Блок питания предназначен для подачи 5В питания на схему генератора сигналов.

Кварцевый генератор вырабатывает импульсы с частотой следования 4Мгц.

Формирователь вертикальных линий и полос предназначен для формирования сигналов вертикальных линий и сигналов вертикальных полос.

Формирователь горизонтальных линий и полос предназначен для формирования сигналов горизонтальных линий и сигналов горизонтальных полос.

Формирователи строчных и кадровых синхроимпульсов формируют синхросигналы, которые управляют изображением на экране телевизора.

В зависимости от выбранного режима работы, сигналы вертикальных линий или полос и горизонтальных линий или полос поступают на устройство сложения. Там из двух входных сигналов получается третий. В зависимости от режима работы на выходе сумматора получается изображение шахматного либо сетчатого поля.

При другом сочетании набора переключателей в блоках вертикальных линий и полос и горизонтальных линий и полос можно получать различные комбинации изображений из вертикальных и горизонтальных линий и полос.

Генератор радиочастоты настроен на частоту телевизионного канала. В нем происходит модуляция видеосигнала, снимаемого с выхода устройства сложения.

3 Обоснование выбора функциональной схемы

Рассматриваемый ГИС является многофункциональным прибором, реализованным на семи микросхемах и одном транзисторе без учета стабилизированного источника питания. Генератор формирует построчный растр с числом строк 315 и частотой кадров 49,6 Гц, т.е. испытательное изображение отличается от стандартного. Выбор построчного растра снимает вопрос о формировании уравнивающих импульсов в ПТС. Уменьшение числа строк в растре до 315 приводит к упрощению схемы и мало сказывается на субъективной оценки качества испытательных изображений. Непрерывность синхронизации при формировании горизонтальных линий обеспечивается тем, что длительность импульса горизонтальной линии выбрана равной длительности активной части одной строки поля (52 мкс) и его фаза «привязана» к фазе строчных импульсов.

Кадровые синхроимпульсы формируются без врезок, а кадровые гасящие импульсы отсутствуют с учетом автономного гашения в телевизоре. Таким образом, ПТС является упрощенным. При этом качество испытательных изображений достаточно высокое, что подтверждается испытаниями рассматриваемого ГИС.

Прибор формирует белое и черное поля, шесть или двенадцать вертикальных полос с градациями яркости, вертикальные и горизонтальные чередующиеся черные и белые полосы, вертикальные и горизонтальные линии, а также шахматное, сетчатое и точечное поля. Кроме перечисленных изображений можно получить изображения перекрещивающихся полос, вертикальных и прерывистых горизонтальных линий, шахматного поля со светлыми полосами, заполненными вертикальными линиями, соответствующим частотам 4 или 2 МГц, и др. Предусмотрено инвертирование сигналов, кроме сигнала «градация яркости».

4 Обоснование выбора принципиальной схемы

4.1 Описание работы основных узлов схемы

Сопоставляя принципиальную схему генератора со структурной схемой, видим, что кварцевый генератор образцовой частоты 4МГц реализован с помощью мультивибратора на элементах DD5.1 и DD5.2. В результате деления этой частоты на выходе счетчика DD2 (выход <15) на каждый 16-ый входной импульс формируется импульс длительностью около 0,1мкс, образуя сигнал частотой 250 кГц создающий на экране вертикальные линии.

Резисторы R2-R5 преобразуют сигналы двоичного кода на выходах 1, 2, 4, 8 счетчика DD1 в ступенчатое изменяющееся напряжение градации яркости. Нажимая на кнопку SB1.1 («:2») можно уменьшить количество разрядов двоичного кода, снимаемых с выходного счетчика, и получить вместо 12 полос градации яркости 6 полос.

Триггер DD3.1 формирует строчные гасящие импульсы с периодом следования 64мкс и длительностью 12мкс следующим образом. До появления импульса на входе R триггера DD3.1 находится в единичном состоянии, т.к. вход 4 подключен к инверсному выходу 6. Поступающий на выход R импульс устанавливает его в нулевое состояние, что соотве6тствует началу формирования строчного гасящего импульса. Под действием на выход С второго положительного перепада, возникающего на выходе 1 счетчика 1 триггер 3.1 возвращается в исходное состояние. В результате на инверсном выходе триггера возникают положительные гасящие импульсы длительностью 12мкс.

Триггер DD3.2 формирует строчные синхроимпульсы длительностью 4мкс, фронт которых сдвинут на 2мкс относительно фронта гасящих. Сдвиг обеспечивают элементы VD1 и R6, выполняющие логическую операцию ИЛИ и управляющие входом D. На вход R триггера DD3.2 поступают кадровые синхроимпульсы, в результате чего на его выходе формируется полный синхросигнал.

Формирователя кадровых синхроимпульсов и сигналов горизонтальных линий и полос реализованы на элементах DD4, DD5, DD6. Исходными импульсами для этого узла служат импульсы строчной частоты, поступающие из триггера DD3.1 и воздействующие на вход Т счетчика DD4. Элементы DD4 и DD6 обеспечивают благодаря обратным связям, коэффициенты деления, равные соответственно 63 и 5, что определяет число строк в кадре и частоту кадровых синхроимпульсов.

Кадровые синхроимпульсы формируются RS триггером, состоящим из элемента DD5.3 инвертора и находящегося в счетчике DD4. В начале формирования каждого синхроимпульса счетчики DD4 и DD6 устанавливаются фронтом входного импульса в нулевое состояние. В такое же состояние переходит RS триггер под действием на вход элемента DD5.3 отрицательного импульса, продифференцированного цепью С2, R12, R13. Управление по входу V2 при этом выключено. Уровень 1, возникший на выходе элемента DD5.3 воздействует на входы V8 и С2 счетчика DD4 и, открывая выход S2, обеспечивает выделение на нем спада 4-ого входного импульса. Последний возвращает RS триггер в исходное состояние и формирование кадрового синхроимпульса завершается. В результате на выходе S2 счетчика DD4 возникают отрицательные импульсы кадровой частоты длительностью 204мкс (12+64+64+64).

Формирование сигнала горизонтальных линий осуществляется в счетчике DD4 следующим образом. При формировании кадра изображения воздействие единичного уровня на установочный вход V2 обеспечивает выделение на выходе S1 шестнадцатого входного импульса, а затем каждого 32-ого. Так как общий коэффициент деления счетчика равен 63, то на выход проходят входные импульсы с порядковыми номерами 16, 48,79,111,142 и т.д.(16+32+31+32+31). Длительность этих импульсов равна 52мкс, а фаза привязана к фазе СГИ. На экране кинескопа они вызывают подсветку соответствующих строк растром.

Формирование сигнала горизонтальных полос происходит при прохождении импульсов, снимаемых с выхода S1 счетчика DD4 через отдельный триггер счетчика DD6. При этом частота их следования уменьшается вдвое, а скважность становится равной 2(меандр).

Конвертер на транзисторе VT1 представляет собой генератор РЧ с коллекторной модуляцией, настроенной на частоту 1-ого или 2-ого телевизионного канала. Роль коммутатора играет набор переключателей SB1-SB9. Различные комбинации нажатых кнопок этих переключателей позволяют получить желаемое испытательное изображение на экране кинескопа.

Прибор питается от стабилизированного источника питания. Светодиод HL индицирует включение устройства. Описанный прибор можно использовать как самостоятельно, так и совместно с генераторами цветности.

4.2 Конструкция, детали и налаживание

Все детали устройства, кроме предохранителя, транзистора VT2 и светодиода смонтированы на передней плате из двухстороннего фольгированого стеклотекстолита толщиной 1.5мм. Транзистор VT2 источника питания привинчен к теплоотводу, в качестве которого использован корпус прибора. Для уменьшения влияния внешних электромагнитных полей генератор РЧ заключен в алюминиевый экран.

В генераторе применены резисторы типа МЛТ и СП3-1Б, конденсаторы С3 К50-16, С9 К50-6, остальные КТ1-1, КД1 и КМ, кнопочные переключатели П2К с зависимой и независимой фиксацией. Дроссель типа ДМ-0,1.

Катушка L1 содержит 8 витков провода ПЭВ-2 0,23 и намотана виток к витку на полистироловом каркасе, диаметром 5мм и длиной 15мм, снабженном подстроечным сердечником СЦР1. На этом же каркасе расположен виток связи Л2 из того же провода, точное расположение которого определяется при налаживании прибора.

Т1 - трансформатор, рассчитанный на ток во вторичной обмотке не менее 0.3А при выходном напряжении около 8В. При использовании рассматриваемого генератора совместно с генератором цветности допустимый ток во вторичной обмотке следует увеличить до 0,5-0,6А.

Расчет всех описанных элементов приведен в справочнике [4].

Для проверки сначала проверяют стабилизированное напряжение на выходе источника питания, которое должно находится в пределах 4,75 5,25 В. Если это условие не выполняется, необходимо подобрать элемент стабилизатора. При этом надо учитывать, что

Uист = Uст + Uсв + Uбэ,

Где Uист напряжение на выходе источника; Uст напряжения стабилизации VD12; Uсв падение напряжения на светодиоде HL; Uбэ напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT3.