Pesawat Penerima Televisi

Rangkaian-rangkaian Televisi menggunakan tiga sinyal, termasuk kroma untuk Televisi berwarna. Salah satu adalah sinyal pembawa suara FM bersama suatu sinyal audio untuk pengeras suara. Yang paling penting adalah sinyal pembawa gambar AM, yang dimodulasi dengan sinyal video untuk tabung gambar. Pada pesawat penerima berwarna, sinyal ketiga adalah sinyal kroma sebesar 3.58 MHz dengan warna yang dimultipleksi yang merupakan bagian dari sinyal pembawa gambar. Berkenaan dengan sinyal-sinyal bidang frekuensi dasar, pesawat penerima memerlukan sinyal-sinyal audio, video luminasi dan video berwarna.

Disamping rangkaian sinyal, penerima televisi memiliki rangkaian-rangkaian defleksi horisontal dan vertikal untuk menghasilkan raster pemayaran. Ahirnya, sekali gambar berada dalam raster, diperlukan penyelarasan. Penyelarasan defleksi mencakup pulsa-pulsa vertikal (V) dan horisontal (H) yang mengontrol waktu rangkaian pemayaran guna mempertahankan gambar tetap berada pada raster.

Bagian Fungsional untuk Sinyal

Pesawat penerima pada dasarnya adalah sebuah rangkaian superheterodin. Sebuah tingkat osilator lokal dalam penyetala RF atau bagian depan (front end) melakukan pelayangan dengan sinyal RF hingga turun ke frekuensi tengah untuk penguat IF. Kemudian semua sinyal RF pada stasiun-stasiun yang berbeda diubah menjadi nilai-nilai IF yang sama dari penerima. Nilai-nilai IF standar pada penerima-penerima Televisi adalah: 45,75 MHz untuk sinyal pembawa gambar IF dan 41,25 MHz untuk sinyal pembawa suara IF.

Sinyal Suara (Sound signal)

Keluaran detektor video adalah sinyal suara 4,5 MHz. Sinyal ini dihasilkan oleh suatu proses pengheterodinan kedua dimana sinyal suara IF pada 41,25 MHz melakukan pelayangan terhadap pembawa gambar IF pada 45,75 MHz. Selisih frekuensi adalah 45,75 - 41,25 = 4,5 MHz. Suara 4,5 MHz masih merupakan suatu sinyal FM dengan modulasi frekuensi yang asli, tetapi dengan frekuensi tengah yang lebih rendah.

Keluaran Detektor Video

Detektor merupakan sebuah dioda semikonduktor kecil, tetapi karena penyearahan (Rectification), menghasilkan sinyal berikut :

1. Sinyal video komposit untuk penguat video yang menggerakkan tabung gambar. Disamping itu, penguat video membekali sinyal untuk pemisah penyelarasan (Sync separator) yang melepas pulsa-pulsa penyelarasan dari sinyal video komposit dan sinyal untuk rangkaian pengontrol penguatan otomatis (AGC – automatic gain control) yang mengontrol penguatan tingkat RF dan IF.

2. Sinyal kroma 3,58 MHz digunakan dalam rangkaian-rangkaian berwarna dari pesawat penerima Televisi berwarna.

3. Sinyal suara FM 4,5 MHz digandengkan ke bagian suara IF 4,5 MHz.

Lintasan Sinyal Video (Video signal path)

Sinyal video untuk tabung gambar mengontrol arus berkas dan dengan demikian mengontrol terangnya bintik pemayaran sebagai akibatnya, modulasi intensitas dari berkas menghasilkan kembali informasi gambar. Penguat Video mengembangkan tegangan sinyal yang cukup yakni 200 Vp-p untuk menggerakkan tabung gambar dari cut-off untuk hitam dan kemudian mendekati tegangan katoda kisi nol pada putih puncak.

Lintasan Sinyal Penyelarasan (Sync signal path)

Pemisah penyelarasan adalah sebuah rangkaian penguat yang dipertahankan dalam cut-off tetapi dibuat berkonduksi ketika pulsa-pulsa penyelarasan muncul. Sinyal masukan adalah sinyal video komposit dari penguat video. Keluarannya berupa penyelarasan terbuka, untuk pemayaran V dan juga H, tanpa informasi gambar.

Bagian Fungsional untuk Penyelarasan dan Defleksi

Kita dapat meninjau osilator defleksi V atau H sebagai titik awal untuk defleksi. Masing-masingh adalah sebuah rangkaian osilator “ free-running”., yang menghasilkan keluaran dengan atau tanpa sinyal masukan. Tetapi masukan penyelarasan digunakan untuk mengontrol frekuensi osilator. Keluaran osilator menggerakkan sebuah penguat daya, yang bekerja sebagai sebuah generator pemayar untuk menghasilkan sejumlah arus pemayaran gigi gergaji yang diperlukan di dalam kumparan gandar defleksi.

Osilator Defleksi

Kapasitor C mengisi tahanan R dari tegangan catu searah (dc), sementara Transistor Q1 di cut-off. Transistor Q1 tidak tidak berkonduksi sebab ia tidak memiliki bias maju (Forward bias).

Penyelarasan Osilator Defleksi

Osilator defleksi horisontal tidak dipicu secara langsung, karena derau akan berinterferensi dengan penyelarasan, sebab penyelarasan H tidak dapat diintegrasikan seperti penyelarsan V. Sebaliknya, sinyal penyelarasan terpisah dipasang ke sebuah lup pengunci fase (Phase lock loop atau PLL) untuk pengontrolan frekuensi horisontal secara otomatis (HAFC – Horizontal automatic frequency control).

Arus Pemayaran dalam Gandar (Scanning current in the yoke)

Keluaran osilator haruslah diperkuat guna menghasilkan arus yang memadai dalam kumparan-kumparan pemayaran. Menghasilkan keluaran daya yang dibutuhkan adalah fungsi dari penguat defleksi vertikal dan penguat defleksi horisontal. Untuk pemayaran V pada 60 Hz, kumparan defleksi sebagian besar adalah resistif, tetapi untuk pemayaran H pada 15.750 Hz, kumparan defleksi memberikan suatu beban induktif, sebab perubahan-perubahan yang tajam dalam arus menghasilkan nilai tegangan induksi diri yang besar.

Arus Pemayaran Vertikal

Reaktansi induktif dari kumparan defleksi vertikal pada 60 Hz adalah kecil dibandingkan dengan tahanan efektif. Penguat vertikal menghasilkan arus gigi gergaji dalam kumparan-kumparan pemayaran V, dengan tegangan kemudi gigi gergaji dari osilator V. Tingkat keluaran vertikal adalah sebuah penguat daya (Power amplifier), yang bekerja sebagai sumber arus untuk memberikan kenaikan linear dalam kumparan defleksi untuk penjejakan (Trace) vertikal pada laju pemayaran medan.

Arus Pemayaran Horisontal

Penguat Defleksi horisontal digerakkan oleh pulsa agar dalam keadaan saturasi atau cut-off. Penguatnya sendiri bekerja sebagai sebuah sakelar yang on atau off. Umumnya bentuk gelombang dalam rangkaian keluaran horisontal berbentuk pulsa-pulsa persegi untuk sebuah bentuk gelombang gigi gergaji dari arus pemayaran. Ciri khusus tambahan digunakan untuk memperbesar efisiensi dan menghasilkan tegangan tinggi flyback untuk tabung gambar.

Pengontrolan penguatan secara Otomatis (AGC - Automatic gain control)

Rangkaian ini menghasilkan suatu bias searah untuk mengontol penguatan otomatis pada penguat RF dan IF. Rangkaian AGC merupakan suatu sitem lup tertutup yang berarti bahwa dia memiliki umpan balik.

Catu Daya (Power supplay)

Sebuah catu daya menyearahkan masukan bolak-balik (ac) agar memberikan keluaran searah (dc). Pesawat televisi mempunyai beberapa penyearah daya pada tegangan kerja arus searah (dc) yang dibutuhkan. Tegangan tinggi diperlukan untuk anoda atau ultor tabung gambar, tegangan rendah diperlukan untuk penguat-penguat sinyal kecil seperti penguat-penguat penyelarasan, penguat-penguat IF pemroses kroma, dan tingkatan-tingkatan dalam penyetala RF. Kebutuhan yang berbeda diperlihatkan dalam daftar tegangan catu daya untuk sebuah pesawat televisi berwarna 19 inci.

25 kV untuk anoda tabung gambar atau ultor

5 kV untuk kisi pemusatan tabung gambar (G3)

700 V untuk kisi layer tabung gambar (G2)

200 V untuk tingkat keluaran video

130 V untuk tingkat keluaran horosontal

18 sampai 35 V untuk penguat-penguat yang menggunakan transistor-transistor sinyal kecil dan unit-unit rangkaian terpadu (IC).

Bagian Frekuensi Radio (RF)

Penyetala RF adalah bagian pengubah frekuensi dari penerima super heterodin. Penyetala ini menerima sinyal-sinyal antena pada semua frekuensi saluran. Sinyal-sinyal dikonversi kesuatu bidang frekuensi tunggal (Single band) dalam Pass Band IF yang tetap. Keluaran dari penyetala RF merupakan awal dari bagian IF.

Saluran VHF dan UHF

Penyetala sebenarnya terdiri dari dua unit. Yang satu mencakup bidang VHF dari Televisi saluran 2 sampai 13, yang lain menyetalakan bidang UHF dari saluran Televisi saluran 70 sampai 83. Keluaran IF dari penyetala RF dihubungkan ke casis utama oleh sebuah kabel pendek sebesar 75 ohm.

Penyetala VHF

Penyetala VHF memberikan keluaran IF, penyetala UHF membekali penyetala VHF. tingkat pertama dari penyetala VHF adalah penguat RF atau prapemilih (Pre-selector). Masukannya adalah sinyal RF untuk saluran televisi dari antena atau pembekal kabel (Cable feed). Sinyal untuk saluran yang diinginkan diperkuat untuk menggerakkan tingkat pencampur.

Penyetala UHF

Pada dasarnya penyetala UHF sama dengan penyetala VHF, tetapi persyaratan rancangannya berbeda karena frekuensi yang lebih tinggi dalam bidang frekuensi UHF. Salah satu perbedaannya adalah penyetala UHF sering tidak mencakup sebuah tingkat atau tahapan penguat RF. Keluaran IF dari penyetala UHF tidak diarahkan secara langsung ke penguat IF, melainkan sinyal IF diumpankan ke penyetala VHF. Rangkaian ini ditransformasikan ke dua tingkat penguatan IF tambahan bila penyetala UHF bekerja.

Bagian Frekuensi Tengah (IF)

Fungsi utama dari bagian IF adalah menaikkan level sinyal ketitik dimana pembungkus AM dapat dideteksi. Umumnya digunakan sebuah dioda semikonduktor sebagai penyearah setengah gelombang untuk mendeteksi sinyal IF. Suatu level sinyal sebesar 0,5 V diperlukan untuk deteksi linear. Jadi bagian IF terdiri dari dua atau tiga penguat kaskade untuk penguatan tegangan keseluruhan sebesar kira-kira 10.000. Sebagai contoh dengan sinya IF 0,2 mV dari pencampur, keluaran yang diperkuat kedetektor video sama dengan 2 V. Suatu diagram balok dari bagian penguat IF dan detektor video diperlihatkan dalam gambar 2.6 bersama dengan kurva respon IF. Perhatikan bahwa sinyal gambar IF 45,75 MHz dan sinyal suara 41,25 MHz diperkuat dalam bagian IF yang umum. Sinyal kroma 3,58 MHz yang warnanya termultipleksi adalah bagian dari sinyal gambar.

Detektor Video

Detektor video adalah sebuah penyearah dioda frekuensi tinggi dengan sebuah filter dalam rangkaian keluarannya yang memintas komponen kerut IF. Di bawah ini digambarkan diagram blok detektor video dan penguat video pada penerima hitam putih.

Bagian Penguat Video

Fungsi utama dari penguat video adalah memberikan ayunan tegangan yang diperlukan untuk menggerakkan tabung gambar dari cut-off, untuk pengosongan ke tegangan katoda kisi yang praktis nol untuk putih puncak. Dalam nilai puncak kepuncak, ayunan sinyal ini dapat bervariasi dari sekitar 30 V pada tabung-tabung gambar kecil sampai sekitar 200 V. Dengan sekitar 1 V dari detektor video, penguatan tegangan yang dibutuhkan dalam penguat video adalah 30 sampai 200.

Komponen Searah (DC) dari Sinyal Video

Komponen ini menunjukkan terang relatif dalam gambar terhadap tingkat pengosongan. Pada keluaran detektor video komponen searah dari sinyal video akan tetap utuh pada waktu dipancarkan. Karena sinyal video hanya dalam pembungkus modulasi dari sinyal gambar AM dalam penguat RF dan IF. Guna mempertahankan komponen searah, penguat video sering digandengkan langsung dari keluaran detektor video kekatoda tabung gambar. Ini berarti bukan kapasitor penggandeng yang digunakan secara seri.

Bagian IF Suara 4 MHz

Merupakan sinyal FM dengan frekuensi tengah 4,5 MHz diatas frekuensi pembawa gambar. Prinsip-prinsip penggunaan FM pada suara televisi diterapkan dalam cara-cara yang sama seperti pada radio FM dalm bidang frekuensi penyiaran dari 88 sampai 108 MHz. Seperti pada penerima FM, rangkaian suara IF membutuhkan pembatasan AM dan sebuah detektor FM pada keluaran audio.

Tabung Gambar

Tabung gambar adalah tabung sinar katoda (CRT - Cathode ray tube) bersama senapan elektron dan sebuah layer fosfor di bagian dalam pembungkus kaca yang dihampakan. Di dalam leher tabung yang sempit, senapan elektron menghasilkan suatu berkas elektron. Berkas ini dipercepat menuju layar oleh tegangan anoda positif. Untuk membentuk layar, bagian dalam dari pelat penyetel kaca yang lebar dibagian depan dilapisi dengan suatu bahan luminisensi yang menghasilkan cahaya bila dirancang oleh elektron-elektron didalam berkas tersebut. Defleksi magnet digunakan bersama kumparan-kumparan luar disekeliling leher tabung agar berkas elektron tersebut memayar keseluruh daerah gambar. Tabung-tabung gambar digunakan dalam pesawat penerima dan monitor televisi.

Sebuah tabung gambar monokrom mempunyai satu senapan elektron dan suatu lapisan fosfor kontinyu yang memancarkan cahaya putih. Dalam tabung gambar berwarna, layar dibentuk oleh kelompok tiga titik atau strip-strip vertikal yang terbuat dari fosfor merah, hijau dan biru.