Tuesday, April 16, 2013

Blok Televisi Berwarna

gambar oleh : Dee

3.1 Fungsi Masing-masing Diagram Blok TV Berwarna
3.1.1 Penala
            Seperti pada gambar 2.5, penala terdiri dari penguat frekuwensi tinggi (penguat HF), pencampur dan osilator lokal. Dengan memakai pencampur dan osilator lokal itu gelombang TV dirubah menjadi sinyal frekuensi IF. Untuk dapat diterima banyak kanal TV oleh penerima TV, agar efektif dan ekonomis maka sebanyak mungkin rangkaian pada penala agar dapat menerima kanal-kanal TV. Maka dari itu dengan mempergunakan konverter (pengubah) frekuensi pada penala (tuner), gelombang-gelombang TV dirubah menjadi satu frekuensi yang disebut sinyal IF. Penguat HF (frekuensi tinggi) pada penala memperkuat gelombang TV maka perbandingan S/N (signal/noise) dapat diperbaiki.
3.1.2  Tingkat Penguat IF Gambar
            Sinyal IF gambar yang diambil dari pencampur (mixer) pada penala kemudian diperkuat sehingga gain serta respon frekuensinya cukup besar untuk penerima TV itu.
            Tingkat penguat IF gambar terdiri dati tiga hingga empat penguat transistor dan mempunyai penguatan (gain) sekitar 1000. Tegangan AGC (Automatic Gain Control/pengatur penguatan otomatis) diberikan pada penguat IF itu, sama halnya seperti yang diberikan pada penguat HF di rangkaian penala, sedemikian sehingga output tegangan pada penguat IF itu selalu konstan walaupun tegangan inpunya berubah-ubah. Karakteristik respon frekuensi total dari penguat IF diperlihatkan pada gambar 2.7, gelombang-gelombang lain yang tidak dibutuhkan dibuang dan gelombang pembawa suara yang mungkin mengganggu gambar karena adanya interferensi pelayangan, besarnya diredam secukupnya. Karena pembawa suara itu dibuang setelah melalui tingkat detektor video maka pembawa suara itu diambil terlebih dulu sebelum detektor video tersebut dan diberikan ke rangkaian detektor suara 5,5 MHz. Juga sinyal input untuk rangkaian AFT (Automatic Fine Tuning/penalaan halus otomatis) diambil dari rangkaian IF.



3.1.3  Detektor Video
            Sinyal video komposit dari output penguat IF gambar dideteksi  oleh detektor video. Biasanya digunakan sebuah dioda detektor untuk mendeteksi video itu karena iya mempunyai sifat linieritas yang baik dan juga distorsinya kecil.
            Sinyal video komposit terdiri dari sinyal luminan, sinyal krominan dan sinyal sinkronisasi. Untuk menghasilkan gambar yang bagus tidak diperlukan sinyal suara; bahkan sinyal suara itu agak mengganggu karena adanya interferensi pelayangan. Beberapa penjebak frekuensi (frequency trap) disetel pada frekuensi sinyal suara yang dipasang pada penguat IF dan detektor video agar komponen suara diredam (penjebak frekuensi berfungsi membuang frekuensi yang tidak dikehendaki).

3.3.4  Penguat video
            Penguat video berfungsi menguatkan sinyal luminan yang berasal dari detektor video agar mempunyai kekuatan yang cukup untuk menggerakkan tabung gambar. Dari rangkaian ini sinyal sinkronisasi dan sinyal krominansi dikeluarkan dan masing-masing diberikan kepada rangkaian pemroses berikutnya.
            Agar dapat dihasilkan gambar berwarna yang baik pada tabung gambar , sinyal luminan dari detektor video diperkuat oleh penguat video kira-kira seratus kali dan ditunda 1 µs oleh rangkaian tunda. Juga ada rangkaian pengatur kontras dan rangkaian ABL (Automatic Brighness Level) untuk melindungi rangkaian tegangan tinggi terhadap muatan lebih yang disebabkan oleh kuat cahaya yang berlebihan pada tabung gambar.
3.3.5  Rangkaian AGC
            Bila kekuatan gelombang TV berubah-ubah dan agar sinyal yang dimasukkan ke detektor video itu konstan maka pada penguat HF dan penguat IF harus dapat diatur secara otomatis dengan rangkaian AGC. Bila kekuatan gelombang yang diterima lemah maka penguatan penguat HF dibuat maksimum dan hanyalah penguatan penguat IF yang diatur oleh rangkaian AGC. Bila kekuatan gelombang TV yang diterima lebih besar dari pada harga tertentu, penguatan HF juga diatur oleh rangkaian AGC itu. Pada umumnya digunakan rangkaian AGC tipe tertunda.
            Ada tiga cara untuk membuat tegangan pengontrol AGC. Pertama adalah tipe AGC harga rata-rata, yang bekerja dengan harga rata-rata dari output detekror video. Kedua adalah tipe AGC harga puncak yang bekerja dengan harga puncak dari pulsa sinkronisasi. Dan ketiga adalah “AGC terkunci (keyed)” yang berkerja dengan harga puncak terkunci selama perioda pulsa pengulasan horizontal.
3.3.6  Rangkaian Defleksi Sinkronisasi
Rangkaian defleksi sinkronisasi dapat dibagi dalam empat bagian yaitu rangkaian sinkronisasi, rangkaian defleksi vertikal, rangkaian defleksi horisontal dan rangkaian pembangkit tegangan tinggi.
1.        Rangkaian Sinkronisasi
            Dengan rangkaian sinkronisasi, sinyal sinkronisasi dapat dipisahkan dari sinyal video komposit dan kemudian diperkuat. Sinyal sinkronisasi horisontal dipisahkan dari sinyal sinkronisasi vertikal  dengan menggunakan rangkaian pemisah frekuensi. Tiap sinyal sinkronisasi masing-masing diberikan pada rangkaian defleksi horizontal dan vertikal. Rangkaian penghilang noise dipasang untuk mencegah gangguan sinkronisasi oleh noise yang berupa pulsa-pulsa.
2.        Rangkaian Defleksi Vertikal
            Terdiri dari rangkaian pembangkit gelombang gigi gergaji, rangkaian penguat dan rangkaian output. Rangkaian pembangkit gelombang gigi gergaji disinkronisasikan dengan sinyal sinkronisasi vertikal dan membangkitkan gelombang gigi gergaji  50 Hz. Sinyal ini kemudian diperkuat sehingga mendapatkan daya yang cukup agar kumparan defleksi vertikal mampu menyimpangkan berkas elektron pada tabung ke arah  vertikal.
3.        Rangkaian Defleksi Horisontal
            Pada defleksi horizontal dibuat arus listrik yang berbentuk gigi gergaji frekuensi 15625 Hz  dialirkan ke kumparan defleksi horisontal agar dapat menyimpangkan berkas elektron tabung kearah horisontal.
            Sinkronisasi horizontal lebih mudah terganggu oleh adanya noise yang berupa pulsa-pulsa daripada sinkronisasi vertikal. Maka disediakan rangkaian AFC (Automatic Frequency Control) untuk membandingkan frekuensi dari sinyal sinkronisasi dengan frekuensi gelombang bentuk gigi gergaji yang dibangkitkan oleh rangkaian defleksi horizontal dan memperbaiki frekuensi yang berselisih. Karena defleksi horizontal itu memerlukan daya yang besarnya seratus kali lebih besar dari pada daya untuk defleksi vertikal maka dengan memakai rangkaian yang direncanakan spesial dengan penguat output yang terdiri dari transistor, dioda dan lain-lainnya dapat dicapai efisiensi tinggi.
4.        Rangkaian Pembangkit Tegangan Tinggi
            Pada bagian ini pembangkit tegangan tinggi membangkitkan tegangan tinggi untuk mensuplay tegangan tinggi pada  anoda tabung gambar. Pulsa flyback horisontal dari defleksi horisontal dalam rangkaian ini diperbesar dengan menggunakan transformator flyback. Pulsa yang diperbesar itu kemudian disearahkan dengan menggunakan penyearah pendobel dan dihasilkan output tegangan tinggi searah (DC).
3.3.7  Rangkaian Pembangkit Kembali Sinyal Warna
Rangkaian pembangkit kembali sinyal warna biasanya terdiri dari rangkaian pemroses sinyal sub pembawa warna, rangkaian sinkronisasi warna, rangkaian demodulasi warna dan rangkaian output sinyal warna.
1.    Rangkaian pemroses sub pembawa warna
            Sinyal sub pembawa warna dipisahkan dari sinyal TV berwarna komposit yang diambil dari penguat no.1 dengan memakai rangkaian pembangkit kembali sinyal warna ini; komponen (B-Y) dari sinyal sub pembawa warna disebut sinyal U dan komponen (R-Y) dari sinyal sub pembawa warna yang disebut sinyal V didapatkan sebagai sinyal output rangkaian itu.
            Sinyal sub pembawa warna dipisahkan dari sinyal TV komposit dengan transformator band-pass (band frekuensi 4,43 ± 0,5 MHz) dan diperkuat dengan penguat band-pass. Sinyal sub pembawa warna yang mengandung sinyal U dan sinyal V; polaritas sinyal V berubah setiapa garis pengulasan horizontal.
2.        Rangkaian sinkronisasi warna
            Di dalam rangkaian sinkronisasi warna, sinyal burs sinkronisasi warna dikeluarkan dari sinyal video komposit TV berwarna yang datang dari penguat band-pass, dan dengan menggunakan sinyal burs sebagai standar (patokan) dapat dihasilakan sub pembawa warna 4,43 MHz yang diperlukan untuk “rangkaian switch pengubah polaritas” dan juga untuk “modulator sinyal warna”. Sinyal burs sinkronisasi warna itu kemudian diberikan pada osilator 4,43 MHz dan detektor fasa ID (identifikasi).
3.        Demodulator sinyal warna
            Dengan menggunakan demodulator warna, maka sinyal-sinyal perbedaan warna  didemodulasikan dari sinyal U dan V. Pada sistem demodulasi ini  ketiga sinyal perbedaan warna didemodulasi langsung dari sinyal-sinyal sub pembawa warna. Artinya dari dua sinyal; perbedaan warna (B-Y) dan (R-Y) mula-mula dihasilkan dengan mendemodulasi masing-masing sinyal dari sinyal sub pembawa warna U dan V, kemudian sinyal (G-Y) dihasilkan dengan mengkombinasikan kedua sinyal perbedaan warna  (sinyal B-Y dan  R-Y). Untuk lebih jelasnya digambarkan sebagai berikut:


1.        Rangkaian output sinyal warna
            Di dalam rangkaian output sinyal warna, tiga buah sinyal perbedaan warna yang berasal dari demodulator dan sinyal luminan yang berasal dari penguat video dicampur sehingga ketiga sinyal warna primer merah, hijau dan biru dapa dihasilkan. Ke tiga sinyal tersebut diperkuat sehingga mendapatkan amplituda tegangan yang cukup untuk menggerakkan tabung gambar berwarna (sekitar 90 Vp-p). Sistem penggerak ini disebut metoda penggerak warna primer”, karena tabung gambar berwarna digerakkan oleh tiga warna primer, seperti terlihat pada gambar 2.9 (a). Pada metoda penggerak sinyal perbedaan warna seperti terlihat pada gambar 2.9 (b), tabung gambar berwarna digerakkan oleh tiga buah perbedaan sinyal warna dan tiga buah sinyal luminan melalui elektroda-elektroda yang berlainan dan mereka dikombinasikan menjadi R, G dan B dalam tabung gambar berwarna.
3.3.8  Rangkaian Suara
            Dalam rangkaian suara, ertama-tama dideteksi sinyal pembawa IF suara yang mempunyai frekuensi pembawa 5,5 MHz, sama dengan selisih antara frekuensi gelombang gambar TV berwarna dengan gelombang suara (pembawanya), kemudian diperkuat oelh rangkain suara. Kemudian sinyal suara dideteksi oleh detektor modulator FM (frekuensi Modulasi).
1.        Detektor 5,5 MHz
            Dalam TV berwarna bila pembawa suara 5,5 MHz dicampur dengan sinyal video maka timbul interferensi pelayangan (beat) sebesar 1070 kHz pada gambar yang diterima. Untuk mencegahnya, pembawa suara dihilangkan sebelum detektor video. Pembawa suara diambil dari tingkat di muka detektor video. Dalam hal ini digunakan detektor 5,5 MHz.
2.        Penguat IF suara
            Sinyal IF gambar yang mengandung pembawa suara dideteksi oleh detektor 5,5 MHz menjadi sinyal IF suara dan kemudian oelh penguat IF suara diperkuat dan dibatasi amplitudanya.
3.        Detektor FM
            Karena sinyal suara ditransmisikan dengan pembawa modulasi frekuensi (FM), maka mula-mula harus dirubah dahulu menjadi pembawa yang dimodulasi amplituda kemudian sinyal suaranya dapat dideteksi dengan detektor amplituda. Cara lain yang lebih lazim yaitu dengan rangkaian detektor FM yang disebut rangkaian detektor rasio, dengan rangkaian detektor yang telah diperbaiki slopenya (kemiringannya). Pada waktu ini karena adanya kemajuan IC digunakan rangkaian detektor diferensial puncak.
4.        Rangkaian deempasis
Pada umumnya, dalam transmisi modulasi frekuensi daerah respon frekuensi tinggi sinyal pemodulasi rasio S/N nya rusak (berharga rendah). Untuk mengatasi keadaan tersebut maka pada pemancar digunakan daerah frekuensi tinggi sinyal-suara-pemodulasi dengan modulasi yang lebih kuat. Sebaliknya pada penerima untuk mengoreksi karakteristik modulasi itu harus digunakan rangkaian deempasis.
3.3.9  Rangkaian Penstabil Penerimaan Gelombang TV dan Rangkaian Penyetel Pembantu
            Ada rangkaian pembantu yaitu AGC dan AFT. Sebagai rangkaian-rangkaian penyetel pembantu yaitu antara lain: rangkaian penyetel konvergensi, rangkaian penyetel keseimbnagan putih, rangkaian pengontrol fokus dan rangkaian pengoreksi pinkusen (mengkeret).
 1.        AFT (Automatic Fine Tuning)
            Dengan AFT, frekuensi pembawa gambar dari penguat IF gambar diatur otomatis untuk mendapatkan harga 38,9 MHz seperti ditunjukkan pada gambar 2.10. Tegangan pengatur AFT diambil dari detektor FM yang mendeteksi penyimpangan dari harga 38,9 MHz. Tegangan pengontrol AFT ini difeed-backkan ke osilator lokal pada penala yaitu diberikan pada dioda kapasitansi variabel yang dipergunakan untuk mengatur frekuensi lokal.

1.        Rangkaian Penyetel Konvergensi
            Dengan menggunakan rangkaian penyetel konvergensi tiga berkas elektron dikontrol oleh sinyal-sinyal warna primer agar masing-masing dapat mengenai titik-titik fosfor yang benar (R.G.B) setelah melauli pelat shadow-mask. Ada dua macam penyetel konvergensi yaitu penyetel konvergensi statis untuk daerah tengah tabung gambar dan penyetel konvergensi dinamis untuk daerah pinggir tabung gambar. Konvergensi statis penyetelan dilakukan dilakukan dengan magnit permanen yang disebut magnet penyetel konvergensi statis. Pada konvergensi dinamis penyetelan dilakukan dengan rangkaian penyetel konvergensi dinamis yang dijalankan oleh arus listrik yang berbentuk parabola dan gigi gergaji yang dihasilkan dari rangkaian defleksi vertikal dan horizontal.
2.        Rangkaian Penyetel Keseimbangan Putih
            Pada penerima TV berwarna terdapat tiga berkas elektron yang mewakili tiga warna primer, merah, hijau dan biru yang diemisikan oleh tiga buah penembak-elektron dan mengenai titik-titik fosfor pada tabung gambar berwarna. Kuantitas ketiga berkas elektron itu harus diatur secara benar. Dengan mempergunakan rangkaian penyetel keseimbangan putih, gambar diatur sehingga mendapat gambar hitam putih yang benar bila penerima TV menangkap siaran pemancar hitam putih. Keseimbangan putih pada tabung gambar berwarna disetel oleh rangkaian penyetel keseimbangan putih. Yaitu penyetelan pada sinyal penggerak dan juga pada tegangan layar.
3.        Rangkaian Penyetel Tegangan Fokus
            Dengan memberikan tegangan pemfokus pada elektroda-pemfokusan pada tabung gambar berwarna maka terjadi lensa elektrostatis pada elektroda-pemfokusan dan elektroda anoda sehingga berkas elektron yang diemisikan dari penembak elektron difokuskan sehingga membentuk gambar yang baik dan tajam pada tabung gambar berwarna.
            Ada dua macam penembak elektron yang menggunakan tegangan pemfokusan, yaitu tipe unipotensial dan bipotensial. Tipe unipotensial biasanya digunakan pada penerima TV berwarna ukuran kecil.
 4.        Rangkaaian Pengkoreksi Pinkusen (bentuk seperti bantal jarum)
            Karena layar fosfor tabung gambar berwarna hampir datar dan hampir tidak berbentuk permukaan bola sedang titik tengah bola berimpit dengan pusat defleksi berkas elektron. Jarak dari pusat defleksi (di mana berkas didefleksikan) ke layar fosfor pada bagian pinggir layar lebih jauh daripada pada bagian tengah layar fosfor itu, oleh karena itu berkas elektron pada sudut layar seharusnya lebih banyak didefleksikannya maka dihasilkan distorsi pinkusen pada raster.
            Dengan mengatur besarnya arus defleksi pada defleksi berkas elektron, distorsi raster pinkusen dapat dikoreksi. Rangkaiannya disebut rangkaian pengkoreksi distorsi raster pinkusen, yang terdiri dari rangkaian pengkoreksi distorsi pinkusen horizontal.
3.3.10  Catu Daya
            Catu daya DC  pada penerima TV berwarna dihasilakn dari penyearahan tegangan AC jala-jala dan juga dari penyearahan pulsa flayback defleksi horizontal. Gambar 2.11 menunjukkan diagram blok sistem catu daya tersebut.