Bài giảng Kỹ thuật truyền hình - Chương 5: Hệ màu PAL

Chương 5
HỆ MÀU PAL
 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.
 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 5o thì màu đã bị lạc sắc thái rồi à 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 fH nhưng không kể đến fv
 CẢI TIẾN HỆ PAL
1. Sóng tải phụ vẫn cùng tần số nhưng khác pha: 0o và 90o như NTSC nhưng qua hàng sau thì xanh vẫn giữ 0o, đỏ thì đảo pha 180o (so với hàng trên).
u
v
u
v
u
v
u
v
Phát đi
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 fH và fv
Với 	n = 284: n nguyên dương	m = 	 	0 < m < 1 
fv = 25Hz	fv: ước số của fv
4. Chọn fv = 50Hz và fH = 15625Hz
 MÃ HÓA PAL
R
(R-Y)
SAM
SAM
+
+90o
G
B
+
+
BURST
GATE
fH
PAL
VIDEO
Y
DELAY
0,7
v
(B-Y)
u
MATRIX
-90o
-135o
+135o
0,877
0,493
4,43(0)o
4,43(0)o
S1
S2
fH
Các nhận xét
Hệ PAL vẫn sử dụng phương pháp điều biên nén vuông góc như ở NTSC. 
Gốc pha 0o được dùng để điều biên nén tín hiệu sắc u (thay vì 33o như ở NTSC).
Pha +90o và -90o lần lượt từng dòng một để điều biên nén tín hiệu sắc v (thay vì lần lượt là 33o + 90o = 123o như NTSC).
Pha của Burst là +135o và -135o lần lượt cho từng dòng một tùy theo dòng đang truyền có pha là -90o hay +90o.
Burst
+135o
-90o
+90o
m’
u
v
m
Burst
-135o
Vậy 
v(+90o) ứng với B(-135o)
v(-90o) ứng với B(+135o)
Tín hiệu video tổng hợp của PAL cũng giống của NTSC.
 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
C+B
3,9MHz
4,43MHz
3,93MHz
Y
BPF
LPF
DELAY 0,7
Y+B+C
0
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)
Direct
Tín hiệu C 
hàng (n+1)

2u
‚
+
+
Delay line
Delay phase 
2v
Hàng (n+1)
Hàng n
Đảo pha 
hàng (n+1)
Mạch gồm 3 mạch gọi là bổ chính 3D
u
v
u
v
Delay line
+90o
-90o
u
v
Delay phase
 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)
Direct 
v
u
u
v
Delay line
= 2u	(xanh)
Tại mạch cộng 
u
Delay pha
u
Delay line
= 2v	(đỏ)
Tại mạch cộng ‚
Ta lấy được ở mạch cộng : 2{4,43(0o) + u}
Ta lấy được ở mạch cộng ‚: 2{4,43(90o) + 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(fSC + u)
2(fSC + v)
fsc(0o) + (B-Y)
C={4,43(0o) + (B – Y)} 
+{4,43(90o) + (R – Y)} 
fsc(±90o) + (R – Y) 
Nguyên lý làm việc của mạch
Trường hợp mạch cộng ‚ cho ra tín hiệu v có pha +90o thì ứng với Burst có pha (-135o). B(135o) 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 (-135o). Lúc đó cả 2 vế của chuyển mạch phải đóng xuống II và pha của đường tách sóng u sẽ là: (-135o) + (+135o) = 0o, còn pha của đường tách sóng v sẽ là 
(-135o) + (-135o) = -270o = 90o. Nghĩa là cùng pha với tín hiệu v(+90o) nên việc tách sóng đồng bộ mới tiến hành được.
Trường hợp mạch cộng ‚ cho ra tín hiệu v(-90o) ứng với B(+135o) Þ dao động thạch anh (4,43(+135o)) (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: (+135o) + (-135o) = 0o.
Còn pha của đường tách sóng v: (+135o) + (+135o) = 270o = 90o
Nghĩa là cùng pha với v(-90o) 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 fsc ra từ thạch anh - cùng pha với B) với pha của đường tách sóng v sau khi làm chậm pha một góc (-135o).
Nếu chuyển mạch đã đóng mở đúng, pha chậm lại (-135o) 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 Þ 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:
R - Y
G - Y
B - Y
90o
180o
(0,7 ÷ 0,79)µs
3,9MHz
Y
0
PAL VIDEO

‚
DELAY PHA
DET v
DET u
DIRECT
COLOR
IF
DELAY
LINE 64
+
+
fsc(0o) + 2u
fsc(90o) + 2v
LPF
MATRIX
OSC
I
II
BURST
GATE
PHASE
COMPA-
-RATOR
SWICH-
-CHING
-135o
+135o
4,43
A
I
II
0o
fH
fH