ТВ сигналов

Преобразование ТВ сигнала в ЧМ сигнал осуществляется в ЧМ генераторах. Магнитная запись сигналов диктует определенные требования к параметрам системы ЧМ. Это малые нелинейные искажения модуляционной характеристики (не более 1...2 %), исключение прямого прохождения модулирующего сигнала в канал ЧМ, небольшое значение паразитной амплитудной модуляции.

В современных устройствах записи используются два вида частотных модуляторов: гетеродинные и прямые.

Гетеродинный модулятор (модулятор с переносом спектра) работает на высокой частоте (50...100 МГц), которая в последующем понижается другим генератором до требуемой частоты. Прямой модулятор (чаще мультивибратор) работает на той частоте, которая записывается на ленту.

В профессиональных устройствах записи, где требуется высокое качество изображения, используют гетеродинные модуляторы. Структурная схема такого модулятора показана на рис. 18.5,а. На усилитель подается полный ТВ сигнал, который на выходе разветвляется на два одинаковых канала, состоящих из двух высокочастотных генераторов и со средними частотами 100 и 108 МГц соответственно. Восстановление постоянной составляющей ТВ сигнала осуществляется с помощью схем и . Далее ТВ сигнал подается на варикапы и , емкость которых зависит от напряжения. Эта емкость входит в колебательный контур генераторов и и определяет генерируемую ими частоту. Варикапы управляются противофазно. При увеличении напряжения на входах генераторов частота одного генератора уменьшается, а другого - повышается. Если входное напряжение равно 0, то частота выходного сигнала равна разности частот .

Если крутизна модуляционной характеристики каждого генератора равна 1 МГц/В, то при увеличении напряжения на 0,5 В выходной разностный сигнал будет иметь частоту , а при уменьшении сигнала на 0,5 В . Следовательно, при и_вх = 1 В девиация частоты равна ±1 МГц.

Так как девиация составляет 1,0 % несущей частоты, линейность модуляционной характеристики достаточно высокая. Кроме того, двойная противофазная модуляция двух генераторов позволяет скомпенсировать нелинейные искажения, возникающие в каждом генераторе (рис. 18.5,б).

Для устранения паразитной амплитудной модуляции ЧМ сигнал от каждого генератора поступает на амплитудные ограничители , , затем на смеситель См, где выделяется разностная частота. Фильтр нижних частот и усилитель необходимы для окончательного формирования ЧМ сигнала.

В бытовых видеомагнитофонах частотные модуляторы чаще всего строят по схеме мультивибратора. Частота собственных колебаний мультивибратора, как известно, зависит от постоянной времени зарядно-разрядной цепи и от напряжения смещения. Если в качестве смещения подать модулирующий сигнал, то мгновенная частота колебаний мультивибратора будет меняться в соответствии с размахом сигнала. Из-за существенных недостатков (нелинейность модуляционной характеристики и др.) ЧМ прямого типа не применяются в профессиональных видеомагнитофонах.

Рис. 18.5. Гетеродинный частотный модулятор:

а — структурная схема; б— получение линейной модуляционной характеристики

При выборе метода детектирования ЧМ сигнала, воспроизведенного с магнитной ленты, необходимо учитывать, что демодулятор должен обеспечивать: линейную демодуляционную характеристику в широкой полосе частот, возможность разделения спектра модулирующего и модулированного сигналов при модулирующих частотах, близких к несущей. В настоящее время наиболее распространены демодуляторы – дискриминаторы в виде счетчика импульсов с удвоением частоты. Принцип действия такого дискриминатора заключается в выделении нулевых пересечений ЧМ сигнала и в определении частоты повторения этих пересечений. Структурная схема такого демодулятора и графики, поясняющие его работу, показаны на рис. 18.6. Сигнал ЧМ поступает на фильтр ПФ, ограничивающий полосу частот сигнала . Частотно-модулированное колебание после глубокого двустороннего симметричного ограничения в Огр, где подавляется паразитная AM, примет вид .После дифференцирующих цепей (ДЦ) в точках пересечения ЧМ сигнала с нулевой осью формируются импульсы . В формирователе сигнала ФС из дифференцированных импульсов формируются однополярные сигналы с удвоенной частотой . Число импульсов, приходящих в единицу времени, прямо пропорционально частоте ЧМ сигнала, поэтому, выделив низкочастотную составляющую из этой последовательности импульсов ФНЧ, полоса пропускания которого соответствует полосе частот ТВ сигнала, на выходе получим исходный ТВ сигнал .

Рис. 18.6. Демодулятор:

а - структурная схема;

б - графики, поясняющие работу