto C y masa de manera similar a lo visto en las figuras 18, 19 y 20.
Para una separación perfecta de las señales F(U) y ±F(V), las amplitudes de las
señales directa y retardada en los circuitos sumadores deben ser iguales, y el desfasaje
entre las señales B y C debe ser de 180º. La igualdad de amplitudes se consigue
ajustando el potenciómetro R5 y la diferencia de fase de 180º mediante la bobina L1.
F(U)
B
A
L1
R1
L R U (64µs)
8
L2
DL 700
4
D
7
C
C1
R2
R3
± F(V)
3
R4
C2
C3
R5
Figura 21. Circuito demodulador de tiempo con componentes reales.
3 - 23
4.2.-
OSCILADOR DE SUBPORTADORA.
Para recuperar las señales U y V en los demoduladores síncronos, hay que
regenerar la subportadora de color (suprimida en la emisora por razones de
compatibilidad) por medio de un oscilador controlado por la señal de salva. Como la
estabilidad de frecuencia que se exige es de unos ±20 Hz, se requiere el empleo de un
cristal de cuarzo.
Hay dos razones importantes para exigir tan elevada estabilidad al oscilador de
subportadora.
1ª
Cualquier modificación accidental del valor nominal de la frecuencia del
oscilador queda neutralizada por la acción del dispositivo de control utilizado, siempre
que tal desviación permanezca dentro del margen de retención del sistema. Dicho
dispositivo entrega una tensión de corrección como resultado de comparar dos señales
(oscilador y salva) de la misma frecuencia y distinta fase. Esta diferencia, conocida
como “error estático de fase”, aumenta a medida que se aleja la frecuencia del oscilador
de su valor nominal, provocando la desaturación de los colores de la imagen. Para que
ésta sea lo más pequeña posible se recurre a elevar la estabilidad del oscilador con la
utilización de un cuarzo.
2ª
Teniendo en cuenta que el margen de enganche del dispositivo de control
del TVC es relativamente pequeño (del orden de ±400 Hz), hay que garantizar el
mantenimiento del sincronismo en determinadas circunstancias en las que el oscilador
trabaja momentáneamente en funcionamiento libre, como por ejemplo en la puesta en
marcha del TVC o por la interrupción momentánea de la señal al cambiar de canal, y
esto se consigue dotando al oscilador de una gran estabilidad de frecuencia.
Puede verse a través de un caso práctico el efecto producido sobre la imagen al
variar entre 0 y 360º la fase de la subportadora respecto de su valor nominal. En el
mejor de los casos se produce una desaturación proporcional al coseno del ángulo dado
por la diferencia de fase de las señales aplicadas al demodulador síncrono (subportadora
y de diferencia de color).
En la figura 22 aparecen representados los colores resultantes al variar
simultáneamente entre 0 y 360º las fases de subportadoras U y V, en el supuesto de que
el color transmitido sea el magenta. En la citada figura se indica que el color desaparece
cuando la diferencia de fase entre subportadora y señal a demodular es de 90º ó 270º.
En cualquier caso, el color reproducido se mueve a lo largo de la línea A-B que
contiene el color correcto magenta y su complementario el verde. Este último aparece
cuando el desplazamiento de fase es de 180º. Aplicando el mismo razonamiento se
puede deducir lo que sucedería con cualquier otro color.
3 - 24
B
Figura 22.-
Representación del color reproducido al variar la fase de las
subportadoras entre 0 y 360º. El color transmitido es el magenta.
3 - 25
4.3.-
CIRCUITO DE IDENTIFICACIÓN PAL.
El principio de funcionamiento del sistema PAL se basa fundamentalmente en la
compensación de los giros de fase que sufre la información de crominancia respecto de
la señal de "salva", por medio de la inversión de 180º de la fase de la componente F(V)
línea a línea. Dicha inversión de fase secuencial, introducida en la emisora, tiene que ser
neutralizada en el receptor a fin de que la componente V recuperada corresponda en
todo momento al color que ha de ser reproducido.
Los circuitos utilizados en emisora y receptor para llevar a cabo esta función
trabajan bajo el mismo principio, el cual consiste en invertir secuencialmente en 180º la
fase de la subportadora aplicada al modulador V de la emisora, así como la que se
inyecta al demodulador síncrono V en el receptor. Se comprende que ambos circuitos
han de trabajar en perfecto sincronismo para que la señal V recuperada en el receptor
coincida en todo momento con la señal V de la emisora. De no darse tal circunstancia
los colores reproducidos en el receptor diferirán notablemente de los que se transmiten,
principalmente aquellos que presentan una componente V alta.
Para conseguir que los citados dispositivos permanezcan sincronizados, la
emisora transmite, como se sabe, una señal de identificación contenida en la propia
"salva", que consiste en modificar la fase de ésta al mismo ritmo que lo hace la
subportadora aplicada al modulador V. Este cambio secuencial de la fase de la salva va
a permitir poner en sincronismo los denominados conmutadores PAL de emisora y
receptor.
Para que haya una sincronización perfecta en el cambio de fase de 180º en
emisora y receptor, se dispone un circuito (llamado de identificación) donde se
comparan la señal rectangular que genera el conmutador PAL y la que entrega el
demodulador síncronoV durante el periodo de la salva (ver figura 14). Esta última
presenta una polaridad constante, positiva o negativa, puesto que la señal de salva a
demodular y la de la subportadora están cambiando de fase 180º cada dos líneas.
El circuito de identificación está diseñado de modo que cuando hay coincidencia
en el cambio de fase entre emisora y receptor, la polaridad de la señal de salva
demodulada es tal que la carga del condensador C17 (figura 14) es baja. En caso
contrario la polaridad se invierte y la carga de C17 aumenta hasta alcanzar un nivel que
provoca el cambio de estado del biestable H/2 (conmutador PAL) y, con ello, la fase de
la subportadora V regenerada.
En la figura 23 se han representado las señales que intervienen en el
funcionamiento del circuito de identificación, tanto si hay sincronismo entre los
conmutadores PAL de emisora y receptor, como en caso contrario.
3 - 26
Señal fH/2 del biestable
Componente V demodulada de la
salva
A)
Fase de la componente V de la
salva
Fase de la subportadora aplicada al
demodulador V
Señal fH/2 del biestable
Componente V demodulada de la
salva
B)
Fase de la componente V de la
salva
Fase de la subportadora aplicada al
demodulador V
Figura 23.-
A)
B)
Funcionamiento correcto del conmutador PAL.
Funcionamiento incorrecto del conmutador PAL.
3 - 27
4.4.-
CIRCUITO CAC Y SUPRESOR DE COLOR.
De forma semejante a como se hace con la señal de F.I. de vídeo, la de
crominancia se amplifica en un circuito cuya ganancia se regula para conseguir que la
amplitud a la salida permanezca constante, a pesar de las variaciones en la entrada
producidas durante el proceso de sintonía del canal recibido.
La tensión de regulación se genera en un circuito (CAC-Supresor de color),
donde se extrae por medio de un impulso la componente U demodulada de la salva (ver
figura 24).
Señal
de croma
4
1
A
B
Al demodulador
de tiempo
3
+
Generador
Puerta Salva
+ Borrado
5
Almena
27
Borrado
CAC +
Supresor
Color
Identif. PAL
+ Supresor
Color
Borrado
Señal U
demodulada
P. Salva
6
Biestable
H/2
P. Salva
H/2
Señal V
demodulada
P. Salva
Figura 24.- Diagrama de bloques del circuito de CAC y supresor de color.
La amplitud de esta tensión, debidamente filtrada, es función en todo momento
de la amplitud de la salva. En ausencia de señal de salva, es decir, cuando la emisión es
en blanco y negro, el amplificador de crominancia estaría trabajando a máxima
ganancia, si no fuera porque debido a la acción del propio circuito de CAC, aquél se
bloquea automáticamente. Algo semejante ocurre cuando tratándose de una emisión de
color el nivel de señal en antena, y por consiguiente la amplitud de la salva, es muy
bajo.
El margen de regulación del CAC es suficiente para mantener constante la
amplitud de la señal de croma a la salida del amplificador cuando la sintonía del
televisor se modifica en un margen considerablemente amplio (±300 kHz
aproximadamente, alrededor del punto de sintonía óptimo). La figura 25 ilustra esto
último.
3 - 28
Figura 25. Diagrama de bloques ilustrativo del funcionamiento del circuito de
CAC.
Sobre las etapas amplificadoras de crominancia actúa otro circuito supresor de
color, que se encarga de eliminar la salida de croma en el supuesto de que no haya
coincidencia de fase entre los conmutadores PAL de emisora y receptor.
El ajuste de saturación del color de la imagen se realiza directamente sobre las
componentes RGB obtenidas, en el bloque del procesador de vídeo denominado
“Conmutador RGB INSERT”.
Los circuitos supresores de color (figura 24) actúan siempre que se dé alguna de
las circunstancias que se describen a continuación.
a)
Cuando la señal recibida corresponde a una emisión en blanco y negro.
En este caso, las componentes de la señal de luminancia situadas en la parte alta
del espectro de vídeo, que caen dentro de la banda de paso del canal de crominacia,
pasarían a través del amplificador de croma, apareciendo a la salida con una gran
amplitud.
Esta señal, después de atravesar el demodulador de tiempo, sería detectada
erráticamente en los demoduladores síncronos, dando lugar a la aparición de
informaciones U y V totalmente arbitrarias, las cuales provocarían un efecto pernicioso
sobre la imagen de blanco y negro, manifestándose en forma de ráfagas coloreadas,
principalmente en las transiciones de la señal de luminancia.
3 - 29
b)
Cuando el nivel de señal en antena es muy bajo (emisión en color).
En estas circunstancias la imagen estaría acompañada de un ruido de fondo
coloreado tanto más intenso cuanto más débil es la señal. Se ha comprobado al respecto
que la imagen resultante suele ser más tolerable si se suprime la información de
crominancia.
c)
Cuando los conmutadores PAL de emisora y receptor se encuentran en
oposición de fase.
Los efectos que aparecen sobre los colores de la imagen, en el supuesto de que
los conmutadores PAL de emisora y receptor no estén en fase, ya fueron estudiados
anteriormente, de donde se deduce que es imprescindible bloquear el amplificador de
crominancia.
Normalmente esta situación no puede darse de forma permanente, a no ser que
esté provocada por una avería en los circuitos del televisor, ya que la sincronización de
ambos conmutadores tiene lugar segundos después de poner en marcha el aparato y
antes de que aparezca la imagen en pantalla.
d)
Cuando el oscilador de subportadora está desincronizado.
Este caso se refiere al hecho de que el oscilador de subportadora está oscilando a
una frecuencia distinta a la de salva (4,43361875 MHz).
Las consecuencias que esta situación provocaría en los colores de la imagen
reproducida, que ya fueron descritas, es lo que hace imprescindible el bloqueo del
amplificador de crominancia.
3 - 30
5.-
MEDIDAS EN EL CANAL DE CROMINANCIA
5.1.-
SALIDA DEL DECODIFICADOR PAL
Instrumentación:
-
Osciloscopio
Mira (SVC con salida por Euroconector)
Conexión del equipo:
-
Entrada al TV desde la mira por el Euroconector trasero.
Señal de vídeo con carta de barras de color al 100% de saturación
5.1.1.- Señales Diferencia de Color U y V
Se trata de identificar las señales diferencia de color U y V a la salida del
decodificador PAL:
U = 0,493 (B-Y)
V = 0,877 (R-Y)
Los coeficientes 0,493 y 0,877 son factores de ponderación que reducen la
amplitud de las señales diferencia de color B-Y y R-Y, convirtiéndolas en las señales U
y V, con el objetivo de limitar la excursión de la crominancia en la portadora de RF de
imagen cuando se modula con la señal de vídeo compuesto.
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la SVC tomada en TP-7 y conectada al canal B.
a)
Conectar la sonda del canal A del osciloscopio al punto de prueba TP-11
correspondiente a la señal Diferencia de Color U. Identificar las señales (Figura
26) y anotar resultados.
Figura 26.- Señales U y Vídeo Compuesto
3 - 31
b)
Conectar después la sonda del canal A del osciloscopio al punto de prueba TP-12
correspondiente a la señal Diferencia de Color V. Identificar las señales (Figura
27) y anotar resultados.
Figura 27.- Señales V y Vídeo Compuesto
5.1.2.- Señal de Almena
La señal de almena se obtiene en los circuitos separadores de sincronismos, y es
fundamental en el funcionamiento del decodificador PAL.
Esta señal de almena se compone de dos impulsos superpuestos, los cuales al
separarse en los circuitos del canal de crominancia, dan lugar por un lado al impulso de
borrado del retrazado horizontal y por otro a la señal “Puerta de Salva” que coincide en
posición con la señal de salva de las líneas de la SCV.
Con la señal “Puerta de Salva” se abre una ventana de tiempo, coincidente con la
presencia de la señal de salva, que permite mediante un circuito de PLL enganchar el
oscilador de subportadora del televisor a la señal de salva del vídeo recibido.
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la SVC tomada en TP-7 y conectada al canal B.
a)
Conectar la sonda del canal A del osciloscopio al punto de prueba TP-28
correspondiente a la señal de almena (“Sandcastle”).
Verificar que el impulso superior de la señal de almena (puerta de salva) coincide
en posición con la salva de la Señal de Vídeo Compuesto.
Comprobar que el pedestal inferior cubre el impulso de sincronismo horizontal
junto con sus pórticos anterior y posterior, tiempos asociados al retrazado
horizontal de la señal de vídeo.
Anotar niveles y tiempos de la señal.
3 - 32
5.2.-
MEDIDA DEL MARGEN DEL “CAC”
Instrumentación:
-
Osciloscopio
Mira (SVC con salida por Euroconector)
Conexión del equipo:
-
Entrada al televisor desde la mira por el Euroconector trasero.
Señal de vídeo con carta de barras de color al 100% de saturación.
Comprobar que está desactivada la señal FB (Fast Blanking) aplicada al
Euroconector del TV por la patilla 16.
Medidas:
Conectar la sonda del canal A del osciloscopio a la SVC entrando al TV por el
Euroconector trasero, tomada en TP-7.
a)
Sincronizar el osciloscopio con la señal Diferencia de Color U tomada en el
punto de prueba TP-11 y conectada al canal B.
Modificar el nivel de vídeo de salida de la mira y comprobar que la señal
Diferencia de Color U permanece prácticamente constante, aunque la amplitud
de la subportadora de crominancia de la señal de vídeo de entrada al TV varíe
considerablemente.
Midiendo la amplitud de la crominancia en el canal A del osciloscopio,
comprobar que se mantiene constante el nivel de la señal U con variaciones
≥20dB en la amplitud de la crominancia de entrada.
b)
Sincronizar el osciloscopio con la señal Diferencia de Color V tomada en el
punto de prueba TP-12 y conectada al canal B.
Comprobar que la señal diferencia de color V también permanece constante
frente a variaciones del nivel de entrada de la SVC al televisor.
3 - 33
5.3.-
FASE DEL OSCILADOR DE SUBPORTADORA
La denominada “Carta Anti-PAL” permite determinar de manera muy sencilla el
correcto ajuste de la fase del oscilador de subportadora, al no ser necesarias
preparaciones previas en el televisor, ni sofisticados instrumentos de medida.
Figura 28.- Carta de barras “Anti-PAL”.
Dicha “Carta Anti-PAL” tiene la particularidad de que incluye dos barras en las
cuales la inversión secuencial de fase de 180º se verifica sobre la componente U en
lugar de hacerlo sobre la V. La figura 28 recoge la información de crominancia
contenida en las cuatro barras de la citada Carta, además de la información estándar de
la salva.
Para comprender el funcionamiento de la referida Carta, es necesario seguir el
proceso de la señal a través del demodulador de tiempo (figura 18) hasta las dos salidas
que separan la señal original en sus dos componentes F(U) y ±F(V), para las barras nº 3
y nº 4 que son las específicas “Anti PAL”.
La figura 29 muestra las dos señales de salida por los puntos E y F del
demodulador de tiempo para la barra nº 3, cuya información de crominancia para todas
las líneas de la imagen es del tipo:
V sen (ωt)
3 - 34
Puede observarse que la salida por E, señal ±F(V), con destino al demodulador
síncrono V, es nula, mientras que la salida por F, señal F(U), con destino al
demodulador síncrono U es:
F(U) = 2V sen (ωt)
Línea
n
n+1
n+2
Punto A
V sen (Tt)
Punto B
(-64µs)
V sen (Tt)
Punto F=A+B
F(U)
6 Al demod. U
Punto E=A-B
±F(V)
6 Al demod. V
2V sen (Tt)
(Señal nula)
Figura 29.- Señales ±F(V) y F(U) para la barra nº 3 de la “Carta Anti-PAL”.
Si no hay error de fase en el oscilador de subportadora, las señales de salida de
los dos demoduladores síncronos (figura 14) serán nulas, puesto que en el demodulador
U las señales de entrada están en cuadratura, y en el demodulador V una de ellas es
cero. En consecuencia, no hay información de crominancia en la matriz que genera las
señales diferencia de color, y la imagen resultante es gris.
De manera similar, la figura 30 muestra el resultado de las salidas por los puntos
E y F del demodulador de tiempo para la barra nº 4, cuya información de crominancia
podría expresarse como:
±U cos (ωt)
Ahora, la salida por F, señal F(U), con destino al demodulador síncrono U, es
nula, mientras que la salida por E, señal ±F(V), con destino al demodulador síncrono V
es:
±F(V) = ±2U cos (ωt)
De nuevo, sin error de fase en el oscilador de subportadora, no habrá
información de color en la imagen puesto que ahora son las señales en el demodulador
síncrono V las que están en cuadratura, y es nula la señal de entrada al demodulador U.
3 - 35
En caso contrario de existir un error de fase en el oscilador de subportadora, los
demoduladores síncronos darían alguna señal no nula, y la imagen aparecería coloreada.
Línea
n
n+1
n+2
Punto A
± U cos (Tt)
Punto B
(-64µs)
K U cos (Tt)
Punto F=A+B
F(U)
6 Al demod. U
Punto E=A-B
±F(V)
6 Al demod. V
(Señal nula)
± 2U cos (Tt)
Figura 30.- Señales ±F(V) y F(U) para la barra nº 4 de la “Carta Anti-PAL”.
5.3.1.- Comprobación del enganche del Oscilador de Subportadora
Instrumentación:
-
Osciloscopio
Mira (SVC con salida por Euroconector)
Conexión del equipo:
-
Entrada al TV desde la mira por el Euroconector trasero.
Señal de vídeo con Carta “Anti-PAL”.
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la SVC tomada en TP-7 y conectada al canal B.
a)
Conectar la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP-11,
correspondiente a la señal “U” a la salida del decodificador PAL.
Comprobar que esta señal U es prácticamente nula, lo que se corresponde con una
imagen gris, al ser B=Y y por tanto cero la señal diferencia de color (B-Y). Si
hubiera un error de fase en el oscilador de subportadora, la señal U no sería nula y
la imagen en la pantalla aparecería con alguna tonalidad de color.
3 - 36
b)
Conectar después la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP-12,
correspondiente a la señal “V” a la salida del decodificador PAL.
Comprobar que también la señal V es prácticamente nula, lo que igualmente se
corresponde con una imagen gris, al ser R=Y y por tanto cero la señal diferencia
de color (R-Y). Si hubiera un error de fase en el oscilador de subportadora, la señal
V no sería nula y la imagen en la pantalla aparecería con alguna tonalidad de
color.
c)
Observar la imagen en la pantalla del televisor y aplicar la señal FB (“Fast
Blanking”) conectando la fuente de alimentación con salida de 2V a la patilla 16
del Euroconector del TV.
Comprobar que al aplicar la señal FB, las zonas de la carta anti-pal en la pantalla
del televisor, que antes quedaban ligeramente coloreadas se convierten en gris
prácticamente perfecto, y sin transiciones.
La explicación está en que la señal FB da paso a las señales RGB de la mira a
través del conmutador “YUV INSERT”. En este caso no hay señal compuesta de
vídeo que decodificar en el decodificador PAL, quedando éste puenteado. En estas
condiciones no intervienen ni el oscilador de subportadora ni los demoduladores
síncronos U y V en la presentación de la imagen en la pantalla, apareciendo esta
prácticamente sin distorsiones, tal como la genera la mira en el formato de
componentes RGB.
d)
Verificar lo anterior conectando el osciloscopio a los puntos de prueba TP-14 y
TP-15 asociados respectivamente a las señales U y V a la salida del conmutador
“YUV INSERT”. Activar y desactivar la señal FB, y comparar los resultados.
3 - 37
5.4.-
SEÑALES DEL BLOQUE CONMUTADOR YUV.
Instrumentación:
-
Osciloscopio
Mira (SVC y señales RGB con salida por Euroconector)
Conexión del equipo:
-
Entrada al televisor desde la mira por el Euroconector trasero.
Señal de vídeo con carta de barras de color al 100% de saturación.
5.4.1.- Componentes de color RGB de entrada por el Euroconector
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la SVC entrando al TV por el Euroconector
trasero tomada en TP-7 y conectada al canal B.
a)
Conectar la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP-16,
correspondiente a la componente “R” entrando al TV por el Euroconector trasero.
Relacionar la forma de onda de la señal “R” con la SVC asociada (carta de barras
de color). Anotar resultados.
Figura 31.- Señales R y Vídeo Compuesto
3 - 38
b)
Conectar después la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP-17,
correspondiente a la componente “G” entrando al TV por el Euroconector trasero.
Relacionar la forma de onda de la señal “G” con la SVC asociada (carta de barras
de color). Anotar resultados.
Figura 32.- Señales G y Vídeo Compuesto
c)
Conectar finalmente la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP18, correspondiente a la componente “B” entrando al TV por el Euroconector
trasero.
Relacionar la forma de onda de la señal “B” con la SVC asociada (carta de barras
de color). Anotar resultados.
Figura 33.- Señales B y Vídeo Compuesto
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5.4.2.- Señales Y U V a la salida del conmutador
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la señal de luminancia “Y” a la salida del
conmutador “YUV Insert” tomada en TP-13 y conectada al canal B.
a)
Conectar la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP-14,
correspondiente a la señal Diferencia de color “U”.
Activar y desactivar la señal FB (Fast Blanking) y comparar la calidad de la señal
“U” medida en ambas situaciones:
- Con la señal FB desactivada, la señal “U” medida procede de la SVC después de
ser procesada en el decodificador PAL.
- Con la señal FB activada, la señal “U” medida procede del bloque RGB/YUV el
cual convierte las señales RGB que entran por el Euroconector en información de
luminancia (Y) e información de crominancia (U y V).
b)
Repetir las medidas pero esta vez conectando la sonda del canal A del
Osciloscopio al punto de prueba TP-15, correspondiente a la señal Diferencia de
color “V”.
c)
Comprobar la presencia y el nivel de la señal FB, conectando la sonda B del
osciloscopio al punto de prueba TP-19
3 - 40
5.5.-
SEÑALES R, G, B A LA SALIDA DEL PROCESADOR DE VÍDEO
Instrumentación:
-
Osciloscopio
Mira (SVC y señales RGB con salida por Euroconector)
Conexión del equipo:
-
Entrada al televisor desde la mira por el Euroconector trasero.
Señal de vídeo con carta de barras de color al 100% de saturación.
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la señal de luminancia “Y” a la salida del
conmutador “YUV Insert” tomada en TP-13 y conectada al canal B.
a)
Conectar la sonda del canal A del Osciloscopio al punto de prueba TP-20,
correspondiente a la componente “R” de salida del bloque “RGB Insert”
Activar y desactivar la señal FB (Fast Blanking) y comparar la calidad de la señal
“R” medida en ambas situaciones:
- Con la señal FB desactivada, la señal “R” medida procede de la SVC después de
ser procesada en el decodificador PAL.
- Con la señal FB activada, la señal “R” medida procede del bloque RGB/YUV
cuyo origen son las señales RGB que entran por el Euroconector.
b)
Repetir las medidas conectando la sonda del canal A del Osciloscopio
sucesivamente a los puntos de prueba TP-21 y TP-22, correspondientes a las
componentes “G” y “B” de salida del procesador de vídeo.
c)
El control de saturación del color de la imagen actúa sobre el bloque “RGB
Insert”, alterando los niveles de las señales R,G y B de salida:
Observar las variaciones de las señales R, G y B en los puntos de prueba TP-20,
TP-21 y TP-22 al retocar el control de saturación de color del televisor.
Justificar los resultados obtenidos.
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5.6.-
SEÑALES R, G, B DEL DECODIFICADOR DE TELETEXTO
Instrumentación:
-
Osciloscopio
Conexión del equipo:
-
Entrada al televisor con señal de RF de la antena colectiva.
Sintonizar el programa 3 y pulsar la tecla de teletexto del mando a distancia.
Medidas:
Sincronizar el osciloscopio con la señal de sincronismo horizontal “HSYNC” a
la salida del oscilador horizontal tomada en TP-30 y conectada al canal B.
a)
Visualizar con el canal A del osciloscopio las señales en los puntos de prueba TP20, TP-21 y TP-22, correspondientes a las componentes R, G y B de la
información de teletexto.
Comparar estas señales asociadas al teletexto con las correspondientes a la señal
de vídeo normal de las anteriores medidas.
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5.7.-
SEÑALES R, G, B DEL CONECTOR VGA
El número de líneas contenidas en una imagen de TV está relacionado con la
frecuencia de línea y con el número de imágenes por segundo transmitidas.
En el caso de sistemas con 625 líneas/imagen que transmiten 25 imágenes/seg
(como el sistema PAL), la frecuencia de línea (FH) resulta ser:
FH = 625 x 25 = 15.625 Hz
Y la duración de una línea o periodo de línea es, por tanto:
TH = 1/FH = 64µseg
Por otro lado, el número de imágenes por segundo define la frecuencia de campo
(FV) la cual es función de que la exploración sea “Progresiva” o “Entrelazada”. Con
exploración progresiva, la frecuencia de campo coincide con el número de
imágenes/segundo mientras que si la exploración es entrelazada, la frecuencia de campo
es el doble del número de imágenes/segundo transmitidas.
Así, con exploración “Entrelazada”, en sistemas con 25 imágenes por segundo
como el PAL, teniendo en cuenta que cada imagen se compone de 2 campos, la
frecuencia de campo sale:
FV = 2 x 25 = 50 Hz
Y la duración de un campo, que es el inverso de FV, resulta:
TV = 1/FV = 20mseg
En cambio, en sistemas con exploración “Progresiva” como es el caso de las
imágenes presentadas en los monitores de los ordenadores y que el TV de prácticas
admite a través del conector VGA, el número de imágenes/segundo resulta ser
directamente igual a la frecuencia de campo.
En el caso de señales VGA con 60 imágenes/segundo (exploración progresiva),
la frecuencia de campo (FV) es, por tanto:
FV = 60 Hz
Y la duración de un campo resulta ser:
TV = 1/FV = 16,66 mseg
En cualquier caso, ya sea con exploración entrelazada o progresiva, el número
de líneas contenidas en cada campo se puede calcular mediante la sencilla expresión:
Nº de líneas/Campo = TV / TH
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En efecto, si aplicamos la expresión anterior al caso del sistema PAL:
Nº de líneas/Campo = 20ms/64µs = 312,5 líneas
Los tiempos de duración de línea (TH) y de campo (TV) se pueden medir con
facilidad mediante el osciloscopio, conectando las sondas de medida a los puntos de
prueba del TV que proporcionan los impulsos de sincronismo horizontal (HSYNC) y
vertical (VSYNC) relacionados con los osciladores de barrido correspondientes.
Para imágenes normales del estándar PAL, los puntos de prueba del TV de
prácticas que permiten medir las frecuencias de línea y de campo son:
TP-29: VSYNC (PAL)
TP-30: HSYNC (PAL)
Para señales VGA entrando al TV por el conector correspondiente, los puntos de
prueba del TV de prácticas que permiten medir sus frecuencias de línea y de campo son:
TP-31: VSYNC (VGA)
TP-32: HSYNC (VGA)
5.7.1.- Medida de las señales de entrada al TV por el conector VGA
Instrumentación:
-
Osciloscopio
-
Ordenador con salida VGA hacia el televisor de prácticas
Conexión del equipo:
-
Entrada al televisor desde el ordenador por el conector VGA.
-
Activar la entrada VGA del TV con el mando a distancia, pulsando la opción
“PC IN”.
-
Generar con el ordenador una carta de barras de color.
Medidas:
Comprobar, midiendo en TP-26 ó TP-33, que está activada la señal de
conmutación de entrada al TV por el conector VGA. El nivel debe ser de unos 3,3Vdc
cuando desde el mando a distancia se selecciona la entrada “PC IN”.
Sincronizar el osciloscopio con la señal HSYNC (VGA) tomada en el punto de
prueba TP-32 y conectada al canal B.
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a)
Seleccionar en el ordenador una resolución de la señal VGA de 640 x 480 y con
una frecuencia de 60Hz.
Conectar la sonda del canal A del osciloscopio sucesivamente a los puntos de
prueba TP-23, TP-24 y TP-25 que corresponden respectivamente a las señales R,
G y B de entrada por el conector VGA procedentes del ordenador.
Identificar las señales y compararlas con las anteriores R, G y B asociadas a la
señal de vídeo compuesto PAL.
b)
Medir el periodo de línea (TH) de la señal conectada al punto de prueba TP-32
(HSYNC-VGA) a través de la sonda del canal B del osciloscopio.
Medir la duración de un campo (TV), conectando la sonda A al punto de prueba
TP-31 (VSYNC -VGA) y sincronizando el osciloscopio con esta señal.
Calcular el número de líneas que tiene la imagen VGA con la resolución
seleccionada en el ordenador (640 x 480 / 60Hz).
c)
Seleccionar en el ordenador una resolución de la señal VGA de 640 x 480 y con
una frecuencia de 75Hz.
Siguiendo el procedimiento anterior, repetir el cálculo del número de líneas por
imagen con esta nueva resolución de la señal VGA.
d)
Seleccionar en el ordenador una resolución de la señal VGA de 800 x 600 y con
una frecuencia de 60Hz.
Medir las nuevas señales en TP-32 y TP-31 y repetir el cálculo del número de
líneas por imagen con esta resolución de la señal VGA.
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