Giáo trình Kỹ thuật truyền hình - Chương 5: Hệ màu PAL

58

Chương 5

HỆ MÀU PAL

5.1 ĐẠI CƯƠNG

Hệ PAL viết tắt của chữ PHASE ALTERNATIVE LINE tức là đảo pha theo

từng dòng một. Năm 1962 giáo sư tiến sĩ người Đức-Walter Bruch và các đồng sự

của ông ở hãng TELEFUNKEN (Đức) nêu các khuyết điểm của hệ NTSC và đề

nghị một hệ cải tiến PAL. Năm 1966 hệ PAL được chính thức phát sóng trên kênh

CCIR (5,5MHz) ở Tây Đức.

5.2 KHUYẾT ĐIỂM CỦA NTSC

1. Tín hiệu sóng tải phụ bị lệch pha qua các tầng khuếch đại (chẳng hạn mạch có

R, L, C). Chỉ cần sai 5^othì màu đã bị lạc sắc thái rồi  cần phải chỉnh TINT.

2. Trên thực tế cho dù hai sóng tải phụ vuông góc nhưng vẫn có sự tương tác nhẹ

giữa hai màu đi chung nên màu kém nguyên chất.

3. Sóng tải phụ tránh được hoạ tần f_Hnhưng không kể đến f_v

5.3 CẢI TIẾN HỆ PAL

1. Sóng tải phụ vẫn cùng tần số nhưng khác pha: 0^ovà 90^onhư NTSC nhưng qua

hàng sau thì xanh vẫn giữ 0^o, đỏ thì đảo pha 180^o(so với hàng trên).

u

v

Phát đi

u

v

Do sự lệch pha cùng chiều nên ở máy thu, nếu đảo pha 1 tín hiệu để cộng

với tín hiệu ở hàng đó thì độ sai pha tự khử nhau.

2. Mặc dù hai màu vẫn đi chung trong hệ PAL nhưng người ta giảm màu xanh chỉ

còn 0,493 và màu đỏ còn 0,877. PAL định lại hai tín hiệu màu:

u(xanh) = 0,493 (B - Y)

v(đỏ) = 0,877 (R - Y)

3. Chọn sóng tải phụ tránh các hài tần của f_Hvà f_v

3MHz  f_s (n  m)f_H f_v 5MHz

1

 f_sc (284  )f_H 25Hz  283,75f_H 25Hz  283,75 :15625  25  4,433618MHz

4

 f_sc 4,43MHz

59

1

4

Với n = 284: n nguyên dương

f_v= 25Hz f_v: ước số của f_v

m =

0 < m < 1



4. Chọn f_v= 50Hz và f_H= 15625Hz

5.4 MÃ HÓA PAL

DELAY

0,7s

Y



C₁

(R-Y)

0,877

v

R

SAM



G

C

PAL

VIDEO

MATRIX

+



C₂

B

(B-Y)

0,493

u

BURST

GATE

f_H

S₁

S₂

4,43(0)^o

+90^o

-90^o

-135^o

+135^o

f_H

Các nhận xét

 Hệ PAL vẫn sử dụng phương pháp điều biên nén vuông góc như ở NTSC.

 Gốc pha 0^ođược dùng để điều biên nén tín hiệu sắc u (thay vì 33^onhư ở

NTSC).

 Pha +90^ovà -90^olần lượt từng dòng một để điều biên nén tín hiệu sắc v

(thay vì lần lượt là 33^o+ 90^o= 123^onhư NTSC).

 Pha của Burst là +135^ovà -135^olần lượt cho từng dòng một tùy theo

dòng đang truyền có pha là -90^ohay +90^o.

m

Vậy

v



C₁



C

v(+90^o) ứng với B(-135^o)

Burst



v(-90^o) ứng với B(+135^o)

+135^o

C₂

+90^o

-90^o

u

Burst

-135^o

m’

60

Tín hiệu video tổng hợp của PAL cũng giống của NTSC.

5.5 MẠCH GIẢI MÃ PAL

Giả sử đã tách sóng hình ở máy thu PAL, lấy ra tín hiệu video tổng hợp.

1. Việc đầu tiên: là tách Y ra khỏi màu C

0

3,9MHz

Y

DELAY

0,7s

LPF

Y+B+C

4,43MHz

BPF

C+B

3,93MHz

4,93MHz

2. Việc thứ hai: là tách Burst ra khỏi màu C:

Hoàn toàn giống như trường hợp hệ NTSC

3. Việc thứ ba: xử lý triệt sai pha cho sóng màu:

(PHASE COMPENSATOR CIRCUIT)

Mạch gồm 3 mạch gọi là bổ chính 3D

Hàng (n+1)

Direct



Tín hiệu C

hàng (n+1)

Delay line

+

2u

2v

Hàng n



+

Delay phase

Đảo pha

hàng (n+1)

v

+90^o

u

-90^o

Delay line

Delay phase

v

Tín hiệu C hàng n

Tín hiệu C hàng (n+1) C khi đảo pha hàng (n+1)

Delayline của hàng (n + 1) là hàng n

Delay pha của hàng (n + 1) là đảo pha hàng (n + 1)

Tại mạch cộng 

v

Delay line

u

= 2u (xanh)

Direct

v

61

Tại mạch cộng 

Delay line

Delay pha

= 2v (đỏ)

u

Ta lấy được ở mạch cộng : 2{4,43(0^o) + u}

Ta lấy được ở mạch cộng : 2{4,43(

90^o) + v}



 Sau khi lấy ra ở tầng bổ chính pha 2 tín hiệu 2u và 2v ta phải hoàn lại hệ

số cũ để có lại (B - Y) và (R - Y)

2(f_SC+ u)

f_sc(0^o) + (B-Y)

2,1

K 

2

C={4,43(0^o) + (B – Y)}

+{4,43(

90^o) + (R – Y)}

1,2 1 0,877

+



2(f_SC+ v)

1,2

K 

2

f_sc(±90^o) + (R – Y)

2,11 0,493

Nguyên lý làm việc của mạch

 Trường hợp mạch cộng  cho ra tín hiệu v có pha +90^othì ứng với Burst

có pha (-135^o). B(135^o) này kích mạch dao động thạch anh 4,43 làm đầu ra của bộ

dao động này có tín hiệu sin 4,43 và pha là (-135^o). Lúc đó cả 2 vế của chuyển

mạch phải đóng xuống II và pha của đường tách sóng u sẽ là: (-135^o) + (+135^o) =

0^o, còn pha của đường tách sóng v sẽ là

(-135^o) + (-135^o) = -270^o= 90^o. Nghĩa là cùng pha với tín hiệu v(+90^o) nên việc

tách sóng đồng bộ mới tiến hành được.

 Trường hợp mạch cộng  cho ra tín hiệu v(-90^o) ứng với B(+135^o) 

dao động thạch anh (4,43(+135^o)) (do Burst điều khiển).

Lúc đó cả hai vế của chuyển mạch phải đóng lên phía trên (vị trí I). Pha của đường

tách sóng u là: (+135^o) + (-135^o) = 0^o.

Còn pha của đường tách sóng v: (+135^o) + (+135^o) = 270^o= 90^o

Nghĩa là cùng pha với v(-90^o) nên việc tách sóng đồng bộ mới tiến hành được.

Để chuyển mạch Switching đóng mở đúng như vị trí vừa nói ở trên thì người ta

đem so pha B (hay f_scra từ thạch anh - cùng pha với B) với pha của đường tách

sóng v sau khi làm chậm pha một góc (-135^o).

62

Nếu chuyển mạch đã đóng mở đúng, pha chậm lại (-135^o) của đường tách sóng v

sẽ trùng với pha của Burst, điện áp ra mạch so pha = 0 và không tác động để sửa

sai cho mạch Switching.

Ngược lại nếu có sai  sự lệch pha giữa hai ngõ vào của mạch so pha sẽ làm xuất

hiện điện áp kích vào bộ chuyển mạch làm bộ này lật trạng thái để sửa lại cho

đúng.

Từ đó ta có mạch giải mã PAL video:

0

3,9MHz

(0,7 ÷ 0,79)µs

PAL VIDEO

LPF

Y

180^o

COLOR

IF

DELAY

PHA

B - Y

G - Y

R - Y

MATRIX

f_sc( 

90^o) + 2v





DET v

+

DELAY

 90

LINE 64

f_sc(0^o) + 2u



s

DET u

0^o

DIRECT

I

+135^o

-135^o

OSC

4,43

II

I

BURST

GATE

A

f_H

II

f_H

PHASE

COMPA-

-RATOR

SWICH-

-CHING

135^O