RECEPTORES DE TV PRETO E BRANCO

1Receptor e transmissor de TV preto e branco

ndice

1. Introduo21.1. Objectivos21.1.1 Geral21.1.2. Especficos21.2. Metodologias21.Historial32.1.O Conceito da televiso33.O tubo de imagem44.Formao da imagem na tela de um televisor54.1.Princpio de Varredura intercalada55.O sinal de vdeo75.1.Resoluo86.Os canais de TV do padro M97.O Transmissor de TV118.Receptores de TV Preto e Branco168.1.Caractersticas principais dos receptores de TV preto e branco168.2.Diagrama de blocos de um receptor de TV Preto e Branco168.2.1.Sintonizadores208.2.2.Resposta de Amplitude228.2.3.Resposta de Retardamento248.2.4.AGC (Controle Automtico de Ganho)258.2.5.Canal de udio269.Concluso2810.Referncias Bibliogrficas29

ndice de Figuras Figura 1: Tubo de imagem6Figura 2: Tubo de imagem monocromtica..6Figura 3: Formao da imagem na tela de um televisor.7Figura 4: Varredura intercalada8Figura 5: a) Deflexo horizontal b) Deflexo vertical..9Figura 6 a): Aspecto do sinal de vdeo durante uma linha horizontal10Figura 6 b): Aspecto do sinal de vdeo durante o tempo de retorno vertical10Figura 7: Determinao do valor mximo da frequncia do sinal de vdeo.11Figura 8: Distribuio de frequncias em um canal do padro M.12Figura 9: o aspecto da portadora de vdeo (fPV) modulada pelo sinal de vdeo..13Figura 10: Curva de luminosidade relativa do olho humano...14Figura 11: Varredura entrelaada apresentando parte de dois campos subsequentes..15Figura 12: Diagrama de blocos simplificado de receptor de TV preto e branco.16Figura 13: Diagrama de bloco mais pormenorizado de um receptor de TV preto e branco..17Figura 14: Diagrama de circuito de sintonizador UHF com sintonizador de dodo varicap.19Figura 15: Transmisso de sinal de vdeo..19Figura 16: falhas de imagem por resposta inadequada de FI: (a) Manchas; (b) Ultrapassagem; (c) antecipao e (d) Ressonncia20Figura 17: Resposta de Amplitude tpica para deteo de dodo..21Figura 18: Resposta de retardamento de grupo22Figura 19: Circuito detector de razo (a) e (b) Combinao de voltagens terciaria e secundria.24

1. Introduo O presente trabalho de pesquisa tem como tema Receptores de TV Preto e Branco (TV monocromtica). Os receptores de TV Preto e Branco, foram os primeiros a serem inventados, e mais tarde graas ao desenvolvimento tecnolgico surgiram receptores de TV cores, cujo princpio bsico de funcionamento o mesmo com os receptores de TV preto e branco. No receptor, o sinal de vdeo utilizado para construir a imagem na tela do tubo de imagem, como mostra a figura 1. Na televiso monocromtica a imagem reproduzida em preto, branco e gradaes de cinzento. J na televiso cores, todas as cores naturais so mostradas, a partir da combinao das cores pomrias: o vermelho, o verde e o azul. No incio deste trabalho apresentado o historial e o desenvolvimento da televiso, desde os primrdios do seculo XIX. Nos temas que se seguem so abordados os processos da formao de imagem, assim como os princpios da varredura. J no tema, faz-se uma abordagem bem detalhada do objectivo principal deste trabalhado, onde so mostrados os diferentes circuitos de extrema importncia para um receptor de TV preto e branco, assim como a forma como os sinais de udio assim como de vdeo so detectados pelo receptor. E no tema 9, apresenta-se duma forma conclusiva as observaes finais do trabalho. 1.1. Objectivos1.1.1 Geral Estudar Receptores de TV Preto e Branco.

1.1.2. Especficos Analisar os mecanismos de recepo de uma TV monocromtica; Estudar a formao de imagem de um receptor de TV monocromtica; Apresentar o diagrama bsico de receptores de uma TV monocromtica; Estudar o princpio de funcionamento de um receptor de TV monocromtica.

1.2. Metodologias Para a concretizao do presente trabalho, o grupo recorreu a seguinte metodologia Consulta bibliogrfica Pesquisa na internet

1. HistorialA histria e o desenvolvimento da televiso misturam-se aos grandes descobrimentos dos sculos XIX e XX nas mais diversas reas das cincias. Desde os primrdios do seculo XIX, cientistas e pesquisadores se esforavam para transmitir imagens a distncia. Descobertas como a do selenio em 1817 pelo qumico sueco Jons Jakob Berzelius, propiciou o estudo e desenvolvimento de transmisso de imagens por meio de corrente elctrica.A primeira iniciativa para os estudos e posteriormente o invento da televiso deu-se pelo estudante de engenharia alemo Paul Nipkow. Nipkow estudava a ideia de enviar imagens distncia. A sua ideia consistia em decompor a imagem em pontos que seriam posteriormente transformados em impulsos elctricos por uma clula fotoelctrica e enviados por um fio. Quando esses impulsos chegassem a um receptor, ocorreria o processo inverso de composio da imagem. Nipkow ento criou um disco com furos em expirais o qual varria uma imagem gerando cada furo uma luz a qual era convertida em corrente elctrica atravs de uma clula de selnio. Esta corrente elctrica acenderia uma lmpada que iluminava outro disco oposto ao primeiro, e geraria a imagem num cran. Por este invento, Nipkon considerado como o pai da Televiso. O russo Wladimir Zworykin e o americano Philo Farnsworth so considerados os inventores da televiso.Em 1923 Vladimir Zworykin registra a patente do tubo iconoscpico para cmaras de televiso, o que tornou possvel a televiso electrnica. O primeiro sistema semi-mecnico de televiso analgica foi demonstrado em Fevereiro de 1924 em Londres, e, posteriormente, imagens em movimento em 30 de outubro de 1925. Um sistema eletrnico completo foi demonstrado por John Logie Baird e Philo Taylor Farnsworth em 1927. O primeiro servio analgico foi a WGY em Schenectady, Nova Iorque, inaugurado em 11 de maio de 1928. Os primeiros aparelhos de televiso eram rdios com um dispositivo que consistia num tubo de non com um disco giratrio mecnico (disco de Nipkow) que produzia uma imagem vermelha do tamanho de um selo postal. O primeiro servio de alta definio apareceu na Alemanha em maro de 1935, mas estava disponvel apenas em 22 salas pblicas. Uma das primeiras grandes transmisses de televiso foi a dos Jogos Olmpicos de Berlim de 1936. O uso da televiso aumentou enormemente depois da Segunda Guerra Mundial devido aos avanos tecnolgicos surgidos com as necessidades da guerra e renda adicional disponvel (televisores na dcada de 1930 custavam o equivalente a 7000 dlares atuais (2001) e havia pouca programao disponvel).

2.1. O Conceito da televiso Televiso (do grego tele - distante e do latim visione - viso) um sistema eletrnico de reproduo de imagens e som de forma instantnea. Funciona a partir da anlise e converso da luz e do som em ondas eletromagnticas e de sua reconverso em um aparelho o televisor que s vezes recebe erradamente tambm o mesmo nome do sistema ou pode ainda ser chamado de aparelho de televiso. As cmaras e microfones captam as informaes visuais e sonoras, que so em seguida convertidas de forma a poderem ser difundidas por meio eletromagntico ou eltrico ou via cabos. O televisor ou aparelho de televiso capta as ondas eletromagnticas e atravs de seus componentes internos as converte novamente em imagem e som.Padres de tv monocromtico

3. O tubo de imagemO tubo da televiso um tubo de vidro cujo interior foi feito vcuo. No lado interno da tela, a parte frontal do tubo revestida com um material fluorescente. Da extremidade oposta um canho electrnico lana electres contra a tela. Ao colidirem com ela, produzem pontos luminosos. Os electres lanados na tela so liberados de um filamento super aquecido. Atravs de um campo elctrico produzido por um capacitor, esses electres so atrados e deslocam-se rumo tela, constituindo um feixe electrnico. O brilho de cada ponto regulado controlando-se a velocidade com que os electres atingem a tela. O feixe electrnico varre todos os pontos da tela, desviado pela aco dos deflectores (que na televiso composto por bobinas magnticas).O feixe percorre todos os pontos de uma linha e todas as linhas, vinte e cinco vezes por segundo. A iluminao distinta dos diferentes pontos da tela produz a imagem de uma cena.Tudo isso controlado pelos sinais enviados pela cmara, correspondentes imagem que se focalizou. A imagem formada desse jeito, no entanto, se compe apenas de pontos de maior ou menor brilho.

Figura 1: Tubo de imagem

Figura 2: Tubo de imagem monocromtica.

4. Formao da imagem na tela de um televisor As imagens que se formam no receptor de televiso consistem de uma srie de quadros, construdos em curtos intervalos de tempo. Graa persistncia na retina do olho humano, a sucesso de quadros interpretada pelo crebro como uma imagem contnua. A imagem de televiso construda por um feixe electrnico que varre a tela do cinescpio (tubo de imagem do receptor) da esquerda para a direita e do alto para baixo. Na figura 3, esta apresentada um exemplo de um tubo de imagem, em que na sua tela podemos observar melhor o processo de varredura.

Figura 3: Formao da imagem na tela de um televisor.4.1. Princpio de Varredura intercalada A Figura 4 mostra o princpio da varredura intercalada. No primeiro campo, admitindo-se que no incio o feixe electrnico est na parte inferior direita da tela, so perdidas 20 linhas para o feixe subir at o canto superior esquerda da tela. O tempo correspondente a essas 20 linhas conhecido como Retorno do Primeiro Campo. A seguir, inicia-se a varredura efectiva do primeiro campo: o feixe traa linhas (percorrendo a tela da esquerda para a direita, e sempre retornando rapidamente para a esquerda) desde a linha 21 at a metade da linha 263, quando se atinge o centro da borda inferior da tela e se inicia o retorno do segundo campo, que tambm corresponde a 20 linhas. Assim, na metade da linha 283, o feixe est no centro da borda superior da tela e inicia-se a varredura efectiva do segundo campo, de tal modo que no fim da linha 525 o feixe volta ao canto inferior direita da tela. Como se pode observar, a informao completa de um quadro obtida pelo intercalamento das linhas de dois campos.

Figura 4: Varredura intercalada.

N.B.: Como foi visto, conclui-se que a imagem de televiso o resultado de dois sistemas de deflexo: Deflexo vertical o movimento do feixe de cima para baixo, com posterior retorno para cima. Como este movimento corresponde a um campo, conclui-se que a frequncia de deflexo vertical fV = 60Hz. Assim sendo, o perodo da deflexo vertical TV = 16,67ms, sendo que o tempo correspondente ao retorno (20 linhas) de 1,27ms. Deflexo horizontal o movimento do feixe da esquerda para a direita, com posterior retorno para a esquerda. Como um quadro possui 525 linhas e tem-se 30 quadros por segundo, conclui-se que a frequncia de deflexo horizontal fH = 525 x 30 = 15750Hz. Assim sendo, o perodo da deflexo horizontal TH = 63,5s. A norma prev 16% de TH para o tempo de retorno horizontal, ou seja: 10,16s.Dependendo se o sistema de deflexo electrosttico ou electromagntico, pode-se associar ao movimento de varredura uma forma de onda dente de serra de tenso ou de corrente. As figuras 5a e 5b mostram os dentes de serra correspondentes, respectivamente, deflexo horizontal e deflexo vertical.

Figura 5: a) Deflexo horizontal b) Deflexo vertical

5. O sinal de vdeoA Figura 6a mostra o aspecto do sinal de vdeo gerado pela estao correspondente a uma linha horizontal. Durante o tempo de varredura da esquerda para a direita enviado o sinal de luminncia Y que pode excursionar entre 10% que corresponde ao branco at 75% que corresponde ao preto. Durante o tempo de retorno horizontal ocorre o apagamento horizontal, ou seja, o sinal fica mais preto do que preto. Durante o intervalo de apagamento horizontal, a estao envia um sinal conhecido como pulso de sincronismo horizontal cuja funo sincronizar o dente de serra do horizontal do receptor com a estao.A Figura 6b mostra o aspecto do sinal de vdeo durante as 20 linhas correspondentes ao intervalo de retorno vertical. Durante esse tempo, ocorre o apagamento vertical de tal modo que as linhas de retorno ficam invisveis. Na Figura 6b, os pulsos mais largos enviados nas linhas 4, 5 e 6 constituem o sincronismo vertical cuja funo sincronizar o dente de serra do vertical do receptor com a estao.

Figura 6 a): Aspecto do sinal de vdeo durante uma linha horizontal.

Figura 6 b): Aspecto do sinal de vdeo durante o tempo de retorno vertical.5.1. ResoluoTodos os sistemas reprodutores de imagem possuem limitaes. O menor detalhe capaz de ser reproduzido por um determinado sistema denominado elemento de imagem, ou pixel (Picture element). A resoluo de um sistema especificada pelo nmero de pixels que ele reproduz. O menor detalhe capaz de ser reproduzido na vertical seria correspondente espessura de uma linha. Entretanto, dependendo do tipo de imagem a ser reproduzido, nem todas as linhas teriam efeito. Assim sendo, determinou-se um factor estatstico K, chamado de Factor de Kell, que estabelece o nmero efectivo de linhas na vertical. O seu valor K = 0,65. Um quadro de televiso possui efectivamente 485 linhas, pois 40 so perdidas durante o retorno dos dois campos. Ento, o nmero efectivo de pixels na vertical conseguido pela equao 0,65 x 485 = 315. Admitindo-se pixel quadrado, conclui-se que o nmero total de pixels na horizontal seria 315 x (4/3) = 420. Finalmente, pode-se concluir que a resoluo da televiso 315 x 420 = 132.300 pixels, ou seja, praticamente idntica resoluo do antigo cinema de 16mm.O menor detalhe capaz de ser reproduzido na horizontal seria uma sequncia cclica de pixels pretos-e-brancos tais que o nmero total de ciclos seria 420/2 = 210. O desenho 1 mostra qual seria o aspecto do sinal de vdeo correspondente a essa situao. Como o tempo efectivo de varredura 0,84 x TH = 53,34s, conclui-se que o valor mximo da frequncia do sinal de vdeo obtido a partir da equao (210 ciclos) / (53,34s) 4MHz. Note-se que, se fosse empregada varredura progressiva, ou seja, fossem enviados 60 quadros por segundo, sem a utilizao de dois campos, o valor mximo da frequncia do sinal de vdeo seria 8MHz

Figura 7: Determinao do valor mximo da frequncia do sinal de vdeo.6. Os canais de TV do padro MA Figura 8 mostra a distribuio das frequncias dentro de um canal. O sinal de vdeo modula em AM (amplitude modulada) uma portadora de vdeo (fPV) localizada a 1,25MHz do incio do canal. A modulao do tipo AM-VSB (vestigial side band ou banda lateral vestigial): a banda lateral superior completa e transmite-se apenas 0,75MHz da banda lateral inferior. Para a transmisso do sinal de udio, utiliza-se uma portadora (fPS) localizada 4,5MHz acima da portadora de vdeo. O sinal de udio modula a portadora de som em FM (frequncia modulada) com desvio de frequncia de 25kHz. Note-se que, no receptor de TV, a informao de udio obtida atravs de uma inter-portadora de som de 4,5MHz gerada pela diferena entre fPV e fPS.

Figura 8: Distribuio de frequncias em um canal do padro M.

A Figura 9, mostra o aspecto da portadora de vdeo (fPV) modulada pelo sinal de vdeo. (a) Sinal de vdeo composto (b) Portadora de vdeo sem modulao

(c) Sinal de vdeo composto modulando a portadoraFigura 9: o aspecto da portadora de vdeo (fPV) modulada pelo sinal de vdeo.

7. O Transmissor de TV

Figura 8 Esquema de uma estaco transmissora de televisoUm transmissor de TV se divide em diversos blocos, cada um com uma funo especfica, vamos primeiro falar sobre cada um destes blocos observando a figura anexa.Booster utilizado quando o transmissor usado para retransmitir ou repetir um determinado canal. O booster recebe este canal atravs de uma antena, converte a frequncia deste canal para FI, que corresponde a uma faixa de frequncia entre 41 a 47 MHz, amplifica este sinal e o entrega ao transmissor na entrada do amplificador de FI. Quando usamos um booster sempre estaremos recebendo um outro canal e transformando em FI para entregar para o transmissor. Normalmente o booster fica na torre, prxima a torre, mas isto no uma regra. Seus estgios principais so: amplificador de entrada, mixer, oscilador e multiplicador e amplificador de FI. A alimentao para o booster vai at ele pelo mesmo cabo que leva o sinal de FI para o transmissor (TX). O TX recebe a FI e envia tenso contnua para alimentar o booster. Modulador de FI utilizado quando desejamos entrar com udio e vdeo no transmissor. Como o transmissor no tem estas entradas usamos o modulador. Este modulador cria um canal na frequncia de FI e modula as portadoras com udio e vdeo. A portadora de vdeo modulada em amplitude e a portadora de udio modulada em frequncia, tambm teremo sem sua sada uma sub-portadora, como em um todo canal de TV, modulada em AM DSB SC que carregar com ela a informao da cor. As principais partes de um modulador so: amplificador de FI, modulador de vdeo, modulador de 4,5 MHz, amplificador e pr-nfase de udio, filtro corretor de fase de vdeo. Vamos agora estudar o transmissor propriamente dito: Amplificador de FI este bloco, geralmente formado por 2 ou 3 estgios e tem a funo de amplificar a FI linearmente e permitir que o seu nvel seja o suficiente para excitar o mixer. no amplificador de FI que fica o ajuste de potncia do transmissor. O amplificador de FI deve, alm de amplificar, filtrar a FI de forma a termos um sinal limpo (apenas as portadoras do canal) em sua sada. Alguns amplificadores de FI usam como filtro um componente chamado de filtro SAW (filtro de ondas de superfcie). Embora este filtro tenha uma grande perda de insero (ele filtra muito bem, mas atenua bastante o prprio sinal de FI) sua qualidade de filtragem justifica o seu uso. Outros moduladores usam filtros LC ou RLC, baseados em capacitores, bobinas resistores e trimmers. Geralmente o filtro est na entrada do amplificador de FI ou em seu estgio central. Muitos equipamentos tm como nvel padro de sada do amplificador de FI, um nvel de 0dBm que corresponde a 1mW ou, aproximadamente, 224mVolts sobre uma carga de 50 ohms. O nvel de sada controlado, geralmente, atravs da polarizao de diodos tipo PIN. Estes diodos facilitam ou dificultam a passagem de RF por eles de acordo coma sua polarizao e esto ligados directamente como CAG. CAG o controle automtico de ganho utilizado para manter a sada o amplificador de FI em um nvel pr-definido, independente do nvel de entrada deste mesmo amplificador. Para termos uma ideia de como seria isto vamos supor o seguinte: a sada do amplificador de FI deve ser de 0dBm e na sua entrada o nvel varia entre 20 dBm a 50 dBm, o ganho do amplificador ser variado, pelo CAG, para que a sada sempre se mantenha em 0dBm. comum encontramos amplificadores operacionais no estgio de CAG. Mixer mistura ou faz o batimento, da frequncia de FI com a frequncia proveniente do oscilador local, deste batimento resultam 4 sinais diferentes: - Canal de FI de 41 a 47 MHz. - Frequncia do oscilador - canal de FI somada com a frequncia do oscilador - canal de FI subtrada da frequncia do oscilador O sinal que nos interessa o resultado da subtraco da FI com a frequncia do oscilador. Veja um exemplo: FI = 41 a 47 MHz OL = 101 MHz A subtraco resultar na frequncia do canal 2 que de 54 a 60 MHz. Podemos perceber que no batimento ocorre a inverso do canal de FI. A portadora de vdeo que tinha a frequncia de 45,75 MHz agora tem a frequncia de: 101 45,75 = 55,25 MHz. A portadora de udio que tinha a frequncia de 41,25 MHz agora tem a frequncia iguala: 101 41,15 = 59,75 MHz. Antes era assim: Pa = 41.25 MHz e Pv = 45.75 MHz primeiro o udio, depois o vdeo. Agora, depois do batimento, ficou assim: Pv = 55,25 MHz e Pa = 59,75 MHz e primeiro o vdeo e depois o udio. Pv = portadora de vdeo. Pa = portadora de udio. Dvidas, veja os valores das frequncias... Filtro de canal a funo do filtro de canal deixar passar apenas a frequncia do canal que queremos transmitir, eliminado os outros produtos provenientes do batimento no mixer. Normalmente este filtro formado por linhas e indutores e tem um aspecto bem mecnico. Amplificadores de RF a quantidade de amplificadores de RF que teremos depender da potncia final do transmissor. Normalmente encontramos transmissores de1 watt de potncia, 10 watts, 50 Watts, 100 watts, 1 KW de potncia, 10 KW, 15 KW e de at mais. Antigamente a maioria dos transmissores de mais de 20 Watts eram todos valvulados, ou seja, o estgio final que fornecia a potncia nominal de sada (100W, 1KW, etc) era construdo utilizando-se vlvulas. Para se alimentar estas vlvulas era preciso uma tenso, relativamente alta (entre 1800 a 15000 volts). Para isto que existe a fonte de alta tenso indicada na figura anexa. Hoje em dia j possvel se encontrar transmissores de 10KW, por exemplo, totalmente transistorizados. Para isto podem ser utilizados transistores bipolares ou mosfets de potncia. Geralmente a tenso que alimenta estes estgios de 25 ou 50 volts contnuos. A impedncia de sada do TX de 50 ohms e a antena, tanto quanto o cabo que interligam os dois, devem tambm ter esta impedncia, pois s assim conseguiremos a mxima transferncia de potncia e a menor reflectida possvel. Quando falamos em reflectida estamos no referindo ao sinal que vai at a antena mas no transmitido e volta para a sada do TX. Se esta percentagem da potncia for muito alta poder danificar os estgios amplificadores, principalmente se forem transistorizados. Alguns estgios amplificadores possuem em sua sada um filtro para evitar que qualquer outro sinal, alm do canal, seja transmitido evitando assim interferncias em terceiros. Oscilador local e multiplicador o oscilador local o estgio que gera a frequncia que, entrando em batimento no mixer, ir criar o canal desejado. Variando-se a frequncia deste estgio variaremos o canal que estamos transmitindo. Este bloco pode ser formado por diversos estgios: oscilador, segundo oscilador, multiplicador, multiplicador paramtrico, pll, filtro. Geralmente a frequncia criada atravs de um oscilador a cristal e tem que ser multiplicada at chegarem um valor correto para o batimento. Antigamente esta multiplicao era feita amplificando-se os harmnicos da frequncia fundamental, ou prpria, do cristal. Estes amplificadores ou, mais correctamente, multiplicadores, eram formados por transistores polarizados em classe C, ou seja, caso no houvesse sinal em suas bases no haveria consumo nenhum de corrente. Este tipo de polarizao utilizado pois facilita o aparecimento de harmnicos. O filtro paramtrico um filtro que separa o harmnico desejado e que tem com elementos principais, linhas, indutores, trimmers e um diodo varactor que permite, ao ser polarizado com uma frequncia, o surgimento de outros harmnicos. Na sada do filtro paramtrico devemos ter apenas a frequncia que a correcta para o batimento e a criao do canal. Mas porque no se usa cristais de valor mais alto ao invs de se ficar multiplicando ou amplificando os harmnicos? Por que a construo de cristais com frequncia de oscilao acima de 100Mhz um processo crtico e fica mais fcil se usar cristais de valores abaixo de 70 MHz e se multiplicar a sua frequncia fundamental de oscilao. Hoje em dia atravs de circuitos com PLL e fcil de se fazer um oscilador de uma forma diferente e com bastante preciso. Para isto construdo um oscilador livre (sem cristal) na frequncia final da sada do oscilador. Este oscilador livre pode ter sua frequncia ajustada atravs de uma tenso continua (VCO), e o PLL quem compara a frequncia de um oscilador a cristal, que muito preciso,

8. Receptores de TV Preto e Branco 8.1. Caractersticas principais dos receptores de TV preto e branco

No padro norte-americano a relao de aspecto da imagem (largura/altura) 4:3; usam-se 525 linhas por quadro e so transmitidos 30 quadros por segundo; Cada quadro constitudo por linhas intercaladas de dois campos consecutivos, ou seja, existem 60 campos por segundo;A TV em preto e branco s foi possvel graas curva de luminosidade relativa do olho humano (figura 10). A partir da figura 4, pode-se observar que as diversas cores visveis, cujo comprimento de onda se localiza entre 400m (milimicro) e 700m, do sensaes de brilho diferentes ao olho humano. Assim sendo, na cmara de TV em preto e branco, um feixe electrnico enxerga a imagem conforme essa curva e cria um sinal conhecido pelo nome de luminncia ou Y. No receptor, o sinal Y superposto a um feixe electrnico faz com que sejam reproduzidas em uma tela luminescente as sensaes de escuro e claro que foram captadas pela cmara.

Figura 10: Curva de luminosidade relativa do olho humano.

8.2. Diagrama de blocos de um receptor de TV Preto e BrancoOs receptores modernos incorporam quase invariavelmente circuitos integrados, mas so teis para ilustrarem os princpios de um circuito. O seu modo de operao frequentemente complexo e tendem a ser considerados como verdadeiras caixas pretas electrnicas. O sistema de televiso se baseia na hiptese de que o dispositivo encarregado de mostrar visualmente a imagem sempre um tipo de tubo de raios catdicos. A forma de imagem infere que algum tipo de processo de varredura usado para escrever uma imagem numa tela luminosa. Os tubos de imagem actualmente usados, um feixe electrnico explora a tela em varreduras horizontais e ao mesmo tempo se deslocai no sentido inferior da tela. Quando este feixe chega parte inferior da tela, significa que j se completou um campo, sendo o feixe deflectido novamente para margem superior a fim de comear a varredura do campo seguinte. O feixe deflectido atravs de campos de deflexo magntica horizontal e vertical gerado no cabeote de varredura situado na gola do tubo de imagem. Os campos sucessivos so entrelaados entre as linhas do campo anterior conforme ilustrado na figura 11. Por conseguinte, dois campos, cada um com 312.5 linhas constituem uma imagem de 625 linhas. Isso quer dizer que uma resoluo de imagem a 625 linhas pode ser obtida com um sinal de largura de banda a 312.5 linhas.

Figura 11: Varredura entrelaada apresentando parte de dois campos subsequentes.

O que representa uma economia de largura de banda de 50%. Isto importante em ocasies em que o governo requisita uma largura de banda de RF para servios de vrias naturezas, como por exemplo civis, martimos e de defesa.

Um receptor de televiso inclui as seguintes funes bsicas: Bases de tempo vertical e horizontal que geram as correntes de varredura no cabeote do tubo de imagem para desviarem o feixe electrnico; Circuito de sinal para ampliao e deteco de sinal de entrada para obteno da excitao de alto nvel para modular o feixe electrnico no tubo de imagem; O sinal detectado tambm alimenta um canal de udio e fornece pulsos de sincronizao para o accionamento da varredura horizontal e vertical na cadncia correcta; Uma fonte de alimentao. Toda esta abordagem simplificada ilustrada no diagrama de blocos da figura 12.

Figura 12: Diagrama de blocos simplificado de receptor de TV preto e branco.

importante salientar que na prtica cada uma das funes que acabamos de nos referir executada por uma srie de circuitos e a figura 13, apresenta um diagrama mais detalhado. O princpio super-heterdino para mudar a frequncia dos sinais transmitidos nas faixas IV e V (no alcance de 470 e 860 MHz) at as frequncias intermedirias constantes de 39.5 MHz (portadora de vdeo) e de 33.5 MHz (portadora de udio) para o sistema I usado na Inglaterra.

Nos projectos modernos de selectividade de FI frequentemente feita por um grupo de circuitos sintonizados que forma um filtro de bloco, seguido de trs estgios de amplificao ou por um circuito integrado e um detector. Este tambm pode ser de circuito integrado.

Figura 13: Diagrama de bloco mais pormenorizado de um receptor de TV preto e branco.O batimento entre portadoras de udio e vdeo, produzido no detector, uma portadora de 6 MHz de frequncia modulada com o sinal de udio. Esta usualmente amplificada, limitada e detectada num circuito integrado para alimentar o estgio de sada de udio.

Separador Sincronizado Os pulsos de sincronismo so separados do sinal de vdeo detectado e usados para activar as bases de tempo horizontal (linha) e vertical (campo) para a sincronizao do processo de varredura com a informao de vdeo de entrada. A fonte de alimentao pode ser de vrios tipos, mas uma linha de alta tenso da ordem de 150V, usada normalmente, sendo usualmente estabilizada contra as variaes da tenso de entrada.

Existe uma grande variedade de funes auxiliares que aqui no foram abordados, tais como o AGC (controle automtico de ganho), apagamento de retorno e gerao de baixa tenso, alta tenso reforada e alimentao de tubo de imagem etc.

8.2.1. Sintonizadores

A funo principal de um sintonizador converter o sinal de entrada de RF (rdio frequncia), de qualquer canal, para frequncias intermedirias constantes de 39.5 e 33.5 MHz para as portadoras de vdeo e de udio respectivamente (normas adoptadas no sistema I, usado na Inglaterra). Este processo simplifica grandemente o problema de obteno de um ganho elevado necessrio antes dos detectores de vdeo e udio. obviamente muito mais fcil amplificar uma frequncia intermediria constante com alcance de 30 a 40MHz que uma outra que varie acima de toda gama de 470 a 860 MHz cobrindo todos os canais de sinal nas faixas IV e V.

Uma funo secundria importante do sintonizador acoplar a antena com entrada do receptor de forma a obter o melhor desempenho possvel sem a presena do rudo, ou seja, uma elevada relao sinal/rudo e consequentemente um baixo factor de rudo. A figura 4, ilustra um diagrama de circuito de sintonizador de UHF tpico, cuja referncia tcnica Mulhard ELC 1043/05.

A antena acoplada via filtro passa-alta de banda ampla no-sintonizado com o emissor de um estgio de RF de base aterrada, TR1.

Figura 14: Diagrama de circuito de sintonizador UHF com sintonizador de dodo varicap.ACF (Controle Automtico de Frequncia)

O ACF usualmente usado na prtica para receptores de TV a cores.

Circuitos de FIA entrada destes circuitos consiste em duas portadoras, sendo um de vdeo e o outro de udio, juntamente com suas faixas em frequncias intermedirias de 39.5 e 33.5 MHz respectivamente no sistema I britnico. A faixa de passagem do sinal transmitido ilustrada na figura 15. Sua forma de uma faixa lateral residual, ou seja, uma faixa lateral suprimida grandemente para poupar a largura de faixa e potncia do transmissor.

Figura 15: Transmisso de sinal de vdeo.

8.2.2. Resposta de Amplitude

A funo do canal FI amplificar as duas portadoras de maneira que uma entrada de portadora de vdeo por exemplo da ordem de possa produzir um sinal de vdeo detectado de aproximadamente . O ganho final de voltagem por conseguinte de aproximadamente 78 dB para recepo UHF mais as tolerncias de produo permissveis. Portanto os receptores projectados para a verdadeira rea-limite ou recepo em VHF exigem ganhos mais elevados.

Factores que determinam a escolha da amplitude da resposta

O uso de uma transmisso em faixa lateral residual requer uma formao muito cuidadosa da resposta de amplitude do receptor, situado entre 34.5 e 40.75 MHz e particularmente na regio de portadora de vdeo, em 39.5 MHz de forma que as informaes da faixa lateral sejam reproduzidas com a fase e amplitudes correctas; Qualquer incompatibilidade entre as formas das curvas de resposta do transmissor e receptor causa erros de amplitude e consequentemente a apario de manchas ou transbordamentos, ao passo que os erros de fase determinam uma condio de pr-transio; Um corte agudo em qualquer das margens da faixa de passagem pode causar mudanas da fase do sinal, acarretando a instabilidade da margem e consequentemente a ressonncia. Estes efeitos so ilustrados na figura 16.

Figura 16: falhas de imagem por resposta inadequada de FI: (a) Manchas; (b) Ultrapassagem; (c) antecipao e (d) Ressonncia.

A resposta de frequncia da portadora de udio deve ser grandemente atenuada por duas razes: Primeiramente, uma atenuao de cerca de 26 dB necessria de forma a manter a portadora de udio sempre abaixo da excurso mnima da portadora de vdeo, correspondente s informaes de pico de branco.

Isto permite que quando o sinal de udio da interportadora de extrado do detector de imagem a portadora de udio de FM no tenha sua amplitude modulada com as informaes da imagem, a fim de no se produzir um zumbido no udio. Este mtodo de extrair o sinal de udio permite uma considervel amplificao do mesmo no canal de vdeo com um custo extra muito pequeno. A portadora de udio de FM de 6.0 MHz resultante pode ento ser tratada separadamente.

O segundo requisito diz respeito ao batimento de intermodulao. Se a portadora de udio insuficientemente atenuada, uma frequncia de batimento produzida entre as subportadoras de udio e cor de e que por situar-se na margem inferior da faixa de vdeo visualmente incmoda. A resposta de amplitude completa tpica de prticas correctas britnicas ilustrada na figura 17, para circuitos nos quais so usados detectores de diodos simples. Pode ser modificada conforme ilustrado, caso se use um circuito integrado que incorpore um detector sncrono. Isto permite um nmero muito menor de produtos da intermodulao bem como se faz necessria uma atenuao menor de salincias de udio.

Figura 17: Resposta de Amplitude tpica para deteo de dodo.

8.2.3. Resposta de Retardamento

Os receptores de TV europeus so frequentemente projectados com uma rejeio de canal adjacente maior porque devido a razes geogrficas os canais adjacentes so frequentemente captados com nveis de sinal muito mais elevados que na Inglaterra. Os circuitos sintonizadores que incorporam a selectividade FI devem ser projectados e alinhados de tal forma que suas sadas apresentem uma resposta de fase linear. Quaisquer mudanas de fase sofridas pelas faixas de passagem da portadora de vdeo devem ser proporcionais aos desvios de frequncia da portadora de frequncia. Isto resulta que todas as componentes de sinal, de qualquer frequncia, tm o mesmo retardamento de tempos em suas passagens atravs dos circuitos sintonizados, incluindo a selectividade de FI completa.

A quantidade de retardo ou avano de tempo conhecida como resposta de retardamento de grupo, e pode se ver um exemplo tpico na figura 18. Qualquer erro de tempo maior que aproximadamente resulta na chegada de informaes de imagem visivelmente adiantadas ou atrasadas, gerando em consequncia pr-transio ou transbordamento.

Figura 18: Resposta de retardamento de grupo.Deve-se sempre tomar cuidado no alinhamento de circuitos de FI estritamente de acordo com as instrues do fabricante a fim de manter estes efeitos em nvel mnimo.8.2.4. AGC (Controle Automtico de Ganho)Qualquer receptor de TV deve ser capaz de fornecer uma voltagem de excitao correcta para o tubo de imagem sobre um alcance de voltagem de entrada de antena de aproximadamente a . Alguma forma de AGC altamente desejvel e tem sido uma prtica universal. Tal forma anloga ao AGC utilizado em receptores de rdio.

Em baixas voltagens de entrada na antena, o estgio de RF no sintonizador deve permanecer com ganho total para permitir a obteno do melhor fator de rudo possvel (relao sinal/rudo). Qualquer controle de ganho neste nvel de sinal deve, por conseguinte, ser aplicado ao amplificador de FI. Em nveis de sinal de aproximadamente 2. a contribuio efectiva de rudo do estgio misturador no sintonizador pequena, e portanto, o controle aplicado progressivamente ao estgio de RF medida que o nvel do sinal se eleva. Simultaneamente o controle de ganho de FI reduzido, sendo atenuado, atravs de um factor em excesso de 40 dB. Por conseguinte, a ao de AGC obtida por controlo do ganho de FI em nveis baixos do sinal e do ganho de RF do sintonizador em nveis elevados do sinal. O ponto de cruzamento usualmente ajustado em aproximadamente porque este um bom arranjo entre o desempenho do rudo e capacidade para manipular sinais elevados sem modulao cruzada entre as portadoras de udio e de vdeo.

A voltagem do AGC obtida atravs de medio de um segmento adequado da forma de onda de vdeo detectada. 8.2.5. Canal de udio

A entrada para o canal de udio consiste de uma portadora de frequncia modulada produzido pelo batimento entre as portadoras de udio e vdeo no detector de vdeo. Desde que amplitude da portadora de FI seja muito menor que aquela da portadora de vdeo, a frequncia de batimento produzida, apresenta pequena modulao de amplitude. No sistema I (ingls), a portadora de udio de FM e no apresenta mudana de frequncia com a dessintonia de RF: apenas a amplitude do sinal afectada. Por conseguinte, o canal de FI de vdeo pode ser utilizada para se obter uma quantidade til do ganho de udio. Em receptores modernos o sinal de FM de 6.0 MHz acoplado a um circuito integrado via circuito sintonizado de banda de passagem com uma largura de banda de 6 dB de aproximadamente 300 a 500 KHz. A largura de banda deve exceder comodamente duas vezes o desvio mximo de frequncia do sinal FM, mas no deve ser larga o bastante para permitir aceitao de um total excessivo de bandas laterais de AM ou harmnicas de faixas laterais em 2.0 a 3.0 MHz.

A deteo FM geralmente efectuda num detector de produto (ou sncrono). Este compara a desfagem entre a portadora de frequncia varivel de 6.0 MHz e uma portadora de frequncia constante gerada atravs da ressonncia de um circuito com Q elevado sintonizado com a frequncia central 6.0 MHz. A sada depende apenas da desfagem entre estas duas portadoras e, consequentemente, da componente de FM em audiofrequncia. Vrios tipos diferentes de circuitos tm sido usados sob a modalidade de componentes discretos, mas o detector de proporo talvez seja a forma mais conhecida. H uma serie de variaes possveis, mas o circuito bsico ilustrado na figura 19 (a).

Vantagens e desvantagens deste sistemaVantagens Uma das vantagens deste sistema o baixo preoFcil de montarDesvantagens Esto na fase de desuso (tecnologia ultrapassada)Grande e pesadaTamanho da tela muito menor

Figura 19: Circuito detector de razo (a) e (b) Combinao de voltagens terciaria e secundria.

9. Concluso De um modo geral os objectivos deste trabalho foram alcanados, na medida em que, conseguimos entender que os circuitos sintonizadores usados nos receptores de TV preto e branco, que incorporam selectividade FI (Frequncia Intermediria), devem ser projectados e alinhados de tal forma que suas sadas apresentem uma resposta de fase linear, ou seja, quaisquer mudanas de fase sofridas pelas faixas de passagem da portadora de vdeo devem ser proporcionais aos desvios de frequncia da portadora de frequncia. Em todos receptores de TV, tanto o sinal de udio assim como o sinal de vdeo, viajam pelo mesmo canal ate chegarem ao sintonizador, onde posteriormente feita a seleo de cada um deles para o seu caminho adequado. Por outro lado, ao longo do desenvolvimento deste trabalho de pesquisa, ns constamos que: Qualquer receptor de TV, seja ela monocromtica ou a cores deve ser projectada de tal forma que seja capaz de prever flutuaes de sinal proveniente do transmissor, isto , fornecer sempre um sinal correcto e de nvel constante ao tubo de imagem;Os receptores de TV, conseguem este facto de manter um nvel constante do sinal entregue ao tubo de imagem, atravs do uso do sistema AGC (Controle Automtico de Ganho). A deteco do sinal de udio efectuada por meio de um detector de produto (detector sncrono), que compara a desfagem entre a portadora de frequncia varivel de 6.0 MHz e uma portadora de frequncia constante gerada atravs da ressonncia de um circuito com Q elevado sintonizado com a frequncia central 6.0 MHz; O batimento entre portadoras de udio e vdeo, produzido no detector, uma portadora de 6 MHz de frequncia modulada com o sinal de udio. Esta usualmente amplificada, limitada e detectada num circuito integrado para alimentar o estgio de sada de udio.

10. Referncias Bibliogrficas 1. CDIMA, Francisco Rui: o fenmeno televisivo, crculo de leitores, Lisboa, 1995;2. Willians Cerrozi Balan; A Iluminao em Programas de TV: Arte e Tcnica em Harmonia;3. Sites de Internet: http://www.cybercollege.com/port/tv008.htm pt.m.wikipedia.org/wiki/TRC itvbr.com.br http://books.google.co.mz/books?id=zl7Q6TDNnEIC&pg=SA22-PA50&lpg=SA22-PA50&dq=Circuitos+de+Receptores+de+TV+Preto+e+Branco&source=bl&ots=L-ve40i-7_&sig=Ud37_Th45QYgxIKvyk6HaZBN6hQ&hl=pt-PT&sa=X&ei=KVt6UquKGtGS0QXvlYCADg&ved=0CEcQ6AEwBg#v=onepage&q=Circuitos%20de%20Receptores%20de%20TV%20Preto%20e%20Branco&f=false

2014