Учебное пособие со схемами и дополнительными поясняющими текстами: Работа телевизионной системы ,,PAL".

Система PAL.
Система PAL является более совершенной, чем NTSC. Она позволяет уменьшить присущие системе NTSC фазовые искажения.
Как и в системе NTSC, в системе PAL применена квадратурная модуляция цветовой поднесущей, но в отличие от нее фаза составляющей поднесущей, которая модулируется красным цветоразностным сигналом, меняется от строки к строке на 180о. Модуляция осуществляется сигналами EU=0.493 EB-Y и EV=0.877ER-Y.
Составляющая поднесущей, модулируемая синим цветоразностным сигналом, имеет постоянную фазу. Частота поднесущей выбрана равной f0=4.43361875 МГц с учетом минимальной заметности этой поднесущей на окрашенных участках цветного изображения. На черно-белых участках изображения помеха от поднесущей отсутствует, так как она подавляется при передаче черно-белого изображения. Модуляция поднесущей осуществляется с помощью балансных модуляторов.



Сигналы, получаемые на выходах балансных модуляторо, складываются в суммирующем устройстве, образуя результирующий сигнал цветности Uрез.. Из рисунка видно, что поднесущая, которая подается на модулятор «В-Y» с генератора Г, подается непосредственно (фаза 0 градусов), а на модулятор «R-Y» через электронный коммутатор ЭК, переключаемый сигналом полустрочной частоты f. Причем в одной строке поднесущая поступает на модулятор через фазовращатель 90о, а в другой – через инвертор 180о.
Как и в системе NTSC, результирующее колебание Uрез. имеет одновременно амплитудную и фазовую модуляции. При этом амплитуда сигнала цветности определяет насыщенность, а фаза – цветовой тон передаваемого изображения.
Для восстановления в телевизоре подавленной поднесущей цветности, как и в системе NTSC, на задней площадке строчного гасящего импульса передается вспышка поднесущей, состоящая из десяти периодов цветовой поднесущей.
В отличие от NTSC фаза вспышки равна +45о и - 45о относительно отрицательного направления оси R-Y в четной и нечетной строках составляющей UV.
Рассмотрим упрощенную структурную схему одного из вариантов декодера PAL.

Полный цветовой телевизионный сигнал поступает на полосовой фильтр ПФ, настроенный на полосу частот, который занимает сигнал цветности в спектра видеосигнала. Выделенный полосовой фильтром сигнал цветности поступает на вход ультразвуковой линии задержка УЛЗ на время одной строки (64 мкс), на электронный ключ К, выделяющий сигнал цветовой синхронизации (вспышку), и на устройство сложения (+) и вычитания (-). В результате сложения прямого сигнала Uо с задержанным подавляются составляющие UV и выделяются удвоенные составляющие UU с постоянным знаком. При вычитании задерженного сигнала из прямого подавляются составляющие UU и выделяются удвоенные составляющие UV. Знак UU чередуется от строки к строке. На рисунке показаны векторограммы, поясняющие принцип разделения сигналов цветности PAL.


Для получения из компонент UV и UU цветоразностных сигналов необходимо их продетектировать. Применяется синхронное детектирование. Для его работы нужно иметь опорный сигнал, частота и фаза которого равны сигналу подавленной цветовой поднесущей. Сигнал формируется из вспышки, которая выделяется с помощью электронного ключа К и ПЦТС.
Вспышка подается на генератор, выполненный по системе фазовой автоматической подстройки частоты ФАПЧ.
Система ФАПЧ состоит из генератора, управляемого напряжением ГУН, фазового детектора ФД и фильтра нижних частот ФНЧ.
Напряжение ГУН воздействует на один из входов фазового детектора, на другой вход – сигнал вспышки. Если частота ГУН близка частоте вспышки, то происходит захват ГУН по частоте и фазе. В установившемся режиме опорный сигнал на входе ГУН равен частоте вспышки, то есть частоте цветовой поднесущей, а его фаза совпадает с осью R-Y и равна 90о.
Для повышения стабильности работы ФАПЧ а также его помехозащищенности частоту ГУН стабилизируют кварцем.
Разделенные сигналы цветности поступают на входы синхронных детекторов СД.


Формирование опорного сигнала поднесущей с помощью системы ФАПЧ
В установившемся режиме фаза опорной поднесущей на выходе ГУН совпадает с осью выхода R-Y и равна 90о.
Для правильного детектирования необходимо обеспечить совпадение фаз опорного сигнала с сигналами цветности. Для этого на СД сигнал цветности (B-Y) опорный сигнал необходимо подавать через фазовращатель на 90о, на СД сигнала цветности (R-Y) опорный сигнал подают на один из входов электронного коммутатора ЭК непосредственно, а на другой – через фазоинвертор на 180о.
ЭК переключается с помощью сигнала полустрочной частоты fстр./2. Фаза работы ЭК засинхонизирована с помощью блока цветности синхронизации

Если во входном сигнале есть фазовые искажения, то при сложении (вычитании) прямого и задержанного сигналов во время их разделения эти искажения компенсируются. Система PAL обладает рядом достоинств:
1. Отсутствует помеха от поднесущей на неокрашенных участках изображения, так как поднесущая не передается.
2. Фазовые искажения не вызывают искажений цветового тона, а лишь изменяют насыщенность, что не так заметно для человеческого глаза.
3. Малая чувствительность к «асимметрии» полосы пропускания канала цветности.
4. При разделении сигналов цветности выделяется удвоенная амплитуда составляющих UV и UU, что повышает отношение сигнал/шум.
5. Уменьшаются «перекрестные» искажения, возникающие между сигналами яркости и цветности (определяется оптимальным выбором частота поднесущей).
Недостатком системы PAL является понижение вертикальной цветной четкости изображения по сравнению с NTSC из-за усреднения сигнала цветности в двух последующих строках.

Мастер производственного обучения: Валерко М.И.