CCIR Normu ve TV de Görüntünün Oluşumu

Bu çalışmamızda, bir televizyon ekranındaki görüntülerin oluşturulmasını ele alacağız. Böylece basit devrelerle de, tv ekranlarında istediğimiz grafikleri üretebileceğiz. Mesela bir papatya görüntüsünü osilatörler, bölücüler ve lojik kapılarla gerçekleştirebileceğiz. Burada tasarlanarak denenen devreler, bu noktadaki başlangıç bilgilerini oluşturmaktadır. Verilen devreler sonuçlara yaklaşık olarak ulaşmayı amaçlamıştır.

CCIR NORMU:

Satır sayısı: 625
Yatay satır frekansı: 15625 Hz
Resim tarama frekansı: 50 Hz (raster, düşey, resim tarama frekansı)
Saniyedeki resim sayısı: 25
Resim kenarları orantısı: 4/3
Resim modülasyonu: Negatif-AM
Video bant genişliği: 5 MHz
Kesilmiş alt kenar bant: 1,25 Hz
Siyahlık seviyesi: %75
Beyazlık Seviyesi: %10
Senkronlama seviyesi: %100
Ses modülasyonu: FM
Frekans kayması: (+,-) 50 KHz
Resim-ses taşıyıcı arasındaki uzaklık: 5,5 MHz
Kanal bantgenişliği uzaklığı: VHF = 7 MHz, UHF = 8 MHz

RESMİN OLUŞUM ZEMİNİ:

Resim sinyali bant genişliği frekansı 3-10,4 MHz arasındadır. CCIR sisteminde 5 MHz olduğuna göre, resim sinyali peryodu T=1/f = 1/5000000 = 0,2 µsn'dir. 1 µsn'deki resim elemanı sayısı = 1/T = 1/0,2 = 5 adet olur. Bir yaty hatta bir satır da denir. Bir satırın meydana gelebilmesi için geçen süre H = 1/15625 = 64 µsn'dir. 1 mikrosaniyede 5 resim elemanı ve bir satır 64 µsn'de meydanageldiğine göre: Bir satırdaki resim elemanı sayısı=5*64=320 adet olur.

Yatay detaydan başka düşey detay da vardır. Bir resim 625 yatay hat ile taranır. Bu hatlardan %6'sı karanlık olduğu için kullanılmaz. Böylece 625*0,06=38 hat kayba uğrar. Geriye 625-38=587 hat kalır. Yatay detayda (satırlarda) resim elemanlarının kullanılma alanları %70 kadardır. Böylece, bir resimde 587,5*0,70=410 yatay hat kullanılmış olur. Bir hatta 320 yatay detay olduğuna göre, bir resimde: 410*320=130.000 resim elemanı vardır.

RESMİN OLUŞUMU:

CCIR standardı yatay frekansı: 15625 Hz'dir. Saniyede 25 resim seçildiğine göre: 15625/25=625 satır vardır. Bir satırın meydana gelebilmesi demek, 1 siniyede 15625'in bir satıra düşen payı demektir. 1/16525=64 µsn (0,000064 sn) 625 satırlık ekranda sadece 625 satırın bir kere taranması ekranda sadece bir resmin oluşması demektir. Bunu için geçen süre 625*0,000064=0,04 sn'dir. 1 saniyede 25 remin tarandığını hesaplarsak 0,04*25=1 sn eder ki, böylece normal olarak resim anlaşılır hale gelir.

Düşey tarama frekansı 50 Hz'dir. Yani, 50 Hz'lik düşey frekansı ile 25 resim taranmış olur. 625 satır 25 kere taranmakla 1 saniyede 15625 Hz'lik yatay oluşur. Resmin oluşmuş olması için 625 satırlık 25 resmin bulunması durumunda 1 saniyede 625*25=15625 alan taranmış olur.

BİR RESİM SATIRININ OLUŞUMU:

Beyaz seviye: %10
Siyah seviye: %73
Karatma seviyesi: %75
Senkron pals seviyesi: %100
Görülebilir satır parçası: %82, 52.48 µsn
Boşluk palsı: %18
Senkron palsı: %8, 5,12 µsn
Ön siyah omuz palsı: %2, 1,28 µsn
Orta siyah omuz palsı: %8, 5,12 µsn
Yatay senkron darbesi: 5,8 µsn
Düşey senkron darbesi: 270 µsn

Bir resim satırının oluşumunun zaman, genlik grafiğini çizersek;



Şekil 1: Bir resim satırı. (t=zaman, E=genlik, gerilim (volt))

Şekli büyük görmek için tıklayınız.

Buraya kadar anlatılan CCIR normu ile, bir video sinyalini CRT (TV) tüplerinde kullanılabilinir hale getiren devre tasarlarsak;



Devreyi büyük görmek için tıklayınız.

Bu devre ile yukarıda anlatılan CCIR normlarının şartlarının yerine getirilmesi amaçlanmıştır. Temel amacımız, sürekli olarak gelen ve herhangibir işleme tabi tutulmamış video işaretinin CCIR normuna uygunlaştırılmasını sağlamaktır. 10MHz'lik kristal kontrollü osiltör ile karalı bir sinyal elde edilmeye çalışılmıştır. Bu frekans, bölücülerden geçerek ihtiyaç duyulan frekanslar elde edilmiştir. Gerekli zaman sürelerinin elde edilmesi için D Flip/Flop'lar kullanılmıştır. Bu devrede, teoriyi gerçekleştiriken gerçek zamanlara yaklaşılmaya çalışılmıştır.

Verilen video sinyali ise, oluşturulan basit osilatörlerden ve bölücülerden elde edilmiştir.

Bu devrede elde edilen görüntü ihtiyacı karşılayacak şekilde oluşmuştur. Uygulamada görülen kusur olarak, ekranın üstünde bulunan ilk satırın ilk yarısının görülemiyor olmasıydı ve bu durum düzeltilemedi.

Üzerinde çalışılan diğer devre ise kararsızlığına rağmen çalışdığı görülmüştür.



Devreyi büyük görmek için tıklayınız.

(Bu devrede bulunan R9 direnci eksiye de bağlanabilir.
N2 ve N4, gecikmeyi sağlamak için yeterli görülmüştür. Bu noktalarda bir sıkıntı oluşursa, R5, R6, R7 ve R8 dirençleri ve C3, C4, C5 ve C6 kondansatörlerinin değerleri değiştirilerek sorun giderilebilir. C3 ve C4 hiç bağlanmadığında dahi devre çalışmıştır.)

Bu devreyi bölümlersek:

1- Vertikal osilatörü
2- Horzantal osilatörü
3- Video osilatörü
4- Ekranın alt kısmındaki siyah beyaz 10 şerit için
5- HSYNC başlangıç palsı için
6- Ekranın üst kısmındaki siyah şerit için
7- Ekranın üst kısmındaki beyaz şerit için
8- Vertikal ile ekranın yatay bölünmesi için
9- Video sinyal giriş noktası

Bu devre ile TV ekranı yatay olarak ikiye bölündü. Alt kısımda 10 adet siyah ve beyaz şeritler oluştu. Üst kısımda ise, 6 ve 7 nolu uçlarla istenen siyah ve, veya beyaz şerit oluştu.

Bu devrede incelenen esas konu ise;

Bir resim satırında bulunan boşluk palsının oluşturulmasıdır. Bu ihtiyac, devrede bulunan video osilatörünün ürettiği frekansın, CD 4017 entegresi ile bölünmesi sonucunda elde edilen palsların kullanılmasından karşılanmıştır. Bu boşluk palsında bulunması gereken ön siyah, asıl senkron ve orta siyah omuzları önemsenmemiştir. Video osilatörünün frekansı, horzantal osilatörünün katları olarak hesaplanmalıdır.