Современные стационарные цветные телевизоры с названием 4УСЦТ созданы с применением новых радиоэлементов, что дало возможность не только значительно улучшить их технические характеристики и расширить функциональные возможности, но и сократить количество радиоэлементов по сравнению с моделями типа 3УСЦТ.
Базовой моделью таких телевизоров считаются устройства марки «Рубин». Среди них выделяются модели «Рубин 51ТЦ406Д», «Рубин 61ТЦ405Д» и «Рубин 67ТЦ407Д», у которых диагональ кинескопа составляет соответственно 51, 61 и 67 сантиметров.
Особенно стоит отметить последний из упомянутых — он оснащёён системой дистанционного управления на инфракрасных лучах. Все модели оборудованы автоматическим выключателем, который активируется при завершении передачи или при возникновении аварийных ситуаций, что описано в соответствующем документе.
Однако из-за дефицита новых радиоэлементов на рынке, другие заводы, производящие телевизоры, начали выпускать модели 4УСЦТ с частичным использованием новой элементной базы. Конструкционно эти телевизоры выполнены на основе моделей типа 3УСЦТ, что обеспечило относительно легкое создание смешанных версий.
Например, телевизоры марки «Электрон» представлены несколькими модификациями, различающимися по составу модулей и наличию системы дистанционного управления. Среди них — модели «Электрон 51ТЦ 423Д» и «Электрон 51ТЦ 437Д», которые оснащены только модулями цветности 4УСЦТ. Кроме того, существуют модели «Электрон 51ТЦ 433Д» и «Электрон 51ТЦ 436Д» — оборудованные только модулями строчной развертки и питания 3УСЦТ, при этом они также оснащены системой ДУ и режимом дежурного состояние. Аналогичные по компонентам — «Электрон 51ТЦ 424Д» и «Электрон 61ТЦ 425Д», без системы дистанционного управления, а модели «Электрон 51ТЦ 426Д» и «Электрон 51ТЦ 434» используют максимальное сочетание модулей 4УСЦТ.
На сборочном предприятии «Горизонт» выпускаются телевизоры 4УСЦТ с минимальным применением новых радиоэлементов — включает усилители звука и промежуточных частот, выходной транзистор строчной развертки и цифровой индикатор. К аналогичным моделям относятся «Селена 51ТЦ 431Д», «Селена 51ТЦ 414Д» и «Селена 61ТЦ 413Д», оснащённые системой дистанционного управления, а также более простые версии — «Селена 51ТЦ 421Д» и «Селена 61ТЦ 411Д», не имеющие этой функции.
Предприятие «Фотон» с целью максимального использования новых элементов произвело модели типа 4УСЦТ, исключая только строчный трансформатор ТДКС-4. В их число входят — «Фотон 51ТЦ 408Д» и «Фотон 51ТЦ 409Д» с системой ДУ, а также версии без неё — «Фотон 51ТЦ 417Д» и «Фотон 51ТЦ 418Д».
Рассмотрим подробно основную модель телевизоров 4УСЦТ — серию «Рубин».
Технические параметры моделей «Рубин 51/61ТЦ 406Д/405Д» соответствуют требованиям ГОСТа 18198-85 и аналогичны характеристикам предыдущего типа — 3УСЦТ. В то же время внедрение новых схемных решений позволило повысить ряд технических показателей и значительно расширить рабочие возможности устройств.
Использование так называемого «квазипараллельного» канала звука способствовало снижению помех до 40 дБ, а на титровых сценах — достигается улучшение до 10–12 дБ. Внедрение цифрового индикатора и переключателя на восемь программ придает телевизору современный вид. Функция автоматического баланса белого обеспечивает постоянство цветового тона и точную фиксацию уровня черного на протяжении всего срока эксплуатации кинескопа.
Такие телевизоры способны принимать сигналы систем СЕКАМ и ПАЛ, что особенно важно при просмотре видеозаписей. Встроенное устройство обеспечивает подключение видеомагнитофона по низкой частоте, а также возможен вход для подключения персонального компьютера.
Строчная развертка с диоднокаскадным трансформатором ТДКС-4 обеспечивает стабилизацию анодного напряжения кинескопа, что значительно повышает качество изображения за счет улучшенной фокусировки при высокой яркости.
Автоматический выключатель значительно повышает пожаробезопасность техники: его активация происходит через 1,5 минуты при исчезновении сигнала или мгновенно при перегрузке источника высокого напряжения или искрение в цепях отклонения.
Основная структурная схема телевизора тип 4УСЦТ представлена на рисунке. Модуль обработки сигналов МОС-4 (А1) включает в себя селекторы каналов метрового (СК-М-24-2С) и дециметрового диапазонов (СК-Д-24С), а также подсистемы радиоканала (А1.3), звука (А1.4) и сопряжения (А1.5). Канал цветности и усилитель низкой частоты — также входят в этот модуль.
В отличии от предыдущих моделей, на плате кинескопа ПК-4 (А4) размещены выходные усилители изображения и каскады формирования сигналов системы автоматического баланса белого. Это существенно уменьшает паразитные емкости в цепях видеосигнала, что положительно сказывается на качестве изображения.
Модуль строчной развертки МР-41 (АЗ) не содержит дополнительных подсистем и включает каскады синхронизации, кадровой и строчной развертки. Модуль питания МП-4 (А2) выполнен по аналогичной схеме, но собран на новом ключевом транзисторе и микросхеме управления.
Управление осуществляется через плату А9, которая включает индикацию, выбор программ и регуляторы оперативной настройки. В устройство дополнительных регулировок А10 входят регуляторы тембра, переключатель громкоговорителя и гнезда для внешних устройств.
На плате сетевого фильтра А12 расположены фильтр, устройство размагничивания кинескопа, а также реле для автоматического отключения и элементы управления.
Катушка размагничивания А7 и системы отклонения А5 подбираются в зависимости от конкретного кинескопа.
Модель «Рубин 67ТЦ407Д» обладает расширенными функциями управления — в ней установлены платы индикации программ и местного управления, модули предварительной настройки и дистанционного управления, фотоприемник и пульт дистанционного управления. Дистанционный режим позволяет управлять телевизором на расстоянии не менее 6 метров, выбирая программы, включая и выключая звук, регулируя яркость, контрастность и насыщенность, активировать нормализованное изображение или полностью отключать устройство.
Входные сигналы по антенным разъемам поступают на селекторы каналов как для метрового, так и для дециметрового диапазонов. Пока применяются селекторы СК-М-24-2С и СК-Д-24С, в будущем же планируется внедрение всеволнового селектора с более широкими возможностями — СК-В-40.
Модули переключения используют микросхему К1106ХП2, которая отвечает за управление настройкой каналов и работу цифрового индикатора.
Сигналы с селекторов МВ и ДМВ подаются на предусилитель ПЧ изображения в радиоканале, затем проходят через фильтр поверхностных акустических волн (ПАВ), обеспечивающий необходимую АЧХ и селективность по соседним каналам.
Сигнал также передается на первый усилитель ПЧ звука, который может быть организован с одним или двумя выходами, в зависимости от конфигурации фильтра ПАВ. В первом случае — сигнал идет напрямую, во втором — со второго выхода фильтра, где характеристика двугорбая и обеспечивает снижение помех на уровне ПЧ изображения и звука.
Далее, через фильтр ПАВ сигнал поступает на основной усилитель ПЧ изображения, усиливается, и далее идет в синхронный детектор и фильтр, устраняющий помехи на частоте 6,5 МГц. После этого происходит обработка и подготовка сигнала к выводу.
Первый УПЧЗ, выполненный на микросхеме, усиливает и детектирует сигналы ПЧ изображения и звука. Полосовой фильтр выделяет звукозвуковую частоту, а далее сигнал поступает на второй УПЧЗ, где он усиливается, ограничивается и детектируется, выделяя аудио сигнал.
Рассматриваемый радиоканал звука — так называемый «квазипараллельный», эффект ослабления помех в котором обеспечен двойной причиной: во-первых, несущая ПЧ изображения находится на вершине АЧХ, что уменьшает фазовые помехи; во-вторых, фильтр с двугорбым характеристиком снижает уровень среднечастотных и высокочастотных составляющих, что ведет к уменьшению помех и искажений при просмотре титров и сцен с быстрыми переходами.
Фильтр выделяет разностную частоту, и далее сигнал подается на третий УПЧЗ, усиливается и детектируется — эта цепь позволяет получить чистый аудиосигнал. Контроль и переключение осуществляется автоматическим переключателем, который подключает предварительный усилитель звука либо к внутреннему детектору, либо к внешним источникам, управляется соответствующим управляющим напряжением.
Предварительный усилитель низкой частоты включает регуляторы громкости и тембра, располагающиеся в блоках управления и дополнительных настройках для удобства пользователя. Благодаря этим системам достигается точная настройка звуковых параметров и комфортное взаимодействие с телевизором.
Вход звукового сигнала, поступающего с предварительного усилителя низких частот, направляется на усилитель мощности ЗЧ модуля обработки сигнала. Далее, через переключатель, он подается на громкоговоритель. В конструкции усилителя мощности ЗЧ использована микросхема К174УН14.
Радиоканал видеосигнала с эмиттерного повторителя поступает в секцию цветности. Этот участок собран на микросхемах КР1021ХА4 и KPL021XA3: первая предназначена для обработки сигналов типа ПАЛ, а вторая — осуществляет перекодировку сигнала системы СЕК AM в псевдо-ПАЛ.
Упрощенная блок-схема канала цветности включает основные элементы без устройств восстановления цветовой поднесущей с ФАПЧ, системы цветовой синхронизации, а также без распознавания сигналов систем СЕКАМ и ПАЛ. Вначале сигналы системы ПАЛ проходят через задержку длиной 0,47 мкс, усиливаются, фильтруются, а затем через эмиттерный повторитель и вторую задержку по 0,47 мкс поступают на усилитель яркостного сигнала.
Выделение сигнала цветности происходит при помощи фильтра с частотой 4,43 МГц, после чего он усиливается и регулируется по уровню с помощью соответствующих регулирующих цепей для насыщенности. Затем коммутатор, подразделяющий сигнал на прямой и задержанный (после задержки в 64 мкс), разделяет составляющие сигнала цветности и направляет их на детекторные цепи R-Y и В-Y.
На сигналы фильтруется также восстановленная поднесущая цветности с сдвигом по фазе 90°. С детекторов R-Y и B-Y они поступают в матрицу, где формируется компонент G-Y. После этого все цветоразностные и яркостный сигналы подаются на соответствующие матрицы, формирующие напряжения для каналов R, G и В.
Выходные переключатели после матриц обеспечивают возможность подачи сигналов от внешних устройств. Цветовые сигналы далее проходят через цепи регулировки яркости и контрастности, затем усиливаются и подаются на финальные усилители.
При приеме сигнала системы СЕК AM компонента цветности выделяется специальным фильтром «клин», усиливается, ограничивается и детектируется широкополосным частотным детектором. В результате формируются поочередно сигналы R-Y и В-Y, которые затем поступают на балансный модулятор. На его выходе появляется псевдо-ПАЛ сигнал цветности, который проходит через фильтр с частотой 4,43 МГц. Далее цепи повторяют последовательность обработки, аналогичную системе ПАЛ. Такой метод детектирования с преобразованием исключает важные недочеты системы СЕК AM — перекрестные искажения между модулированными цветоразностными сигналами, поскольку они не присутствуют одновременно.
Обрабатываемые сигналы R, G, В с модуля поступают на выходные видеоусилители, расположенные на плате кинескопа. Там также размещены устройства автоматической коррекции яркости, формирующие напряжения пропорциональные току луча кинескопа после кадрового гасящего импульса, позволяющие точно синхронизировать уровень изображения.
Видео и звуковые сигналы, поступающие от внешних устройств, таких как видеомагнитофон, проходят через субмодуль сопряжения. В его составе находятся ключи переключения режимов работы телевизора и усилители-коммутаторы, которые обеспечивают переключение между режимами записи и воспроизведения.
Эмиттерный повторитель видеосигнала также подает сигнал на селектор синхроимпульсов модуля развертки. Микросхема КР1021ХА2 выполняет функции выбора синхроимпульсов для генераторов строчной и кадровой развертки, а также включает устройства формирования трехуровневых стробов и сигналов опознавания станции. На её выходе появляется уровень логической единицы при наличии видеосигнала, а при его отсутствии — происходит автоматическое выключение телевизора через реле и блокировка звука.
На формируемые импульсы стробов поступают сигналы в канал цветности, что обеспечивает гашение обратных лучей, запуск устройств автоматической балансировки и коммутаторов, а также выделение вспышек цветовой поднесущей и установку уровней черного.
Генератор строчных импульсов передает их на предусилитель, а затем — на каскад строчной развертки, который формирует управляющие напряжения для отклонения луча, а также различные высоковольтные питания: анодное 25 кВ, фокусное 7,5 кВ, ускоряющее 650 В, напряжения для усилителей (+200 В, +26 В), а также накала кинескопа (6,3 В). В выходном каскаде задействован транзистор КТ872А.
На устройство коррекции и стабилизации растра подаются импульсы горизонтальной и вертикальной частот, а также напряжение с датчика ограничения тока лучей. Через диодный модулятор этого каскада обеспечивается градация и стабилизация геометрии изображения, а также контроль его размера по горизонтали.
Датчик ограничения тока лучей формирует напряжение, наличие которого сигнализирует о превышении безопасных значений тока. В случае превышения 1,5 мА, на пороговом устройстве появляется сигнал, отключающий телевизор через управление реле в цепи питания.
Каскад кадровой развертки реализован на микросхеме КР1021ХА5. В его конструкции предусмотрен генератор обратного хода, который повышает эффективность за счет увеличения подачи питания во время обратного движения луча примерно вдвое. Этот каскад объединен с цепями обратной связи и предварительным усилителем микросхемы КР1021ХА2, отвечающими за точность вертикальной развертки.
Для регулировки размера и линейности вертикального изображения в цепь включены регуляторы. В питающей схеме через фильтр и реле подключается мостовой выпрямитель блока питания, который обеспечивает стабильное питание всех элементов системы. Высоковольтное напряжение подается на трансформатор и управляемую микросхему, ответственные за стабилизацию и защиту.
В блокинг-генераторе, выполненном, например, на транзисторе КТ872А, формируются стабилизированные напряжения: +125 В для строчной развертки, +15 В — для усилителей ЗЧ и +12 В — для низковольтных цепей. Последовательная стабилизация обеспечивается как внутри блока, так и микросхемой КР142ЕН8Б.
Москва, Г. Борков.
Основные компоненты и их роль в системе
Источник сигнала обеспечивает передачу данных, преобразуемых в визуальные изображения. Конвертеры, подключённые через HDMI, DVB-T или USB, принимают видеосигналы и передают их в виде почти мгновенных потоков данных.
Модель обработки данных – центральный процессор, который выполняет анализ и расшифровку поступающих команд. Современные системы используют специализированные графические процессоры для повышения четкости и насыщенности изображения, а также фильтрации шума.
Тюнеры принимают и декодируют эфирные сигналы, обеспечивая стабильное и четкое изображение при просмотре телеэфира. Использование многослужебных модулей позволяет подключать различные источники вещания и получать доступ к радио- и видеосигналам.
Восприятие аудио реализуется через встроенные динамики или внешние аудиосистемы, нацеленные на передачу звука без искажения. Высококачественные модули обеспечивают детализацию и глубину звучания, что влияет на восприятие общей картины.
Электронные блоки управления координируют работу всех компонентов, реализуя интерфейс взаимодействия с пользователем. Микроконтроллеры, сенсорные панели или дистанционные пульты управляют переключением каналов, настройками яркости и другими функциями.
Пассивные элементы – схемы питания и соединительные кабели, обеспечивающие стабильность и долгий срок эксплуатации всех устройств. Качественный кабель свяжет основные узлы, избегая потери сигнала.
Использование современных компонентов с оптимизированной архитектурой увеличивает ресурс системы и способствует созданию максимально точного и надежного визуального и звукового воспроизведения, соответствующего новым стандартам мультимедийных устройств.
Преимущества и недостатки технологии 4УСЦТ
Основное достоинство данной технологии заключается в высокой точности цветопередачи за счет использования расширенного спектра фильтров и более точной коррекции оттенков. Это позволяет получать яркое изображение с насыщенными цветами и минимальной цветовой искажённостью даже при различных углах обзора. Также высокая разрешающая способность обеспечивает детализацию мелких элементов, что повышает удовольствие от просмотра контента высокого качества.
Дополнительным преимуществом является снижение уровня шумов на изображении за счет новейших методов обработки сигнала, что особенно заметно при просмотре динамичных сцен и в условиях низкой освещенности. Инновационные схемы усиления контрастности позволяют достигать глубокого черного цвета и ярких светлых участков без потери детализации, что повышает визуальное восприятие.
Однако технология сталкивается с рядом ограничений. Во-первых, использование множества элементов и сложных фильтров увеличивает себестоимость производства, что влияет на конечную стоимость устройств, оснащенных данной системой. Во-вторых, высокая чувствительность к качеству исходных компонент может приводить к снижению эффективности при некачественном производстве или неправильной настройке матрицы.
Еще одним недостатком является увеличение энергетических затрат на работу сложных алгоритмов обработки сигнала, что может привести к более высокой нагрузке на систему охлаждения и сокращению ресурса устройств в долгосрочной перспективе. В некоторых случаях, сложность структуры усложняет ремонт и обслуживание, что влечет за собой дополнительные затраты.
Для максимальной эффективности рекомендуется выбирать модели с соответствующими техническими характеристиками и обращать внимание на отзывы экспертов по качеству цветопередачи и долговечности устройств, оборудованных подобными системами. Внедрение этой технологии оправдывает себя в сценариях, где важны точность и насыщенность отображения, однако необходимость аккуратного подхода к эксплуатации и обслуживанию остается важным фактором.
Перспективы и инновационные направления в развитии телевизоров 4УСЦТ
Современные разработки в области жидкокристаллических дисплеев предусматривают перспективные улучшения в области энергоэффективности и цветопередачи за счет внедрения новых жидких кристаллов с расширенным диапазоном спектра света. Использование бифазных жидких кристаллов позволяет повысить контрастность изображений без увеличения потребляемой мощности, что актуально для интеграции в умные устройства.
Области прогрессивных технологий включают развитие элементов с большим разрешением, достигаемых за счет повышения плотности пикселей, а также внедрение новых методов подсветки с использованием мини-LED и микро-LED систем. Эти решения обеспечивают более точное управление яркостью и цветовой гаммой, существенно улучшают качество отображения в условиях яркого освещения и расширяют возможности динамического диапазона.
В рамках интерфейсных решений происходит активное s? d?ng технологии HDMI 2.1 и Thunderbolt, предоставляющих высочайшие скорости передачи данных и поддержку высоких разрешений с минимальной задержкой. Также отмечается развитие интеграции с интернет-платформами через встроенные платформенные решения, позволяющие осуществлять потоковую трансляцию и взаимодействие с облачными сервисами без использования дополнительных устройств.
Ключевыми направлениями будущего остаются внедрение гибких и прозрачных дисплеев на базе органических полупроводников, появление многофункциональных дисплеев, способных изменять форму или прозрачность, а также использование новых материалов для увеличения срока службы и повышения устойчивости к механическим повреждениям. Эти инновации формируют основу для создания устройств с расширенными возможностями визуализации и взаимодействия в различных сценариях применения.
