Tài liệu Tivi màu sony kv- 1485mt

Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội. Khoa học kỹ thuật đóng một vai trò quan trọng.Với bất kỳ lĩnh vực hoạt động nào của con người cũng cần đến thông tin.Vì vậy trong vài thập kỷ gần đây đã có sự bùng nổ về thông tin đã và đang chuyển sang kỷ nguyên công nghệ thông tin. Ở Việt Nam, trong nhưng năm gần đây, không chỉ ở thành thị mà còn nông thôn vùng sâu, vùng xa thông tin đều đến được .Tivi đã trở thành một phương tiện giải trí cũng như la phương tiện cập nhập thông tin. Có thể nói lịch sử phát triển của tivi đi đôi với sự phát triển trình độ của con người. Nhằm đáp ứng các yêu cầu về thông tin, rất nhiều hãng đã tập trung vào nghiên cứu và phát triển hệ thống tivi ngày càng tân tiến,mang lại sự hài lòng cho người sử dụng.Trong đó, SONY, một hãng điện tử lớn ở Việt Nam, đã thực sự làm hài lòng người dùng bằng chính công nghệ tiên tiến của mình. Quá trình thực tập và tham khảo các tài liệu nghiên cứu về tivi màu SONY đã giúp em thấy rõ được phần nào những lợi ích mà ti ti màu SONY mang lại cho người sử dụng. Do đó trong đề tài này em chủ yếu nghiên cứu tổng quan về tivi màu SONY KV1485MT. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa điện tử viễn thông, đặc biệt là thầy TRƯƠNG VĂN MỘC đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Với thời gian có hạn, nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo cũng của các bạn sinh viên. Em xin chân thành cám ơn. Sinh viên: Nguyễn Văn Dũng Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 1 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................................................1 MỤC LỤC.................................................................................................................................................2 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ......................................................................................................................11 BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT.........................................................................................................................12 CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH.................................................................................................13 1.1. Nguyên lý truyền hình đen trắng................................................................................................13 1.1.1. Nguyên lý truyền hình..................................................................................13 1.1.2. Nguyên lý truyền hình ảnh...........................................................................13 1.2. Nguyên lý truyền hình màu........................................................................................................13 1.2.1. Hệ truyền hình màu cơ bản .........................................................................13 1.2.2. Hệ thống thiết bị thu màu.............................................................................15 1.2.3. Kết Luận:.....................................................................................................16 1.5. Hệ truyền hình NTSC ..................................................................................................................19 1.6. Hệ truyền hình SECAM...............................................................................................................20 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ TIVI MÀU SONY KV-1485........................................................................22 2.2. Giải thích hoạt động và nhiệm vụ chức năng của các khối trên sơ đồ........................................23 2.3. Mạch nguồn................................................................................................................................24 2.4. Mạch vi xử lý...............................................................................................................................28 2.5. Mạch tạo quét dòng mành.........................................................................................................32 2.6. Mạch tín hiệu chói.....................................................................................................................35 2.7. Mạch tín hiệu trung tần hình và trung tần tiếng.........................................................................39 2.8. Bộ kênh......................................................................................................................................43 2.9. Hệ màu PAL................................................................................................................................46 Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 2 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng 2.10. Hệ màu NTSC 4.43....................................................................................................................50 2.11. Hệ màu NTSC 3.58....................................................................................................................51 2.12. Hệ màu SECAM.........................................................................................................................52 CHƯƠNG 3 : MỘT SỐ LOẠI MÀN HÌNH HIỆN NAY.................................................................................54 3.1. Màn hình CRT.............................................................................................................................54 3.2. Màn hình LCD.............................................................................................................................55 3.2.1. Một số khái niệm........................................................................................56 Ánh sáng phân cực: theo lý thuyết sóng ánh sáng của Huyghen, Fresnel và Maxwell, ánh sáng là một loại sóng điện từ truyền trong không gian theo thời gian. Phương dao động của sóng ánh sáng là phương dao động của từ trường và điện trường (vuông góc với nhau). Dọc theo phương truyền sóng, phương dao động của ánh sáng có thể lệch nhau một góc tuỳ ý. Xét tổng quát, ánh sáng bình thường có vô số phương dao động khác nhau. Ánh sáng phân cực là ánh sáng chỉ có một phương dao động duy nhất, gọi là phương phân cực.............................................56 • Kính lọc phân cực: là loại vật liệu chỉ cho ánh sáng phân cực đi qua. Lớp vật liệu phân cực có một phương đặc biệt gọi là quang trục phân cực. Ánh sáng có phương dao động trùng với quang trục phân cực sẽ truyền toàn bộ qua kính lọc phân cực. Ánh sáng có phương dao động vuông góc với quang trục phân cực sẽ bị chặn lại. Ánh sáng có phương dao động hợp với quang trục phân cực một góc 0<φ<90 sẽ truyền một phần qua kính lọc phân cực. Cường độ ánh sáng truyền qua kính lọc phân cực phụ thuộc vào góc hợp bởi phương phân cực của ánh sáng và quang trục phân cực của kính lọc phân cực...........................................................56 • Tinh thể lòng: được phát hiện bởi một nhà thực vật người áo năm 1888. Khi nói đến khái niệm tinh thể, ta thường liên tưởng tới vật chất ở thể rắn và có một cấu trúc hình học trong không gian nhất định. Tuy nhiên với tinh thể lỏng thì khác. Tinh thể lỏng không có cấu trúc mạng tinh thể cố định như các vật rắn, mà các phân tử có thể chuyển động tự do trong một phạm vi hẹp như một chất lỏng. Các phân tử trong tinh thể lỏng liên kết với nhau theo từng nhóm và giữa các nhóm có sự liên kết và định hướng nhất định, làm cho cấu trúc của chúng có phần giống cấu trúc tinh thể. Vật liệu tinh thể lỏng có một tính chất đặc biệt là có thể làm thay đổi phương phân cực của ánh sáng truyền qua nó, tuỳ thuộc vào độ xoắn của các chùm phân tử. Độ xoắn này có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào hai đầu tinh thể lỏng...........................................................................................................56 Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 3 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng Hình13....................................................57 3.2.2. Các lớp cấu tạo màn hình LCD....................................................................57 Quay trở lại cấu tạo màn hình tinh thể lỏng. Màn hình tinh thể lỏng được cấu tạo bởi các lớp xếp chồng lên nhau. Lớp dưới cùng là đèn nền, có tác dụng cung cấp ánh sáng nền (ánh sáng trắng). Đèn nền dùng trong các màn hình thông thường, có độ sáng dưới 1000cd/m2 thường là đèn huỳnh quang. Đối với các màn hình công cộng, đặt ngoài trời, cần độ sáng cao thì có thể sử dụng đèn nền xenon. Đèn nền xenon về mặt cấu tạo khá giống với đèn pha bi-xenon sử dụng trên các xe hơi cao cấp. Đèn xenon không sử dụng dây tóc nóng sáng như đèn Vonfram hay đèn halogen, mà sử dụng sự phát sáng bởi nguyên tử bị kích thích, theo định luật quang điện và mẫu nguyên tử Bo. Bên trong đèn xenon là hai bản điện cực, đặt trong khí trơ xenon trong một bình thuỷ tinh thạch anh. Khi đóng nguồn, cấp cho hai điện cực một điện áp rất lớn, cỡ 25 000V. Điện áp này vượt ngưỡng điện áp đánh thủng của xenon và gây ra hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực. Tia lửa điện sẽ kích thích các nguyên tử xenon lên mức năng lượng cao, sau đó chúng sẽ tự động nhảy xuống mức năng lượng thấp và phát ra ánh sáng theo định luật bức xạ điện từ. Điện áp cung cấp cho đèn xenon phải rất lớn, thứ nhất để vượt qua ngưỡng điện áp đánh thủng để sinh ra tia lửa điện, thứ hai để kích thích các nguyên tử khí trơ lên mức năng lượng đủ cao để ánh sáng do chúng phát ra khi quay trở lại mức năng lượng thấp có bước sóng ngắn. Lớp thứ hai là lớp kính lọc phân cực có quang trục phân cực dọc, kế đến là một lớp tinh thể lỏng được kẹp chặt giữa hai tấm thuỷ tinh mỏng, tiếp theo là lớp kính lọc phân cực có quang trục phân cực ngang. Mặt trong của hai tấm thuỷ tinh kẹp tinh thể lỏng có phủ một lớp các điện cực trong suốt. ..................................................58 Ta xét nguyên lý hoạt động của màn hình LCD với một điểm ảnh con: ánh sáng đi ra từ đèn nền là ánh sáng trắng, có vô số phương phân cực. Sau khi truyền qua kính lọc phân cực thứ nhất, chỉ còn lại ánh sáng có phương phân cực dọc. Ánh sáng phân cực này tiếp tục truyền qua lớp tinh thể lỏng. Nếu giữa hai đầu lớp tinh thể lỏng không đựơc đặt một điện áp, các phân tử tinh thể lỏng sẽ ở trạng thái tự do, ánh sáng truyền qua sẽ không bị thay đổi phương phân cực. Ánh sáng có phương phân cực dọc truyền tới lớp kính lọc thứ hai có quang trục phân cực ngang sẽ bị chặn lại hoàn toàn. Lúc này, điểm ảnh ở trạng thái tắt...........................................59 Hình 14.......................................................59 Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 4 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng 3.2.3.Cấu tạo một điểm con...................................................................................59 Nếu đặt một điện áp giữa hai đầu lớp tinh thể lỏng, các phân tử sẽ liên kết và xoắn lại với nhau. Ánh sáng truyền qua lớp tinh thể lỏng đựơc đặt điện áp sẽ bị thay đổi phương phân cực. Ánh sáng sau khi bị thay đổi phương phân cực bởi lớp tinh thể lỏng truyền đến kính lọc phân cực thứ hai và truyền qua được một phần. Lúc này, điểm ảnh được bật sáng. Cường độ sáng của điểm ảnh phụ thuộc vào lượng ánh sáng truyền qua kính lọc phân cực thứ hai. Lượng ánh sáng này lại phụ thuộc vào góc giữa phương phân cực và quang trục phân cực. Góc này lại phụ thuộc vào độ xoắn của các phân tử tinh thể lỏng. Độ xoắn của các phân tử tinh thể lỏng phụ thuộc vào điện áp đặt vào hai đầu tinh thể lỏng. Như vậy, có thể điều chỉnh cường độ sáng tại một điểm ảnh bằng cách điều chỉnh điện áp đặt vào hai đầu lớp tinh thể lỏng. Trước mỗi điểm ảnh con có một kính lọc màu, cho ánh sáng ra màu đỏ, xanh lá và xanh lam.Với một điểm ảnh, tuỳ thuộc vào cường độ ánh sáng tương đối của ba điểm ảnh con, dựa vào nguyên tắc phối màu phát xạ, điểm ảnh sẽ có một màu nhất định. Khi muốn thay đổi màu sắc của một điểm ảnh, ta thay đổi cường độ sáng tỉ đối của ba điểm ảnh con so với nhau. Muốn thay đổi độ sáng tỉ đối này, phải thay đổi độ sáng của từng điểm ảnh con, bằng cách thay đổi điện áp đặt lên hai đầu lớp tinh thể lỏng. Một nhược điểm của màn hình tinh thể lỏng, đó chính là tồn tại một khoảng thời gian để một điểm ảnh chuyển từ màu này sang màu khác (thời gian đáp ứng – response time). Nếu thời gian đáp ứng quá cao có thể gây nên hiện tượng bóng ma với một số cảnh có tốc độ thay đổi khung hình lớn. Khoảng thời gian này sinh ra do sau khi điện áp đặt lên hai đầu lớp tinh thể lỏng đựoc thay đổi, tinh thể lỏng phải mất một khoảng thời gian mới có thể chuyển từ trạng thái xoắn ứng với điện áp cũ sang trạng thái xoắn ứng với điện áp mới. Thông qua việc tái tạo lại màu sắc của từng điểm ảnh, chúng ta có thể tái tạo lại toàn bộ hình ảnh. ............................................................................................................................... 60 3.3. Màn hình Plasma........................................................................................................................60 Plasma: Plasma là một trong các pha (trạng thái) của vật chất. Ở trạng thái plasma, vật chất bị ion hoá rất mạnh, phần lớn các phân tử hoặc nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân, các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt nhân. Ứng dụng đặc tính này của plasma, người ta đã chế tạo ra màn hình plasma................................60 Ở trạng thái bình thường, các ion dương và electron chuyển động hỗn loạn. Vận tốc tương đối của chúng so với nhau không lớn. Khi đặt khí plasma vào giữa hai điện cực, điện trường tác dụng lên các hạt mang điện sẽ làm cho chúng chuyển động có hướng: các electron bị hút về phía cực dương, các ion dương bị hút về Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 5 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng phía cực âm. Trong quá trình chuyển động ngựoc chiều nhau như vậy, các hạt mang điện va chạm vào nhau với vận tốc tương đối rất lớn. Va chạm sẽ truyền năng lượng cho các electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử khí, làm cho các electron này nhẩy lên mức năng lượng cao hơn, sau một khoảng thời gian rất ngắn, các electron sẽ tự động chuyển xuống mức năng lượng thấp hơn và sinh ra một photon ánh sáng theo định luật bức xạ điện từ. Trong màn hình plasma, người ta sử dụng khí xenon hoặc khí neon. Các chất khí này khi bị kích thích sẽ phát ra tia cực tím, không nhìn được trực tiếp bằng mắt thường, nhưng có thể gián tiếp tạo ra ánh sáng khả kiến.........................................................................................................61 ............................................................................................................................... 62 Hình 15 : các lớp màn plasma................................................................................62 Cũng giống như màn hình LCD, màn hình Plasma cũng có cấu tạo từ các điểm ảnh, trong mỗi điểm ảnh cũng có ba điểm ảnh con thể hiện ba màu đỏ, xanh lá, xanh lam. Mỗi điểm ảnh là một buồng kín, trong đó có chứa chất khí xenon hoặc neon. Tại mặt trước của buồng có phủ lớp phôt pho. Tại hai đầu buồng khí cũng có hai điện cực. Khi có điện áp được đặt vào hai điện cực, chất khí bên trong buồng kín sẽ bị ion hoá, các nguyên tử bị kích thích và phát ra tia cực tím. Tia cực tím này đập vào lớp phôt pho phủ trên mặt trước của buồng kín sẽ kích thích chất phôt pho, làm cho chúng phát sáng. Ánh sáng phát ra sẽ đi qua lớp kính lọc màu đặt trước mỗi buồng kín và cho ra một trong ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá, xanh lam. Phối hợp của ba ánh sáng này từ ba điểm ảnh con trong mỗi điểm anh sẽ cho ra màu sắc của điểm ảnh. Nhược điểm chủ yếu của màn hình Plasma so với màn hình LCD là chúng không hiển thị được một độ phân giải cao như màn hình LCD có cùng kích thước. Điều này do trong màn hình LCD, mỗi điểm ảnh con chỉ cần một lớp tinh thể lỏng khá bé cũng có thể thay đổi phương phân cực của ánh sáng một cách dễ dàng, từ đó tạo điều kiện để chế tạo các điểm ảnh với kích thước bé, tạo nên một số lượng lớn điểm ảnh trên một đơn vị diện tích (độ phân giải cao). Còn với màn hình Plasma, mỗi điểm ảnh con thực chất là một buồng kín chứa khí. Thể tích của lượng khí chứa trong một buồng kín này phải đạt một giá trị nhất định để có thể phát ra bức xạ tử ngoại đủ mạnh khi bị kích thích lên trạng thái plasma. Chính vì thế, kích thước một điểm ảnh của màn hình Plasma khá lớn so với một điểm ảnh của màn hình LCD, dẫn đến việc với cùng một diện tích hiển thị, số lượng điểm ảnh của màn hình Plasma ít hơn LCD, đồng nghĩa với độ phân giải thấp hơn.................................................................................................................63 Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 6 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng 3.4. Màn hình thế hệ mới : LED display và Laser TV...........................................63 Nếu như khoảng vài năm trước đây, màn hình tinh thể lỏng và màn hình Plasma được coi là hai định dạng màn hình thế hệ mới, thay thế cho màn hình CRT đã quá cũ kĩ. So với màn hình CRT, màn hình tinh thể lỏng và plasma có những ưu điểm vượt trội: kích thước nhỏ gọn, kiểu dáng ấn tượng, thiết kế tấm phẳng, và có thể chế tạo được những màn hình với kích thước khổng lồ. Màn hình tinh thể lỏng, plasma, kết hợp với công nghệ truyền hình độ nét cao HDTV đang mở ra một kỉ nguyên mới trong lĩnh vực nghe nhìn, giải trí. Nhưng, không dừng lại ở đó, trong khi màn hình tinh thể lỏng và plasma đang từng bước chiếm lĩnh thị trường, thì tin tức về những thế hệ màn hình mới, với ưu điểm vượt trội hơn đã xuất hiện. Màn hình LED và Laser đang được coi là hai định dạng màn hình thế hệ mới, sau kỉ nguyên LCD và Plasma. Chiếm ưu thế so với màn hình CRT truyền thống bởi nhiều ưu điểm, nhưng màn hình LCD và Plasma cũng có những nhược điểm không thể chối cãi. Thời gian đáp ứng, góc nhìn và độ tương phản luôn là điểm yếu chết người của màn hình LCD trong bất cứ cuộc cạnh tranh nào với những loại màn hình khác. Mặc dù công nghệ sản xuất tấm panel màn hình ngày càng phát triển, nhưng do đặc tính kĩ thuật của màn hình LCD, sẽ không có một cải tiến nào có thể xoá bỏ hoàn toàn những nhược điểm của loại màn hình này. Với màn hình plasma, độ phân giải, khó khăn khi sản xuất những màn hình kích thước bé, giá thành cao là những nhược điểm lớn. Một cách tổng quát, tại mảng đồ hoạ cao cấp, màn hình tinh thể lỏng và plasma vẫn chưa thể cung cấp một chất lượng hình ảnh, độ chân thực màu sắc như những màn hình CRT truyền thống. Đánh vào những điểm yếu đó của, màn hình LED và Laser ra đời, kết hợp được ưu điểm của màn hình tinh thể lỏng, plasma là kích thước nhỏ gọn, kiểu dáng đẹp, và của màn hình CRT là chất lượng hình ảnh tuyệt hảo.................................64 Nhược điểm của màn hình LCD và Plasma, bắt nguồn từ chính cấu tạo của hai loại màn hình này. Để tạo ra được màu sắc tại mỗi điểm ảnh, cần phải tổng hợp màu sắc từ ba điểm ảnh con. Màu sắc của ba điểm ảnh con này có được nhờ lọc màu từ ánh sáng trắng phát ra từ đèn nền. Việc lọc được chính xác ba màu xanh lá, xanh lam, đỏ là không hề dễ dàng. Rất khó để chế tạo được những kính lọc màu hoàn hảo, có thể lọc được toàn bộ ánh sáng, chỉ cho một ánh sáng đơn sắc đi qua. Bao giờ cũng có một lượng nhỏ những ánh sáng đơn sắc có màu khác lọt qua được kính lọc màu. Chính những ánh sáng lọt qua ngoài mong muốn này khiến cho màu sắc của mỗi điểm ảnh con không đạt độ chính xác tuyệt đối, dẫn đến việc hiển thị màu sắc tại điểm ảnh cũng không chính xác. Hơn nữa, nhược điểm này còn khiến Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 7 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng phổ màu mà màn hình LCD cùng với Plasma có khả năng tái tạo là không lớn. Một màn hình LCD với panel TN chỉ có khả năng hiển thị thực 262 000 màu sắc, ngay cả với panel PVA cao cấp, cũng chỉ hiển thị được 16.7 triệu màu. So với phổ màu mà mắt người cảm nhận được, khả năng hiển thị màu sắc của màn hình LCD và Plasma chỉ đạt 35-40%...........................................................................................65 Hai loại màn hình thế hệ mới, LED và Laser, về cấu tạo chung cũng tương tự như màn hình LCD và Plasma, bao gồm các điểm ảnh, mỗi điểm ảnh cũng có ba điểm ảnh con, mỗi điểm ảnh con hiển thị một màu cơ bản trong hệ màu RGB. Tuy nhiên, khác với màn hình tinh thể lỏng và plasma, màn hình LED và Laser không sử dụng phương pháp lọc ánh sáng từ ánh sáng đèn nền để cho ra ánh sáng đơn sắc, mà sử dụng phương pháp phát trực tiếp ra ánh sáng có bước sóng mong muốn. Nhờ việc phát ra trực tiếp ánh sáng đơn sắc, mỗi điểm ảnh con sẽ cho ra một màu sắc chính xác, và màu sắc tổng hợp hiển thị tại mỗi điểm ảnh cũng chính xác. Màn hình LED và Laser đang trong giai đoạn nghiên cứu nên hầu như rất ít nhà sản xuất công bố các đặc tính kĩ thuật, nguyên lý chi tiết, nhưng về cơ bản có thể phân tích hoạt động của hai loại màn hình trên như sau:.......................................................65 3.4.1. Màn hình LED.............................................................................................65 Màn hình LED, hiện đang được hỗ trợ phát triển bởi tập đoàn SAMSUNG. LED – Light emitting Diode, điôt phát quang, là một loại điốt bán dẫn có khả năng phát ra ánh sáng khả kiến, cũng như các loại bức xạ hồng ngoại và tử ngoại. Cấu tạo của LED gồm hai khối bán dẫn, một khối loại p, và một khối loại n ghép với nhau. Khi đặt một điện áp thuận vào hai đầu LED, lỗ trỗng trong khối bán dẫn p và electron trong khối bán dẫn n chuyển động về phía nhau. Tại mặt tiếp xúc xảy ra một số tương tác giữa lỗ trống và electron. Trong quá trình tương tác này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng khả kiến hoặc các bức xạ điện từ khác như tia hồng ngoại, tử ngoại. Bước sóng của ánh sáng khả kiến phát ra phụ thuộc vào mức năng lượng được giải phóng. Mức năng lượng được giải phóng phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử của chất làm bán dẫn. Ngày nay, nhờ nghiên cứu về vật liệu bán dẫn, con người có thể chế tạo được những LED có khả năng phát ra màu sắc như mong muốn, trong đó có ba màu cơ bản của hệ màu RGB là xanh, xanh lá, đỏ. ............................................................................................................................... 66 Hình 16: 3 mau co ban cua LED1.................................................................66 Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 8 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng Ứng dụng LED trong việc sản xuất màn hình, mỗi điểm ảnh sẽ được cấu tạo từ ba LED: xanh, xanh lá, đỏ. Nhờ điều chỉnh cường độ sáng của từng LED, có thể thay đổi cường độ sáng tỉ đối của ba LED so với nhau, nhờ đó tạo ra màu sắc tổng hợp tại mỗi điểm ảnh. Khi muốn điểm ảnh tắt, chỉ cần tắt toàn bộ 3 LED là có thể thu được màu đen tuyệt đối, không gặp phải hiện tượng màu đen không chân thực do lộ sáng từ đèn nền như với màn hình LCD............................................................66 3.4.2. Màn hình Laser............................................................................................67 Màn hình Laser đang được coi là công nghệ màn hình thế hệ mới nhiều triển vọng nhất, được hỗ trợ phát triển bởi Mitsubishi. Laser là viết tắt của cụm: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, khuếch đại ánh sáng bằng các phát xạ kích thích. Ánh sáng laser phát ra cũng dựa trên nguyên lý bức xạ điện từ, tuy nhiên có nhiều tính chất đặc biệt so với ánh sáng thông thường. Ánh sáng laser có cường độ mạnh là laser được tạo thành từ chất rắn. Một chất rắn thích hợp, khi nhận được kích thích từ bên ngoài, các electron bên trong sẽ nhảy lên mức năng lượng cao hơn, sau đó lại nhanh chóng chuyển về mức năng lượng thấp hơn và giải phóng một photon ánh sáng. Photon này bay ra, chuyển động trong lòng khối chất rắn, lại va chạm với những nguyên tử khác, kích thích electron của nguyên tử này lên trạng thái cao hơn, sau khi nhảy xuống trạng thái thấp lại tiếp tục phát ra một photon khác. Cứ như vậy tạo ra một phản ứng dây chuyền, càng ngày càng giải phóng ra nhiều photon. Tại một đầu của khối chất rắn có gắn một gương bán mạ. Photon gặp gương này sẽ đi ra ngoài, tạo thành tia Laser. Các photon của tia laser, do có cùng tần số, cùng pha, lại chuyển động song song với nhau nên tia laser có năng lượng rất lớn, lại được tập trung trong một diện tích nhỏ. Một đặc điểm quan trọng của tia laser, là các photon của nó sinh ra từ phản ứng dây chuyền, nên năng lượng của các photon giống nhau tuyệt đối, dẫn đến bước sóng của tia laser là đồng nhất tuyệt đối.........................................................................................................67 Một màn hình laser, yêu cầu phải có ba tia laser với ba màu sắc xanh, xanh lá, đỏ. Hiện nay, mới chỉ có tia laser đỏ (còn gọi là laser hồng ngọc) là phổ biến và có khả năng ứng dụng trong sản xuất màn hình, còn laser xanh và xanh lá, do có năng lượng cao hơn nên gần như không thể tạo được trong điều kiện hoạt động của một màn hình. Thay vào đó, phải sử dụng một quá trình biến đổi tần số để thu được laser có tần số cao hơn tần số của tia laser gốc. Quá trình này gọi là Second Harmonic Generation, lợi dụng sự tương tác của các photon với vật liệu phi tuyến đặc biệt để kết hợp năng lượng vào một photon mới, có năng lượng gấp đôi photon ban đầu, hay có bước sóng nhỏ bằng một nửa. Second Harmonic Generationi được tìm ra vào năm 1961, một thời gian sau khi các nhà khoa học tìm được phương Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 9 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng pháp tạo ra tia laser đỏ bằng hồng ngọc. Nhờ phương pháp này, có thể tạo ra được laser xanh và laser xanh lá.....................................................................................68 Màn hình laser, với nguyên lý hoạt động dựa vào việc phát ra các tia laser thay cho việc dùng đèn cường độ cao (HID: high intensity discharge) trong các màn hình projector, có nhiều ưu điểm so với các loại màn hình hiện nay như có khả năng tái tạo lại một phổ màu rất rộng với độ chính xác màu sắc cao (có thể đạt đến hơn 90% phổ màu mà mắt người có thể cảm nhận), tiêu thụ ít năng lượng hơn màn hình LCD hay Plasma, kích thước gọn nhẹ, tuổi thọ lâu (có thể lên đến hơn 50000 giờ). Màn hình Laser đang được nhanh chóng hoàn thiện trong việc nghiên cứu, có khả năng sẽ ra mắt vào cuối năm 2007, và dần phổ biến vào nửa sau năm 2008 và đầu 2009. Theo dự đoán, một khi đưa vào sản xuất ở quy mô lớn, giá thành của màn hình Laser sẽ rẻ hơn rất nhiều so với giá màn hình LCD và Plasma hiện tại, có thể chỉ bằng một nửa..............................................................................................68 3.5. Màn hình SED.............................................................................................................................68 Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 10 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 11 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt NTSC Tên Tiếng Anh Nationnal Television System Committee SECAM Sequentiel Couluer amemoire Tên tiếng Việt Uỷ ban hệ truyền hình quốc gia Tuần tự màu có bộ nhớ orgaiation Internition Radio and Television Tổ chức phát thanh và truyền hình quốc tế Thay đổi pha từng dòng FFC Phase Alternative Line Federal Communication Commission VTR Video tape recorder VCR Video Cassette Recorder máy ghi băng từ máy ghi băng video, máy ghi hình UHF Ultra high frequency Tần số cao IF Intermediate frequency Trung tần LCD liquid crystal display màn hình tinh thể lỏng LED light emitting diode đi-ốt phát quang CRT cathode ray tube ống tia catôt HID high intensity discharge Tần số cao LCD Liquid-crystal display Màn hình tinh thể lỏng LED Light emitting Diode Surface-conduction electronemitter display điôt phát quang Màn hình phát xạ điện tử dẫn bề mặt OIRT PAL SED Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT Ủy ban thông tin bang 12 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH 1.1. Nguyên lý truyền hình đen trắng 1.1.1. Nguyên lý truyền hình A, Các tham số hình ảnh • Độ chói trung bình: Mỗi điểm ảnh đều có độ chói riêng để cấu thành toàn bộ ảnh trong truyền hình đen trắng người ta truyền đi tín hiệu đặc trung co độ chói của mỗi điểm ảnh. • Mầu sắc: Màu sắc của mỗi phần tử ảnh, tham số này chỉ cần thiết đối với truyền hình màu. • Hình phẳng: Truyền hình là bức hình phẳng theo không gian 2 chiều, truyền từng điểm ảnh lần lượt theo chiều ngang và chiều dọc, chiều ngang gọi là quét dòng chiều dọc gọi là quét mành. • Ảnh động: Truyền hình là truyền đi các bức ảnh động, để mắt người cảm nhận sự chuyển động là liên tục thì truyền đi số bức ảnh sao cho thấy mắt không thấy sự nhấp nháy của ảnh. 1.1.2. Nguyên lý truyền hình ảnh Người ta không truyền toàn bộ bức hình mà truyền đi lần lượt từng dòng từ trên xuống như ta đọc một quyển sách. 1.2. Nguyên lý truyền hình màu 1.2.1. Hệ truyền hình màu cơ bản Hệ thống truyền hình màu cơ bản là hệ thống truyền hình đồng thời truyền ba tín hiệu màu riêng biệt của tín hiệu hình Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 13 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng +) Hệ thống phát truyền hình màu Đèn quang R Khuyếch đại KR Điều chế FR R 1 3 G Đèn quang G Khuyếch đại KG Điều chế Đèn quang B Khuyếch đại KB Điều chế Máy phát fow FG Kinh lọc màu B FB Hình 1. Hệ thống thiết bị phát tín hiệu màu. fG fR DR DG fB DB Hình 2. Phổ của tín hiệu truyền hình màu. Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 14 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng Hình 1 là sơ đồ khối của thiết bị tín hiệu màu, một kênh truyền đi cho cả ba tín hiệu màu. Một thấu kính thu nhận ánh sang đồng màu sắc của cảnh vật đưa tới kính lưỡng sắc 1. Kính lưỡng sắc 1, phản chiều màu lơ (B) và truyền đi màu đỏ (R) và màu lục (G). Kính lưỡng sắc 3 phản chiếu màu đỏ (R) và truyền đi mà lục (G) Gương phản chiếu 2 và 4: phản chiếu ánh sáng màu lơ (B) và màu đỏ (R) Do hệ thống kính lưỡng sắc và gương phản chiếu đã phân tích ánh sáng màu sắc của ảnh thành ba phần màu cơ bản đưa tới 3 kính lọc màu, kính lọc màu (R) chỉ cho màu đỏ qua (còn các thành phần khác thì hấp thụ ). Kính lọc màu (G) chỉ cho màu lục qua và kính lọc màu (B) chỉ cho màu lơ qua. Ánh sáng của ba màu cơ bản R, G, B được truyền tới đèn quang điện. Đèn quang điện có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu quang (ánh sang màu R, G, B) thành tín hiệu điện tương ứng với 3 màu cơ bản Fr, Fg, Fb. Để khuyếch đại tín hiệu màu lên đủ lớn, sau đó được đưa vào điều chế biên độ 3 tần số sóng mang cao tần đã điều biên được tới bộ cộng và được tần phổ như trên. 1.2.2. Hệ thống thiết bị thu màu Là sơ đồ khối của thiết bị thu tín hiệu, Ăngten mầu thu nhận được tín hiệu cần thu có tần sóng mang Fov qua các tầng khuyếch đại cao tần. Đổi tần, khuyếch đại trung tần và tách sóng. Ta lấy ra được dải tần của khuếch đại truyền hình màu. Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 15 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng Ăng ten Lọc fR KĐCD đổi tần KĐTT tách sóng Tách sóng R Lọc FG Lọc fB KĐR R Tách sóng G KĐG Tách sóng B KĐB Thấu kính G B Hình 3. sơ đồ khối máy thu hình màu Tín hiệu của kênh truyền hình màu được đưa ra bộ lọc, khuyếch đại, lọc dải để lấy riêng ra ba tấn số mang màu đã điều chế Fr, Fg, Fb. Tần số mang màu được đưa đến bộ tách sóng để lấy ra 3 tín hiệu màu riêng biệt R, G, B. Tín hiệu màu được khuyếch đại và cung cấp cho 3 đèn màu tương ứng, ánh sáng của đèn màu trên màn ảnh và tái tạo lại cảnh vật màu sắc. 1.2.3. Kết Luận: Hệ thống truyến hình màu ở trên không có đường truyền chói Y riêng biệt. Do đó không đáp ứng được khi thu chương trình truyền hình đen trắng . Dải thông tin của tín hiệu màu khá rộng (19MHz) do đó không phù hợp với đường truyền đen trắng (dải thông khoảng 6MHz). Để thực hiện được tính kết hợp giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng ta phải tạo ra một đường truyền, độ chói Y riêng biệt và nét dải thông của tín hiệu màu 6MHz để phù hợp với dải thông của tín hiệu đen trắng. Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 16 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng 1.3. Tín hiệu chói Y: Đặc tính của màu gồm 2 yếu tố: sắc và độ chói của một điểm màu thay đổi nhưng tỷ lệ giữa chúng không thay đổi. Dựa vào các đường thực nghiệm hình vẽ độ nhạy của mắt đối với ánh sáng màu, ta định độ chói Y (tín hiệu độ chói Y chính là tín hiệu trong truyền hình đen trắng) theo các màu sơ cấp được tính bằng biểu thức sau: Y = 0,30R + 0,59G + 0,11 B Đối với màu trắng thì R= G= B= 1 do đó Y= 1 Đối với mầu đen thì R= G= B= 0 do đó Y= 0 Từ biểu thức trên ta có thể tạo được độ chói Y từ 3 màu cơ bản bằng mạch ma trận như hình. 1 R R1 G R2 B R3 Hình 4. Mạch ma trận tạo tín hiệu độ chói. R Để thực hiện biểu thức trên ta phải chọn linh kiện theo yêu cầu của điều kiện sau: (R/R1) = 0, 30 (R/R2) =0, 59 (R/R3) = 0, 11 * Ghi chú: Trong phần này đơn giản các ký hiệu trong công thức ta gọi Y là độ chói, Uy là điện áp chói. R: là tín hiệu màu đỏ, điện áp tín hiệu màu đỏ (Ur) G: là tín hiệu màu lục, điện áp tín hiệu màu lục (Ug) Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 17 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng B: là tín hiệu màu lơ, điện áp màu lơ (Ub) 1.4. Tín hiệu hiệu số màu : Để đảm bảo tính kết hợp giữa hệ thống truyền hình màu và hệ thống truyền hình đen trắng, trong hệ thống truyền hình màu. Để đơn giản ta không truyền đi thông tin tín hiệu màu cơ bản R, G, B mà truyền tín hiệu “Hiệu số màu”: (R-Y); (GY); (B-Y) với cách truyền này, khi thu chương trình đen trắng thì R, G, B và Y có biên độ như nhau nếu các tín hiệu “hiệu số màu bằng 0”, do đó chỉ còn thông tin về độ chói Y. Trong thực tế ta không cần truyền cả 3 thông tin tín hiệu “Hiệu số màu” với độ chói Y mà chỉ cần truyền đi thông tin độ chói Y và tín hiệu “Hiệu số màu” (R-Y) và (B – Y), với cách truyền này nhằm giảm nhiễu do tính hiệu màu sinh ra trên ảnh truyền hình đên trắng hoặc trên các mảng trắng của ảnh màu. Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 18 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng Máy ảnh màu + f(R-Y) + f(B-Y) Đảo pha + Máy phát Fow +Y Ma trận fy Hình 5. Hệ thống máy phát tín hiệu màu Hình trên là sơ đồ khối phát tín hiệu “Hiệu số màu”, máy ảnh mà “Camera” thu nhận ánh sáng màu sắc của ảnh vật đưa qua hệ thống quang học “kính lưỡng sắc, gương phản chiếu, kính lọc màu…” Để phân tích màu cảnh vật thành 3 màu cơ bản R, G, B và sau đó biến đổi từ tín hiệu quang thành tín hiệu điện , nhờ vậy đầu ra của máy ảnh màu ta lấy được điện áp của 3 màu sơ cấp R, G, B hay ( U R Ug, Ub ) ba tín hiệu này qua mạch ma trận và đầu ra của mạch ma trận ta lấy được điện áp tín hiệu chói Y Đưa tín hiệu độ chói Y và ba tần số các tần điều chế đưa tớ bộ cộng và được tín hiệu màu tổng hợp ( T ). Điện áp tín hiệu màu tổng hợp (T) điều chế vào tần số sóng mang do máy phát tạo ra, kết quả ta có tín hiệu màu tổng hợp điều chế cao tần đưa tới ăng ten phát tạo ra, kết quả có tín hiệu màu tổng hợp điều chế vào tần số sóng mang do máy phát tạo ra, kết quả tín hiệu màu tổng hợp điều chế cao tần đưa tới ăng ten phát và phát ra không gian. 1.5. Hệ truyền hình NTSC NTSC là chữ viết tắt của cụm từ Nationnal Television System Committee (Uỷ ban hệ truyền hình quốc gia), hệ NTSC tính theo tiêu chuẩn Fcc. Đây là hệ truyền hình màu đồng thời. Hai tín hiệu màu E1, EQ đều truyền cùng một lúc tín hiệu chói Ey theo phương thức điều chế vuông góc trên một sóng mang phụ có hai thành phần vuông góc với nhau. Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 19 Báo cáo tốt nghiệp cao đẳng Hệ NTSC là nền tảng của hệ PAL, SECAM… Hệ NTSC chỉ cần một song mang phụ mà có khả năng mang đồng thời hai tín hiệu màu này, thì phía phát dùng công thức điều chế vuông góc và phía thu dùng mạch tách sóng đồng bộ. 1.6. Hệ truyền hình SECAM SECAM: Sequentiel Couluer amemoire - Tuần tự màu có bộ nhớ. Hệ này theo tiêu chuẩn OIRT (orgaiation Internition Radio and Television-Tổ chức phát thanh và truyền hình quốc tế). Hệ SECAM đã trải qua nhiều phương pháp cải tiến nâng cao chất lượng truyền màu do đó nó có các tên sau: SECAM I, SECAM II, SECAM IIIA, SECAMIIIB, SECAMIV, SECAMIIIB-Optimal, Vì nó đã trở thành hệ truyền hình màu SECAM chính thức. Đến nay hệ SECAM IIIB được sử dụng phổ biến, hệ SECAM IIIB tín hiệu chói Ey truyền được tất cả các dòng, còn hai tín hiệu màu DR, DB truyền lần lượt theo dòng quét trên hai sóng mang phụ có tần số trung tần là for, fob tương ứng theo phương thức điều tần. Hệ SECAM IIB truyền lần lượt tín hiệu màu DR và DB để tránh nhiều giao thoa giữa chúng trên đường truyền và phương pháp điều tần DR và DB vào hai song mang phụ for và fob do đó méo pha nhỏ, nhược điểm chủ yếu là không phủ được tần số song mang màu phụ nên có hiện tượng nhiễu trên khi thu chương trình truyền hình đen trắng, có hiện tượng nhấp nháy ở các dòng kế tiếp nhau tại các vùng bão hoà. 1.7. Hệ truyền hình màu PAL: PAL: Là chữ viết tắt của cụm từ Phase Alternative Line- Thay đổi pha từng dòng, hệ màu PAL ra đời ở Tây Đức theo tiêu chuẩn FFC (Federal Communication Commission) - Ủy ban thông tin bang. Sinh viên : Nguyễn Văn Dũng – Lớp K3DT 20