Na rysunku 1 przedstawiony zosta³

schemat blokowy urz¹dzenia. W kon-
strukcji generatora mo¿na wyró¿niæ zasa-
dniczo dwa bloki funkcjonalne.

Pierwszym z nich jest generator sk³a-

dowych koloru oraz impulsów synchroni-
zacji pionowej i poziomej. W jego sk³ad
wchodzi generator 3,27 MHz (4 inwerte-
ry uk³adu US6), licznik adresu zrealizowa-

ny na uk³adach liczników synchronicz-
nych 74HC590A US1 i US2, pamiêæ
EPROM US3 oraz multiplekser US4 (patrz
rys. 2). Kluczow¹ rolê w funkcjonowaniu
urz¹dzenia spe³niaj¹ informacje zapisane
w pamiêci EPROM. Ich cykliczne odtwa-
rzanie z du¿¹ czêstotliwoœci¹ pozwala na
generowanie sygna³ów sk³adowych kolo-
ru R, G, B oraz zespolonego sygna³u syn-
chronizacji (impulsy synchronizacji pozio-
mej i pionowej oraz impulsy wyrównaw-

cze). Za jego taktowanie odpowiedzialne
s¹ liczniki synchroniczne US1 i US2. Za-
stosowanie synchronicznych liczników do
generacji adresu by³o konieczne ze wzglê-
du na du¿¹ czêstotliwoœæ pracy uk³adu
US3 (liczniki asynchroniczne wprowadza-
³yby zbyt du¿e opóŸnienia). Multiplekser
US4 jest odpowiedzialny za prze³¹czanie
Ÿród³a danych sygna³ów R, G, B i SYNCH.

Drugi z bloków jest odpowiedzialny

za tworzenie z sygna³ów podstawowych
R, G, B oraz zespolonej synchronizacji
(tzw. sandcastle) zespolonego sygna³u wi-
zji w standardzie PAL. Do tego odpowie-
dzialnego zadania wykorzystywany jest
specjalizowany uk³ad MC 1377 oznaczo-
ny na schemacie jako US5. Uk³ad MC
1377 posiada wszystkie niezbêdne bloki
s³u¿¹ce do generowania wysokiej jakoœci
sygna³u wizyjnego. W jego strukturze zin-
tegrowane zosta³y miêdzy innymi: w³asny
oscylator podnoœnej koloru, sterowany
napiêciem przesuwnik fazowy, dwa mo-
dulatory DSB z t³umieniem noœnej chro-
minancji, matryce wejœciowe RGB i uk³a-
dy odtwarzania sk³adowej sta³ej wygasza-
nia. Wykorzystanie specjalizowanego
uk³adu kodera PAL w znacznym stopniu
wp³ynê³o na uproszczenie konstrukcji
generatora.

Funkcjê generatora testowego sygna-

³u dŸwiêkowego o czêstotliwoœci 1 kHz
spe³niaj¹ 2 pozosta³e inwertery uk³adu
US6 pracuj¹ce w klasycznej aplikacji ge-
neratora astabilnego. Na wyjœciu zastoso-
wano prosty filtr dolnoprzepustowy RC
t³umi¹cy stopniu wy¿sze harmoniczne
przebiegu prostok¹tnego.

Za dostarczanie napiêæ zasilaj¹cych

+12 V i +5 V odpowiedzialne s¹ odpo-
wiednio stabilizatory US7 i US8. Zosta³y
po³¹czone w taki sposób, aby przenikanie
zak³óceñ z czêœci cyfrowej do analogowej
by³o jak najmniejsze.

Jak wiemy jedna ramka obrazu tele-

wizyjnego PAL trwa 20 ms. Pamiêæ
EPROM US3 ma pojemnoϾ 65536 baj-
tów (64 kB). Aby w pamiêci o pojemno-
œci 64 kB zapisaæ informacjê o czasie
trwania równym 20 ms, nale¿y tak do-
braæ czêstotliwoœæ próbkowania, ¿eby
czas odtwarzania ca³ej zawartoœci pamiê-
ci by³ równy dok³adnie 20 ms. Zale¿noœæ
t¹ opisuje równanie:

11

Du¿a popularnoœæ prezentowanego w PE 4/97 generatora serwi-
sowego PAL zachêci³a nas do nieco odmiennego potraktowania
tematu i opracowania jego nowej wersji. Prezentowany tutaj ge-
nerator w odró¿nieniu od jego poprzednika generuje tylko jeden
test – charakterystyczn¹ telewizyjn¹ tablicê kontroln¹, któr¹
wszyscy z pewnoœci¹ znaj¹ z „porannych przerw w programie”.
Tablica kontrolna PAL zawiera ona wszystkie elementy niezbêdne
do oceny jakoœci obrazu telewizyjnego. Dodatkowo, wzorem pro-
toplasty, urz¹dzenie wyposa¿one zosta³o w generator 1 kHz s³u-
¿¹cy do sprawdzenia toru audio w telewizorze.

2/99

Generator telewizyjnego obrazu

testowego PAL

Budowa generatora

3,27 MHz

AUDIO

GENERATOR

GENERATOR

WY

1 kHz

1/2 US6

1/2 US6

LICZNIK
ADRESU

EPROM

PAMIÊÆ

PLEKSER

MULTI-

PAL

MODULATOR

SYNC

B

R

G

WY

VIDEO

16

8

US5

US4

US3

US1, US2

Rys. 1 Schemat blokowy generatora obrazu testowego PAL

Zasada dzia³ania

Przy takiej czêstotliwoœci taktowania pa-
smo sygna³u wizyjnego wynikaj¹ce
z twierdzenia o próbkowaniu (Kotielniko-
wa-Shannona) by³oby jednak zbyt w¹s-
kie aby uzyskaæ zadowalaj¹cy rezultat
(f

gen

/2 = 1,6384 MHz). Poniewa¿ jednak

do generacji zespolonego sygna³u wizyj-
nego potrzebne s¹ tylko cztery sygna³y
(3 sk³adowe koloru R, G, B oraz synchro-
nizacja), a pamiêæ typu 27C512 jest 8-bi-
towa, mo¿liwe by³o jej podzielenie na
dwie czterobitowe sekcje prze³¹czane za
pomoc¹ multipleksera US4. W ten sposób
mo¿liwe sta³o siê wykorzystanie wszyst-
kich komórek pamiêci i przez to dwukrot-
ne zwiêkszenie czêstotliwoœci próbkowa-
nia.

W ramach dalszej oszczêdnoœci pa-

miêci próbek, zdecydowano siê na gene-
racjê obrazu bez przeplotu co wprawdzie
dwukrotnie zmniejsza rozdzielczoϾ obra-
zu w pionie, jednak do celów kontrolnych
jest zupe³nie wystarczaj¹ce.

Policzymy teraz rozdzielczoϾ genero-

wanego obrazu.

RozdzielczoϾ obrazu w poziomie

mo¿emy policzyæ w sposób nastêpuj¹cy.
Jedna linia obrazu trwa 64 ms. Impuls
synchronizacji poziomej oraz sygna³ syn-
chronizacji koloru BURST trwaj¹ w sumie
oko³o 12 ms (jest to czas przeznaczony na
wygaszanie poziome). Na ekranie wido-
czne s¹ wiêc 52 ms. Przy czêstotliwoœci
próbkowania

rów-nej

6,5536 MHz

(3,2768 [MHz] · 2) daje to:

RozdzielczoϾ obrazu w pionie w systemie
PAL nie zale¿y od pasma sygna³u wizji.
Liczba linii w pionie jest sta³a równa 625.
Z tych 625 linii czêœæ zosta³a przeznaczo-
na na wygaszanie pionowe, czêœæ jest nie-
widoczna na ekranie – efektywna roz-
dzielczoϾ w pionie dla systemu PAL jest
wiêc równa oko³o 574 linie. Poniewa¿ ge-
nerator testowy pracuje bez przeplotu
tzn. nie generuje pó³obrazów jego roz-
dzielczoœæ pionowa bêdzie równa po³o-
wie tej rozdzielczoœci czyli 287 linii.

Na rysunku 3 przestawiony zosta³

wygl¹d generowanej tablicy kontrolnej
PAL. Jej rozdzielczoœæ jest równa
341 (H) × 287 (V) linii.

Tablica kontrolna PAL zosta³a opraco-

wana w taki sposób, aby za jej pomoc¹

12

2/99

47n

47n

10

m

F

220

m

F

220n

100n

220

m

F

100

m

F

100n

100

m

F

100n

C28

C27

C26

14V

–

PR1

~

78L12

LM

US7

C20

C21

+12V

C22

C23

LM

C24

78L05

US8

C25

74LS04

+5V

5

E

9

6

F

220n

C2

8

R4

3,3k

C3

C4

VIDEO

AUDIO

10

m

F

SCART

2

1

3

GB008

~

~

+

C19

68

W

R14

A

Q1

3,27MHz

B

US6

C

/

4

6

7

D

R3

100

W

6

US6

2

/

74LS04

1,5k

R11

BC547B

220

W

R13

G1

74HC590A

8

10

CCLR

6

7

RCO

QH

QG

1

330

W

R1

2

C1

100n

13

4

3

330

W

R2

11

12

10

+5V

14

R10

100

W

10k

+12V

20

W

R12

T1

9

A14

A15

14

13

12

G

RCK

11

CCKEN

CCK

2

3

4

QC

QD

5

QE

QF

A12

A10

A11

A13

G/Vpp

14

P5

4,7k

10n

2,2k

R9

1n

C11

R8

100n

C12

100n

C13

220p

C16

6/25p

C18

10n

C17

27C512-100

US3

A15

16

15

1

QA

QB

US2

A8

A9

A12

A13

A11

2

26

A14

27

1

A13

A12

A15

A14

US4

74HC157

20

22

C10

1k

8

9

WGS

Y IN CR

CLAMP

CR IN

10

13

12

Vcc

OUT

11

CLAMP

CLAMP

C14

22n

4,43

Q2

MHz

E

QH

RCO

7

8

A7

9

A8

A9

A7

3

25

24

A10

21

23

A7

A9

A8

A11

A10

19

DQ8

G

A/B

1

15

8

R7

3

4

5

R

G

B

6

7

Y OUT

18

17

16

OSC

OSC

VDC

15

14

GND

C15

220p

1A

2

CCK

CCKEN

RCK

11

12

13

CCLR

10

QD

QF

QE

5

4

3

QG

6

A4

A5

A3

A6

A4

A5

A3

7

6

5

A6

4

A3

A5

A4

A6

17

16

15

DQ4

DQ5

DQ6

18

DQ7

5

2A

2B

3A

11

6

1B

3

B

G

R

SYNCH

R6

2,2k

MC1377

US5

1

BP

2

CS

20

19

SYST

C STOR

4Y

3Y

2Y

12

9

7

1Y

4

47n

C29

G

14

QB

QA

1

15

16

QC

2

US1

A1

A0

A2

A1

A0

10

9

A2

8

A0

A1

A2

12

11

DQ1

DQ2

13

DQ3

28

14

4A

4B

13

3B

10

16

1k

P2

10

m

F

C6

1k

P3

10

m

F

C7

39k

R5

C8

1n

P4

47k

C9

47n

1k

P1

10

m

F

C5

+5V

+12V

Rys. 2 Schemat ideowy generatora obrazu testowego PAL

Pos³ugiwanie siê obrazem
testowym

mo¿liwa by³a subiektywna ocena jakoœci
kolorowego obrazu telewizyjnego. Jej
elementy sk³adowe zosta³y tak dobrane
i rozmieszczone, ¿e pos³uguj¹c siê tylko
jednym testem mo¿na oceniæ i wyregu-
lowaæ wszystkie najwa¿niejsze parame-
try obrazu.

Do oceny zniekszta³ceñ geometrycz-

nych najbardziej przydatnym elemen-

tem testu jest ko³o, w które zosta³o wpi-
sane wiêkszoœæ pozosta³ych testów. Ko³o
o idealnym kszta³cie œwiadczy o po-
prawnie ustawionej geometrii obrazu.
Geometriê obrazu w rogach ekranu
mo¿na równie¿ sprawdziæ przy pomocy
kraty. Za pomoc¹ kraty mo¿na równie¿
sprawdziæ zniekszta³cenia poduszkowe.
Do regulacji po³o¿enia obrazu pomocny
jest krzy¿ umieszczony w centralnej czê-
œci testu.

Obraz przecinaj¹cych siê linii pozio-

mych i pionowych kraty – poza ocen¹
zniekszta³ceñ geometrycznych – umo¿li-
wia równie¿ ocenê zbie¿noœci. W przy-
padku dobrej zbie¿noœci linie pionowe
i poziome s¹ bia³e. Zabarwienie brze-
gów linii lub pojawienie siê dwu lub
wiêcej linii kolorowych w miejsce linii
bia³ej œwiadczy o braku zbie¿noœci.

Do oceny rozdzielczoœci w kierunku

poziomym s³u¿y piêæ kwadratów, zawie-

raj¹cych paski o coraz wiêkszym zagê-
szczeniu, odpowiadaj¹ce kolejno czêstotli-
woœciom sygna³u: 0,82 MHz, 1,64 MHz,
2,18 MHz 3,28 MHz, w ostatnim kwa-
dracie bia³e paski zosta³y umieszczone
co trzeci¹ liniê.

Obszarem przeznaczonym do oceny

jakoœci obrazu kolorowego jest szeœæ ko-
lorowych kwadratów, które odpowiada-
j¹ nasyconym barwom o 75% amplitu-
dzie. Barwy zosta³y uszeregowane we-
d³ug malej¹cej luminancji. Za pomoc¹
tych kwadratów ocenia siê prawid³o-
woϾ dekodowania i matrycowania
w odtwarzanym obrazie – kwadraty po-
winny mieæ barwy zgodne z przedsta-
wionymi na rysunku 3 a ich jaskrawoϾ
powinna zmieniaæ siê w sposób mono-
toniczny. Granice pomiêdzy poszczegól-
nymi kwadratami powinny byæ wyraŸne
i pojedyncze, bez ciemnych lub jasnych
obwódek i bez zmiany zabarwienia.

13

2/99

Rys. 3 Wygl¹d generowanej tablicy

kontrolnej

441

ARTKELE

441

ARTKELE

ARTKELE 441

G1

VIDEO

R12

C

24

C23

US8

US7

R14

–

+

~

~

C1

R2

R1

R3

C3

R4

14V

~

C4

T1

R13

GND

AUDIO

R10

R9

C12

C13

C18

C25

PR1

C22

C21

C20

C19

US2

74HC590A

74HC590A

US1

C29

US6

US4

74HC157

74LS04

C2

Q1

MC1377

R8

C11

C10

R7

C14

R11

C27

C26

C

15

Q2

C16

US3

27C512-100

C17

C8

P4

R5

R6

C5

C6

C7

P2

P1

P3

C28

Rys. 4 P.³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

W najwiêkszym stopniu dotyczy to
przejœcia pomiêdzy kwadratem zielo-
nym a purpurowym w centralnej czêœci
obrazu gdy¿ nastêpuje gwa³towna zmia-
na wszystkich sk³adowych koloru.

Drugim obszarem przeznaczonym

do oceny jakoœci obrazu kolorowego jest
dolny wycinek ko³a – zawieraj¹cy czer-
wony pionowy prostok¹t w ¿ó³tym oto-
czeniu. Przy przejœciu z obszaru ¿ó³tego
do czerwonego i odwrotnie wystêpuj¹
wzglêdnie du¿e zmiany zarówno sygna-
³ów ró¿nicowych chrominancji R-Y i B-Y,
jak i toru luminancji Y. W przypadku do-
brego zestrojenia torów chrominancji
i luminancji oraz ca³kowitej zgodnoœci
czasowej tych sygna³ów, przejœcia miê-
dzy tymi barwami w odtwarzanym
obrazie s¹ czyste i wyraŸne, a pola
barwne stykaj¹ siê bezpoœrednio ze so-
b¹. W przypadku niezgodnoœci czasowej
sygna³ów luminancji Y i ró¿nicowych
koloru R-Y i B-Y, z jednej strony obszaru
czerwonego barwy jak gdyby zachodz¹
na siebie, a z drugiej strony powstaje
miêdzy nimi ciemna przerwa.

Pod uk³ad US3 nale¿y zastosowaæ

podstawkê. Uk³ad US6 powinien byæ ty-
pu LS, S, AS w przeciwnym przypadku
mog¹ wyst¹piæ problemy ze wzbudza-
niem generatora 3,27 MHz.

W uruchamianiu przydatny bêdzie

oscyloskop. Pozwoli on na dok³adne ze-
strojenie generatora. Posiadanie oscylo-
skopu nie jest jednak niezbêdne, gdy¿
wszystkie regulacje mo¿na bêdzie prze-
prowadziæ „na oko”, obserwuj¹c gene-
rowany obraz testowy na ekranie tele-
wizora. W pierwszej kolejnoœci opisze-
my sposób regulacji w sytuacji gdy nie
dysponujemy oscyloskopem.

Przed w³¹czeniem zasilania suwaki

potencjometrów P1¸P3 ustawiamy w ¼
obrotu od +5 V (patrz¹c od krawêdzi
p³ytki - bli¿ej lewego skrajnego po³o¿e-
nia), natomiast potencjometry P4 i P5
ustawiamy w pozycji œrodkowej. Po
pod³¹czeniu generatora do wejœcia vi-
deo w telewizorze i w³¹czeniu zasilania,
na ekranie powinien pojawiæ siê obraz
testowy. Mo¿e on jednak byæ pozbawio-
ny koloru. Je¿eli odbiornik TV nie mo¿e
zsynchronizowaæ siê z sygna³em z gene-
ratora, to potencjometrem P5 reguluje-
my amplitudê zespolonego sygna³u wi-
zyjnego na odpowiedni¹ wartoœæ.

Po uzyskaniu stabilnego obrazu stara-

my siê doprowadziæ do pojawienia siê ko-
loru na ekranie telewizora. W tym celu
zmieniamy ustawienie potencjometru P4
(s³u¿y on do regulacji po³o¿enia sygna³u
BURST). Je¿eli w ca³ym zakresie regulacji
P4 nie udaje nam siê uzyskaæ koloru,
wówczas musimy skorygowaæ czêstotli-
woœæ sygna³u BURST. Dokonujemy tego
trymerem C18. Zmieniamy nieco jego po-
³o¿enie i powtarzamy regulacjê potencjo-
metrem P4. Je¿eli kolor pojawia siê
w pewnym zakresie regulacji, to potencjo-
metr ustawiamy w œrodku tego zakresu.
Na koniec mo¿na jeszcze zmieniæ ustawie-
nie trymera C18 tak, aby uzyskaæ najlep-
szy obraz. Równowagê sk³adowych koloru
R, G, B mo¿na skorygowaæ odpowiednio
potencjometrami P1¸P3.

Brak koloru mo¿e byæ spowodowany

zastosowaniem rezonatora kwarcowego
Q2 o zbyt du¿ej tolerancji czêstotliwoœci
lub uszkodzeniem któregoœ z elementów
biernych w otoczeniu uk³adu US5.

Precyzyjne zestrojenie generatora jest

mo¿liwe tylko przy u¿yciu oscyloskopu. Po-
s³uguj¹c siê nim, w pierwszej kolejnoœci, na
wejœciach R, G, B uk³adu US5 (nó¿ki nr 3,
4, 5) ustawiamy odpowiednio potencjo-
metrami P1, P2, P3 amplitudê sk³adowej
zmiennej na poziomie 0,9 V

pp

. Nastêpnie

obserwuj¹c zespolony sygna³ wizyjny usta-
wiamy potencjometrem P4 odpowiednie
po³o¿enie sygna³u BURST. Impuls synchro-
nizacji koloru – BURST powinien zaczynaæ
siê 5,5 ms po opadaj¹cym zboczu synchro-
nizacji poziomej. Amplitudê zespolonego
sygna³u wizyjnego regulujemy potencjo-
metrem P5 na wartoœæ oko³o 1,5 V

pp

. Na

koniec regulujemy czêstotliwoœæ sygna³u
BURST zmieniaj¹c po³o¿enie trymera C18.
Efekt regulacji mo¿emy podobnie jak
w poprzednim przypadku obserwowaæ na
ekranie telewizora lub po do³¹czeniu pre-
cyzyjnego miernika czêstotliwoœci ustawia-
my czêstotliwoœæ 4433619 Hz.

Na koniec jeszcze jedna praktyczna

wskazówka. Generator mo¿na w prosty
sposób wyposa¿yæ w wy³¹cznik koloru wy-
korzystuj¹c w tym celu wyprowadzenie nr
20 uk³adu US5. Zwarcie tego wyprowa-
dzenia z mas¹ spowoduje przejœcie kodera
koloru w tryb NTSC, co objawi siê brakiem
koloru na ekranie telewizora pracuj¹cego
w standardzie PAL.
P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zali-
czeniem pocztowym. P³ytki i zaprogramo-
wane uk³ady EPROM 27C512-100 z do-
piskiem OBRAZ mo¿na zamawiaæ w redak-
cji PE.

Cena: p³ytka numer 441 - 7,35 z³

27C512-100 OBRAZ - 25,00 z³
+ koszty wysy³ki.

à

Mgr in¿. Tomasz Kwiatkowski

14

2/99

Konstrukcja mechaniczna
i uruchomienie

US1, US2 – 74HC590A

US3

– pamiêæ EPROM 27C512-100

z programem „OBRAZ”

US4

– 74HC157

US5

– MC 1377

US6

– 74LS04, 74AS04

US7

– 78L12

US8

– 78L05

T1

– BC 547B

PR1

– mostek prostowniczy GB 008

R12

– 20 W/0,125 W

R14

– 68 W/0,25 W

R10, R11 – 100 W/0,125 W

R13

– 220 W/0,125 W

R1, R2

– 330 W/0,125 W

R7

– 1 kW/0,125 W

R3

– 1,5 kW/0,125 W

R6, R9

– 2,2 kW/0,125 W

R4

– 3,3 kW/0,125 W

R8

– 10 kW/0,125 W

R5

– 39 kW/0,125 W

P1÷P3

– 1 kW TVP 1231

P5

– 4,7 kW TVP 1231

P4

– 47 kW TVP 1231

C18

– trymer 6/25 pF

C15, C16

– 220 pF/50 V ceramiczny

C8, C11

– 1 nF/25 V KSF–020–ZM

C10, C17

– 10 nF KSF–020–ZM

C14

– 22 nF/50 V ceramiczny

C9,

C27÷C29 – 47 nF/50 V ceramiczny

C1, C3,

C12, C13

– 100 nF/63 V MKSE–20

C21

– 100 nF/50 V ceramiczny

C2

– 220 nF/63 V MKSE–20

C20

– 220 nF/50 V ceramiczny

C4÷C7

– 10 mF/16 V

C26

– 10 mF/16 V tantalowy

C22, C25

– 100 mF/16 V

C19, C23

– 220 mF/16 V

Q1

– rezonator kwarcowy

3,276800 MHz

Q2

– rezonator kwarcowy

4,433619 MHz

p³ytka drukowana

numer 441

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne