Amplitudinea si durata sunt doua caracteristici importante ale unui semnal. Problemele generate de acestea sunt cel mai adesea cauzate de erori ale operatorului si nu de o functionare defectuasa a echipamentului.

Pentru a caracteriza si evalua calitatea unui lant de televiziune este necesara o buna cunoastere a metodelor de masurare a semnalelor precum si a echipamentelor si aparatelor de masura corespunzatoare.
O cunoastere superficiala a parametrilor si metodelor de masura poate avea ca efect livrarea catre emisie a unui semnal mai mult sau mai putin conform cu standardele in vigoare si implicit o imagine de proasta calitate catre telespectatori.

Echipamente de masura necesare
Performantele unui subsistem dintr-un lant de televiziune pot fi evaluate trimitand semnale de test de caracteristici cunoscute pe calea de semnal ce urmeaza a fi testata. Semnalele sunt apoi vizualizate la celalalt capat (sau in puncte intermediare) pentru a determina daca sunt sau nu corect transferate prin sistem. Exista doua tipuri de echipamente de baza care se folosesc pentru masuratori: generatoarele de semnal TV si osciloscoape specializate cunoscute sub denumirea de monitoare de forma de unda (waveform monitors) si vectorscoape (vectorscopes).

A. Generatoarele de semnal TV furnizeaza o multitudine de mire si semnale de sincronizare. Exista doua criterii esentiale de alegere a unui generator de semnal pentru televiziune. In primul rand generatorul trebuie sa dispuna de toate semnalele de test necesare acestor masuratori, iar in al doilea rand precizia semnalelor generate de acesta trebuie sa fie mai buna decat toleranta masuratorii ce urmeaza a fi facuta (este de preferat pe cat posibil o toleranta de 2 ori mai stransa. De exemplu, o masuratoare de amplificare diferentiala cu toleranta de 1% trebuie facuta folosind un generator cu o toleranta de 0.5% sau mai putin).

Testarea subsistemului dintr-un lant de televiziune se poate face in doua moduri:

- in timpul orelor de emisie. Sunt multe situatii in care testarile nu se pot face decat in timpul orelor de emisie. Pentru aceasta este necesar un generator care sa insereze semnalele de test pe durata cursei inverse cadre (VBI=Vertical Blanking Interval) a semnalului transmis.

- in afara orelor de emisie, atunci cand se pot face o multitudine de alte masuratori

B. Monitoarele de forma de unda si vectorscoapele. Sunt a doua mare categorie de aparate necesare determinarii raspunsului caii de semnal diagnosticate. Cu toate ca unele masuratori pot fi facute cu osciloscoape de uz general, in studiourile de televiziune este de preferat utilizarea unui monitor de forme de unda/vectorscop. Monitorul de forme de unda se sincronizeaza automat pe semnalele de televiziune si dispune de circuite si filtre specializate pentru a separa luminanta si crominanta dintr-un semnal video compozit. Majoritatea au si un selector de linii care permite vizualizarea liniilor TV din cursa inversa cadre.

Vectorscopul este un aparat folosit pentru masuratori precise ale partii de crominanta a unui semnal video. Acesta demoduleaza semnalul PAL si afiseaza diferentele de culoare: V (sau R-Y) pe axa verticala si U (sau B-Y) pe axa orizontala.

Cand se alege un vectorscop trebuie evaluate cu atentie caracteristicile si specificatiile acestuia astlel incat sa satisfaca necesitatile de masura din punct de vedere al preciziei masuratorii. O gama mare de monitoare de unda si vectorscoape de pe piata nu sunt potrivite pentru masuratori de precizie (de exemplu pentru masurarea amplificarii si fazei diferentiale).

Figura 1 Figura 2
Figura 1. Semnalul mirei de 8 bare verticale color pe ecranul unui monitor de forme de unda Figura 2. Semnalul mirei de 8 bare verticale color pe ecranul unui vectorscop

Observatii preliminare

1. Calibrarea O etapa foarte importanta inaintea efectuarii de masuratori este calibrarea aparatelor de masura. Majoritatea au o stabilitate buna a parametrilor in timp. Totusi, verificarea calibrarii aparatelor inaintea unei sedinte de masuratori este o deprindere buna. Multe aparate au semnale de calibrare generate intern care usureaza aceasta operatie. In lipsa acestora se poate folosi semnalul de la un generator video de foarte buna calitate. Procedurile de calibrare difera de la aparat la aparat si sunt descrise detaliat in manualul de utilizare.
Pentru realizarea unei calibrari cat mai precise, vectorscoapele/monitoarele de forme de unda trebuie lasate sa se “incalzeasca” in jur de 20-30 minute, in special modelele analogice. Cele digitale necesita si ele un timp de incalzire, insa acestea isi fac singure operatia de calibrare la un anumit interval de timp.

2. Folosirea functiilor din meniu Majoritatea functiilor si butoanelor de pe panoul frontal sunt intuitive. Cateva dintre ele merita insa mentionate.
2a. DC Restorer Are functia de a axa semnalul video la o valoare fixa de tensiune continua. In acest fel semnalul vizualizat nu va avea miscari pe verticala atunci cand amplitudinea sa se modifica. Unele aparate au 2 valori ale vitezei de axare. Cea de valoare redusa este folosita pentru masurarea brumului si a altor distorsiuni de joasa frecventa ale semnalului video. Viteza de valoare mare elimina brumul pentru a nu afecta alte tipuri de masuratori. De obicei, nivelul de axare folosit este nivelul umarului posterior al impulsului de stingere pe orizontala.
2b. AFC (Automatic Frequency Control) sau sincronizare directa ? Sincronizarea baleiajului orizontal al generatorului de forme de unda se poate face in 2 feluri. Baleiajul orizontal poate fi sincronizat cu impulsurile de SINCRO H ale semnalului de vizualizat (sincronizarea directa) sau de o valoare mediata a acestor impulsuri (metoda controlului automat de frecventa, AFC).
In sincronizarea directa, SINCRO H sincronizeaza direct baleiajul orizontal al monitorului de forme de unda. Aceasta metoda se foloseste pentru a elimina jitter-ul semnalului de vizualizat putandu-se astfel masura alti parametri. Jitter-ul nu este vizibil deoarece fiecare baleiere pe orizontala este sincronizata de SINCRO H.
In cazul sincronizarii prin control automat de frecventa, AFC, o bucla PLL genereaza impulsuri care reprezinta valoarea mediata a impulsurilor SINCRO H care sunt apoi folosite pentru a declansa baleierea pe orizontala. Acest mod se foloseste pentru a evalua marimea de jitter-ului dintr-un semnal video. Frontul crescator al impulsului de SINCRO H apare latit si neclar daca semnalul are jitter. Aceasta metoda este utila pentru a face comparatie intre semnale si a pune in evidenta jitter-ul, dar trebuie multa precautie in ceea ce priveste masurarea lui pentru ca depinde de multi factori, printre care si banda buclei PLL mentionata mai sus.
2c. Amplificarea vectorscopului (amplitudine croma 75% sau 100%). Generatoarele de mira furnizeaza cel putin 2 tipuri de bare verticale color (in functie de standard): cu nivel de crominanta 75% sau 100%. De aceea si majoritatea vectorscoapelor au un buton care modifica amplificarea pe partea de crominanta: 75%/100% BARS. Pozitia de 75% corespunde unui semnal de bare de tip 100.0.75.0 sau “bare EBU” . Pozitia de 100% corespunde unui semnal de bare de tip 100.0.100.0 .

Cele patru numere din notatiile de mai sus au urmatoarea semnificatie: a.b.c.d., unde

a = Valoarea maxima a semnalelor E'R, E'G sau E'B pentru o bara alb/negru
b = Valoarea minima a semnalelor E´R, E´G sau E´B pentru o bara alb/negru,
c = Valoarea maxima a semnalelor E´R, E´G sau E´B pentru o bara color,
d = Valoarea minima a semnalelor E´R, E´G sau E´B pentru o bara color.

Distinctia intre 75%/100% se refera la amplitudinea crominantei, nu la nivelul saturatiei sau nivelul barei de alb din mira (saturatia este un parametru dificil de utilizat pentru a caracteriza un semnal de bare deoarece aceasta depinde si de valoarea factorului Gama).
Este important de stiut cu ce fel de semnale se lucreaza pentru a comuta corect acest buton. Altfel vor fi efectuate masuratori si reglaje gresite.

3. Utilizarea terminatorilor. Se stie ca pentru a trimite un semnal printr-o linie de transmisiune, aceasta trebuie sa aiba conectata la capat o impedanta de valoare egala cu a sursei de semnal (de la celalalt capat). In caz contrar apar reflexii la capatul liniei. In cazul de fata linia de transmisiune este cablul coaxial, iar acesta trebuie terminat pe 75Ω (care poate fi intrarea unui echipament sau un terminator de 75Ω).
Terminarea necorespunzatoare a cablurilor coaxiale este de multe ori o sursa de erori si neplaceri. Caile de semnal terminate de 2 ori sau neterminate afecteaza in mod dramatic amplitudinea semnalului. Este neaparat necesar ca fiecare semnal video sa fie terminat intr-un singur loc cu un terminator de 75Ω.

Terminatori

Daca un semnal video tranziteaza mai multe echipamente (prin conectare in bucla), terminatorul se monteaza intotdeauna la ultimul aparat care primeste semnalul. Un exemplu de cablare este dat in figura de mai jos:

Conexiune in bucla

Calitatea terminatorilor este deasemeni importanta, mai ales cand trebuie masurate semnale cu distorsiuni mici. Trebuie ales un terminator cu toleranta cat mai stransa. Terminarea pe o impedanta incorecta poate cauza erori de amplitudine cat si o modificare a raspunsului in frecventa a semnalului. Terminatorii cu toleranta intre 0.25 – 0.5% sunt in general adecvati (se utilizeaza si terminatori cu tolerante de 0.1%). Si calitatea mufelor BNC poate fi o problema – nu fac un contact corespunzator – avand repercursiuni dramatice asupra semnalului.

4. Variante ale semnalului PAL. Exista numeroase variante de PAL (M,N,B,G,H,I,D). Cu exceptia PAL-M care are 525 linii, diferentele intre celelalte variante sunt minore si se refera la banda semnalului PAL. In acest material se face referinta la standardul PAL-B/G care are o banda a semnaluluio video de 5MHz si care este folosit aproape in toata Europa. Informatii si documente despre diversele standarde sunt furnizate de catre organizatiile de broadcast: EBU, BBC, IBA.

5. Scopuri urmarite. Nivelele acceptabile de distorsiune sunt specificate de catre organizatiile de broadcast. Chiar daca exista un consens in ceea ce priveste natura fiecarei distorsiuni, definitiile care exprima marimea acestora pot varia de la standard la standard. Se pot pune numeroase intrebari. Este masuratoarea absoluta sau relativa? Daca este relativa, care este marimea de referinta? In ce conditii este masurata referinta? Este distorsiunea masurata ca valoare varf la varf sau se ia in considerare nivelul sau cel mai mare?

O confuzie in privinta acestor detalii poate afecta in mod serios rezultatele masuratorilor. Este deci important sa ne familiarizam cu toate definitiile date de standarde. Deasemeni cei implicati in efectuarea acestor masuratori trebuie sa fie lamuriti asupra conditiilor in care se efectueaza masuratorile, iar mentionarea acestora alaturi de masuratori constituie o deprindere buna.

Pentru semnalul video PAL exista 5 mari categorii de masuratori:

I.
II.
III.
IV.
V.

Masuratori de amplitudine si durata
Distorsiuni liniare
Distorsiuni neliniare
Masuratori de raport semnal/zgomot
Masuratori in partea de emisie
(nu fac subiectul acestui articol)

I. Masuratori de amplitudine si durata ale semnalului video
Amplitudinea si durata sunt doua caracteristici importante ale unui semnal. Problemele cauzate de acestea sunt cel mai adesea cauzate de erori ale operatorului si nu de o functionare defectuasa a echipamentului. Corectarea amplitudinii si a latimii impulsurilor implica de obicei o reglare corecta a echipamentului prin care trece semnalul. In sistemele de televiziune exista doua tipuri importante de masuratori de amplitudine. Masurarea nivelelor absolute, cum ar fi valoarea varf-varf, care trebuie reglate corespunzator. Proportia intre diferite parti ale aceluiasi semnal este deasemeni importanta. Raportul intre marimea impulsului de sincro si restul semnalului trebuie sa fie mentinut cu acuratete. Cand se regleaza amplitudinea semnalului video, nu este suficiena numai ajustarea nivelului de iesire al ultimului echipament din calea de semnal. Fiecare echipament sau bloc in parte trebuie reglat astfel incat sa transfere corect semnalul dinspre intrare catre iesire. Echipamentele de televiziune nu sunt proiectate sa faca fata unor semnale care se abat mult de la valoarea de 1V varf-varf. Semnalele video de nivel prea mare vor suferi limitari si/sau distorsionari, iar semnalele prea mici ca nivel vor avea printre altele un raport semnal/zgomot prost. Amplitudinea semnalelor video se monitorizeaza zilnic in studiorile de televiziune. Masurarea intervalelor de timp ale semnalelor nu se verifica atat de des. Oricum este foarte importanta intelegerea metodelor si conditiilor de masura. Este totusi recomandata verificarea periodica a intervalelor de timp specifice semnalelor video.

I.1. Masuratori de amplitudine
Definitie Semnalul video PAL compozit are valoarea nominala 1 volt varf-varf (de la varful sincro pana la nivelul maxim al albului). Masuratorile de amplitudine sunt folosite pentru a verifica daca semnalele video se incadreaza in aceasta valoare nominala si pentru a ajusta amplitudinea lor atunci cand este necesar. Masuratorile de valori varf-varf mai poarta denumirea de masuratori a “amplificarii de insertie”.

Semnalul de test Poate fi utilizat un generator de semnal video de buna calitate care sa genereze mira de 8 bare verticale color. Nivelul barei de alb trebuie sa fie de 700mV, in procente corespunzand nivelului de alb 100% (majoritatea generatoarelor de semnal video au un buton de comutare a nivelului de alb : 75%/100% white). Atunci cand se efectueaza reglaje ale nivelului, trebuie verificat daca nivelul de alb este pe pozitia de 100%. In figura 1 este ilustrat un semnal de 8 bare color cu alb 100% necesar pentru acest tip de masuratori. Deasemeni se poate folosi o mira de tip “pulse and bar” ( figura 3).

Figura 3
Figura 3. Mira de tip “pulse and bar” pe ecranul unui
monitor de forme de unda. Nivenul albului: 100%

Metode de masura
a) Folosirea graticulei de pe ecranul monitorului de forme de unda Este cea mai des utilizata metoda pentru masurarea/reglarea amplitudinii semnalului video. Se masoara forma de unda in raport cu axa verticala gradata a ecranului. Cu amplificarea pe verticala (a monitorului de forme de unda) in pozitia calibrata, semnalul video trebuie sa aiba 1 volt de la varful sincro la nivelul de varf al albului (vezi figura 1 sau 3).
b) Metoda adunarii cu semnalul de calibrare Unele monitoare de forme de unda au o facilitate care permite utilizarea semnalului de calibrare intern ca referinta pentru masuratorile de amplitudine. Prin aceasta modalitate se afiseaza una sub alta 2 forme de unda identice care sunt decalate intre ele exact cu valoarea semnalului de calibrare. Aceasta tip de afisare este obtinuta prin adunarea la semnalul de intrare a unui semnal dreptunghiular calibrat de amplitudine cunoscuta. Amplitudinea semnalului de masurat este corect reglata cand varful sincro al formei de unda superioare si varful nivelului de alb al formei de unda inferioare coincid. In figura 4 este ilustrat un semnal de intrare bine reglat.

Figura 5
Figura 4. Metoda adunarii cu semnalul de calibrare

c) Metoda cursoarelor Amplitudinea varf-varf poate fi masurata utilizand un set de 2 cursoare: unul pozitionat la varful sincro, iar celalalt la varful nivelului de alb (vezi figura 5).

Figura 5
Figura 5. Metoda cursoarelor

d) Tehnici de masurare a amplitudinii semnalului de crominanta utilizand vectorscopul
In timp ce monitorul de forme de unda afiseaza informatii despre amplitudinea tuturor componentelor unui semnal video, vectorscopul afiseaza numai informatii despre crominanta semnalului video. Nu este afectat de alte componente ale semnalului. Doi parametri importanti ai semnalului de crominanta pot suferi distorsiuni care sunt observabile pe imagine. Acestia sunt amplitudinea si faza semnalului croma. Amplitudinea se poate masura si cu un monitor de forme de unda. Faza este relatia intre 2 semnale, iar in acest caz – relatia intre crominanta semnalului si semnalul de identificare si sincronizare culoare numit burst. Vectorscopul este conceput pentru a detecta si evalua simultan atat amplitudinea cat si faza crominantei unui semnal video. Display-ul unui vectorscop are 2 componente: graticula si spotul. Graticula este un ecran gradat utilizat pentru a masura parametrii semnalului de examinat. Spotul reprezinta semnalul de crominanta demodulat rezultat din semnalul video care este afisat pe ecran. Toate graticulele vectorscoapelor sunt concepute pentru a lucra cu un semnal video de bare verticale color la intrare. Fiecare bara color genereaza un punct pe ecranul vectorscopului. Pozitia acestor puncte in raport cu marcajele acestora si faza vectorului de burst sunt elemente majore in evaluarea calitatii si starii semnalului de crominanta (vezi figura 6).

Figura 6

Figura 6. O prezentare detaliata a ecranului vectorscopului afisand mira de 8 bare verticale color

Graticula este de obicei un cerc cu subdiviziuni de 2 grade si diviziuni de 10 grade. Centrul cercului este punctul de referinta pentru centrarea spotului luminos. In interiorul cercului se afla 6 marcaje patrate, fiecare continand in centru niste marcaje sectionate mai mici. In interiorul marcajelor mici trebuie sa se pozitioneze punctele corespunzatoare celor sase bare color daca amplitudinea si faza semnalului de crominanta este corecta. Segmentele de dreapta situate la 135 si 225 de grade corespund pozitionarii corecte a vectorului de burst. In capatul acestor segmente sunt marcajele amplitudinii vectorului de burst corespunzatoare amplitudinii semnalului croma de 75% (100.0.75.0) sau 100% (100.0.100.0), bare verticale color. In partea stanga a cercului, langa circumferinta acestuia se afla niste gradatii utilizate pentru masurarea amplificarii si fazei diferentiale. Aceste masuratori vor fi tratate la capitolul distorsiuni neliniare.

Imaginea pe vectorscop este realizata prin demodularea partii de crominanta din semnalul video in 2 componente: V (sau R-Y) pe axa verticala si U (sau B-Y) pe axa orizontala, adica cele 2 semnale video diferenta de culoare. Daca monitorul de forme de unda este sincronizat de catre impulsurile de sincro, vectorscopul este sincronizat de catre burst-ul de 4.43MHz considerat referinta. Pentru masuratori se foloseste intotdeauna semnal de bare verticale color cu amplitudine croma de 75%. Acest lucru se datoreaza faptului ca semnalul de bare cu amplitudine croma de 100% este prea mare ca nivel pentru multe tipuri de echipamente pentru a putea trece prin acestea fara a fi distorsionat, chiar si pentru acelea care functioneaza corespunzator. Vectorscopul poate masura semnal de bare verticale color cu amplitudine croma de 75%, cat si de 100%. Reglajul suplimentar de amplificare existent permite atat analiza unor semnale de nivel mai mic, cat si analiza mai detaliata a unui semnal de nivel normal. Butoanele de pe panoul frontal frecvent intalnite sunt selectia intrarii, alegerea referintei si a modului de lucru. Pe intrarea A se aplica de obicei semnalul video de masurat. Referinta poate fi interna, caz in care vectorscopul este sincronizat de burst-ul semnalului de pe canalul A sau externa, caz in care este sincronizat de un semnal de pe alta intrare. In acest material se face referire doar la sincronizarea interna. Sincronizarea externa a vectorscopului este necesara pentru reglarea fazei crominantei diferitelor surse ce are ca scop eliminarea diferentelor dintre acestea. Sincronizarea interna arata relatia de faza intre burst-ul si semnalul croma al aceluiasi semnal si nu diferenta de faza intre semnale diferite.

Folosind o mira de bare verticale color ca semnal de referinta, se verifica daca semnalul apare pe ecranul vectorscopului ca in figura 6. In cazul in care este necesar se utilizeaza reglajul de faza al vectorscopului pentru a pozitiona corect vectorul de burst si implicit punctele corespunzatoare fiecarei bare verticale color in marcajele respective. Avand vectorscopul reglat in acest fel, orice alte diferente intalnite la alte semnale pot fi usor evidentiate. Cu un semnal oarecare aplicat la intrarea vectorscopului, imaginea pe ecran apare cetoasa si neclara, reprezentand amestecul de culori din imaginea respectiva.

Verificarea nivelului (amplitudinii) crominantei Pentru a verifica nivelul crominantei unui semnal video trebuie aplicata o mira de bare verticale color. In prealabil trebuie verificat nivelul luminantei semnalului video cu un monitor de forme de unda ca mai sus (1Vvv). Erorile de amplitudine trebuie corectate inainte de orice masuratori cu vectorscopul (amintim ca vectorscopul nu afiseaza nici o informatie referitoare la luminanta semnalului video). Punctele corespunzatoare fiecarei bare verticale color vor aparea pe ecranul vectorscopului. Daca acestea sunt deasupra marcajelor, amplitudinea crominantei este prea mare. Daca punctele apar sub marcaje, amplitudinea crominantei este prea mica. Se ajusteaza nivelul crominantei echipamentului de testat pana cand punctele ajung in marcajele corespunzatoare. Daca aceasta operatie nu aduce punctele in marcajele respective, atunci echipamentul supus testarii trebuie reglat sau reparat.

Nota
1. Metoda de masura descrisa la paragraful a) este aplicabila pentru toate tipurile de monitoare de forme de unda, in timp ce metodele descrise la b) si c) pot fi utilizate numai la echipamente de test ce poseda aceste capabilitati.
2. Raportul amplitudine sincro/amplitudine semnal video Cand nivelul semnalului video nu este corespunzator, trebuie intai verificat daca este doar o problema de nivel sau daca este o posibila distorsionare a semnalului video. Acest lucru poate fi clarificat prin verificarea raportului intre amplitudinea impulsului sincro H si amplitudinea semnalului video (adica portiunea de semnal de deasupra nivelului de stingere), raport care trebuie sa fie de 3:7 (300mV pentru sincro si 700mV pentru semnalul video). Daca raportul este corect, se poate trece la reglarea amplitudinii. Daca raportul este incorect, exista o problema si trebuie clarificata natura acesteia. Semnalul poate suferi o distorsiune sau etajul care insereaza impulsurile de sincro si burst-ul functioneaza defectuos.
3. Masurarea impulsurilor sincro si a burst-ului Sincro H si burst-ulau fiecare un nivel ce reprezinta 30% din amplitudinea semnalului video compozit (300mV pentru un semnal video de 1Vvv).
4. Utilizarea filtrului de luminanta Cand se regleaza amplitudinea unui semnal video oarecare (si nu a unei mire de test) este de preferat a se utiliza filtrul trece jos de luminanta al monitorului de forme de unda. Acest filtru inlatura crominanta din semnal astfel incat nivelul de alb al luminantei poate fi mai usor observat si utilizat pentru reglarea amplitudinii semnalului video.

Simptome pe imagine

  • Semnal video sub 1Vvv - imaginea este intunecata. In cazuri extreme apar si desincronizari ale acesteia.
  • Semnal video ce depaseste 1Vvv –imaginea este foarte luminoasa (arsa, solarizata). Este afectata si saturatia culorilor.
  • Semnal video de 1Vvv , dar nivel mare al crominantei (punctele de pe ecranul vectorscopului sunt deasupra marcajelor) – imaginea are saturatie puternica
  • Semnal video de 1Vvv , dar nivel mic al crominantei (punctele de pe ecranul vectorscopului sunt sub marcaje) – imaginea are saturatie mica

I.2. Masuratori de durata (a semnalelor)
Definitie Durata impulsurilor de sincronizare pe orizontala si verticala se masoara pentru a verifica daca sunt in limitele specificate. Alti parametri cum ar fi timpii de crestere descrestere ai impulsurilor, pozitia si numarul de alternante din impulsul de burst se pot verifica ocazional ca sunt in conformitate cu standardele (raportul CCIR 624, ITU-R.BT.470-6). In figura 7 sunt prezentati principalii parametri ai semnalului video PAL pe durata stingerii pe orizontala, conform standardului ITU-R.BT.470-6:

Figura 7

Figura 7. Intervalul de stingere pe orizontala in PAL (conform ITU-R.BT.470-6). Nota. PAL-I
are timpi de crestere/descrestere de (0.25 µs + 0.05 µs).

La majoritatea variantelor de PAL, durata impulsurilor se masoara la 50% din amplitudinea fronturilor crescatoare sau descrescatoare. Timpii de crestere/descrestere se masoara intre 10% si 90% din amplitudinea impulsurilor.

Semnalul de test Masuratorile de durata impulsurilor pot fi facute pe orice semnal video compozit care are impulsuri de sincronizare pe orizontala, verticala si burst.

Metode de masura
a) Folosirea graticulei de pe ecranul monitorului de forme de unda Duratele impulsurilor pot fi masurate comparand forma de unda cu graticula de pe ecran. Pentru o masuratoare precisa, de obicei se face o marire a formei de unda pe axa orizontala astfel incat portiunea de interes sa ramana in interiorul ecranului. Un exemplu de masurare a duratei impulsului de sincro H este prezentat in figura 8.

Figura 8

Figura 8. Masurarea duratei impulsului sincro H
(se observa linia orizontala gradata situata la 50%
din nivelul sincro)

Pentru masuratori de timpi de crestere/descrestere (10%-90% ) este de preferat marirea impulsurilor pe verticala folosind amplificarea variabila astfel incat acestea sa ajunga la 1V. In acest caz punctele de 10% si 90% pot fi usor de identificat pe graticula.
b) Metoda cursoarelor Unele monitoare de forma de unda au cursoare care permit masurarea duratelor impulsurilor. Pentru aceasta se pozitioneaza fiecare cursor la 50% din nivelul fronturilor si se citeste diferenta dintre cursoare direct de pe ecran.

Nota
Verificarea impulsurilor de pe durata stingerii pe verticala: numarul de impulsuri din stingerea pe verticala cat si durata acestora sunt de asemenea specificate de standarde. Acestea se verifica ocazional.

Simptome pe imagine Micile abateri in durata impulsurilor nu afecteaza calitatea imaginii. Daca erorile sunt mult prea mari si nu pot fi suprimate de catre echipament, pot aparea desincronizari ale imaginii.

Tehnici de masurare a fazei semnalului de crominanta utilizand vectorscopul
a) Erori de nuanta ale culorilor
Definitie Pe ecranul vectorscopului, rotirea punctelor corespunzatoare barelor verticale color indica faptul ca faza crominantei este incorecta in raport cu burst-ul (presupunand ca vectorul de burst este pozitionat corect pe graticula). Aceasta eroare de faza face ca nuanta culorilor sa fie incorecta – de ex. fetele oamenilor apar verzi sau mov. Faza crominantei este importanta, dar nu este intotdeauna evidenta pe imagine.

Semnalul de test Se foloseste intotdeauana mira de bare verticale color de amplitudine croma 75%.

Metode de masura
Primul pas consta in reglarea spotului astfel incat acesta sa cada in centrul cercului de pe graticula, fara semnal aplicat la intrare; amplificarea vectorscopului trebuie sa fie in pozitia calibrata. Al doilea pas consta in pozitionarea corecta a vectorului de burst pe graticula. Dupa aceea se poate observa usor eroarea de pozitionare a punctelor corespunzatoare barelor verticale color. Eroarea de faza corespunde unei rotatii a punctelor in raport cu pozitia lor corecta, presupunand ca vectorul de burst este pozitionat corect. Pentru semnalele PAL, eroarea de faza a crominantei apare de cele mai multe ori datorita unei defectiuni a echipamentului de testat (codor PAL sau alt tip de convertor de semnal).

Simptome pe imagine
Asa cum s-a mentionat anterior, erorile de faza ale crominantei duc la o redare incorecta a nuantei culorilor.

b) Faza SCH
Definitie SCH (SubCarrier to Horizontal) Phase repezinta relatia temporala intre punctul aflat la 50% din amplitudiunea frontului crescator al sincro H si punctul de trecere prin zero al frecventei subpurtatoarei de 4.43MHz. Erorile sunt exprimate in grade ale fazei subpurtatoarei. Definitia originala a SCH, luata din declaratia tehnica a organizatiei EBU, D 23-1984 (E) este enuntata astfel:” faza SCH este faza componentei +E’u a burst-ului in raport cu jumatatea frontului crescator a impulsului sincro H al liniei 1 din semicadrul 1.” Cum nu exista burst pe linia 1, masurarea fazei SCH pe linia 7 a semicadrului 1 a devenit o conventie general acceptata. Au fost considerate acceptabile tolerante de ± 20 grade, cu toate ca in practica sunt mentinute valori mult mai stranse. Lanturile de televiziune moderne incearca sa mentina un SCH care sa nu depaseasca cateva grade. In figura 9 este ilustrata o interpretare grafica a fazei SCH:

Figura 9

Figura 9. Definitia fazei SCH

Faza SCH devine importanta numai atunci cand mai multe surse de semnal video trebuie mixate sau comutate. Pentru a evitasalturile pe orizontala, fronturile sincro H ale celor 2 semnale trebuie sa fie fazate cu precizie si faza burst-ului sa coincida. Fiindca impulsurile sincro si subpurtatoarea croma sunt semnale continue cu o relatie temporala fixa, este posibila fazarea simultana a sincro si a burst-ului daca cele doua semnale au aceeasi relatie de faza a SCH-ului. Datorita relatiei matematice complexe care exista intre sincro H si frecventa subpurtatoarei croma, relatia de faza a SCH-ului pentru o linie data se repeta o data la 8 semicadre (vezi nota 1). Pentru a obtine fazarea simultana a sincro H si a burst-ului necesara pentru o comutare “curata” intre 2 semnale video, secventa de 8 semicadre a celor 2 semnale trebuie sa coincida (adica semicadrul 1 al semnalului A si semicadrul 1 al semnalului B trebuie sa apara in acelasi timp). Cand aceasta conditie este indeplinita se spune ca cele 2 semnale sunt genlock-ate (se mai foloseste si termenul de "colour framed''). Este evident faptul ca standardizarea unei valori a SCH-ului faciliteaza transferul si prelucrarea materialelor video. Acesta este unul din motivele pentru care se incearca mentinerea unei valori a SCH-ului cat mai apropiata de zero. Alt motiv pentru mentinerea SCH-ului in limite rezonabile este faptul ca multe echipamente trebuie sa identifice secventa de 8 semicadre pentru a prelucra corect semnalul. Acest lucru nu se poate realiza daca valoarea SCH-ului atinge valori catre 90 de grade.

Semnalul de testMasurarea SCH-ului poate fi facuta pe orice semnal video compozit.

Metode de masura
a) Masurarea automata Majoritatea vectorscoapelor afiseaza valoarea numerica a SCH-ului intr-ul colt al ecranului.
b) Metoda polara Unele vectorscoape afiseaza o diagrama polara a SCH-ului care este formata din cei 2 vectori de burst si un punct care reprezinta faza sincro H. Punctul este in centrul unei “ferestre” a circumferintei cercului (vezi figura 10). Cercul nu contine in sine nici o informatie. Valoarea SCH-ului este zero cand punctul este situat pe axa orizontala, la jumatatea unghiului format de cei 2 vectori de burst (presupunand ca acestia sunt pozitionati corect la +135 si -135º). Valoarea SCH-ului poate fi determinata masurand unghiul dintre punctul corespunzator sincro H si axa orizontala. Un exemplu de masurare a SCH-ului utilizand metoda polara este ilustrat in figura 10:

Figura 10

Figura 10. Diagrama polara a SCH-ului aratand o valoare a
SCH de +10º

Nota.
Succesiunea de 8 semicadre din PAL. Succesiunea de 8 semicadre din PAL apare datorita relatiei temporale intre frecventa liniilor, cadrelor si a frecventei subpurtatoarei croma. Sincro H si subpurtatoarea croma sunt semnale continue cu o relatie temporala fixa. Matematic, aceasta relatie este exprimata astfel:

FSC = (1135/4 X FH) + 25 [HZ]

din care rezulta o frecventa subpurtatoare (FSC) de 4 433 618.75 Hz la o frecventa linii (FH) de 15625 Hz. Se observa din ecuatie ca intr-o linie exista un numar impar de sferturi de alternanta ale subpurtatoarei. Acest lucru face ca faza SCH sa se schimbe cu 90º la fiecare linie. Cum un semicadru are un numar impar de linii, relatia de faza intre sicro H si burst pentru o linie data se repeta o data la 8 semicadre (sau 4 cadre). Datorita offset-ului de 25 Hz care este adaugat pentru a intercala crominanta in imagine, schimbarea valorii SCH-ului de la linie la linie este chiar mai mare de 90º.
Trebuie retinut faptul ca faza SCH este definita pentru o anume linie in PAL. Este la fel de important de observat ca succesiunea de 8 semicadre din PAL este determinata doar de relatia temporala intre sincro H si frecventa subpurtatoarei croma si este independenta de offset-ul de 25 Hz, secventa de stingere Bruch sau alternanta fazei lui E’R de la linie la linie.


Zenium
IP3