Знания, умения и навыки, которые должен приобрести студент в результате прохождения
|
Скачать 1.67 Mb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛИРОВОК И КАНАЛ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИДЕОМАГНИТОФОНА Цель работы - изучение основных режимов работы, структурной схемы кинематической схемы лентопротяжного механизма кассетного видеомагнитофона “Электроника ВМ-12 или ВМ-32”. Введение Видеомагнитофон “Электроника ВМ-12” (далее ВМ-12) является первым отечественным кассетным видеомагнитофоном, выполненным в стандарте VHS. Этот стандарт, изобретенный в 1976 году фирмой JVC (Япония), получил мировое признание и, по существу сейчас является мировым стандартом для аппаратуры видеозаписи бытового применения. ВМ-12 представляет собой аналог одного из наиболее простых аппаратов фирмы MACUSHITA (торговая марка PANASONIC), выпускавшихся в конце 70-х годов. Этот аппарат имеет лишь самый необходимый набор функций и минимальное количество сервисных возможностей. В отличие от большинства выпускаемых теперь аппаратов ВМ-12 имеет загрузочный отсек сверху, то есть видеокассета вставляется в специальный выдвигающийся вверх модуль и затем этот модуль вручную опускается внутрь лентопротяжного механизма. В отличие от фронтального способа загрузки такая загрузка является неудобной в обращении и требует свободного пространства сверху аппарата. Однако, в этом случае механическая часть аппарата значительно проще. Тракт записи-воспроизведения позволяет осуществлять все необходимые преобразования и предискажения видеосигнала перед записью и последующее восстановление видеосигнала при воспроизведении. Тракт включает в себя канал яркости и канал цветности. Последний позволяет вести запись и воспроизведение цветного видеосигнала в стсндартах PAL и SECAM. Следует иметь ввиду, что факт получения цветного изображения на экране телевизора зависит от самого телевизора, то есть от наличия в нем соответствующего цветового декодера. Сам видеомагнитофон при записи и воспроизведении стандарт цветности не меняет. При записи осуществляется автоматическая регулировка многих параметров, что полностью избавляет пользователя от настройки аппарата перед записью. Лентопротяжный механизм создан по стандартной для VHS схеме. Основой его является блок вращающихся видеоголовок, наклоненный относительно направления движения ленты на небольшой угол. Сама магнитная лента в рабочем режиме охватывает блок видеоголовок с помощью специальных направляющих. Скорость движения ленты 2,34 см/сек обеспечивается лентопротяжным механизмом. Дополнительными функциями лентопротяжного механизма являются быстрая перемотка ленты вперед и назад, пауза (временная остановка движения ленты), ускоренное воспроизведение и приведение ленты в исходное состояние перед выгрузкой кассеты. Работа состоит из двух частей:
Перед началом работы внимательно ознакомьтесь с данным руководством. Не включайте аппаратуру самостоятельно. Позовите преподавателя или лаборанта. Основные режимы работы ВМ-12 следует проводить со снятой верхней крышкой аппарата. При выполнении работы не производите никаких действий, не предусмотренных данным руководством. Помните, что неправильные Ваши действия могут привести к поражению электрическим током и (или) выходу из строя оборудования. 1. Изучение работы лентопротяжного механизма. 1.1.Основные сведения о работе лентопротяжного механизма стандарта VHS. Работа видеомагнитофона формата VHS основана на принципе наклонно строчной записи видеоинформации двумя или четырьмя вращающимися видеоголовками.  Расположены они в диаметрально противоположных частях вращающегося барабана диаметром 62 мм. Период его вращения равен периоду одного кадра телевизионного сигнала (25 об. в секунду). Барабан с видеоголовками расположен над неподвижной частью БВГ, на наружной стороне которого выточена направляющая для магнитной ленты. Видеоголовки контактируют с лентой через прорези в барабане. Подвижные направляющие стойки механизма заправки и натяжения ленты обеспечивают охват ею барабана по дуге примерно 186 градусов. При этом край ленты и траектория перемещения по ней магнитных головок образуют угол около 6 градусов. При движении ленты в ЛПМ видеоголовки последовательно оставляют на ней намагниченные наклонные строки. Каждая видеоголовка соприкасается с лентой по дуге немного более 180 градусов. При этом каждая видеоголовка записывает кроме одного полукадра телевизионного сигнала еще и часть следующего полукадра. Одновременно с видеоинформацией блоком магнитных головок на ленту записываются сигналы звукового сопровождения и управления. Способ записи звукового сопровождения - продольный, то есть как в обычных магнитофонах для записи звука. Звуковые дорожки располагаются у верхнего края магнитной ленты. У нижнего края записываются импульсы управления с частотой 25 Гц, которые привязаны к кадровым синхроимпульсам принимаемого телевизионного сигнала. При воспроизведении эти импульсы управляют системой автоматической регулировки ведущего вала, обеспечивая при этом совпадение траектории вращения видеоголовок с записанными наклонными видеодорожками.  Основное достоинство видеомагнитофона - высокая плотность записи при низкой скорости движения магнитной ленты(2,339 см/с). Ширина видеодорожек составляет 49 мкм, причем защитные полосы между ними отсутствуют. Для устранения взаимного влияния сигналов соседних строк зазор одной видеоголовки повернут относительно перпендикуляра к видеодорожке на угол +6 градусов, другой видеоголовки - на угол -6 градусов. В результате при записи соседние строки имеют различные направления намагничивания, а при воспроизведении каждая видеоголовка считывает сигналы той видеодорожки, которая соответствует ориентации ее рабочего зазора. Сигналы соседней строки оказываются очень слабыми вследствие больших потерь. Видеоголовки имеют ширину рабочего зазора 0,4 мкм. При скорости головки относительно ленты 4,84 м/с, которая обеспечивается в результате вращения БВГ, возможна запись сигналов с максимальной частотой 5 МГц. Лентопротяжный механизм основан на использовании специальной кассеты, в которой размещена магнитная лента и имеются элементы защиты магнитной ленты.  Общий вид лентопротяжного механизма показан на рисунке. Основным элементом ЛПМ является блок магнитных головок 8. На этом блоке располагаются вращающиеся видеоголовки. Кроме них в ЛПМ присутствуют стирающая магнитная головка 4 и блок магнитных головок, включающий в себя стирающую звуковую головку, универсальную звуковую магнитную головку и синхроголовку.  Схема положения элементов заправки ленты приведены на рисунке. Основными элементами заправки ленты являются стойки 9, которые вытягивают ленту из кассеты и прижимают ее к блоку вращающихся головок.  Для нормальной работы лентопротяжного механизма необходимы следующие двигатели:
Наиболее высокой точностью отличается двигатель блока вращающихся головок, с помощью которого возможно обеспечить не только требуемую частоту вращения БВГ, но и его фазу, т.е. угол поворота БВГ в заданные моменты времени.  Еще один двигатель в ЛПМ ВМ-12 отсутствует, но он есть на всех современных видеомагнитофонах, в том числе ВМ-32. Это двигатель загрузки кассеты. Основные геометрические соотношения и параметры ЛПМ стандарта VHS приведены в на рисунке и в таблице.   1.2. Ход выполнения работы. Откройте кассетный отсек, для чего нажмите клавишу выброса кассеты, расположенную вверху на передней панели. Рассмотрите внимательно лентопротяжный механизм сверху. Отыщите блок вращающихся видеоголовок, стирающую головку, комбинированную головку для записи сигналов звука и синхросигналов, приемный и подающий узлы, Прижимной ролик и направляющие движения ленты. Схематически зарисуйте положение этих элементов в отсутствие видеокассеты. 1.2.1. Вставьте видеокассету N1 в кассетный отсек и закройте его, нажав сверху до щелчка. Обратите внимание на то, что у видеокассеты открылся доступ к видеоленте. Включите видеомагнитофон в режим “воспроизведение”, для чего нажмите соответствующую клавишу на передней панели. Проследите, что происходит с лентопротяжным механизмом. Обратите внимание на следующие моменты: - каким образом происходит извлечение ленты из кассеты; - какие элементы лентопротяжного механизма служат для обеспечения контакта ленты с магнитными головками; - в какой последовательности элементы лентопротяжного механизма (в первую очередь, магнитные головки) контактируют с движущейся магнитной лентой; - какие элементы лентопротяжного механизма отвечают за движение мегнитной ленты. Зарисуйте расположение элементов лентопротяжного механизма в режиме воспроизведения и схему движения магнитной ленты. Переведите лентопротяжный механизм в режим “стоп”, для чего нажмите клавишу на передней панели. Обратите внимание на последовательность перевода элементов лентопротяжного механизма в режим “стоп”. В случае необходимости повторно включите лентопротяжный механизм в режим “воспроизведение”. 1.2.2. Включите лентопротяжный механизм в режим “перемотка вперед”, для чего нажмите соответствующую клавишу на передней панели. Обратите внимание на расположение элементов лентопротяжного механизма. 1.2.3. Включите режим “воспроизведение”. После появления изображения на экране монитора нажмите клавишу “ускоренное воспроизведение”. Обратите внимание на изменение изображения на мониторе. Зарисуйте схематически искажения, появляющиеся на экране. 1.2.4. Нажмите клавишу “пауза”. При этом движение ленты должно прекратиться. Зарисуйте схематически вид искажений на экране монитора. 1.2.5. Переведите лентопротяжный механизм в режим “стоп”. 2. Изучение тракта записи-воспроизведения ВМ-12 2.1. Основные сведения о работе тракта записи-воспроизведения Присущие магнитной записи искажения амплитудно-частотной характеристики не позволяют перенести на магнитный носитель видеосигнал с указанной полосой частот непосредственно. Поэтому при записи использована частотная модуляция с несущей частотой 3,8 МГц. Сигнал яркости модулируют так, чтобы вершины синхроимпульсов соответствовали частоте 3,8 МГц, а уровень белого - частоте 4,8 МГц. Быстрым изменениям яркостного сигнала соответствуют боковые полосы частотно-модулированного сигнала. Верхняя боковая частота почти полностью подавляется, а нижняя занимает диапазон от 1,2 МГц до несущей частоты (3,8 МГц). С помощью частотной модуляции можно записать телевизионный сигнал с полосой до 2,8 МГц. Из-за сравнительно узкой полосы записываемых частот на магнитном носителе невозможно записать и воспроизвести полный цветовой телевизионный сигнал без предварительной обработки. Обработка заключается в том, что полоса частот частотно-модулированных сигналов цветности сужается до полосы 0,8 МГц. Для этого сигналы цветности выделяются фильтром из полного телевизионного сигнала в полосе 3,9 - 4,7 МГц и переносятся в частотный диапазон 0,3 - 1,1 МГц. В этом диапазоне отсутствует частотно-модулированный сигнал яркости. Одновременно спектр яркостного сигнала ограничивается частотой 3 МГц. Наконец, частотно-модулированный сигнал яркости складывается с частотно-модулированным сигналом цветности и оба они записываются на магнитную ленту. При воспроизведении сигналы, записанные на магнитный носитель, считываются видеоголовками, усиливаются и разделяются фильтрами на частотно-модулированные сигнал яркости и сигналы цветности. Первый из них ограничивается и детектируется частотным детектором, в результате чего выделяется яркостное напряжение. Если в результате дефектов магнитного носителя яркостное считываемое видеоголовками напряжение уменьшится в 12 раз по сравнению с номинальным уровнем, в нем обеспечивается замещение четырех-пяти телевизионных строк задержанным сигналом. Таким образом, осуществляется малозаметное на экране телевизора удаление шумового сигнала, получаемого с дефектных участков магнитной ленты. Усиленные сигналы цветности частотным преобразованием переносятся обратно в диапазон 3,9 - 4,7 МГц, после чего складываются с яркостным сигналом, образуя полный цветовой телевизионный сигнал. Для эффективной работы канала записи и воспроизведения используют раздельную обработку сигналов яркости и цветности как при записи, так и при воспроизведении предварительно отделяя друг от друга сигналы яркости и цветности, а после их раздельной обработки вновь складывая. Канал записи сигналов яркости представлен на рис. [4]. Входной видеосигнал поступает на вход устройства автоматической регулировки усиления 1, где нормируется по амплитуде от уровня вершин синхроимпульсов до уровня белого. Как правило, применяется ключевая схема АРУ, стабилизирующая амплитуду синхроимпульсов и пропорционально к ним размах полного телевизионного сигнала. Объясняется это тем, что в видеосигнале размах синхроимпульсов является стандартной неизменной величиной, а сам видеосигнал может иметь любую величину в диапазоне от уровня черного до уровня белого. Кроме того, в процессе записи большая роль отводится именно синхронизирующей составляющей, так как от нее зависит стабильность работы системы автоматических регулировок. Принцип реализации ключевой АРУ заключается в формировании положительных импульсов блоком 6, инвертированных относительно строчных синхроимпульсов, которые получены с помощью селектора синхроимпульсов 5 и задержанных на время его длительности. С выхода формирователя 6 эти импульсы смешиваются сумматором 7 с записываемым видеосигналом после фильтра 2 и поступают на вход детектора, управляющего коэффициентом усиления усилителя 1.  Рис. Структурная схема канала записи сигнала яркости [4]. Сигнал яркости из полного цветного телевизионного сигнала выделяется с помощью фильтра нижних частот 2 с частотой среза около 3– 3,5 МГц. Далее после усиления блоком 4 сигнал подвергается нелинейным частотным предыскажениям. Это позволяет повысить уровень малых высокочастотных составляющих видеосигнала. Такой прием дает возможность субъективно увеличить четкость изображения за счет подчеркивания резких границ между черными и белыми деталями изображения. Дальнейшая обработка производится после восстановления постоянной составляющей с помощью ключевого фиксатора уровня 9, который также управляется от селектора синхроимпульсов. Далее сигнал подвергается линейным предыскажениям с помощью блока 10. Смысл этих предыскажений заключается в повышении уровня высоких частот перед записью для повышения отношения сигнал/шум в области высоких частот. Именно в этой области усиливаются модуляционные шумы магнитной записи. Схема предкоррекции обеспечивает перед записью подъем уровня высоких частот в диапазоне от 1 до 3 МГц на 14 дБ. При воспроизведении эти предыскажения компенсируются путем ослабления сигнала в той же полосе на 14 дБ. АЧХ формирователей предыскажений приведены на рис. .  Рис. АЧХ формирователей предискажений [4]. В результате использования в схеме двух блоков, обеспечивающих подъем уровня высоких частот возможны ситуации, когда при резких изменениях сигнала яркости возникнут резкие выбросы, которые превосходят допустимый размах сигнала. Это весьма критично для работы основного преобразователя в тракте канала записи сигналов яркости – частотного модулятора 12. Для ограничения амплитуды видеосигнала вводится специальный бок – двухсторонний ограничитель 11, который не позволят амплитуде видеосигнала выйти за допустимые пороги, определяемые границами частот ЧМ сигнала яркости на выходе частотного модулятора 12. Частотный модулятор выполняется на основе симметричного транзисторного мультивибратора, управляемого напряжением. Диапазон девиации частоты, соответствующий размаху видеосигнала от уровня вершин синхроимпульсов до уровня белого обычно составляет около 1 МГц в диапазоне 3,8 – 4,8 МГц. Нижняя боковая компонента частотно-модулированного сигнала яркости ограичивается фильтром высоких частот 13 для предотвращения наложения сигнала яркости на перенесенный ЧМ сигнал цветности, который располагается в низкочастотной зоне сигнала записи. Далее сигнал яркости смешивается в сумматоре 15 с сигналом цветности, который обрабатывается параллельно в своем канале. С выхода сумматора общий сигнал записи усиливается с помощью усилителя 16, нагрузкой которого являются видеоголовки. Для установки уровня записи обычно используются два регулятора, установленных в канале яркости и в канале цветности. Канал записи сигналов цветности представлен на рис. . Из полного цветного видеосигнала выделяется сигнал цветности на поднесущей частоте 4,43 МГц с помощью полосового фильтра 1.  Рис. Структурная схема канала записи сигнала цветности [4]. Уровень сигнала цветности стабилизируется с помощью усилителя с автоматической регулировкой усиления 2, работающего по сигналу вспышки, которая является обязательной составляющей видеосигнала стандарта PAL. Аналогично синхроимпульсам величина сигнала вспышки определена стандартом и является величиной, не зависящей от видеосигнала. Поэтому уровень сигнала вспышки можно взять за эталонное значение, по которому можно управлять АРУ усилителя 2. Для выделения сигнала вспышки с помощью селектора синхроимпульсов 4 формируются ключевые импульсы, совпадающие по времени с импульсами вспышек. Для управления АРУ используется амплитудный детектор, который входит в состав усилителя 2. Известно, что роль сигнала вспышки очень велика. При потере вспышки утрачивается информация, позволяющая синхронизировать встроенный генератор канала цветности системы PAL, что приводит к цветовым искажениям, а в ряде случаев и к полной потере информации о цвете. Поэтому в тракте записи сигналов цветности принимаются меры для гарантированной записи сигнала вспышки. С этой целью в тракт введен усилитель сигнала вспышки 3, который усиливает этот сигнал на 3 дБ. Включение этого усилителя производится сигналом с селектора синхроимпульсов, соответствующим временному положению вспышки. Далее сигнал поступает в основной преобразователь частоты, который производит главную операцию в канале цветности – перенос сигнала цветности в низкочастотную область. Преобразование производится методом гетеродинирования, т.е. смешивания частот двух сигналов – сигнала яркости и опорного сигнала. При этом сигнал остается частотно-модулированным, но его новая поднесущая частота будет определяться разностью и суммой поднесущей сигнала цветности 4,43 МГц и частотой опорного сигнала, составляющей около 5 МГц. Таким образом, на выходе преобразователя частоты 5 будут два частотно-модулированных сигнала цветности: - разностный – с поднесущей около 626 МГц, - суммарный – с поднесущей около 9,43 МГц. Оба этих сигнала несут одну и ту же информацию, поэтому достаточно использовать лишь один сигнал, который переведен в низкочастотную область, т.е. разностный. Разностный сигнал отфильтровывается фильтром низкой частоты 6 и затем суммируется с сигналом яркости, поступающим из канала записи сигналов яркости, рассмотренного выше. Далее объединенный сигнал поступает на усилитель записи 14 и с него на магнитные видеоголовки 15. Как указывалось выше, для сигнала цветности разработан специальный метод фильтрации помех, связанных с попаданием паразитного сигнала из соседних строчек записи. Способ, связанный с азимутальным разворотом видеоголовок хорошо работает в высокочастотной области – то есть в зоне спектра перенесенного сигнала яркости. Для сигнала цветности применяется фазовращатель 8, на который подается управляющий сигнал с блока 7 – умножителя строчной частоты в 40 раз, т.е. 40Fc = 0,625 МГц. Фазовращатель 8 коммутирует фазу этого сигнала на 90 градусов в каждой строчке записи. Далее сигнал с фазовращателя поступает на вспомогательный преобразователь частоты 9, также работающий по принципу гетеродинирования. Последний смешивает сигнал с коммутируемой фазой, поступающий с фазовращателя 8 и сигнал с гетеродина 11, который имеет неизменную частоту 4,435572 МГц. Фильтром 12 выделяется суммарная частотная составляющая, которая и используется в качестве опорной частоты 5,06 МГц для основного преобразователя частоты 5. Результатом всех этих преобразований является управляемое изменение спектрального состава сигнала цветности, которое при воспроизведении позволяет отделить сигналы своей и соседних строк с помощью специального гребенчатого фильтра, который будет рассмотрен в следующей лабораторной работе. Литература
1 В трактах передачи модулированного сигнала (т.е. между выходом модулятора и входом детектора) нормируют и измеряют отношение несущая/шум. |
Похожие:
 |
Тесты к семинару, исходный уровень Перечислите знания и навыки, которые должен приобрести пациент в результате обучения в школе здоровья для пациентов с артериальной... |
|
Литература Общие положения Настоящая программа производственной (профессиональной)... Основные знания и умения, которыми должен владеть студент после прохождения учебной практики |
 |
1 Характеристика предприятия 2 Целью практики является закрепить и углубить полученные теоретические знания относительно экономических и финансовых показателей;... |
|
Урока: Образовательные Цель урока: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения, навыки, осуществлять их перенос в новые условия |
|
Мягкий знак показатель мягкости согласного звука Обобщить знания и умения учащихся по данной теме, закрепить навыки правописания мягкого знака в середине и в конце слова |
|
Урок-путешествие • 9 класс Цель: систематизировать и расширить знания... «Сера и ее соединения»; рассмотреть свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты; научить учащихся применять на практике... |
|
Кафедра систем автоматизированного проектирования Сформировать системное базовое представление, первичные знания, умения и навыки студентов по основам программирования на объектно-ориентированном... |
|
4. Ответить на вопросы различных типов ( верно-неверно, в виде тестов,... Учитель должен научить ученика слушать, развивая умения понимать. Эти умения можно подразделить на 3 типа |
|
«Московский финансово-юридический университет» Волгоградский филиал вф мфюа Обучающиеся за период ее прохождения получают возможность: сопоставить свои ожидания и реалии будущей профессиональной и практической... |
|
Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Целью данной дисциплины является дать студентам необходимые знания, умения и навыки в области средств и методов администрирования... |
|
Элективный курс Лассникам расширить свои знания на тему: «Компьютер и его применение», овладеть соответствующей лексикой, приобрести навыки перевода... |
|
Методические рекомендации по обучению школьников правилам дорожного движения Общеобразовательные школы и учреждения дополнительного образования являются основными звеньями системы обучения и воспитания детей... |
|
Методические рекомендации по обучению школьников правилам дорожного движения Общеобразовательные школы и учреждения дополнительного образования являются основными звеньями системы обучения и воспитания детей... |
|
1. Феномен культуры Актуальность темы Студент должен знать, какие проблемы и цели ставить перед собой культурология как наука, каковы вехи развития мировой культуры. Студент... |
|
Методические рекомендации для подготовки к семинарским (практическим)... Практические занятия по Особенной части уголовного права помогают закрепить теоретические знания, полученные на лекциях, семинарах... |
|
Аннотация к дополнительной общеразвивающей программе Ребенок в современном информационном обществе должен уметь работать на компьютере, находить нужную информацию в различных информационных... |