Діоди - це напівпровідники, які пропускають струм в одному напрямі й складаються із двох напівпровідників з різними типами провідності

За призначеннями вони бувають: випрямні, імпульсні, універ­сальні, стабілітрони, високочастотні, надвисокочастотні, варикапи, тунельні та ін.

Транзистор - це напівпровідниковий прилад, який має два чи більше р-п-переходи, три та більше виводи та призначений для підсилення електричних сигналів.

Тиристор - це напівпровідниковий прилад, який має три або більше р-п-переходів і працює у двох стійких станах - відкритому і закритому.

Тиристор конструктивно являє собою чотиришарову структуру типу р-п- р-п, яка складається з трьох електронно-діркових переходів (ПІ, П2 і ПЗ).

2.4. Мікроелектронні вироби

У мікроелектроніці є два напрями розвитку - дискретна й інтегрована мікроелектроніка.

Дискретна мікроелектроніка - це модульне і мікромодульне конструювання радіоапаратури на основі дискретних елементів (звичайних радіо—деталей).

Зменшення габаритів і маси мікромодуля досягають за рахунок мінімальних розмірів елементів та щільного їх укладання. Кожен мікроелемент - це тонка пластинка (0,3 мм), на якій змонтовано до чотирьох радіодеталей (напівпровідників, резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності).

Інтегрована мікросхема (ІМС) - це мікро-електронний пристрій, який має високу щільність розміщення неподільно виконаних елементів і компонентів, які з'єднані між собою таким чином, що з точки зору технічних вимог, випробувань, торгівлі чи експлуатації розглядаються як єдиний виріб

Термін "інтегрована" підкреслює інтеграцію фізичних ефектів, радіоелектронних функцій (перетворення і обробки сигналів), елементів та компонентів на одному кристалі чи підшарку, а також повну чи часткову інтеграцію технологічних процесів виготовлення інтегрованої мікросхеми (далі по тексту "мікросхема"). Активні (транзистори та діоди) та пасивні елементи (резистори, конденсатори та ін.) конструктивно та електрично з'єднані між собою.

Всі елементи мікросхеми виготовляються в єдиному техноло­гічному циклі на пластині, мають загальну герметизацію та захист від механічних та кліматичних впливів. Для встановлення мікросхеми в конструкцію приладів використовують зовнішні виводи з певною системою нумерації.

2.5. Електроакустичні прилади

До електроакустичних приладів відносяться мікрофони, дина­мічні головки (гучномовці), акустичні системи, головні телефони, звукознімачі та магнітні головки, приймачі трипрограмні.

Мікрофони - це електроакустичні прилади, які призначені для перетворення звукових коливань в електричні.

Мікрофони широко використовують в радіозв'язку, радіомов­ленні, телебаченні та апаратурі звукозапису.

Класифікують мікрофони за способом перетворення звукового сигналу в електричний на електродинамічні, електростатистичні, у тому числі електретні, п'єзоелектричні, електромагнітні та вугільні.

Електродинамічний мікрофон складається з постійного магніту круглої форми та розташованої в кільцевому проміжку цього магніту котушки з тонкого дроту, з якою жорстко зв'язана мембрана. Звуко­вий тиск впливає на мембрану, викликає рух котушки у магнітному полі. Це створює у котушці індуктивний струм, коливання якого мають таку ж частоту, що і впливаючі на мембрану звукові коливання. Ці мікрофони називаються котушковими. У деяких моде­лях для поліпшення характеристик звукова котушка замінюється тонкою стрічкою з фольги. Такі динамічні мікрофони називаються стрічковими.

Електростатичні мікрофони являють собою плоский конден­сатор, увімкнений у електричний ланцюг. Його рухома мембрана (одна з пластин конденсатора) коливається під впливом звукових хвиль, змінюючи ємність конденсатора, і відповідно величину заряду. Зміна заряду утворює змінний струм, який подається на вхід підсилювача радіопристрою.

Якщо нерухому пластину конденсатора виготовити з електрету, то отримаємо різновид конденсаторного мікрофона - електретний мікрофон. Електрети - це особливо оброблені діелектрики, що здатні тривалий час зберігати поляризований стан після зовнішнього впливу, викликаного поляризацією. У мікрофоні електрет є джерелом постійного струму. За електроакустичними показниками електретні мікрофони набагато перевищують електродинамічні.

Конденсаторні та електретні мікрофони мають велику чутли­вість та невеликі розміри, що дозволяє вмонтовувати їх у передні панелі малогабаритних магнітофонів та магнітол.

П'єзоелектричні і п'єзокерамічні мікрофони використовують властивість особливих кристалів - п'єзоелектриків виробляти електрорушійну силу (Е.Р.С.) при механічній деформації. Як п'єзо­електрики часто використовують кристали кварцу, сегнетової солі тощо.

Основні параметри мікрофонів.

Основними параметрами мікрофонів є чутливість, номінальний діапазон частот, характеристики спрямованості.

Чутливість - це відношення величини напруги, що розвиває мікрофон на опір навантаження, до величини звукового тиску, що впливає на діафрагму мікрофона. її виміряють у мВ/Па на частоті 1000 Гц. Чутливість електродинамічних мікрофонів становить від 0,5 до 4 мВ/Па, електретних - 1-10 мВ/Па. Чим вища чутливість мікрофона, тим слабкіші звукові коливання він може перетворювати у електричні.

Номінальний діапазон частот - це залежність чутливості мікрофона від частоти звукових коливань. Він показує, яку смугу звукових частот мікрофон може перетворювати у електричні коливання. У електродинамічних мікрофонів номінальний діапазон частот може досягати 40-16000 Гц, а конденсаторних - 20-20000 Гц.

Характеристика спрямованості - це залежність чутливості мікрофона від кута падіння на нього звукових коливань. Мікрофони можуть бути односпрямованими і з круговою характеристикою. Перші застосовуються тоді, коли необхідно позбавитися від звукового фону, оточуючого джерело, звучання якого необхідно зафіксувати.

Скорочене позначення мікрофонів складається з літер (мікрофон динамічний) чи МКЕ (мікрофон конденсаторний електретний) і числа, яке визначає номер розробки.

Головки динамічні (гучномовці) - електроакустичні пристрої, які призначені для перетворення електричних коливань низької частоти у звукові коливання і випромінювати їх у простір.

Головки динамічні складаються із звукової котушки, магнітної системи і випромінювального дифузора. Звукова котушка жорстко закріплена на вузький частині дифузора, розміщеного в зазорі магнітної системи.

Принцип роботи електродинамічних головок заснований на взаємодії магнітного поля магнітної системи головок зі змінним електричним струмом, який проходить через звукову котушку. Внаслідок такої взаємодії котушка разом з дифузором коливається. Дифузор коливає повітряне середовище, створюючи звукові хвилі.

Основними параметрами гучномовців є номінальна потужність, частотна характеристика, номінальний діапазон частот, коефіцієнт нелінійних спотворень.

Головні телефони (навушники) - це електро­акустичні пристрої для перетворення електричних сигналів звукової частоти в акустичні для роботи у безпосередньому контакті з вухом (ДСТУ 2371-94).

Головні телефони - це найбільш компактні електроакустичні пристрої. Вони складаються з двох мініатюрних слухавок з роздільними електричними колами. Це акустичний прилад електро­магнітної дії. Мембрана в приладі коливається під дією електро­магніта, по котушці якого проходить змінний струм звукової частоти.

До продажу надходять великоомні (понад 2000 Ом), низькоомні (600 Ом), а також стереофонічні головні телефони. Стереофонічні телефони за принципом дії і одержуваному ефекту можуть розгля­датися як дві широкосмужні динамічні головки прямого випроміню­вання невеликої потужності (0,1 Вт) з діапазоном відтворюваних частот від 20 до 20000 Гц.

Нині розповсюдження набули електростатичні головні телефони, в яких дуже тонка і легка діафрагма рухається під дією створюваних спеціальним пристроєм змінних електростатичних сил _при подачі на телефони коливань звукової частоти. Перевага таких телефонів полягає у значно меншому спотворенні звучання, а недолік - у складності пристрою.

Акустичні системи (АС) - це акустичні прилади, які призначені для роботи з високоякісною побутовою радіоелектронною апаратурою для перетворення електричних сигналів звукової частоти в акустичні і випромінювання звука в навколишнє повітряне середовище.

3. Класифікація, параметри, асортимент радіоприймальної апаратури

Радіомовлення - це передача звукових програм для одно­часного прийому їх значною кількістю слухачів.

Для передачі звукової інформації на значні відстані використо­вують електромагнітні коливання, які мають визначені амплітуду, період і частоту. Амплітуда коливань - це найбільший їх розмах, максимальне значення. У звукових коливаннях вона визначає гучність звука. Період коливань - це інтервал, протягом якого здійснюється одне повне коливання. Частота коливань - це кількість коливань за одну секунду. Частота звукових коливань, які сприймаються нормальним людським вухом, становить діапазон від 16 до 20000 Гц. Кожне джерело звуків має свою смугу частот.

Радіопередача - це процес послідовного перетворення звукових коливань в механічні, електричні, електромагнітні та випромінювання останніх у простір

Процес радіопередачі починається із перетворення звукових коливань за допомогою мікрофона спочатку в механічні коливання мембрани, а потім в електричні коливання звукових частот. Мікрофон виробляє електричний струм низької частоти (НЧ), який відповідає частоті звукових коливань.

У модуляторі відбувається накладання низькочастотних коливань на високі коливання. У результаті амплітуда і частота коливань змінюється згідно з передавальним сигналом. Цей процес називається модуляцією. А одержані таким чином коливання називають модульованими, які надходять до антени, де перетво­рюються в електромагнітні коливання і випромінюються у простір.

У радіомовленні і телебаченні використовують три способи модуляції: амплітудну (АМ), частотну (ЧМ) і полярну (ПМ).

При амплітудній модуляції струми високої частоти під дією сигналу низької частоти змінюють амплітуду згідно з сигналом, що передається.

Радіоприймання - це процес послідовного пере­творення електромагнітних коливань в електричні, механічні та звукові.

Принцип радіоприймання

Якість радіоапаратури щонайперш визначається її побудовою. Сучасні радіоприймачі являють собою дуже складні пристрої. Для їх монтажу використовується значна кількість різних елементів. Якість монтажу та особливості схеми визначають експлуатаційні властивості радіоприймачів. На практиці розрізняють три види схем радіо­приймачів: принципова, монтажна і структурна.

Найбільш повною і складною є принципова схема. В ній показують всі складові елементи, їх умовне позначення, наводять зв'язки між ними. За принциповими схемами можна простежити хід прийнятого сигналу та його перетворення. На цих схемах показуються абсолютні значення параметрів елементів, що складають схему; порядок і систему з'єднань, величини напруги у контрольних точках та конфігурацію сигналів на екрані осцилографа. Читається схема зліва направо і зверху донизу. Починають читання схеми з верхнього лівого кута, де позначають вхід сигналу високої частоти (ВЧ). Закінчують читати радіосхему в нижньому правому куті, в якому вказують гучномовець радіоприймача.

	ВВП		ПВЧ	—>	Д	- >	ПНЧ
'—►	—►

Структурна схема радіоприймача прямого підсилення

Монтажна схема необхідна для правильного і раціонального розміщення елементів.

Структурна схема дає уявлення про основні вузли радіо­приймача. Кожна фігура означає певний блок приймача та зв'язки поміж іншими - порядок руху сигналів та їх перетворення (підсилювання, модулювання або детектування і т.п.).

У місцях прийому сигнали радіохвиль приймаються за допо­могою приймальної антени. Вони подаються на вхід радіоприймача. В антені передавальної радіостанції струми високої частоти перетво­рюються в електромагнітні радіохвилі. Антена радіоприймача індукує (приймає) ці сигнали, перетворюючи їх із електромагнітних в електричні. А у зв'язку з тим, що одночасно працює багато Радіостанцій - в антені радіоприймача виникає багато струмів різної частоти.

Класифікація і асортимент радіоприймальної апаратури

В основу класифікації радіоприймальної апаратури покладено такі ознаки: кількість діапазонів приймальних частот, електро­акустичні параметри, вид джерела живлення, характер звукового супроводження, конструктивне виконання, види.

За кількістю діапазонів приймальних частот радіоприй­мальна апаратура поділяється на всехвильові приймачі, які приймають на ДХ, СХ, КХ і УКХ, тридіапазонні та дводіапазонні.

За електроакустичними параметрами та комплексом споживних властивостей окрему підгрупу серед радіоприймальної апаратури становить апаратура Hi-Fi (від англ. High Fidelity - висока правильність). Основні параметри радіоприймальної апаратури, у тому числі апаратури категорії Hi-Fi, наведено в ДСТУ 2427-94 "Приймачі радіомовні. Класифікація. Основні параметри". Радіо­приймачі категорії Hi-Fi повинні мати найвищі показники функціо­нальних, ергономічних, естетичних властивостей та надійності. В них використовують сучасні досягнення в галузі радіоелектроніки такі, як плавне та фіксоване настроювання, автоматичне підстроювання частоти (АПЧ), безшумне настроювання (БШН) тощо. Вони повинні мати еквалайзер - багатосмуговий регулятор тембру, за якого весь спектр звукових частот розбивають на декілька смуг, кожну з яких можна регулювати. Ці радіоприймачі повинні мати високу чутливість, вибірність, широкий діапазон частот, забезпечувати високу якість звучання, значну вихідну потужність та стереоприйом.

За типом джерела живлення розрізняють приймачі ₃ живленням від електричної мережі, від автономних та універсальних джерел.

За характером звукового супроводження їх поділяють на монофонічні та стереофонічні.

За типом оформлення та за умовами експлуатації радіо­приймачі поділяються на стаціонарні, переносні, носильні, транспор­товані. Переносний радіоприймач - це апарат з універсальним живленням, конструкція якого передбачає елементи для перенесення вручну. Носильні радіоприймачі (кишенькові) - це апарати з автономним чи універсальним живленням, з суттєво зменшеними габаритами та масою, які призначені для експлуатації в процесі носіння. До носильних апаратів також відносяться мініатюрні, об'ємом менші за 0,0003 м³. Транспортовані радіоприймачі призначено для експлуатації в автомобілях. Вони повинні бути стійкими до перенапруги бортової мережі живлення автомобіля.

За кількістю виконуваних функцій радіоприймальну апаратуру поділяють на однофункціональну (наприклад, радіоприймач) і багатофункціональну (наприклад, магнітола).

За принципом обробки сигналу радіоприймальну апаратуру поділяють на аналогову і цифрову.

За видами радіоприймальну апаратуру поділяють на радіо­приймачі, радіоли, тюнери, магнітоли, магніторадіоли. Радіоприй­мальними є й телевізори, але за традицією їх виділяють в окрему самостійну групу.

Радіоприймачем вважають такий радіовиріб, який завдяки його конструктивним особливостям самостійно може приймати і відтворювати радіосигнали.

Тюнером називається такий радіовиріб, який являє собою "незакінчену" конструкцію радіоприймача. Тюнер - це радіоприймач, але без підсилювача низької звукової частоти та без акустичних систем. Для прослуховування радіопередачі до нього треба підключити підсилювач низької частоти та акустичні системи. Ці апарати призначені для споживачів, які самостійно комплектують стереофонічні радіокомплекси.

Найчастіше радіоприймачі входять як складові частини в радіоли, магнітоли, плейери і стаціонарні аудіосистеми. Радіола - це радіоапарат, який призначено для прийому радіомовних передач та відтворення механічного запису звуків з грамплатівок. Магнітола складається із радіоприймача і магнітофона, або магнітофона-програвача. Магніторадіоли - це радіоапарат, який виконує функції радіоли і магнітофона.

На ринку України найбільшу питому вагу щодо асортименту становлять переносні та кишенькові радіоприймачі, моно- та стерео­звучання, аналогові та цифрові. Цифрові радіоприймачі додатково мають рідиннокристалічний дисплей, який найчастіше підсвічується. Сучасні радіоприймачі відрізняються високою чутливістю, яка забезпечує якісне приймання сигналів, сучасним дизайном, просто­тою в експлуатації, компактними розмірами та широким переліком функціональних можливостей.

Більшість сучасних радіоприймачів мають індикатор розряду батарей та індикатор настройки, функцію регулювання гучності й тембру, можливість підключення навушників, автоматичне вклю­чення та виключення. Використовується режим Standby (чи Timer), який дозволяє включити радіоприймач у визначені години. Режим Sleep дозволяє встановити час виключення через 10-120 хвилин. Більшість радіоприймачів мають електронне настроювання замість механічного, що забезпечує підвищення надійності настроювання, зменшення розмірів та дає можливість використовувати фіксоване настроювання (режим Мето). Радіоприймачі провідних фірм мають фіксоване настроювання на 15-20 станцій у середньому по 3-6 в кожному діапазоні. Деякі моделі мають пам'ять на 24-50 станцій.

Під впливом дестабілізуючих факторів (непостійна напруга джерел живлення, коливання температури оточуючого середовища тощо) частота гетеродину радіоприймача може змінитися. Тому сучасні радіоприймачі мають автоматичне підстроювання частоти гетеродину (АПЧГ), яке підтримує постійну частоту, що забезпечує точне настроювання на станцію.

Безшумне настроювання (БШН) дає можливість не прослуховувати перешкоди при настроюванні від станції до станції.

Окремі моделі радіоприймачів оснащені різноманітними при­строями, які роблять користування ними більш комфортним. Наприклад, ключем захисту (Key protect), який захищає кнопки від випадкового натиску, годинником з будильником, позначення на Дисплеї країни або станції, на яку настроєний радіоприймач тощо.

Транспортовані радіоприймачі призначені для експлуатації в легкових, вантажних автомобілях та автобусах. Специфічною особливістю їх є робота в умовах сильного впливу індустріальнихперешкод та безперервного змінення потужності електромагнітного поля під час руху. Тому схема та конструкція їх повинна відповідати підвищеним вимогам, порівняно з вимогами до стаціонарних та переносних радіоприймачів.

Різноманітні засоби живлення сучасних радіоприймачів Апарати можуть працювати від двох, трьох або чотирьох гальва­нічних елементів, від мережі або автомобільного адаптера (для його підключення повинно бути спеціальне гніздо) або від вмонтованого блоку живлення, який дозволяє працювати як від автономних джерел так і від мережі.

Основними виробниками радіоприймачів є фірми: Sony, Panasonic, Philips, Grundig, Aiwa, Thomson.

4. Класифікація, параметри, асортимент телеприймальної апаратури

Сучасне телебачення - це галузь науки, техніки, культури, яка пов'язана з передаванням та прийомом сигналів чорно-білого та кольорового зображення і звукового супроводження.

В основу телебачення покладено три основних фізичних процеси: перетворення оптичного зображення в електричні сигнали, передача електричних сигналів на відстань каналами зв'язку, прийом електричних сигналів та їх перетворення в оптичне зображення. Перші два процеси здійснюють телевізійні станції, останній -телевізійні приймачі (телевізори).

Перетворення оптичного зображення в електричні сигнал здійснюється за допомогою передавальних телевізійних камер, важливою частиною яких є передавальна телевізійна трубка.

Принцип дії передавальних трубок різних типів має багато спільного. Зорова інформація чорно-білого телебачення через об'єк­тив передавальної телевізійної камери проектується на світлочутливу мозаїку передавальної трубки. Під впливом світла з окремих ділянок мозаїки вибиваються електрони і набувають позитивного заряду, дуже освітлені ділянки (чарунки) мозаїки втрачають більше електронів і набувають значно вищий позитивний потенціал. Внаслі­док цього на мозаїці передавальної трубки утворюється потенці­альний рельєф, величина заряду кожної точці якого пропорційна яскравості відповідних точок оптичного зображення.

За допомогою електронного променя, який утворюється електронною гарматою передавальної трубки чарункам мозаїки послі­довно компенсуються недостаючі електрони і вони розряджаються. При цьому утворюються електричні імпульси, амплітуда коливань яких пропорційна яскравості відповідних точок оптичного зобра­ження. Аналогові електричні імпульси і є електричним сигналом зображення (відеосигналом).

Відеосигнали - це електричні сигнали, які утворюються в передавальній трубці телеві­зійних камер і несуть інформацію про зобра ження.

У телебаченні використовують дві важливі особливості зору людини - порівняно низьку роздільну здатність ока людини та інерційність зору.

Роздільна здатність ока - це вміння розрізняти дрібні предмети чи окремі деталі предмета. Людина здатна розрізняти з відстані одного метра точки, що розташовані на відстані 0,3 мм одна від одної. Якщо дивитися на ці точки з великої відстані, то вони зливаються в єдине ціле. Ця особливість зору людини дозволяє розкласти зображення на визначену кількість рядків (за стандартом, Що прийнятий в СНД, передбачається розкладання зображення на 625 рядків). Крім того, кожен рядок складається з відокремлених точок, кількість яких може досягати 780 в одному рядку. А все зображення розбивається приблизно на 500 тис. елементів.

Інерційність зору - це відсутність здатності занадто швидко реагувати на зміну світлових імпульсів. Якщо діяти на око світловими імпульсами з великою частотою, то в якийсь момент око перестає Розрізняти ці імпульси, людині буде здаватися, що джерело світла випромінює їх безперервно. Це дозволяє зчитувати растр, який складається з точок різного кольору та яскравості з такою швидкістю (інтервали між імпульсами менші ніж 0,1 с), щоб око людини сприймало його, як єдине ціле зображення.

Відповідно до вимог телевізійного стандарту зображення, яке проектується на мозаїку передавальної трубки, розбивається на 625 рядків, які утворюють кадр (поле) зображення. Спочатку перетворю­ється в електричний імпульс перший елемент мозаїки верхнього рядка зображення. Потім послідовно, елемент за елементом, рядок за рядком, все зображення перетворюється в ланцюг послідовних імпульсів. Після "зчитування" першого кадру електронний промінь повертається до рядків другого кадру і т. д. При частоті кадрів 25 Гц, передається 250 000 елементів зображення. При цьому промінь "пробігає" 25 кадрів за секунду. Однак для запобігання мерехтіння зображення на екрані телевізора необхідно, щоб промінь "пробігав" 50 кадрів за секунду. Тому повна кількість рядків одного кадру передається в два прийоми - напівкадрами: за 1/50 с передаються парні рядки, а за інші 1/50 с - непарні рядки зображення.

Керують складним рухом електронного проміння (по вертикалі й горизонталі) електромагнітним способом за допомогою двох пар відхильних систем - рядкової і кадрової, розташованих на зовніш­ньому боці катодної частини передавальної трубки. Прямий хід про­меня по горизонталі здійснюється сигналом рядкової (горизонтальної) розгортки, а по вертикалі - кадрової розгортки (вертикальної). Переведення променя із крайньої правої точки в крайню ліву точку наступного рядка (протилежний-хід променя по горизонталі) та із крайньої правої позиції останнього рядка в крайню ліву позицію першого рядка (зворотний хід променя по вертикалі) здійснюється спеціальними сигналами зворотного ходу. Ці сигнали не несуть інформацію про зображення і проявляються у вигляді перешкод на екрані телевізора (тонкі похилі світлі лінії). Для усунення цих перешкод на момент зворотного ходу розгортки електронний промінь повинен бути погашений. Це здійснюється спеціальними сигналами гашення. Таким чином, для формування чорно-білого зображення необхідні сигнали:

- сигнал, який пропорційний яскравості передаваного зображення (сигнал яскравості);

- сигнали, необхідні для синхронізації горизонтальної і вертикальної розгортки (рядкові та кадрові синхронізуючі імпульси);

-сигнали гашення по вертикалі і горизонталі (рядкові та кадрові гасильні імпульси).

Робота систем рядкової і кадрової розгортки керується синхро­нізуючими імпульсами, які виробляє синхрогенератор. Цей же гене­ратор виробляє гасильні рядкові та кадрові імпульси для запирання передавальної та приймальної трубок на момент зворотних ходів електронних променів. Синхронізуючі та гасильні імпульси потрапля­ють одночасно в радіопередатчик сигналів зображення, туди ж потрапляє попередньо підсилений електричний сигнал зображення (відеосигнал). У радіопередатчику вони модулюють за амплітудою несучу частоту, утворюючи повний (складний) телевізійний сигнал, який підводиться до антени і у вигляді електромагнітних коливань (радіохвиль) передається через ефір до приймального пристрою (телевізора).

При телевізійному мовленні одночасно з передачею зображення передається і звукове супроводження. Для передачі звука на телецентрі використовують окремий передавач, в якому відбувається модуляція сигналу по частоті. Передача звукового супроводження здійснюється за допомогою тієї ж антени, що і передача сигналів зображення. Щоб ці сигнали - звуковий та телевізійний - могли бути прийняті телевізором, несучі частоти передавачів вибирають близькими один до одного.

У СНД телепередачі ведуть відповідно до телевізійного стандарту, який передбачає такі параметри: кількість рядків розкладання - 625; формат кадру - 4:3 (відношення ширини до висоти); система розгортки - черезрядкова, зліва направо, зверху вниз; кількість напівкадрів за секунду - 50; смуга частот, яку займає сигнал зображення разом з сигналом звукового супроводження -8 МГц; різниця несучих частот зображення і звука - 6,5 МГц: модуляція сигналу зображення - амплітудна, сигналу звукового супроводження - частотна.

Особливості передачі кольорового зображення

Кольоровий телевізійний сигнал включає дві складові: сигнал, який несе інформацію про яскравість об'єкта зображення, і сигнал, який несе інформацію про його колір. Перший сигнал аналогічний сигналу чорно-білого телебачення і називається сигналом яскравості, Другий називається сигналом кольоровості (як сигнали яскравості та кольоровості розуміють електричні сигнали, які сформовані в процесі перетворення оптичного сигналу).

У той час, коли розроблялась система кольорового телебачення чорно-біле телебачення вже існувало. Тому, основні вимоги до системи кольорового телебачення зводились до вимог її сумісності з системою чорно-білого телебачення і точності відтворення кольоро­вості деталей зображення, що передається.

Принцип сумісності означає необхідність передачі інформації про колір по тому ж каналу зв'язку і в тій же смузі частот, яка вже відведена для чорно-білого телевізійного мовлення. Під сумісністю системи кольорового телебачення з чорно-білою розуміють власти­вість системи забезпечувати можливість якісного прийому програм кольорового телебачення у чорно-білому вигляді телевізорами чорно-білого зображення без будь-якої доробки (умова "прямої сумісності") і чорно-білі телевізійні програми повинні бути прийняті без будь-яких доробок телевізорами кольорового зображення (умова "зворотної сумісності").

На основі вищезазначеного можна сформулювати такі 4 умови сумісності:

♦ повний сигнал кольорового телебачення повинен містити всі елементи повного сигналу чорно-білого телебачення;

♦ всі інші елементи, які несуть інформацію про колір зображення, не повинні утворювати перешкод на екрані чорно-білих телевізорів при прийомі кольорових передач;

♦ параметри системи кольорового телебачення повинні бути анало­гічні відповідним параметрам системи чорно-білого телебачення і забезпечувати високу якість зображення;

♦ звукове супроводження повинно передаватися таким же чином, як і у чорно-білому телебаченні.

При побудові системи кольорового телебачення були враховані фізіологічні особливості сприйняття кольорової інформації і структура спектра телевізійного сигналу. Основне зниження обсягу інформації в кольоровому телебаченні досягається за рахунок пере­дачі обмеженої кількості кольорових тонів, що стало можливим завдяки особливої властивості колірного зору, пов'язаної з три­компонентною теорією кольорового сприйняття. Згідно з теорією кольорового зору, висловленої вперше в 1736 р. М.В. Ломоносовим, експериментально встановлено, що всі кольори можуть бути утворені шляхом додавання (змішування) трьох основних кольорів: червоного Еr), синього (Е_b), зеленого (Е_g). Літерами R,B,G позначені собою початкові літери англійських слів Red, Blue, Green. Ломоносов дійшов висновку, що кольоросприйняття оком людини відбувається рецепторами трьох видів, причому випромінювання різних хвиль подразнюють ці рецептори не однаково. Так, перший вид є найбільш чутливим до довгохвильової частини видимого спектра (червоно-оранжевої), другий - до середньохвильової частини спектра (зелено-жовтої) і третій - до короткохвильової (синьо-фіолетової). Світлове випромінювання подразнює всі три види рецепторів одночасно і сукупність трьох різних подразників сприймається людським оком як один колір. Завдяки властивості ока - триколірного зору - правильно вибравши три основні джерела кольору і, змішавши їх у визначеній пропорції, можна отримати будь-який колір та відтінок. Отже, відпадає необхідність у безпосередній передачі всіх кольорів. По телевізійному каналу достатньо передати інформацію тільки про кількісне співвідношення трьох основних кольорів.

Подальші дослідження у сфері триколірної колориметрії дозволили експериментально довести, що:

♦ трикомпонентність кольорового зору розповсюджується тільки на відносно крупні об'єкти, які при телевізійній передачі займають смугу відеочастот від 0 до 0,5 МГц і відтворюються трьома кольорами;

♦ колір об'єктів середніх розмірів, відтворюваних відеочастотами від 0,5 до 1,5 МГц, являє суміш тільки двох кольорів: оранжевого і зелено-синього (блакитного);

♦ дрібні деталі, які вимагають відеочастоти від 1,5 МГц і вище, розрізняють тільки за яскравістю, тобто сприймаються як чорно-білі.

Завдяки цієї важливої властивості зору стало можливим суттєво скоротити обсяг інформації про колір, тобто зменшити смугу частот сигналу яскравості.

Експериментально встановлено, що сигнал яскравості можна отримати додаванням (у визначеній пропорції) трьох сигналів основних кольорів. Так було знайдено кількісний вміст цих сигналів яскравості.

Характер передачі вказаних сигналів в часі (методи отримання і кодування) визначає систему кольорового телебачення Сигнали яскравості й кольоровості можуть передаватися послідовно один за одним або всі разом одночасно. Технічні труднощі передавання сигналів кольоровості полягають в необхідності їх розташування всередині спектра частот сигналу яскравості без виходу за межі цього спектра і отримання досить чіткого високоякісно зображення на екрані, як чорно-білого, так і кольорового телевізора.

Система кольорового телебачення - це сукупність характеристик, параметрів, технічних засобів, які визначають спосіб кодування і використовують для) передачі повної інформації про колір зображення, яке передається від телевізійної камери до телевізора.

Для телевізійного мовлення прийнято три системи кольорового телебачення: американську NTSC, західнонімецьку PAL і радянсько-французьку SECAM, яку було впроваджено у колишньому СРСР.

Систему кольорового телебачення NTSC було розроблено в 1953 р. у США Національним комітетом з телевізійних стандартів National Television Standards Committee. NTSC прийнято як стандартну систему в США, Канаді, Японії, Центральній і Південній Африці, Мексиці, Тайвані, Південній Кореї тощо. Частота розгортки становить 50 Гц у 525 рядках. Особливості цієї системи полягають в тому, що обидва кольорорізнецеві сигнали передаються в кожному рядку розгортки. Це досягається застосуванням квадратурної модуляції, за якою підсумовуючий кольоровий сигнал змінюється за амплітудою і фазою. При цьому амплітуда сигналу характеризує насиченість кольору, а фаза - кольоровий тон.

Одним з суттєвих недоліків цієї системи є велика чутливість до фазових спотворень, що призводить до неправильного передавання кольорового тону. Крім того, система зазнає амплітудно-частотні спотворення, що викликають зміну насиченості кольору.

Система PAL Phase Alternation Line - рядок із змінною фазою, розроблена у 1963 р. у Німеччині, в своїй основі містить всі ідеї американської NTSC. Особливість PAL полягає в оригінальному способі усунення фазових спотворень, властивих системі NTSC. Частота розгортки становить 50 Гц у 625 рядках.

У системі PAL існує два сигнали кольоровості з відносною затримкою на один рядок. Зміна фази від рядка до рядка на 180° призводить до того, що фазові спотворення, однакові за величиною, мають різні знаки, що сприяє зникненню помилок (збою) фази.

При очевидних перевагах головним недоліком системи PAL є Ускладнення телевізора за рахунок введення до його схеми Додаткових вузлів для затримання сигналу кольоровості на момент одного рядка і періодичної зміни фази кольорорізнецевих сигналів.

Мовлення за системою PAL ведеться в Німеччині, Велико­британії, Австрії, Австралії, Бельгії, Індії, Голландії, Іспанії, Італії Китаї, Туреччині, Швейцарії, Швеції, Югославії тощо.

У 1954 році французький інженер Анрі де Франс винайшов нову систему, названу SECAM SEquential Couleur Avec Memoire -послідовне передавання кольорів із запам'ятовуванням, у якій був відсутній основний недолік NTSC - спотворення колірного тону. Частота розгортки становить 50 Гц у 625 рядках.

Основна особливість цієї системи телебачення полягає в тому, що кольорорізнецеві сигнали передаються по черзі: протягом одного рядка - сигнали E_R._Y, протягом наступної - Е_в.у, з подальшим відновленням у приймачі сигналу E_G. Сигнали кольоровості розміщують у незайнятій частині сигналу яскравості.

Вищезгадану систему прийнято у Франції, Росії, Україні, Болгарії, Угорщині, Греції, Єгипті, Ірані, Іраці, Лівані, Монако, Польщі, Румунії, Чехії, Словакії тощо.

Недоліком цієї системи є зниження кольорової чіткості у межах вертикалі, оскільки кольорорізнецеві сигнали передають по черзі через рядок. Однак це суттєво не погіршує якість кольорового зображення, оскільки дрібні деталі відтворюються сигналом яскравості, які передаються з повною кількістю рядків розкладання.

Крім системи кольорового телебачення в світі діють 10 стандартів телевізійного мовлення, які за міжнародною індексацією позначаються літерами В, D,G, І, H, К, KL, L, М, N.

Стандарт - це сукупність характеристик і параметрів, що визначають особливості сигналів і каналів телевізійного мовлення незалежно від особливостей кольорового телебачення

У країнах, що входять до організації МОРТ (01RT -Organisation Internationale de Radiodiffusion etteleveson - Міжнародна організація радіомовлення і телебачення) діє система SEKAM і використовують найчастіше стандарт D/K.

В більшості європейських країн, які об'єднані організацією МККР (CCIR- Comitй Consultatif International des Radiocommuni­cation - Міжнародний консультативний комітет з радіозв'язку), діє система PAL - стандарт B/G.

У США телевізійне мовлення регламентується ФКЗ (FCC -federal Communicator Commision - Федеральною комісією зв'язку), діє система NTSC - стандарт М.

Супутниковий зв'язок - це космічний радіозв'язок між наземними станціями, що здійснюється завдяки ретрансляції радіосигналів через один або декілька супутників Землі (ДСТУ 3254-95).

Основні принципи прийому сигналів телевізійного зображення

Телевізійні приймачі (телевізори) призначені для прийому та відтворення зображення та звукового супроводження телевізійних програм. Сучасні телевізійні приймачі побудовані за так званою одноканальною схемою Телевізійний сигнал, прийнятий антеною, потрапляє на вхід селектора каналів метрового чи дециметрового діапазону (відповідно СКМ чи СКД), де відбувається видалення необхідної програми із декількох інших, які передаються одночасно.

Після цього підсилені сигнали зображення і звукового супро­водження потрапляють в канал зображення, який включає амплі­тудний детектор (АД) і відеопідсилювач (ВП). АД перетворює модульовані за амплітудою високочастотні коливання у коливання, які повторюють форму видеосигналу. Перетворені коливання підсилюються і, залежно від полярності, потрапляють на керувальний електрод чи на катод приймальної трубки - кінескопа.

Кінескоп - це пристрій, який призначено для перетворення в телевізорах відеосигналу в оптичне зображення.

Будова кінескопів кольорового зображення набагато складніша від кінескопів чорно-білого зображення.

У світі найбільш розповсюджені маскові кінескопи, які в свою чергу поділяються на кінескопи з дельтаподібним і компланарним (in Line) розташуванням електронних прожекторів.

Кінескоп з дельтаподібним розташуванням електронних прожекторів являє собою таку ж саму скляну колбу, як і кінескопи чорно-білого зображення, але оскільки в кольоровому телебаченні на кінескоп надходить 3 сигнали, що несуть інформацію про колір, то в горловині кінескопа кольорового зображення розташовано 3 самос­тійні електронні прожектори, які розміщено немов би у вершинках рівнобічного трикутника (дельтаподібно). Кожен прожектор скла­дається з таких же електродів, як у прожектора чорно-білого зображення.

Екран цього кінескопа вкрито люмінофорами, але не суцільним шаром, як у кінескопів чорно-білого зображення, а у вигляді мозаїки, що складається з точок. Ці точки розташовано в суворо визначеному порядку у вигляді трійкових груп - тріад. Кількість тріад, розміщених в 625 рядках, становить 550 тис. Кожна тріада складається з трьох точок різних люмінофорів, розташованих дельтаподібно. Під дією електронів кожна люмінофорна точка світиться своїм кольором -червоним (R), зеленим (G), синім (В).

Кольорові кінескопи у порівнянні з чорно-білими мають кольоророзподільчу маску - тонкий сталевий лист такої ж форми, як і внутрішня поверхня екрана, в якому пробиті 550 тис. дрібних отворів, призначених для того, щоб електронний промінь з кожного прожек­тора потрапляв саме на "свій" люмінофор.

Три електронних промені сходяться в кожний окремий момент в одному з отворів маски, потім розходяться і потрапляють кожний на "свій" (R,G,B) люмінофор, викликаючи його світіння. Отвори в масці розташовано напроти центра люмінофорної тріади. Особливості відхильної системи кольорових кінескопів порівняно з чорно-білими полягають в тому, що до неї підведена значно більша електрична потужність, оскільки вона керує відразу трьома електронними променями. Також на горловині кінескопа розташовано пристрій статичного і динамічного зведення електронних променів, який при­значено для коректування можливих відхилень електронних променів та магніт чистоти кольору, який використовують для встановлення осі кожного електронного променя таким чином, щоб промінь входив в отвір маски під правильним кутом, необхідним для його попадання на відповідну точку люмінофора. При досягненні цього кожний електронний прожектор створює однорідне кольорове поле. Будь які зовнішні магнітні поля, у тому числі магнітне поле Землі, можуть викликати погіршання нормальної роботи кінескопа, порушуючи чистоту кольору.

Маскові кінескопи з дельтаподібним розташуванням електрон­них прожекторів мають певні недоліки, основним з яких є складна система динамічного зведення променів і малий коефіцієнт світловіддачі екрана, який пов'язаний з невисокою прозорістю маски. Площа отворів маски становить ненабагато більше за 15% її площі, тому значна частина електронів не доходить до люмінофорів. Для більш яскравого світіння підвищують анодну напругу до 25 кВ.

Кінескоп з компланарним (лінійним) розташуванням елект­ронних прожекторів немає перелічених недоліків. У такому кінескопі прожектори розташовані в одній горизонтальній площині. Вісь середнього прожектора збігається з віссю симетрії кінескопа. Відмітною особливістю цих кінескопів є застосування щілинної маски, яка має не круглі отвори, а вертикальні прорізи (щілини). Люмінофори на екран нанесено не у вигляді тріад, а у вигляді вертикальних смуг "червоного", "зеленого", "синього" люмінофорів.

У компланарних кінескопах значно яскравіше світіння екрана, оскільки щілинна маска є більш прозорою (до екрана досягають 22-25% електронів), краща чистота кольору, простіше зведення променів, що дало можливість перейти до випуску кінескопів із самозведенням променів. Суть самозведення полягає в тому, що підбором форми відхильних котушок і щільності розташування в них витків отримують таке відхильне магнітне поле, яке забезпечує точне зведення трьох променів за горизонталлю і вертикаллю по всьому екрану.

Основними параметрами кінескопів чорно-білого і кольорового зображення є розмір екрана за діагоналлю, кут відхилення електрон­ного променя, роздільна здатність, яскравість світіння екрана.

Розмір екрана за діагоналлю визначає площу зображення. Кінескопи кольорового зображення вітчизняного виробництва мають розмір екрана 16, 23, 25, 32, 40, 50, 51, 61, 67, 72 см за діагоналлю.

Кут відхилення електронного променя визначає максимальний кут, на який відхиляється потік електронів у процесі розгортай. Чим більший цей кут, тим коротший кінескоп і, відповідно, менший розмір телевізора за глибиною. У більшості сучасних кінескопів цей показник дорівнює 110°, 112°. У той же час випускають кінескопи з кутом відхилення електронного променя 90° і 70°.

Роздільна здатність - це властивість окремо передавати дрібні деталі зображення. Вона залежить від діаметра світлової плями, яку формує електронний промінь. Чим він менший, тим більшу кількість деталей можна розрізнити на екрані. Вимірюють цей показник в лініях, у вітчизняних кінескопів він становить 500-600 ліній, у кінескопів зарубіжного виробництва - трохи вищий (наприклад, у кінескопів GVC-800 ліній).

Яскравість світіння екрана - це сила світла, що випроміню­ється одиницею поверхні екрана. Вимірюється цей показник у кан­делах на 1 м². Більша яскравість дозволяє бачити телепрограмне зображення в умовах високої зовнішньої освітленості. У вітчизняних кінескопів цей показник становить від 100 до 200 кд/м².

Параметри телевізорів

Основними параметрами телевізорів є розмір зображення, кількість каналів, роздільна здатність, яскравість світіння екрана, контрастність, частотна характеристика, чутливість, вихідна та споживана потужність, габарит і маса.

Параметри залежать від конструктивних особливостей прин­ципової схеми, якості комплектуючих виробів, технології і якості складання телевізорів. Параметри нормуються окремо для стаціо­нарних і переносних телевізорів. Зручність експлуатації телевізорів забезпечується наявністю в них різних додаткових пристроїв таких, як АРП (автоматичне регулювання підсилення), АПХ (автоматичне підстроювання частоти), АРЯ (автоматичне регулювання яскравості), АПУіФ (автоматичне підстроювання частоти і фази рядків), ПДУ (пульт дистанційного управління) та широким переліком функціональних можливостей.

Розмір зображення повністю визначає тип кінескопа і виражається розміром діагоналі його екрана, який зазначається в маркуванні кінескопа. Чим більше зображення, тим крупніші його деталі й тим більша кількість глядачів одночасно може дивитися передачу.

У сучасних типів кінескопів діагональ екрана може бути від 16 до 72 см та більше. Під час перегляду передач необхідно, щоб відстань від екрана дорівнювала п'ятикратній довжині його діагоналі. У телевізорах зарубіжного виробництва діагональ екрана виражають в дюймах (1дюйм=2,54 см). Існує умовний поділ телевізорів залежно від діагоналі екрана: від 14 до 16 дюймів (35-40 см) для "кухні", від 20-25 дюймів (51-64 см) для "вітальні", від 25 дюймів (більше 64 см) для "апартаментів".

Роздільна здатність або чіткість зображення характеризує можливість розрізняти на екрані дрібні деталі зображення, що прийнято. Цей показник визначає роздільна здатність кінескопа.

Кількість каналів (програм, що приймаються) традиційно у більшості телевізорів була від 12 до 31 програм (12 у метровому і 19 у дециметровому діапазонах). Необхідність збільшення кількості каналів виникла внаслідок розширення телевізійної мережі. У сучас­них телевізорах цей показник може бути, у середньому, від 60-100.

Діапазон частот, що приймаються, зазначається в мегагерцах, у супутниковому діапазоні в гігагерцах. Телевізійний приймач приймає всі канали метрового (48,5... 100; 174...230 МГц) і дециметрового (470... 1000 МГц) діапазонів вітчизняного стандарту наземного аналогового і кабельного телебачення, а при використанні відповідного устаткування і конвертера - канали супутникового аналогового телебачення сантиметрового діапазону. Визначається сіткою частот телевізійного мовлення, прийнятою в тій чи іншій країні.

Чутливість - це здатність телевізора приймати сигнали міні­мальної величини напруги на вході телевізора, та відтворювати нормальне зображення і звук. Чутливість телевізорів буває від 55 до 110 мкВ. Чим вища чутливість телевізора, тим на більшу відстань від телецентра можливий прийом передач.

Яскравість світіння екрана визначає яскравість кінескопа і величину анодної напруги, яку подають на кінескоп. Вимірюється, як і у кінескопів, у кд/м².

Контрастність зображення - це відношення яскравості найсвітлішої до яскравості найтемнішої частин зображення. Відно­шення світлих частин до темних повинно становити у чорно-білих телевізорах від 110: 1 до 150:1, у кольорових 80:1. Номінальною контрастністю для правильно настроєних телевізорів вважають контрастність 60:1. При цьому в градаційних оптичних клинах випробувальної таблиці, розташованих у центрі круга, повинні бути розрізнені 6-8 градацій яскравості. Показники яскравості та контрасту пов'язані між собою. Від контрасту залежить природне зображення, тому важливий не тільки перепад яскравостей, але й кількість переходів від світлих частин до темних. Чим їх більше, тим ближче зображення до природної передачі кольорів.

Вибірність визначає здатність телевізійного приймача виділяти корисний сигнал і ефективність "заглушення" інших сторонніх сигналів і каналів. Вибірність визначається у відносних одиницях як десятковий логарифм відношення напруги корисного сигналу до перешкоди.

Вихідна потужність визначає гучність звучання телевізорів і становить у середньому, для різних моделей від 0,15 до 8 Вт, у зарубіжних телевізорах з діагоналлю екрана від 28 дюймів цей показник може бути від 10 Вт і більше.

Споживана потужність характеризує економічність телеві­зорів. Для сучасних телевізорів вона становить 17-250 Вт. Споживана потужність переносних телевізорів, у яких використовуються джерела постійного струму, становить 8-20 Вт.

Крім цих загальних параметрів для чорно-білих і кольорових телевізорів є специфічні параметри якості кольорового зобра­ження: чистота кольору, баланс білого, кольорова насиченість.

Чистота кольору - це рівномірне забарвлення зображення на екрані відповідним кольором без плям інших кольорів. Баланс білого - це відсутність забарвлення чорно-білого зображення залежно від різних рівнів яскравості. У кольоровому зображенні баланс білого визначається відсутністю зміни кольорового фону при зміні яскравості зображень, тобто при зміні яскравості зберігається його нейтральний тон. Хороший баланс білого буде тільки у тому випадку, коли буде добра чистота кольору.

Кольорова насиченість - це міра свободи певного кольору від домішків білого. При незмінних яскравості і контрастності вона визначається величиною розмахів кольорорізницевих сигналів та якістю люмінофорів. Якщо насиченість недостатня, то колір буде тьмяним. При надлишковій насиченості колір занадто підкреслений.

Класифікація телевізорів

Основними ознаками класифікації телевізорів є колір зобра­ження, спосіб живлення, характер звукового супроводження, формат зображення, функціональні можливості, спосіб передачі зображення, спосіб обробки сигналу та за якісними характеристиками тощо.

За кольором зображення телевізори поділяють на чорно-біле та кольорове зображення.

За типом оформлення та умовами експлуатації телевізори поділяються на стаціонарні, малогабаритні, переносні, автомобільні, домашні, для кінотеатрів. Стаціонарні телевізори - це телевізори з розміром екрана по діагоналі від 20 дюймів і більше з живленням від мережі змінного струму. Малогабаритні телевізори - це телевізори з екраном меншим за 17 дюймів і живленням від мережі змінного струму. Переносні телевізори - це телевізори з екраном не більше 14 дюймів і живленням від зовнішнього адаптера чи акумулятора. Автомобільні телевізори - це телевізори з екраном 11... 13 дюймів і живленням від бортової мережі автомобіля. Домашні кінотеатри - це телевізори з великим екраном, вбудованим відеомагнітофоном, DVD - плейєром і системою "оточуючого" звука (surround sound).

За функціональними можливостями телевізори поділяються на однофункціональні (більшість традиційних телевізорів) і багато­функціональні (телевізори з радіоприймачем, магнітофоном, відео­магнітофоном).

За способом передачі зображення телевізори поділяються на телевізори з екраном у вигляді електронно-променевої трубки -кінескопа (для стаціонарних і малогабаритних телевізорів); у вигляді панелі рідиннокристалічного індикатора РКІ (для переносних телевізорів з живленням від акумуляторів); у вигляді світодіодної матриці, яка використовується як телевізійне пано для перегляду передач на значній відстані й для великої аудиторії.

За системою відтворення кольору телевізори поділяються на односистемні, що приймають і відтворюють кольорове зображення однієї системи, та мультисистемні, що приймають і відтворюють кольорові зображення декількох систем (PAL + SEKAM; PAL + SEKAM + NTCS).

За способом обробки сигналу телевізори поділяються на анало­гові, цифроаналогові та цифрові. Аналогові телевізори забезпечують прийом та обробку аналогових (безперервних) сигналів, що пере­даються за допомогою наземного супутникового, кабельного мов­лення. Цифроаналогові телевізори, найчастіше, працюють з розділен­ням функцій: вхідні ланцюги приймають аналоговий сигнал телевізій­ного мовлення, а всередині телевізора відбувається перетворення його в цифровий сигнал для реалізації різних сервісних можливостей. Цифрові телевізори забезпечують прийом сигналів цифрового мов­лення. Вони мають вмонтований декодер MPEG (стандарт кодування і стискання відеопотоків).

За способом живлення телевізори поділяються на телевізори з живленням від мережі змінного струму, від автономних джерел та з універсальним живленням.

За характером звукового супроводження телевізори поділя­ються на монофонічні, стереофонічні та об'ємного звучання.

За форматом телевізійного зображення (відношення ширини до висоти) телевізори поділяються на телевізори з форматом 4:3 і 16:9. Вітчизняні телевізори мають формат 4:3, а останні моделі телевізорів закордонного виробництва мають формат 16:9, який дозволяє досягти якості зображення, близького до реального.

За якісними характеристиками телевізори поділяються на покоління від першого до сьомого.

Перше покоління. До першого покоління відноситься уніфіко­ваний лампово-напівпровідниковий кольоровий (УЛНКТ) і чорно-білий (УЛНТ) телевізори, які були випущені у се телевізорів застосовувалися напівпровідникові діоди і транзистори, особливо в каскадах селек­торів каналів високочастотних блоків, однак розгортаючі пристрої і силові елементи, підсилювачі потужності звукового сигналу і відеосигналу були виконані на лампах. В кольорових телевізорах застосовувався кінескоп з дельтоподібним розташуванням електрон­них гармат.

В останніх марках цієї серії вперше був застосований напівпро­відниковий блок електронного вибору програм з електронним селек­тором каналів.

Друге покоління. До другого покоління відноситься уніфіко­ваний напівпровідниковий інтегрально-модульний кольоровий (УШМКТ) та чорно-білий (УНІТ) телевізори, які були створені наприкінці 1970-х рр. У цих телевізорах широко використовувалися інтегровані схеми та логічні елементи. Було реалізовано електронне керування. В більшості таких телевізійних приймачів використо­вувалися всехвильові селектори каналів, електронне керування їх перемиканням за допомогою сенсорного і псевдосенсорного при­строю. У цьому поколінні телевізорів не використовувалися лампи. У рядковій розгортці використовувалися тиристори, які забезпе­чували енергозбережувальну технологію. Вся накопичена і невитрачена енергія поверталася в блок живлення. Застосовувався чотирирівневий захист від перевантаження, що забезпечувало пожежобезпеку, але одночасно ускладнювало конструкцію. До телевізійних приймачів цього типу слід віднести також малогабаритні телевізори кольорового зображення.

Третє покоління характеризується появою всередині 1980-х рр. уніфікованого стаціонарного кольорового (ЗУСКТ) і переносного (ЗУПТ) телевізорів. Вони були виконані з використанням напівпро­відникових та інтегрованих компонентів. Разом з цим у вітчизняній телевізійній практиці стали широко застосовуватися кінескопи з планарним розміщенням гармат. У маркуванні вітчизняного теле­візора після зазначення розміру діагоналі екрана вводиться тризначне число, що починається на 3. Далі цей прийом став використовуватися для позначення інших поколінь телевізорів.

Четверте покоління телевізорів (4 УСКТ), яке з'явилося у кінці 1980-х рр. відрізнялося від попередніх застосуванням в блоці кольо­ровості мікросхем і фільтрів для прийому і обробки сигналів РАL і SЕКАМ. Крім того, плата керування телевізором при невеликому доопрацюванні допускала реалізацію систем дистанційного керування та телетексту при використанні відповідного декодера.. Значно була збільшена чутливість телевізійного приймача в діапазоні метрових та дециметрових хвиль. Телевізор легко піддавався модер­нізації шляхом встановлення типових блоків.

П'яте покоління. Телевізори п'ятого покоління (5 УСКТ), які з'явилися на початку 1990-х pp., мали такі сервісні можливості: всехвильовий селектор; модуль радіоканалу в одній мікросхемі; цифрове керування за стандартом 12; телетекст; режим sleep; підвищена чіткість зображення; повне дистанційне керування. Це остання марка телевізорів, які виготовляли в колишньому Радянському Союзі.

Шосте покоління характеризується появою всередині 1990-х pp. телевізорів, у яких використовуються мікросхеми таких відомих фірм-виробників аудіо- та відеотехніки, як Toshiba, Thomson, Panasonic, що забезпечують якісне зображення і звук, використовують у повному об'ємі електронне керування, стабільно працюють і мають енергоекономні блоки розгорток. Вперше вводиться поняття "телевізійний процесор". За кожний канал відповідає спеціалізований процесор: процесор обробки сигналів, процесор кольоровості, про­цесор розгорток. Всім керує мікрокомп'ютер, який може комплекту­ватися додатковою зовнішньою пам'яттю для запам'ятовування попередніх установок на кожному каналі. Мікрокомп'ютер дозволяє тестувати основні вузли телевізора перед виходом у робочий режим. Можуть бути реалізовані режими: РІР ("картинка в картинці"), перемикання форматів від 4:3 до 16:9.

Створення цього типу телевізора коопераціями кращих телеві­зійних фірм дозволило перейти до виробництва однотипових телеві­зорів по всьому світу на основі уніфікованих наборів мікросхем.

Сьоме покоління відноситься до цифрових телевізорів, які з'яви­лися наприкінці 1990-х pp. Ці телевізори перетворюють аналоговий телевізійний сигнал, що приймається антеною, у цифровий і перед самим кінескопом перетворюють його знову в аналоговий. Вони забезпечують прийом супутникового або наземного цифрового теле­бачення за наявності декодера. Можуть бути реалізовані 100-герцова розгортка, що є особливо важливим для великих екранів (діаметром більше 25 дюймів), перемикання форматів, прийом і обробку сигналів телебачення високої чіткості, режим "Картинка в картинці" з можливістю переглядати декілька каналів одночасно. За наявності RGB-входу може виконувати функції комп'ютерного монітору. Має НЧ-вхід для підключення DVD-програвача. Телевізор може бути легко модернізований від простої до найскладнішої моделі (зі зміною ціни в декілька разів) залежно від попиту.

Цифровий телевізор не може бути аналогічно класифікований. Він є приймачем нового покоління, який приймає і обробляє цифро­вий телевізійний сигнал наземного, кабельного або супутникового мовлення. Сигнали супутникового цифрового телебачення прийма­ються приймачем на "тарілку" (антена супутникового діапазона у вигляді частини напівсфери), а наземного телебачення - на антену НВЧ-діапазона або передаються по волоконно-оптичному кабелю.

Телевізори п'ятого і шостого покоління хоч і виконують частину цих функцій, але не можуть вважатися повністю цифровими.

Система маркування телевізорів складається з фірмової назви, розміру екрана за діагоналлю, виду зображення (К-кольорове), номера заводської розробки (перша цифра в номері визначає покоління), в кінці ставлять букви, які можуть означати конструктивні особливості та комплектність.

5. Класифікація, параметри, асортимент апаратури для запису і відтворення звука та зображення

Апаратура для запису і відтворення звука та зображення залежно від функцій, які вона виконує, поділяється на апаратуру для відтворення механічного та оптичного запису звука, для магнітного запису і відтворення звука, для відеозапису та відтворення звука та зображення.

Апаратура для відтворення механічного та оптичного

запису звука

Думка про запис звукових коливань та їх наступне відтворення виникла ще в середині XIX ст. Перші прилади для запису звука могли здійснювати запис на носії інформації, якими були грамплатівки, тільки один раз, а відтворювати запис могли тільки інші прилади -грамофони чи патефони (удосконалений грамофон).

Нині до апаратури для відтворення механічного та оптичного запису звука відносять електрофони, електропрогравачі та програвачі компакт- та міні-дисків (СД, МД).

Електрофон та електропрогравач - це пристрої для відтворення механічного запису звука з вінілових дисків-грамплатівок.

Програвач звукових компакт-дисків - це пристрій для відтворення звукової інформації, записаної в цифровій формі на оптичні (дискові) носії інформації -компакт-диски (CD). Класифікують програвачі звукових компакт-дисків залежно від типу оформлення та умов експлуатації т. стаціонарні (що входять до складу музичних центрів і Hi-Fi, Hi-End апаратури), переносні (що входять до складу магнітол), носильні (аудіоплеєри CD).

Залежно від кількості та розміщення дисків програвачі звукових компакт-дисків поділяють на однодискові, багатодискові з планарним розташуванням дисків (чейнджери) та багатодискові програвачі-автомати.

Основні параметри програвачів компакт-дисків - це робочий діапазон частот, відносний рівень шумів та перешкод, вихідна та споживана потужність, маса, габарити.

Магнітофон - це пристрій для здійснення магнітного запису і відтворення звука.

Відеомагнітофон - це пристрій, який призначений для запису чорно-білого і кольорового зображення зі звуковим супроводженням на магнітну стрічку від будь-якого телевізора, відеокамери чи іншого пристрою і відтворення запису на екрані телевізора.

Відеокамера (камкордер) - це радіоелектронний пристрій, призначений для запису реального зображення і звукового супроводження на відеоносій з метою наступного відтворення на відеомагнітофоні чи безпосередньо на моніторі

6. Умови експлуатації та контроль якості побутової радіоелектронної апаратури

Під час транспортування, зберігання й експлуатації радіо­електронна апаратура піддається численним зовнішнім впливам, основними з яких є:

• кліматичні, пов'язані в основному зі станом атмосфери, - темпе­ратурою і її циклічністю; вологістю; атмосферним тиском; соняч­ною радіацією; домішками у повітрі (пил, солі, промислові гази); біологічними факторами (грибкова цвіль) тощо;

• механічні, що зв'язані з вібраційними й ударними навантаженнями і звуковим тиском.

Розглянемо вплив різних факторів на працездатність радіо­електронної апаратури.

Надійність роботи радіоелектронної апаратури і їх елементів залежить від температури навколишнього середовища. Підвищення чи зниження температури від номінального значення майже завжди викликає погіршання роботи апаратури, пов'язаних зі зміною фізико-хімічних і механічних властивостей матеріалів, з яких вона виготов­лена. Тепловий вплив також є причиною погіршання електричних властивостей радіоапаратури внаслідок зміни електричного опору резисторів, опору ізоляції діелектриків, ємності конденсаторів тощо. При підвищенні температури деякі види пластмас розм'якшуються, а вологонепроникні покриття погіршують свої властивості. Тепловий вплив призводить також до прискореного старіння матеріалів.

Надійність роботи радіоелектронної апаратури також залежить від стану навколишньої атмосфери й у першу чергу - від вологи. Зі збільшенням вологи різко знижуються ізоляційні властивості. Найбільше впливають кліматичні умови (підвищена вологість, гриб­кова цвіль, сонячна радіація) на параметри радіоелектронної апара­тури, що експлуатуються у тропічних умовах. Так, утворення і розвиток грибків знижує ізоляцію матеріалів, сприяє створенню провідного шару на поверхні ізоляції, викликає хімічне розкладення органічних матеріалів і корозію металів, що призводить до псування і виходу з ладу апаратури. Інтенсивне сонячне опромінення також сприяє окисненню або хімічному розкладенню деяких органічних матеріалів.

Залежно від діапазону зміни основних кліматичних факторів радіоелектронна апаратура може експлуатуватися в нормальних, складних та тяжких умовах. Для побутової радіоелектронної апаратури нормальними є умови закритих приміщень: температура від -10°...+25°С, відносна вологість до 80%, атмосферний тиск ±20...780 мм рт. ст.

Механічні впливи. Механічні навантаження можуть мати складний комплексний характер при різному їхньому з'єднанні. Так, стаціонарна апаратура піддається короткочасним ударним наванта­женням і вібрації тільки під час упакування і транспортування.

На радіоелектронну апаратуру, що встановлюється на автомобілях вібрація й ударні навантаження впливають під час роботи. Руйну­вання чи швидке зношування конструкції викликають не довго­строкові діючі малі навантаження, а великі перевантаження, хоча вони і діють короткочасно. Тому найбільш небезпечним випадком впливу вібрації є збіг власної частоти коливань окремих частин апаратури з коливаннями зовнішнього джерела вібрації. Сумарна амплітуда коливань буває при цьому настільки велика, що може відбутися руйнування конструкції. Тому в конструкцію радіо­електронної апаратури вводяться спеціальні пристрої для зм'якшення динамічних навантажень чи змін їхнього характеру.

Враховуючи вищезазначене, основними вимогами до якості радіоелектронної апаратури, насамперед, є їх електрична, механічна, термічна та екологічна безпека.

Електрична безпека радіоелектронних апаратів характе­ризується безпечною потужністю іонізуючого та неіонізуючого випромінювань (не більше 36 пА, або 0,5 мР/с) і відсутністю витоку електроенергії при короткому замиканні або роз'єднані деталей. Найголовнішим показником електричної безпеки радіоелектронної апаратури є температура розм'якшення ізолюючого матеріалу, що повинна бути не меншою 150°С. Доступні до споживача частини апарата не повинні знаходитися під небезпечною напругою.

Під час оцінки електричної безпеки побутової радіо­електронної апаратури враховується також вплив електричних та електромагнітних полів на роботу інших апаратів (чи не викликають перешкод) та на здоров'я людини. Якщо апарат не показує такий вплив, то він вважається екологічно безпечним.

Усі радіоелектронні апара

Дата добавления: 2014-01-05