Storia della televisione storia tv.html
Principi di ricezione televisiva
(by Luciano Ravello)
Le onde elettromagnetiche
irradiate dalle antenne trasmittenti, inducono delle f.e.m., forze elettro
magnetiche, nelle antenne riceventi .
Questi segnali di intensità variabile, secondo la distanza e la potenza
del trasmettitore, comportano ad avere all'ingresso del ricevitore televisivo,
tensioni da centinaia di microvolt a decine di millivolt.
Inoltre, dato la provenienza da vari trasmettitori, le frequenze dei segnali
spaziano da poche decine a centinaia di Mhz, con un rapporto da 100 a 1
Il ricevitore televisivo deve essere in grado di selezionare ed adeguare
la sua amplificazione ad ogni canale Tv ricevuto dall'antenna.
Proseguendo, si deve ricostruire il segnale video composito, la modulante
del processo di modulazione, identico all'uscita della telecamera di ripresa.
Nello schema a blocchi vengono specificati i vari
circuiti componenti il ricevitore:
-radio frequenza, convertitore e frequenza intermedia
-demodulatore video o rivelatore
-separatore dei sincronismi
-separatore dei sincronismi di riga e di quadro
-separatore del burst
-rigeneratore della sottoportante
-decodificatore PAL
-amplificazione del segnale di luminanza nei Tv bianco nero
-amplificazione dei segnali RGB per il pilotaggio al tubo a raggi catodici
-generatori delle correnti di deflessione verticale e orizzontale
-generatore di alta tensione per l'anodo del tubo r.c.
I paragrafi in grassetto sono analizzati nella pagina Monitore
I paragrafi in corsivo sono analizzati nella pagina Tv a colori
I paragrafi in normali saranno descritti in seguito in questa pagina
Stadio a radiofrequenza
Analizziamo il funzionamento del sistema a Supereterodina utilizzato nei
ricevitori televisivi e radiofonici.
Il segnale, ricevuto dall'antenna con la specifica frequenza desiderata,
è pre-amplificato e selezionato parzialmente mediante il circuito
preselettore d'antenna composto da un transistore e da un circuito in risonanza
induttanza-capacità.
Dopo di che esso viene convertito in una frequenza detta intermedia, sempre
identica per ogni frequenza del segnale in entrata, utilizzando il battimento
con un oscillatore locale generatore di una sinusoide con frequenza variabile
a piacere.
Rammentiamo che quando due oscillazioni di frequenza diversa sono introdotte
in un circuito detto convertitore o miscelatore, all'uscita si ha il risultato
del battimento fra le due, ossia una oscillazione con una frequenza della
differenza o somma.
Per esempio se riceviamo un canale televisivo con frequenza pari a 100 Mhz,
e l'oscillatore locale ha una frequenza di 139,9 Mhz, il segnale differenza
è 38,9 Mhz, utilizzato nel nostro caso.
Immaginiamo di ricevere un altro canale a 200 Mhz, poniamo l'oscillatore
locale a 238,9 ed avremo la stessa frequenza in uscita, detta frequenza
intermedia.
In conclusione, sintonizzando il canale ricevuto e contemporaneamente variando
opportunamente la frequenza dell'oscillatore locale, si ha all'uscita del
convertitore un segnale di eguale frequenza pur avendo in ingresso frequenze
diverse.
Il grande vantaggio del sistema supereterodina
è appunto di avere uno stadio a frequenza intermedia, con banda e
amplificazione prestabilita, per qualsiasi canale Tv.
Le frequenze della portante video e della portante audio a frequenza intermedia
sono rispettivamente: 38,9 e 33,4 Mhz.(vedi in figura la curva di taratura
della media frequenza)
Proseguendo si ha il circuito rivelatore o demodulatore, il quale ha il
compito di estrarre dal segnale di radio frequenza della portante, le componenti
di bassa frequenza, il video composito; esso è composto da un diodo
che lascia transitare unicamente le componenti positive del segnale RF,
e mediante i componenti resistivo e capacitico si ottiene ai loro capi una
tensione variabile direttamente proporzionale all'ampiezza del segnale in
entrata al ricevitore, appunto la modulante o segnale video composito.
Il rivelatore è anche utilizzato per rivelare la portante audio,
infatti, oltre al segnale video all'uscita è presente anche il segnale
a 5,5 Mhz, ottenuto da 38,9 - 33,4 Mhz.
Affinché avvenga un battimento fra due oscillazioni, è necessario
che esse transitano in un circuito con caratteristica ingresso uscita non
lineare, il convertitore.
Matematicamente si dimostra che la curva leggermente parabolica di un diodo
o di un particolare transistor, provoca il fenomeno del battimento; con
una curva rettilinea o lineare si ha, invece, la somma delle due oscillazioni.
Il segnale a 5,5 Mhz, contenente le informazioni audio, è prelevato,
amplificato e demodulato mediante il rivelatore a rapporto.
Questo metodo di estrazione prende il nome di Intercarrier, assai conveniente
per la sua semplicità e stabilità.
Il limite di questo sistema e l'assoluta necessita che la portante video
non venga mai a mancare, infatti, le norme di trasmissione dicono che nei
picchi dei bianchi la portante video non scenda mai oltre il 10 % del segnale
video.
Rammentiamo che la modulazione è negativa quindi i sincronismi sono
in alto ed il picco massimo del video, il bianco, è al minimo.
Accade spesso quando un canale televisivo stramodula, la portante video
si annulla e determina in altoparlante, durante le immagini con immagini
con contenuto bianco, un caratteristico ronzio a 50 Hz e sue armoniche.
Nelle figure sono rappresentate le curve di funzionamento dello stadio intermedio
e del totale.
Il profilo della banda passante degli amplificatori FI prevede una notevole
attenuazione della portante video, seguita da un progresso taglio della
banda laterale inferiore non soppressa.
Se non si operasse in questo modo, le frequenze di canale comprese tra la
portante e
+ o - 0,75 Mhz (quelle relative alla banda laterale inferiore no soppressa)
fornirebbero, al demodulatore, una energia doppia nei confronti delle rimanenti
(da 0,75 a 5 Mhz).
Il risultato complessivo può così mantenersi lineare su tutta
la banda video.
Il rivelatore
Il sistema più semplice per demodulare il segnale video è utilizzare un diodo, il quale lascia transitare unicamente la parte positiva o negativa del segnale d'ingresso (vedi alimentatori) secondo il senso del diodo ed utilizzare i picchi variabili che sono direttamente proporzionali al valore della modulante, ossia il segnale video. All'uscita del diodo si ha quindi il segnale composito ed un segnale audio a 5.5 Mhz , dovuto al battimento fra le due portanti audio a 33.4 Mhz e video a 38.9 Mhz , demodulata nello stadio audio.
Separatore del burst
Il segnale burst, posto nel piedestallo dopo il sincronismo orizzontale, è costituito da una decina di oscillazioni a 4,43 Mhz, valore della sottoportante colore, ed è utilizzato per sincronizzare l'oscillatore locale a quarzo che rigenera la sottoportante soppressa in trasmissione. Per estrarlo dal segnale video si usa un circuito a porta, il quale con una apertura di 2,2 micro secondi lascia transitare unicamente il segnale utile.
Rigeneratore della sottoportante
Nel circuito della demodulazione del segnale cromatico, vedi note tv colore, la sottoportante deve essere ricostruita, il circuito è composto da un oscillatore a quarzo a 4,43 Mhz, e le inevitabili derive di frequenza e di fase sono corrette da un circuito a reattanza variabile controllato dal discriminatore di fase che rivela gli errori. Rammentiamo che la frequenza e la fase della sottoportante devono essere rigorosamente esatte per ottenere una buona riproduzione cromatica.
Circuito KILLER
Per eliminare i disturbi sul segnale cromatico vi è un circuito, denominato killer colore, il quale quando il segnale è debole entra in funzione soppremendo gli eventuali segnali non cromatici a 4,43 Mhz
Amplificatori video colore
Per pilotare i tre cannoni del tubo a raggi catodici colore, è necessario utilizzare un amplificatore video, vi sono di due tipi:
-amplificatore dei segnali RBV (rosso, blu e verde) a differenza colore
in questo caso l'operazione di matrizzazione, vedi note tv colore, è affidata al tubo r.c. quindi si ha un amplificatore a larga banda (5 Mhz) per la componente Y luminanza e tre amplificatori a banda stretta (1,5 Mhz) per i singoli colori con valori di tensione di pilotaggio molto alti ottenendo questo risultato grazie al fatto il pilotaggio al Catodo è inverso al pilotaggio alla Griglia del tubo riproduttore.
Infatti, B-Y-(-Y) = B V-Y-(-Y) = V R-Y-(-Y) = R
-amplificatore dei segnali RBV (ormai il più usato)
il circuito richiede tre amplificatori per il colore a larga banda come l'amplificatore Y per la luminanza
Principi di trasmissione televisiva
Nei precedenti capitoli si è analizzato come si
ottiene il segnale video composito e come è riprodotto mediante il
cinescopio; ora vediamo come questo segnale viene inviato all'utente.
Una possibilità è l'utilizzo del cavo coassiale, il sistema
tv via cavo, con il quale si ottiene il massimo della qualità tecnica.
Esso, infatti, trasferisce l'informazione senza introdurre interferenze,
garantisce all'ingresso del ricevitore un segnale costante e sempre sufficientemente
ampio.
L'altra possibilità, ampiamente utilizzata, è la trasmissione
con un collegamento a radio frequenza, composto dal trasmettitore, dall'antenna
trasmittente e da molteplici antenne riceventi e ricevitori; in questo modo
con un unico trasmettitore di adeguata potenza, è possibile servire
parecchi utenti sino ad una distanza massima stabilita.
Per ottenere questo risultato è necessario modulare il segnale video
composito a colori, mediante il processo di modulazione.
La modulazione può essere di tre tipi:
-modulazione di ampiezza
-modulazionedi frequenza
-modulazione di fase
In breve, l'argomento è stato trattato precedentemente, yedi videoregistratori,
si tratta di variare rispettivamente l'ampiezza o la frequenza dell'onda
sinusoidale a radio frequenza, la portante, mediante il segnale video, la
modulante.
La frequenza di oscillazione della portante determina la banda del canale
televisivo o la frequenza di ricezione per la radio.
Le trasmissioni televisive terrestri utilizzano la modulazione negativa
di ampiezza, la quale comporta ad avere i sincronismi verso l'alto ed il
livello del bianco verso il basso, così i segnali di sincronismo
sono alla massima ampiezza, quindi nella massima efficienza del campo elettromagnetico;
per l'audio si utilizza la modulazione di frequenza.
Le trasmissioni televisive satellitare sono invece a modulazione di frequenza,
meno sensibile alle inevitabili variazioni di segnale delle trasmissione
dal satellite.
Nel processo di modulazione di ampiezza si ottengono tre termini e precisamente:
-la portante con frequenza stabilità
-due portanti laterali con frequenza pari alla portante + o - la frequenza
della modulante.
Esempio:
Radio- supponiamo di trasmettere un segnale di bassa frequenza di 1000 Hz,
utilizzando una portante di radio frequenza di 1000 Khz si otterranno due
bande laterali di 999 Khz e 1001 Khz
Televisione- supponiamo di trasmettere un segnale video con banda di 5 Mhz,
utilizzando una portante di 88 Mhz, si otterrà una occupazione di
radio frequenza che si estende da 88 Mhz meno 5 Mhz e 88 Mhz più
5 Mhz, in totale 10 Mhz.
Si dimostra che entrambi la bande laterali contengono tutte le informazioni
di modulazione, quindi si è deciso di eliminare una banda laterale,
in modo da ridurre la banda occupata.
La portante audio è collocata a +5,5 Mhz dalla frequenza della portante
video, quindi la banda complessiva occupata è uguale a 6,75 Mhz ossia
7 Mhz.
