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NTSC
Este Guia é um novo paradigma das medições para as indústrias de televisão e telecomunicações. Informações teóricas, dados experimentais, documentos apresentados em conferências e seminários, artigos publicados
em jornais e revistas, serão divulgados em próximas edições.
Para expressar o seu interesse por novas tecnologias e obter informações
e novidades técnicas e teóricas, produtos disponíveis na área, resumos
técnicos ou outros recursos para auxiliar engenheiros que trabalham com
tecnologia avançada, visite nossos sites ou entre em contato direto. A
Tektronix possui uma coleção bastante abrangente sobre o assunto.
TEKTRONIX
www.tektronix.com.br
Sistemas
NTSC
Editora SENAI
Rio de Janeiro
2009
© 2009. TEKTRONIX
Direitos da obra original em inglês.
Tradução e impressão autorizadas para o SENAI Departamento Nacional.
Tradutor
Dalton Vilella Camilher
Revisora Técnica
Nelia Caetano
Catalogação-na-Publicação (CIP) - Brasil
T 235 s
Tektronix.
Sistema NTSC / Tektronix ; tradução Dalton Vilella Camilher.
- Rio de Janeiro : Ed. SENAI, 2009.
164 p. : il. ; 23 cm. - (Coleção TV Digital)
Tradução de: Television measurements NTSC systems
Inclui glossário
ISBN 978-85-99002-13-1
1. Engenharia eletrônica e comunicação. 2. NTSC. I. SENAI
Departamento Nacional. II. Título.
CDD: 621.3887
Editora SENAI
Rua São Francisco Xavier, 417 - Maracanã
20550-010 - Rio de Janeiro - RJ
Tel.: (0XX21) 3978-5314
[email protected]
SUMÁRIO
Prefácio ......................................................................................7
Práticas de Boa Medição...............................................................9
Exigências de Equipamentos ......................................................... 11
Calibração.................................................................................. 15
Configuração do Instrumento ........................................................ 15
Sinais De RF Demodulados ............................................................ 17
Terminação ................................................................................ 17
Padrões e Metas de Desempenho ..................................................18
Distorções de Forma de Onda e Métodos de Medição ..................... 19
I. Medições de Amplitude de Vídeo e Tempo ................................ 21
Medições de Amplitude ................................................................ 23
Medições de Tempo ..................................................................... 29
Fase SCH ................................................................................... 35
II. Distorções Lineares ............................................................... 41
Ganho e Atraso de Crominância-para-Luminância.............................. 43
Distorção de Tempo Curto .............................................................50
Distorção de Tempo de Linha ........................................................ 55
Distorção de Tempo de Campo ....................................................... 59
Distorção de Tempo Longo ............................................................ 63
Resposta de Freqüência ................................................................ 65
Atraso de Grupo .......................................................................... 75
Classificação do Fator K ............................................................... 79
III. Distorções não Lineares ....................................................... 85
Fase Diferencial .......................................................................... 87
Ganho Diferencial ....................................................................... 94
Não Linearidade de Luminância ................................................... 101
Fase Não Linear de Crominância .................................................. 105
Ganho Não Linear de Crominância ................................................ 108
Intermodulação de Crominância-para-Luminância ........................... 111
Distorção de Ganho Transiente. ................................................... 114
Mudança de Ganho Dinâmico....................................................... 116
IV. Medição de Ruído ............................................................... 119
Razão Sinal/Ruído ..................................................................... 121
V. Medições do Transmissor ...................................................... 127
ICPM ....................................................................................... 129
Profundidade de Modulação ........................................................ 134
Glossário de Termos de Televisão .............................................. 137
Apêndices ............................................................................... 147
Apêndice A – Barras Coloridas NTSC ............................................. 149
Apêndice B – Pulsos Senoidais Quadrados ..................................... 152
Apêndice C – RS-170A................................................................ 155
Apêndice D – FCC 73.699............................................................ 159
Prefácio
Para caracterizar o desempenho do sistema de televisão é necessário um
entendimento sobre distorções de sinais e métodos de medição, assim
como a instrumentação apropriada. Esse livro fornece informações sobre
práticas de medições e teste de televisão, e serve como uma referência
completa em métodos de quantificação de distorções de sinais. Essa publicação está de acordo com sinais compostos analógicos NTSC. Componente
analógico, composto e componente digital, e medidas de HDTV estão fora
de seu objetivo.
Novos Instrumentos, sinais de teste e procedimentos de medição são apresentados, visto que a tecnologia de medição e o teste de televisão evoluem.
Esse livro abrange tanto as técnicas de medição tradicionais como os métodos mais novos. Após uma discussão sobre práticas de boa medição, cinco
categorias gerais de medições de televisão são comentadas:
- Medições de Amplitude de Vídeo e Tempo
- Distorções Lineares
- Distorções Não Lineares
- Ruído
- Medições do transmissor
Conhecimento básico de vídeo e um glossário de termos comumente utilizados está incluído como uma recapitulação e para introduzir conceitos
novos. Esse livro não fornece instruções detalhadas sobre como utilizar
instrumentos particulares. É descrito a operação básica do monitor forma
de onda e do osciloscópio vetorial. Consulte os manuais dos instrumentos
para instruções específicas de operação.
Práticas de Boa Medição
Medições de Televisão
Exigências dos Equipamentos
O desempenho do sistema de televisão é avaliado pelo envio de sinais
de teste com características conhecidas através do caminho do sinal. Os
sinais são, então, observados na saída (ou em pontos intermediários) para
determinar se estão ou não sendo transferidos exatamente através do sistema. Dois tipos básicos de teste de televisão e equipamento de medição
são necessários para desempenharem essas tarefas. Geradores de sinais
de teste fornecem os sinais e os osciloscópios especializados, conhecidos
como monitores de forma de onda e osciloscópios vetoriais fornecem as
ferramentas para avaliar a resposta.
Geradores de Sinais de Teste
Geradores de sinais de televisão fornecem uma larga variedade de sinais
de teste e sincronização. Dois principais critérios na seleção de um gerador de sinal de teste para medições precisas são complemento de sinal e
exatidão. O gerador deve fornecer todos os sinais de teste para dar suporte às medições requeridas e a exatidão do sinal precisa ser melhor do que
as tolerâncias das medições a serem realizadas. Se possível, a exatidão do
gerador deve ser duas vezes melhor do que a tolerância da medição. Por
exemplo, uma medição de ganho diferencial com precisão de 1% deve
ser realizada com um gerador que tenha 0,5% ou menos de distorção de
ganho diferencial.
O Desempenho do sistema e do equipamento de televisão é, geralmente,
avaliado em base fora de serviço ou em serviço. Em aplicações de televisão irradiada, medições precisam ser realizadas freqüentemente durante
horas regulares de transmissão ou em uma base em serviço. Isso requer
um gerador capaz de colocar sinais de teste dentro do intervalo de apagamento de vertical (VBI) do sinal do programa da televisão. Medições
fora de serviço, aquelas desempenhadas de outra maneira que em base em
serviço, podem ser feitas com qualquer gerador de sinal de teste de campo
apropriado e completo.
Para medições fora de serviço, a Plataforma de Geração de Sinal TG2000
da Tektronix, com os módulos AVG1 e AGL1, é o produto recomendado. O
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gerador de vídeo analógico AVG1 fornece conjuntos de sinais abrangentes
e exatidão suficiente para todas as exigências de medição, virtualmente.
O AVG1 é também uma unidade de formato múltiplo, capaz de medir em
outros formatos de componentes analógicos e compostos. Isso elimina a
necessidade de equipamento de geração de sinal adicional, onde existe
a exigência de medições em formatos múltiplos. Para a sincronização do
equipamento sob teste, um sinal de referência de sincronismo de preto
“black burst” é fornecido pelo bastidor TG2000. Para aplicações que exigem
que as fontes de sinais de teste sejam sincronizadas com equipamentos
existentes, o módulo Analog Genlock AGL1 fornece a interface necessária
para amarrar o TG2000 a um sinal de referência black burst externo.
Para medições em serviço, o gerador e inseridor VITS200 da Tektronix é
o produto recomendado. O VITS200 fornece um completo complemento
de sinais de teste NTSC e alto grau de flexibilidade na colocação desses
sinais dentro do VBI. A exatidão do sinal é adequada para a maioria das
exigências de medições do transmissor e da transmissão.
Ambos o TG2000 e o VITS200 suportam completamente as capacidades de
medição dos Conjuntos de Medição de Vídeo das séries VM700 e 1780R.
Monitores de Forma de Onda e Osciloscópios Vetoriais
Os instrumentos utilizados para avaliar uma resposta do sistema para testar sinais que compõem a segunda característica principal do equipamento de teste e medição de televisão. Embora alguma medição pudesse ser
desempenhada com um osciloscópio de uso geral, um monitor de forma de
onda é geralmente preferido em recursos de televisão. Monitores de forma
de onda fornecem capacidades de sincronismo de TV e filtros de vídeo
que permitem avaliar as porções de crominância e luminância do sinal,
independentemente. A maioria dos modelos também possui um seletor de
linha para examinar os sinais em linhas individuais.
Um vetorscope, o qual demodula o sinal e mostra R-Y versus B-Y, é outra
importante ferramenta de teste e medição. Com um vetorscope, a porção
de crominância do sinal pode ser exatamente avaliada.
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Quando um vetorscope e um monitor de forma de onda forem escolhidos,
avalie cuidadosamente os conjuntos de características e especificações
para garantir que eles atenderão as necessidades presentes e futuras. Isso
é especialmente verdadeiro se realizarmos medições exatas de todos os
parâmetros dos sinais e distorções descritos nesse livro.
Muitas variedades de monitores de forma de onda e vetorscope estão
disponíveis hoje, mas a maioria deles não é destinada a aplicações de
medições exatas. A maioria dos vetorscope, por exemplo, não possuem a
capacidade de medição de fase e ganho diferencial de precisão.
Os produtos recomendados para aplicações de medições de precisão são os
1780R e o VM700T da Tektronix. A maioria dos procedimentos de medição
nesse livro é baseada nesses instrumentos.
O 1780R fornece funções de monitor de forma de onda e vetorscope, assim
como muitas características e modos de medição especializada que simplificam medições complexas.
O VM700T é um conjunto de medição automatizada com resultados disponíveis em forma numérica e gráfica. Os mostradores de forma de onda e
vetor, similar àqueles monitores de forma de onda e vetorscope tradicionais que operam em modo de seleção de linha, também são fornecidos. O
modo de medida do VM700T fornece amostras exclusivas de resultados de
medições, muito dos quais são apresentados nesse livro.
Tela de um monitor forma de onda de barras de cor
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Tela de um vetorscope de barras de cor
Calibrador de Forma de Onda 1780R
Oscilador de Calibração do vetorscope 1780R
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Calibração
A maioria dos instrumentos é muito estável com o passar do tempo, porém, é uma boa prática verificar a calibração do equipamento antes de
cada sessão de medição. Muitos instrumentos possuem sinais de calibração gerados internamente que facilitam esse processo. Na ausência de um
calibrador ou como uma verificação adicional, um sinal de teste originado
diretamente de um gerador de alta qualidade constitui um bom substituto.
Procedimentos de calibração variam de instrumento para instrumento e os
manuais contêm instruções detalhadas.
Instrumentos analógicos baseados em CRT, como o 1780R, possuem um
específico tempo de aquecimento, tipicamente de 20 ou 30 minutos. Ligue
o instrumento e permita-o operar por pelo menos um tempo, antes de verificar a calibração e realizar medições. Isso garante que a instrumentação
de medição terá pouco ou nenhum efeito nos resultados das medições.
Instrumentos baseados em computador, como o VM700T, também especificam um tempo de aquecimento, mas o operador não precisa verificar
ou ajustar as configurações de calibração. O VM700T automaticamente se
calibrará quando for ligado e continuará a fazer periodicamente durante
sua operação. Para melhores resultados, espere 20 ou 30 minutos após a
inicialização do instrumento antes de realizar qualquer medição.
Configuração do Instrumento
A maioria das funções dos painéis frontais do monitor de forma de onda e
do osciloscópio vetorial é razoavelmente direta e possui aplicações óbvias
em procedimentos de medição. Poucos controles, porém, podem necessitar de um pouco mais de explicação.
Restaurador de DC
A função básica do Restaurador de DC em um monitor de forma de onda
é grampear um ponto da forma de onda de vídeo a um nível fixo de DC.
Isso garantirá que a tela não se moverá verticalmente com mudanças em
amplitude do sinal ou APL (Average Picture Level).
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Alguns instrumentos oferecem uma escolha de velocidade lenta ou rápida
do Restaurador de DC. A configuração lenta é utilizada para medir zumbido ou outras distorções de freqüências baixas. A configuração rápida
remove o zumbido da tela para que não interfira com outras medições.
“Back porch” (pórtico posterior) é o ponto de grampeamento mais comumente utilizado, mas o grampeamento de nível de sincronismo (sync tip
clamping) possui algumas aplicações no transmissor.
AFC/Direto
Esse controle fornece seleção do método de disparo da varredura horizontal do monitor de forma de onda. A rampa que produz a varredura horizontal é sempre sincronizada com os pulsos H ou V do vídeo de referência e é
iniciada pelos próprios pulsos (Direto) ou pela média deles (AFC).
No modo direto, os pulsos de sincronismo de vídeo disparam diretamente
a varredura horizontal do monitor de forma de onda. A configuração direta
deve ser utilizada para remover os efeitos da variação (jitter) da base de
tempo da tela, a fim de avaliar outros parâmetros. Desde que um novo
ponto de disparo seja estabelec ido para cada varredura, a variação de
linha a linha não será visível nesse modo.
No modo AFC (Automatic Frequency Control), um laço de fase amarrada
(Phase-Locked Loop – PLL) gera pulsos que representam o tempo médio
dos pulsos de sincronismo. Esses pulsos médios são utilizados para disparar a varredura. O modo AFC é útil para fazer medições na presença de
ruído, visto que, os efeitos da variação horizontal de ruído induzido são
removidos da tela.
O modo AFC também é útil para avaliar a quantidade de variação de base
de tempo em um sinal. A borda de subida do sincronismo aparecerá larga (borrada) se muita variação de base de tempo estiver presente. Esse
método é muito útil para comparar sinais ou para indicar a presença de
variação (jitter), mas seja cauteloso a cerca de tentar realmente medi-lo.
A largura de banda do laço de fase amarrada (phase-locked loop) do AFC
também afeta a tela (display).
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Barras de 75%/100%
Alguns vetorscope possuem uma seleção de 75%/100% no painel frontal.
Essa configuração muda a calibração do ganho de crominância do osciloscópio vetorial para acomodar dois tipos diferentes de barras de cor. A distinção de 75%/100% refere-se à amplitude, não à saturação ou nível da
barra branca. Esses problemas são discutidos em detalhe no Apêndice A.
Barras 75% são utilizadas mais freqüentemente em sistemas NTSC, visto
que, os picos grandes de crominância em barras 100% podem sobrecarregar o transmissor. Porém, alguns geradores de sinais de teste produzem
ambos. É importante saber qual amplitude da barra de cor está sendo
utilizada e selecionar a configuração de ganho correspondente no osciloscópio vetorial. Do contrário, o ganho de crominância pode facilmente
estar desajustado.
Sinais de RF Demodulados
Todas as medições de banda base discutida nesse livro também podem ser
realizadas em sinais de RF demodulados. É importante, porém, eliminar o
próprio demodulador como uma possível fonte de distorção. Instrumentos de medição de qualidade, tais como os Demoduladores de Televisão
TV1350 e 1450 da Tektronix, eliminarão a probabilidade do demodulador
introduzir distorção.
Terminação
Terminação inadequada é uma fonte muito comum de erro e frustração do
operador. Sempre tenha certeza que o sinal a ser medido está terminado
com uma terminação de 75 Ohms em um local. Geralmente, é melhor terminar na parte final do equipamento no caminho do sinal.
A qualidade da terminação também é importante, especialmente quando
distorções muito pequenas são medidas. Selecione uma terminação com
a mais rigorosa tolerância prática, visto que, terminação incorreta pode
causar erros de amplitude, problemas de resposta de freqüência e distorções de pulso. Terminações na faixa de tolerância de 1/2% a 1/4% são
largamente disponíveis e são geralmente adequadas para teste de rotina.
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Padrões e Metas de Desempenhos
Nenhum padrão define todas as relações de amplitude e tempo para o
sinal NTSC. Existe um número de documentos de referência produzidos por
organizações diferentes, muitas das quais estão em uso comum hoje. RS170A e FCC 73.699 na Figura 6, duas das mais freqüentemente utilizadas,
são reproduzidas no Apêndice C e D desse livro. Ambos os documentos
definem parâmetros de sinal de apagamento e de sincronismo. RS-170A
inclui referências para a fase SCH e é geralmente utilizada em ambientes
de estúdio. O diagrama FCC é utilizado para verificar a qualidade dos sinais transmitidos. Utilize-os como uma referência, mas tenha cautela em
assumir que a conformidade com esses padrões é obrigatória ou que a
conformidade é suficiente para garantir a qualidade do sinal.
Níveis aceitáveis de distorção são usualmente determinados subjetivamente, mas um número de organizações publica documentos que fornecem limites recomendados. Esses padrões, os quais incluem EIA-250-C,
são freqüentemente editados e revisados. Cada organização, finalmente,
necessita determinar suas próprias metas de desempenho, porém, esses
documentos podem fornecer algumas boas diretrizes.
Enquanto existe, geralmente, um acordo sobre a natureza de cada distorção, definições para expressar a magnitude da distorção variam consideravelmente de padrão para padrão. Um número de questões deve ser
mantido em mente. A medição é absoluta ou relativa? Se for relativa,
qual é a referência? Sob quais condições a referência é estabelecida? É a
variação de pico a pico ou o maior desvio único que deve ser citado como
distorção?
Um desentendimento de qualquer um desses assuntos pode afetar seriamente os resultados de medições, portanto, é importante tornar-se familiar com as definições em quaisquer padrões que sejam utilizados. Tenha
certeza que aqueles envolvidos em desempenho de sistema de medição
concordem em como expressar a quantidade de distorção. É uma boa prática registrar essa informação junto com os resultados das medições.
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Distorções de Forma de Onda
e Métodos de Medição
I
Medições de Amplitude de
Vídeo e Tempo
Essa seção trata de duas propriedades fundamentais do sinal, amplitude
e tempo. Nessas duas dimensões, problemas são causados mais freqüentemente por erro do operador do que causado por mau funcionamento do
equipamento. Correções de problemas de amplitude e largura de pulso,
freqüentemente, envolvem simplesmente ajuste apropriado do equipamento pelo qual o sinal passa.
Dois tipos de medições de amplitude são importantes em sistemas de televisão. Níveis absolutos, tais como amplitude de pico a pico, necessitam
ser apropriadamente ajustados. As relações entre as partes do sinal também são importantes. A razão do sincronismo para o resto do sinal, por
exemplo, precisa ser exatamente mantida.
Sinais de vídeo composto NTSC são nominalmente de 1V pico a pico. Amplitudes também são, algumas vezes, descritas em termos da escala IRE, a
qual divide o sinal de vídeo em 140 partes iguais. Estritamente falando, a
escala IRE é uma escala relativa e pode ser utilizada para comparar partes
do sinal, independente de toda amplitude. Na prática, porém, a escala
IRE é tratada algumas vezes como uma escala absoluta, com uma relação
direta para volts. No 1780R, 1 IRE é definido como uma unidade absoluta
igual à 1/140 de 1 volt. Com o VM700T, o usuário pode definir a IRE para
ser relativa à portadora zero ou à barra branca, ou ser uma unidade absoluta (100 IRE = 714 mV).
Quando amplitudes de vídeo são configuradas, não é suficiente, simplesmente, ajustar o nível de saída da parte final do equipamento no caminho
do sinal. Cada parte do equipamento deve ser ajustada para transferir
apropriadamente o sinal da entrada para a saída. Equipamento de televisão, geralmente, não é projetado para lidar com sinais que se desviam
muito da amplitude nominal. Sinais que são muito grandes podem ser
cortados ou distorcidos e sinais que são muito pequenos sofrerão de desempenho de sinal-ruído degradado.
Na maioria dos aparelhos de televisão, amplitudes de vídeo são monitoradas e ajustadas em uma base diária. Parâmetros de tempo de sinal são
verificados usualmente com menos freqüência, porém, ainda é importante
entender os métodos de medição. É recomendada uma verificação periódica em que todos os parâmetros de tempo estejam dentro dos limites.
Esse livro não aborda as questões de tempo de sistema, as quais lidam
com as relações de tempo relativo entre os muitos sinais em um aparelho
de televisão. Apesar do tempo de sistema ser crítico para a qualidade da
produção, isso está fora do escopo dessa publicação. Somente essas medições de tempo que têm relação com um único sinal são abordadas.
Medições de Amplitude
Definição
Amplitudes de vídeo são mais freqüentemente medidas a fim de verificar
que estão de acordo com os valores nominais. O ganho precisa ser ajustado se os sinais forem muito grandes ou muito pequenos. Métodos similares de avaliação de formas de onda são utilizados tanto para medição
como para ajuste dos níveis de sinal.
Medições de amplitude de pico a pico de sinais de vídeo são conhecidas,
algumas vezes, como medições de ganho de inserção. Para sistemas NTSC,
a amplitude nominal de pico a pico é 1 volt (140 IRE).
Efeitos na Imagem
Erros de ganho de inserção fazem com que a imagem fique muito clara ou
muito escura. Por causa dos efeitos da luz ambiente, a saturação de cor
aparente também é afetada.
Sinais de Teste
Ganho de inserção é mais facilmente medido com um sinal de teste que
contenha um nível branco de 100 IRE. Barras coloridas, pulso e sinais de
barra são mais freqüentemente utilizados (veja as Figuras 1 e 2).
Métodos de Medição
Gratícula do Monitor de Forma de Onda. A amplitude do sinal pode ser
medida com um monitor de forma de onda comparando-se esta à escala
vertical na gratícula. Com o ganho vertical do monitor de forma de onda
na configuração calibrada (escala cheia de 1 volt), o sinal deve estar 1
volt (140 IRE) do nível do sincronismo para o nível de branco (veja a
Figura 3). A gratícula no modo WAVEFORM do VM700T pode ser utilizada
de maneira similar.
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I. Mediçôes de Amplitude de Vídeo e Tempo
Método de Calibração Adicionado
Alguns monitores de forma de onda possuem uma característica que permite que o sinal do calibrador interno seja utilizado como uma referência
para medições de amplitude. Essa característica é conhecida como WFM +
CAL no 1780R. No 1480, essa característica é acessada pressionando-se as
teclas CAL e OPER simultaneamente.
A tela do WFM + CAL consiste de dois traços de vídeo deslocados verticalmente pela amplitude do calibrador. Essa tela é obtida adicionando-se
o sinal de entrada à onda quadrada calibrada de amplitude conhecida. A
amplitude do sinal é igual à amplitude do calibrador quando a parte inferior do traço superior e o topo do traço inferior coincidirem.
O modo WFM + CAL é mais comumente utilizado para ajustar o ganho de inserção, o qual requer um sinal de 1 volt do calibrador. Se o 1780R for utilizado, selecione uma amplitude do calibrador de 1000 mV (140 IRE). No 1480, a
configuração DC RESTORER determina qual das duas amplitudes do calibrador
está selecionada no momento. A amplitude do calibrador é 1 volt quando o
SYNC TIP é selecionado e 714 milivolts quando for o BACK PORCH.
Figura 1. Sinal de Barra de cor de amplitude de 75% com uma Barra de Referência
Branca de 100%.
Figura 2. Sinal Composto (também conhecido como FCC Composto) que Inclui
uma Barra Branca de 100 IRE.
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Figura 3. Sinal de 1 Volt corretamente posicionado com relação à gratícula do 1780R.
Figura 4. Modo WFM + CAL no 1780R indicando que o ganho de inserção está
ajustado corretamente.
Figura 5. Cursores de tensão do 1780R posicionados para medir amplitude de pico
a pico.
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O Ganho de inserção é configurado ajustando-se, externamente, a amplitude do sinal até que o nível de sincronismo (sync tip) do traço superior
coincida com o nível de branco (peak White) do traço inferior. A Figura
4 mostra um sinal ajustado corretamente. Desde que o ganho vertical do
monitor de forma de onda não necessite ser calibrado nesse modo, o ganho pode ser aumentado para uma maior resolução.
O 1780R possui um calibrador variável para que o modo WFM + CAL possa
ser utilizado para medir amplitudes dos sinais. Medições são realizadas
ajustando-se a amplitude do calibrador (com o botão grande no painel
frontal do 1780R) até os traços se encontrarem. Nesse ponto a amplitude
do calibrador se iguala à amplitude do sinal e pode ser lida na tela.
Cursores de Tensão (1780R)
Alguns monitores de forma de onda, tal como o 1780R, são equipados com
cursores de tensão na tela para realizar medições de amplitudes exatas.
A amplitude de pico a pico pode ser medida posicionando-se um cursor
no nível de sincronismo e o outro no nível de branco (veja a Figura 5). O
controle de ganho vertical do 1780R afeta os cursores e a forma de onda
da mesma forma, podendo então, o ganho vertical ser aumentado para
permitir um posicionamento mais exato dos cursores.
Quando configuramos o ganho de inserção, pode ser conveniente ajustar
primeiro a separação do cursor para 1000 mV (140 IRE). A amplitude do
sinal de vídeo deve, então, ser ajustada para se igualar com a amplitude
do cursor.
Cursores (VM700T). Medições manuais de amplitude podem ser realizadas
com o VM700T através da seleção dos cursores (CURSORS) no modo WAVEFORM. A linha base horizontal no meio da tela é utilizada como uma
referência. Para medir o ganho de inserção, primeiro posicione o nível
de sincronismo (sync tip) na linha base. Toque a seleção RESET DIFFS na
tela para redefinir a diferença de tensão para zero. Agora, mova a forma
de onda para baixo até que a barra branca esteja na linha base e leia a
diferença de tensão na tela.
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Medição Automática do VM700T
O VM700T provê medições de amplitude no modo automático (AUTO).
NOTAS
1. Sincronismo para Razão de Imagem
Quando a amplitude do sinal está incorreta, é importante verificar que o
problema é realmente um erro simples de ganho, em vez de uma distorção. Isso pode ser realizado verificando se a razão de sincronismo para
o sinal de imagem (parte do sinal acima do apagamento) é 40:100. Se a
razão estiver correta, prossiga com o ajuste de ganho. Se a razão estiver
incorreta, existe um problema e uma investigação adicional é necessária.
O sinal pode estar sendo afetado pela distorção ou o equipamento que
insere novamente o sincronismo e burst (sincronismo de cor) poderia estar
funcionando de maneira incorreta.
2. Medições de Sincronismo e Burst
Tanto o sincronismo como o burst deve ser de 40/140 do sinal de vídeo composto (286 milivolts para um sinal de 1 volt). A maioria dos métodos abordados nessa seção pode ser utilizada para medir as amplitudes do sincronismo
e burst. Quando utilizamos os cursores de tensão do 1780R, o modo TRACK
é uma ferramenta conveniente para comparar as amplitudes do sincronismo
e do burst. Nesse modo, a separação entre os dois cursores permanece fixa e
eles podem ser movidos juntos, com relação à forma de onda.
3. Exatidão da Medição
Em geral, os métodos de cursor de tensão e calibrador adicionado são mais
exatos do que a técnica da gratícula. Porém, algumas implementações de
cursores possuem bem mais resolução do que exatidão, criando uma impressão de medições mais precisas do que realmente são. A familiaridade
com as especificações do monitor de forma de onda e um entendimento
da exatidão e resolução disponíveis nos vários modos de monitoramento
ajudará a realizar uma escolha apropriada.
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4. Utilizando o Filtro de Luminância
Quando configuramos o ganho de inserção com um sinal ao vivo, ao invés de um sinal de teste, pode ser útil habilitar o filtro de luminância do
monitor de forma de onda (também chamado passa baixa ou IRE). Esse
filtro remove a informação de crominância, de modo que os níveis de
luminância de nível de branco possam ser utilizados para a configuração
do ganho.
5. Níveis de Branco
Quando configurar o ganho de inserção, tenha certeza de que uma barra
de 100 IRE é utilizada como nível de branco de referência. Como mencionado no Apêndice A, alguns sinais de barras de cor possuem uma barra
branca de 77 IRE, ao invés de 100 IRE.
6. Configuração
A maioria dos sinais NTSC utiliza “configuração de nível de preto”, a qual
é simplesmente referida, freqüentemente, como “configuração”. Em um
sinal com configuração, o preto do vídeo está 7,5 IRE acima do nível de
apagamento. A amplitude de pico a pico e amplitude de sincronismo não
mudam. O nível de branco, portanto permanece em 100 IRE, então, o pedestal de 7,5 IRE reduz a faixa de amplitude disponível para informação de
imagem. Ambos os níveis de luminância e crominância do sinal completo
são escalonados para baixo, a fim de ajustar-se na faixa de 92,5 IRE, a
qual permanece acima do pedestal.
Virtualmente, todo material de programa NTSC possui configuração, mas
muitos sinais de teste não. Quando medimos amplitudes, é necessário
saber se o sinal possui ou não configuração e entender as diferenças associadas a ele. Quando trabalhar com sinais que possuem configuração, não
confundir o nível de preto (7,5 IRE) com o nível de apagamento.
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Medições de Tempo
Definição
Larguras de pulso de sincronização horizontal e vertical são medições a
fim de verificar que os pulsos estejam dentro dos limites especificados.
Tempos de subida, tempos de descida, posição e número de ciclos em
burst também são especificados.
Ambos RS-170A e o FCC fornecem limites recomendados para esses parâmetros. Entretanto, os dois padrões possuem definições diferentes para
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os vários intervalos de tempo. Por exemplo, o FCC especifica a largura de
sincronismo entre os pontos de 90% (-4 IRE) das duas transições, enquanto o RS-170A especifica a largura de sincronismo entre os pontos de 50%
(-20 IRE). A definição para cada parâmetro deve ser claramente entendida
antes de medi-los.
Mesmo quando diferenças em definições são levadas em conta, RS-170A e
FCC fornecem diferentes limites recomendados para os vários parâmetros
de pulso de sincronismo. Os requisitos do RS-170A geralmente são mais
severos. Os requisitos da largura de pulso para os dois padrões são dados
nas Figuras 6 e 7.
Efeitos na Imagem
Pequenos erros na largura de pulso não afetarão a qualidade da imagem.
Entretanto, se os erros se tornarem muito grandes, de tal forma que os
pulsos não possam ser processados apropriadamente (pelo equipamento),
um corte da imagem pode ocorrer.
Sinais de Teste
Medições de sincronismo podem ser realizadas em qualquer sinal composto que contenha informações de sincronização vertical, horizontal e de
subportadora (burst).
Gratícula do Monitor de Forma de Onda. Intervalos de tempo podem ser
medidos através da comparação da forma de onda com as marcas ao longo
da linha base horizontal de uma gratícula do monitor de forma de onda. A
fim de adquirir uma resolução adequada, é usualmente necessário ampliar
a amostra da forma de onda horizontalmente. Selecione a configuração
que forneça a maior ampliação possível mantendo, ainda assim, o intervalo desejado inteiramente na tela. O fator de escala, tipicamente microsse-
30
gundos por divisão principal, muda com a ampliação horizontal. O 1780R
mostra a seleção de microssegundos por divisão na tela, enquanto que no
1480, isso é obtido com a seleção da chave.
Para realizar medições entre os pontos de 90% (-4 IRE) é, geralmente,
mais conveniente utilizar o controle variável de ganho do monitor de forma de onda para normalizar a altura do sincronismo para 100 IRE. O nível
de apagamento pode, então, ser posicionado em +10 IRE e uma leitura
pode ser obtida das marcas na linha base (veja Figura 8).
Para medições especificadas nos pontos de amplitude de 50%, a normalização para 100 IRE provavelmente não é necessária. Nesse caso, coloque
a parte superior do pulso em +20 IRE e a parte inferior em –20 IRE. A
largura do pulso pode, então, ser lida a partir da escala horizontal (veja
a Figura 9).
Cursores de Tempo (1780R)
Alguns monitores de forma de onda são equipados com cursores para facilitar a medição de intervalos de tempo. Os cursores de tempo no 1780R
aparecem como pontos luminosos na forma de onda. Para encontrar os
pontos de 90% das transições de sincronismo, é melhor normalizar o pulso
de sincronismo para 100 IRE e utilizar a escala da gratícula vertical para
localizar o nível apropriado. Alternadamente, os cursores de tensão no
modo RELATIVE podem ser utilizados para localizar os pontos de 90%.
Procedimentos similares podem ser utilizados para encontrar os pontos de
50% das transições (veja a Figura 10), mas nesse caso isso pode não ser
necessário. Desde que seja mais fácil localizar visualmente o ponto médio
da transição, as medições do ponto de 50% podem ser realizadas freqüentemente sem a utilização de uma referência de amplitude.
31
Figura 8. Medição de largura do sincronismo horizontal nos pontos de amplitude
de 90% (4 IRE).
Figura 9. Medição de largura do sincronismo horizontal nos pontos de amplitude de 50%.
Figura 10. Os cursores de tempo do 1780R posicionados para medir a largura de
sincronismo horizontal nos pontos de amplitude de 50%.
32
Figura 11. Medição da largura do sincronismo horizontal nos pontos de amplitude
de 50% utilizando os cursores do VM700T.
Figura 12. Mostrador de medição de H Timing no modo MEASURE do VM700T
Cursores (VM700T)
Os cursores no modo WAVEFORM do VM700T podem ser utilizados para
realizarem medições de largura de pulso. Após serem estabelecidos os
pontos de 100% e 0% de sincronismo, os cursores podem ser movidos
para o ponto de 50% ou para o ponto de 90% para obter uma medição de
tempo (veja a Figura 11). Consulte o manual para instruções detalhadas
de como utilizar os cursores.
33
A seleção de H TIMING no modo MEASURE do VM700T mostra todas as medições de intervalo de tempo de apagamento horizontal (veja a Figura 12).
Note que as medições FCC ou RS-170A podem ser selecionadas. Medições
de tempo também são disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
7. Medições de Tempo de Subida e Descida
Ambas as exigências de FCC e RS-170A incluem especificações para tempo
de subida e tempo de descida do pulso de sincronismo. Essas medições
são indicadores de quão rápidas ocorrem as transições. Elas são realizadas
tipicamente entre os pontos de 10% e 90% da transição. Os métodos utilizados para medições de largura de pulso podem ser geralmente aplicados
para tempos de subida e descida.
8. Posição de Burst e Número de Ciclos
A posição de burst com relação ao sincronismo e o número de ciclos de subportadora no burst são especificados e pode ser desejável, ocasionalmente,
verificar esses parâmetros. RS-170A requer 9 ciclos no burst, enquanto o FCC
permite de 8 até 11 ciclos.
RS-170A especifica a posição de burst com relação ao sincronismo em
termos de ciclos de subportadora. Existem nominalmente 19 ciclos de
subportadora entre o ponto de 50% da borda de subida do sincronismo
e o início de burst (definido como “o cruzamento de zero que precede o
primeiro meio ciclo da subportadora, que é 50% da amplitude de burst
ou maior”). O modo FSC TIME MARKS do 1780R pode ser utilizado para
verificar esses parâmetros. Consulte a seção de Fase SCH desse livro para
a metodologia de medição.
34
9. Verificando o Intervalo Vertical
O número de pulsos no intervalo vertical, como as larguras dos pulsos
equalizadores e dente de serra vertical, também são especificados. Limites
recomendados podem ser encontrados nos Apêndices C e D. Muitos dos
métodos de medição de largura de pulso discutidos nessa seção podem
ser aplicados.
Fase SCH
Definição
Fase SCH (Subportadora para Horizontal) se refere à relação de tempo
entre o ponto de 50% da borda de subida do sincronismo e o cruzamento
de zero da subportadora de referência. Erros são expressos em graus de
fase da subportadora.
RS-170A especifica que a fase SCH deve estar entre ±40 graus. Praticamente falando, tolerâncias muito estreitas são geralmente mantidas. Aparelhos modernos tentam garantir que erros de fase SCH não excedam de
poucos graus.
Efeitos na Imagem
Fase SCH torna-se importante somente quando sinais de televisão de duas
ou mais fontes são combinados ou chaveados seqüencialmente. A fim de
prevenir a ocorrência de mudanças de cor ou saltos horizontais quando um
chaveamento é realizado, as bordas de sincronismo dos dois sinais devem
estar exatamente sincronizadas e a fase de burst de cor deve estar casada.
Já que ambos o sincronismo e a subportadora são sinais contínuos, com
uma relação fixa de um para com o outro, só é possível alcançar simultaneamente ambas as condições de sincronismo se os dois sinais tiverem a
mesma relação de fase SCH.
Por causa da complexa relação entre as freqüências de sincronismo e subportadora, a relação exata de fase SCH para uma dada linha se repete
35
somente uma vez a cada quatro campos. A fim de entender porque existe
essa seqüência de quatro campos, primeiro considere o fato de que existe
um número ímpar de meios ciclos de subportadora em uma linha. Isso
implica que a fase SCH deva estar defasada em 180º em linhas adjacentes.
Como existe também um número ímpar de linhas em um quadro, a relação
de fase exata entre o sincronismo e burst para uma dada linha se repete
uma vez a cada quatro campos (dois quadros).
A fim de alcançar as condições de tempo de sincronismo e burst requeridas para um chaveamento limpo entre dois sinais, a seqüência de quatro
campos dos sinais precisa estar corretamente alinhada (ex. Campo 1 do
Sinal A e Campo 1 do Sinal B precisam ocorrer ao mesmo tempo). Quando
essa condição é alcançada, os dois sinais são ditos estarem enquadrados
em cor (color framed). É importante lembrar que o enquadramento de cor
está amarrado a outros parâmetros de tempo de sistema e não é, portanto,
uma variável independente. Somente se dois sinais possuírem a mesma
relação de fase SCH e eles estiverem corretamente enquadrados em cor, as
exigências de casamento de fase de tempo de sincronismo e burst poderão
ser alcançadas.
Figura 13. O erro de fase SCH desse sinal é zero grau. Note que o ponto de 50%
da borda de subida do sincronismo e um cruzamento de zero da subportadora
extrapolada estão em coincidência de tempo.
36
Figura 14. A tela polar de fase SCH do 1780R mostrando um erro de 8 graus. Referência interna é utilizada para sincronização.
Figura 15. A tela FSC TIME MARKS do 1780R indica que esse sinal não possui erro
de fase SCH.
Visto que os sinais precisam ter a mesma relação de fase SCH a fim de
serem combinados, a padronização em um valor de fase SCH facilitará
claramente a transferência do material de programa. Essa é a razão para
tentar manter o erro de fase SCH em zero grau. Outra razão para manter a
fase SCH dentro de limites aceitáveis é que várias partes do equipamento
precisam ser capazes de distinguir entre os quadros de cor, a fim de processarem o sinal corretamente. Isso não pode ser feito exatamente se for
permitido ao erro de fase SCH se aproximar de 90 graus.
37
Sinais de Teste
Medições de fase SCH podem ser realizadas em qualquer sinal com ambos
o sincronismo e o burst de cor presentes.
Display Polar
Alguns instrumentos, como o 1780R, são equipados com um display polar
SCH que consiste de um vetor burst e um ponto representando o sincronismo horizontal. A relação de fase entre os dois pode ser determinada
por uma leitura direta da gratícula do vetor ou utilizando o comutador de
fase de precisão (veja a Figura 14).
O instrumento precisa ser referenciado internamente para medir a fase
SCH de um único sinal. O sincronismo e o burst do sinal selecionado são
comparados entre si nesse modo. No 1780R, dois pontos de sincronismo
(180° defasados) são mostrados junto com o vetor burst quando a referência interna é selecionada.
Quando uma referência externa é selecionada, o burst e o sincronismo do
sinal selecionado são mostrados com relação ao burst do sinal de referência externo. Um único ponto de sincronismo aparece com o vetor burst
nesse modo. Essa tela é utilizada para determinar se os dois sinais estão
enquadrados em cor ou não. Supondo que tanto o sinal de referência e
o sinal mostrado não possuem erro de fase SCH, o ponto de sincronismo
estará em fase com o vetor burst se os sinais estiverem enquadrados em
cor e defasados em 180 graus se eles não estiverem.
Marcas de Tempo FSC (1780R)
O 1780R possui um modo chamado FSC TIME MARKS, o qual é acessado
através do menu MEASURE. Nesse modo, pontos luminosos aparecem na
forma de onda em intervalos precisos de um ciclo da subportadora. Os
pontos podem ser avançados ou atrasados em relação à forma de onda
com o comutador de fase de precisão.
38
Para realizar uma medição
Utilize o comutador de fase para colocar um dos pontos no ponto de 50%
da borda de subida do sincronismo. Se não há erro de fase SCH, os pontos
no burst devem cair no cruzamento de zero no nível de apagamento (veja
a Figura 15). Se há um erro e um resultado de medição numérico é desejado, pressione REF SET para zerar a leitura de fase e utilize o comutador
de fase para posicionar os pontos de burst no cruzamento de zero. Nesse
ponto a leitura de fase indica a quantidade de erro de fase SCH.
Esse método não é tão preciso como o display polar, mas possui a vantagem de permitir verificar se existem 19 ciclos de subportadora entre sincronismo e burst. Como esse modo é independente da calibração do instrumento, ele também é útil para verificar a calibração do display polar.
Selecione SCH PHASE no menu MEASURE do VM700T para obter uma tela
de fase SCH. A Figura 16 ilustra a tela polar de fase SCH do VM700T, o
qual é similar à tela de fase SCH do 1780R. A tela de campo completo de
fase SCH do VM700T (veja a Figura 17) traça a fase SCH de cada linha no
campo e fornece um resultado médio. Medições de fase SCH também são
disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
10. Para maiores informações
Para uma discussão abrangente de questões de fase SCH e enquadramento
de cor, veja a nota de aplicação da Tektronix 20W-5613-2, “Measuring and
Monitoring SCH Phase with the 1750A Waveform/Vector Monitor”.
39
Figura 16. Tela polar de medição de fase SCH do VM700T.
Figura 17. Tela de campo completo de medição de fase SCH do VM700T.
40
II
Distorções Lineares
Distorções de forma de onda que são independentes da amplitude do sinal
são tratadas como distorções lineares. Essas distorções ocorrem como um
resultado de uma incapacidade do sistema de transferir amplitude e características de fase uniformemente em todas as freqüências.
Quando componentes de sinais rápidos, tais como transições e crominâncias de alta freqüência, são afetados diferentemente do que informação
de linha mais lenta ou de taxa de campo, provavelmente distorções lineares estão presentes. Essas distorções são mais comumente causadas por
características de transferências imperfeitas no caminho do sinal. Entretanto, distorções lineares também podem ser introduzidas externamente.
Sinais, como zumbido de linha de força, podem acoplar-se ao sinal de
vídeo e se manifestar como distorções.
Um método de classificar distorções lineares envolve agrupá-las de acordo
com a duração dos componentes do sinal que são afetados pela distorção.
Quatro categorias, cada uma correspondendo a um específico intervalo de
tempo de televisão, foram definidas.
Essas categorias são:
- Tempo Curto (SHORT TIME): 125 nanosegundos a 1 microssegundo
- Tempo de Linha (LINE TIME): 1 microssegundo a 64 microssegundos
- Tempo de Campo (FIELD TIME): 64 microssegundos a 16 milisegundos
- Tempo longo (LONG TIME): maior que 16 milisegundos
Esse método de classificação é conveniente porque permite uma fácil correlação das distorções com o que é visto na imagem ou em um mostrador
de forma de onda. Uma única medição para cada categoria leva em conta
a amplitude e as distorções de fase dentro daquela faixa de tempo.
Enquanto a combinação dessas quatro categorias cobre todo o espectro de
vídeo, também é conveniente ter, simultaneamente, métodos de avaliação
de resposta em todas as freqüências de interesse. Medições de resposta
de freqüência olham para as características de amplitude versus freqüência do sistema, enquanto medições de atraso de grupo examinam a fase
versus a freqüência. De maneira diferente das medições classificadas por
intervalo de tempo, medições de resposta de freqüência e atraso de grupo
permitem separações de distorções de amplitude de distorções de atraso.
As duas primeiras medições discutidas nessa seção dirigem-se, especificamente, às relações entre a informação de crominância e de luminância em
um sinal. Medições de ganho de crominância-para-luminância e de atraso
quantificam uma capacidade do sistema de processar a crominância e a
luminância em proporção correta e sem atrasos relativos de tempo.
Pulsos senoidais-quadrados e tempos de subida são utilizados extensivamente na medição de distorções lineares de forma de onda. Pode ser útil
rever a informação no Apêndice B, o qual discute o uso de pulsos senoidais-quadrados em testes de televisão. Para informações mais detalhadas,
uma discussão técnica abrangente de distorções lineares de forma de onda
é apresentada no IEEE Padrão 511-1979, “Vídeo Signal Transmission Measurement of Linear Waveform Distortion”.
Ganho e Atraso de Crominância-para-Luminância
Definição
Desigualdade de ganho de crominância-para-luminância (nível de crominância relativo) é uma mudança na razão de ganho dos componentes de
crominância e luminância de um sinal de vídeo. A quantidade de distorção
pode ser expressa em IRE, porcentagem ou dB. O número é negativo para
crominância baixa e é positivo para crominância alta.
Desigualdade de atraso de crominância-para-luminância (tempo de crominância relativo) é uma mudança na relação de tempo dos componentes de
crominância e luminância de um sinal de vídeo. A quantidade de distorção
é expressa em unidades de tempo, tipicamente nanosegundos. O número é
positivo para crominância atrasada e é negativo para crominância adiantada.
Efeitos na Imagem
Erros de ganho aparecem mais comumente como atenuação ou elevação
da informação de crominância, o qual aparece na imagem como saturação
de cor incorreta.
Distorção de atraso causará borrão ou perda de cor, particularmente nas
bordas de objetos na imagem. Também pode causar uma reprodução pobre
de transições nítidas de luminância.
Sinais de Teste
Medições de ganho de crominância-para-luminância e de atraso podem ser
realizadas com qualquer sinal de teste que contenha um pulso senoidalquadrado de 12,5T, com modulação de 3,58 MHz. Muitos sinais de combinação, tais como os sinais compostos mostrados nas Figuras 18 e 19,
contêm esse pulso.
43
II. Distorções Lineares
Medições convencionais de ganho e atraso de crominância-para-luminância são baseadas em análises da linha base de um pulso de 12,5T modulado (veja o Apêndice B para mais informações). Esse pulso é composto de
um pulso senoidal-quadrado de luminância e um pacote de crominância
com um envelope senoidal-quadrado (veja a Figura 20).
Pulsos senoidais-quadrados modulados oferecem várias vantagens. Primeiro de tudo, eles permitem avaliações de ambas as diferenças de atraso e ganho com um único sinal. Uma vantagem adicional é que pulsos
senoidais-quadrados modulados eliminam a necessidade de estabelecer
separadamente uma referência de amplitude de baixa freqüência com uma
barra branca. Desde que um pulso de referência de baixa freqüência esteja
presente, junto com a informação de alta freqüência, a amplitude do próprio pulso pode ser normalizada.
Figura 18. Sinal composto (também chamado de FCC composto) contendo um
pulso senoidal-quadrado modulado.
Figura 19. Sinal composto especificado no Padrão EIA 250-C (também conhecido
como NTC-7 composto)
44
Figura 20. Componentes de crominância e luminância do pulso de 12,5T modulado.
Figura 21. Efeitos de desigualdades de ganho e atraso no pulso modulado de 12,5T.
A linha base do pulso modulado de 12,5T é plana quando a distorção de
ganho e atraso de crominância-para-luminância está ausente. Vários tipos
de distorção de ganho e atraso afetam a linha base em modos diferentes.
Um pico único na linha base indica a presença somente de erros de ganho.
Picos simétricos positivos e negativos indicam a presença somente de
erros de atraso. Quando ambos os tipos de erro estão presentes, os picos
positivos e negativos terão amplitudes diferentes e o cruzamento de zero
da distorção de linha base não estará no centro do pulso. A Figura 21
mostra os efeitos de vários tipos de distorção.
Pulso senoidal-quadrado modulado de 12,5T possui uma duração de meia
amplitude (HAD) de 1,56 microssegundos ou 12,5 vezes o intervalo Nyquist
do sistema NTSC (veja o Apêndice B). O espectro de freqüência desse pulso
inclui energia em freqüências baixas e energia centralizada em torno da
freqüência da subportadora. O HAD de 12,5T foi escolhido com a intenção
45
de ocupar a largura de banda de crominância de NTSC, o máximo possível e
produzir um pulso com sensibilidade suficiente para distorção de atraso.
Monitor de Forma de Onda e Nomógrafo
Desigualdades de crominância-para-luminância são quantificadas pela medição dos picos de distorção da linha base do pulso de 12,5T. A quantidade de distorção é calculada a partir desses números ou é obtida a partir
de um nomógrafo.
Com um monitor de forma de onda tradicional, um nomógrafo é mais comumente utilizado. Para realizar uma medição, primeiro normalize a altura
do pulso de 12,5T para 100 IRE. A distorção da linha base pode ser medida
pela comparação da forma de onda a uma gratícula ou pela utilização de
cursores de tensão. Utilizando um nomógrafo (veja a Figura 22), encontre
as localizações nos eixos horizontal e vertical que correspondem aos dois
picos de distorção medidos. O ponto no nomógrafo onde linhas perpendiculares representadas dessas duas localizações se cruzariam, os números
de ganho e de atraso podem ser lidos a partir do nomógrafo.
Figura 22. Nomógrafo de ganho e atraso de crominância-para-luminância.
46
Figura 23. Resultados obtidos com a seleção CHROMA/LUMA no modo MEASURE
do 1780R
Figura 24. A gratícula do 1780R indica que esse sinal possui aproximadamente
200 nanossegundos de atraso de crominância-para-luminância.
Procedimento Semi-Automático do 1780R
A seleção CHROMA/LUMA no menu MEASURE do 1780R elimina a necessidade de um nomógrafo. A leitura na tela guia o usuário através de medições de cursores dos vários parâmetros necessários para obter um número
de um nomógrafo. Após todos os parâmetros terem sido inseridos, o instrumento calcula os resultados (veja a Figura 23). A exatidão e resolução
desse método são, aproximadamente, equivalentes à utilização de uma
gratícula e um nomógrafo.
47
Aproximações da Gratícula do Monitor de Forma de Onda
Quando um sistema está livre de uma não linearidade significante e a distorção de atraso está dentro de certos limites, a desigualdade de ganho
de crominância-para-luminância pode ser medida diretamente pela comparação da altura do pulso de 12,5T com a barra branca. Esse método e
o nomógrafo produzirão resultados idênticos quando não existir distorção
de atraso. Uma válida aproximação é, geralmente, considerada para sinais
com menos que 150 nanossegundos de atraso e tem uma exatidão de 2%
para sinais com até 300 nanosegundos de atraso.
A amplitude da barra branca precisa ser normalizada para 100 IRE para
essa medição. Meça a diferença de amplitude entre a parte superior do
pulso de 12,5T e a barra branca em IRE. Esse número, vezes dois, é a
quantidade de distorção de ganho de crominância-para-luminância em
porcentagem. Note que quando a parte superior do pulso é maior ou menor do que a barra, a parte inferior do pulso é deslocada da linha base
pela mesma quantidade. Assim, a diferença de pico a pico entre o pulso
de 12,5T e a barra é, na verdade, duas vezes a diferença entre seus valores
de pico, portanto um fator de 2.
As gratículas em monitores de forma de onda como o 1780R e o 1480,
podem ser utilizadas para estimar os erros de atraso de crominância-paraluminância. Esse método produz resultados válidos somente se erros de
ganho forem desprezíveis e se a distorção de linha base for simétrica.
Normalize a altura do pulso de 12,5T para 100 IRE e, então, centralize
o pulso nas duas linhas da gratícula que cruzam o centro da linha base.
Quando o monitor de forma de onda está no modo de 1 Volt de escala
cheia, essas linhas indicam 200 nanossegundos de atraso (veja a Figura
24). Com o ganho vertical X5 (0,2 volts de escala cheia) selecionado, as
linhas indicam 40 nanossegundos de atraso.
Distorção de atraso e ganho de crominância-para-luminância podem ser medidos através da seleção de CHROM/LUM GAIN DELAY no modo MEASURE do
VM700T. O gráfico traça o erro com relação ao zero com resultados numéri-
48
cos dados na parte superior da tela (veja a Figura 25). O eixo X é o atraso
(positivo ou negativo) e o eixo Y é a diferença de ganho. Medições de
crominância-para-luminância também são disponibilizadas no modo AUTO.
Dispositivo de Atraso Calibrado
Outro método de medição dessas distorções envolve a utilização de um
dispositivo de atraso calibrado. O dispositivo permite ajustes de aumento
do atraso de crominância-para-luminância até que haja somente um pico
na linha base, indicando que o erro de atraso foi anulado. O valor de atraso
pode ser lido, então, a partir do dispositivo e ganho medido diretamente
da gratícula. Esse método pode ser altamente exato, mas requer a utilização de equipamento especializado.
NOTAS
11. Distorção Harmônica
Se houver distorção harmônica, pode haver múltiplas aberrações na linha
base, ao invés de um ou dois picos claramente distinguíveis. Nesse caso,
técnicas de medição do nomógrafo são indeterminadas. O VM700T, porém,
é capaz de remover os efeitos de distorção harmônica e fornecer resultados válidos nesse caso. Discrepâncias menores entre os resultados dos
dois métodos podem ser atribuídas à presença de pequenas quantidades
de distorções harmônicas, assim como à resolução inerente mais alta do
método do VM700T.
Figura 25. Tela de atraso de ganho de Crominância/Luminância no modo MEASURE
do VM700T.
49
Distorção de Tempo Curto
Figura 26. Barra de tempo de subida T possui um tempo de subida de 125 nanossegundos.
Figura 27. Gratícula de distorção de tempo curto.
Definição
Distorções de tempo curto causam mudanças de amplitude, ringing, overshot e undershot em tempos de subida rápidos e pulsos de 2T. Os componentes do sinal afetado estendem-se, em duração, de 0,125 microsse-
50
gundos até 1 microssegundo. Erros são expressos em “porcentagem SD”, o
qual é definido na seção abaixo MÉTODOS DE MEDIÇÃO.
A presença de distorções no domínio de tempo curto também pode ser
determinada pela medição de K2T ou Kpulse/bar , como descrito na seção
de classificações de Fator K nessa publicação.
Efeitos de Imagem
Distorções de tempo curto produzem bordas verticais imprecisas. Ringing
pode ser interpretado, algumas vezes, como informação de crominância
(cor cruzada), causando artefatos de cor perto da borda vertical.
Sinais de Teste
Distorção de tempo curto pode ser medida com qualquer sinal de teste que
contenha uma barra branca de tempo de subida T. Uma barra de tempo
de subida T possui um tempo de subida de 10% a 90% de, nominalmente,
125 nanosegundos (veja a Figura 26). O sinal composto EIA-250-C contém
uma barra de tempo de subida T e alguns geradores permitem a seleção
de tempos de subida T para outros sinais. Veja o Apêndice B para uma
discussão sobre o intervalo de tempo T.
É muito importante utilizar uma barra de tempo de subida T para essa
medição. Muitos sinais de teste comuns possuem tempos de subida de 2T,
ao invés de 1T e não são adequados para essa medição.Também deve ser
notado que sinais de tempo de subida T serão afetados por significante
distorção quando passarem por um transmissor de TV, pois eles contêm
componentes espectrais para 8 MHz que serão removidos pelo filtro passa
baixa de 4,2 MHz do transmissor. Medições de distorção de tempo curto,
realizadas em sinais transmitidos, irão, portanto, avaliar somente aqueles
componentes do sinal na faixa de 240 nanosegundos até 1 microssegundo.
51
Distorções de tempo curto são mais perceptíveis em transições acentuadas
e aparecem como ringing, overshoot ou undershot nos cantos das transições. A distorção é quantificada através da medição dessas aberrações.
As amplitudes das distorções geralmente não são citadas diretamente como
uma porcentagem da amplitude de transição, mas especialmente em termos
de amplitude que um sistema produz “porcentagem SD”. Essa importância
é necessária porque a quantidade de distorção não depende somente da
amplitude da distorção, mas também depende do tempo em que a distorção
ocorre com relação à transição. A equação para o sistema NTSC é:
SD = at 0,67
Onde “a” é a amplitude do lóbulo e “t” é o tempo entre a transição e a
distorção. Na prática, as gratículas especiais ou tabelas de conversão são
utilizadas para eliminar a necessidade de cálculos. Um exemplo de uma
gratícula de distorção de tempo curto é mostrado na Figura 27.
Gratícula do Monitor de Forma de Onda
O 1780R e 1480 possuem gratículas externas especiais para medições de
distorção de tempo curto. Para realizar uma medição, primeiramente coloque a ampliação horizontal para 200 nanossegundos (0,2 microssegundos) por divisão. Os pontos B (preto), C (centro) e W (branco) são vistos
na gratícula para ajudar no posicionamento da forma de onda. Utilize os
controles de posição vertical e horizontal para garantir que a forma de
onda passe através dos pontos B e C. Utilize o controle de ganho variável
para fazer com que a parte superior do pulso passe através do ponto W.
Algumas repetições de ajuste podem ser necessárias.
Uma vez que a forma de onda está corretamente posicionada, a quantidade de distorção pode ser determinada pela comparação com a gratícula.
Note onde a forma de onda falha com relação a todas as partes da gratícula, visto que a maior aberração não é, necessariamente, aquela que irá
determinar a quantidade de distorção.
52
Já que a gratícula mostra somente limites para 2% e 5% SD, uma interpolação pode ser necessária. Para medir distorções menores, selecione
o ganho vertical X5 (0.2 volts de escala cheia). Nessa configuração de
ganho, as linhas da gratícula indicam limites de 0.4% e 1%.
A distorção de tempo curto pode ser medida através da seleção de SHORT
TIME DISTORTION no modo MEASURE do VM700T.
O VM700T mede automaticamente a distorção de tempo curto e o tempo
de subida da barra (veja a Figura 29). Medições de distorção de tempo
curto também são disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
12. Não Linearidades
Se o dispositivo ou sistema sob medição estiver livre de distorção não
linear, as transições de subida e descida irão exibir distorção simétrica. Na
presença de não linearidades, entretanto, as transições podem ser afetadas diferentemente. É prudente medir ou, pelo menos, inspecionar ambas
as transições negativas e positivas.
13. Razões de Pulso-para-Barra
A razão de amplitude entre um pulso de 2T e uma barra de linha é utilizada algumas vezes como uma indicação de distorção de tempo curto. Para
realizar uma medição de pulso-para-barra com um monitor de forma de
onda, primeiro normalize a amplitude da barra para 100%. Isso pode ser
realizado utilizando a escala da gratícula IRE ou cursores de tensão no
modo RELATIVE. Agora, meça a amplitude do pulso para obter a leitura de
razão de pulso-para-barra em porcentagem.
Uma medição de pulso-para-barra pode ser obtida a partir do VM700T,
através da seleção do K FACTOR no modo MEASURE. A razão de pulso-para-barra é dada no canto superior direito (veja a Figura 30). Essa medição
também é disponibilizada no modo AUTO.
53
Figura 28. Essa forma de onda exibe distorção de tempo curto de 5% SD.
Figura 29. Tela de Distorção de Tempo Curto do VM700T.
Figura 30. A razão de Pulso-para-Barra é dada na seleção do K FACTOR do modo
MEASURE do VM700T.
54
Distorção de Tempo de Linha
Figura 31. Sinal Composto (também conhecido como composto FCC).
Figura 32. Parâmetros para medição de distorção de tempo de linha.
Figura 33. Utilização da gratícula do monitor de forma de onda para medir distorção de tempo de linha. Uma distorção de 3% é mostrada aqui.
55
Definição
Distorção de tempo de linha causa inclinação em componentes de sinal de taxa de linha, tal como barras brancas. Os componentes afetados
estendem-se, em duração, de 1 microssegundo até 64 microssegundos. A
quantidade de distorção pode ser expressa em IRE ou em porcentagem da
amplitude da barra de linha.
Distorções no domínio de tempo de linha também podem ser quantificadas
pela medição de Kbar, como discutido nesse livro na seção de Classificações do fator K.
Efeitos de Imagem
A distorção de tempo de linha produz variações de brilho entre os lados
direito e esquerdo da tela. Listras e borrões horizontais também podem
ser visíveis. Essa distorção é mais visível em detalhe de imagem grande.
Sinais de Teste
A distorção de tempo de linha pode ser medida com qualquer sinal de teste
que contenha uma barra de 100 IRE de 18 microssegundos. Os sinais compostos mostrados nas Figuras 31 e 33 incluem essa barra. O sinal de janela
mostrado nesse livro, na seção de Distorção de Tempo de Campo, também é
adequado. O tempo de subida da barra não é crítico para essa medição.
A distorção de tempo de linha é quantificada pela medição da quantidade
da inclinação na parte superior da barra de linha.
O desvio de pico a pico da inclinação é, geralmente, citado como a quantidade de distorção (veja a Nota 14). O primeiro e último microssegundo
da barra devem ser ignorados, visto que erros próximos da transição estão
no domínio do tempo curto. A Figura 32 ilustra os parâmetros de distorção
de tempo de linha.
56
Gratícula do Monitor de Forma de Onda. As gratículas do 1780R e 1480 são
equipadas com marcadores para medição de distorção de tempo de linha.
Note a caixa no canto superior esquerdo da gratícula rotulada LD = 2%,
5%. Para realizar uma medição, selecione uma única varredura de linha e
utilize as duas setas na linha de 50 IRE para posicionar a barra horizontalmente (veja a Figura 33). Tenha certeza de que o nível de apagamento da
forma de onda está na linha base e que a parte superior da barra passa por
100 IRE no seu centro. Pode ser necessário utilizar o controle de ganho
variável no monitor de forma de onda para normalizar o ganho. Utilize as
marcas da gratícula de ±2% e ±5% para quantificar os desvios de pico a
pico de qualquer inclinação da parte superior da barra que ocorra dentro
da caixa. A caixa exclui o primeiro e o último microssegundo da barra.
O ganho vertical do monitor de forma de onda pode ser aumentado para
medição de erros menores. As marcas da gratícula correspondem a limites
de 0,4% e 1%, quando a configuração X5 (0,2 volts de escala cheia) é
selecionada.
Embora a gratícula especial de distorção de tempo de linha ser conveniente, essa medição pode ser realizada com qualquer monitor de forma de
onda. Para realizar a medição, primeiramente utilize o controle de ganho
variável para normalizar o centro da barra para 100 IRE. Ignorando o primeiro e último microssegundo, meça a inclinação de pico a pico da parte
superior da barra. Uma vez que o ganho foi normalizado, a medição da inclinação em IRE é igual à distorção de tempo de linha em porcentagem.
Cursores de tensão do 1780R. Os cursores de tensão do monitor de forma
de onda no modo RELATIVE podem ser utilizados para medir distorção de
tempo de linha. Defina a diferença de amplitude entre o nível de apagamento e o centro da barra como 100%. Posicione ambos os cursores para
medir a inclinação de pico a pico. Esse número é a distorção de tempo de
linha. Lembre-se de ignorar o primeiro e último microssegundo da barra.
Os cursores de tempo do 1780R são convenientes para a localização do
intervalo de tempo apropriado no centro da barra. Ajuste a separação de
tempo para 16 microssegundos e coloque os cursores de tempo no modo
TRACK. Mova os dois cursores juntos até que eles estejam centralizados na
barra (veja a Figura 34).
57
O VM700T fornece uma medição de distorção de tempo de linha no modo
AUTO.
NOTAS
14. Desvio de Pico a Pico Versus Desvio Máximo
Neste livro, ambas as distorções de tempo de linha e de tempo de campo
são discutidas em termos de medições de pico a pico. Essa definição está
de acordo com a IEEE Padrão 511-1979. Alguns padrões de medidas, entretanto, definem a distorção como o desvio máximo do centro da barra.
Se utilizarmos essa definição de medição, as técnicas de medição podem
ser consequentemente adaptadas.
Figura 34. Os cursores de tensão e tempo do 1780R podem facilitar as medições
de distorção de tempo de linha.
58
Distorção de Tempo de Campo
Figura 35. Sinal janela.
Figura 36. Parâmetros para medição de distorção de tempo de campo.
Definição
A distorção de tempo de campo causa inclinação de taxa de campo “fieldrate” em sinais de vídeo. Os componentes do sinal afetados estendem-se,
em duração, de 64 microssegundos a 16 milisegundos. O erro é expresso
em IRE ou como uma porcentagem de uma amplitude de referência, o qual
é geralmente a amplitude no centro da barra de linha.
59
Medições de K60 Hz, as quais são discutidas nesse livro na seção de Classificações do fator K, fornecem outro método para descrever distorções de
tempo de campo.
Efeitos na Imagem
A distorção de tempo de campo causará inexatidões de brilho da parte
superior para inferior em objetos grandes na imagem.
Sinais de Teste
A distorção de tempo de campo pode ser medida com um sinal de teste de
onda quadrada de janela ou campo. Como os dois sinais podem produzir
resultados diferentes, é uma boa prática perceber qual foi utilizado.
O sinal janela tem, aproximadamente, 130 linhas no centro do campo que
inclui uma barra de linha de 18 microssegundos. Em um monitor de imagem, ele cria o efeito “janela” mostrado na Figura 35. Esse sinal também
é adequado para medição de distorções de tempo de linha.
Uma onda quadrada de campo é similar, mas as linhas no centro do campo
estão em 100 IRE para a linha completa.
Distorções de tempo de campo são quantificadas pela medição da quantidade de inclinação na parte superior da barra. O desvio de pico a pico da
inclinação é, geralmente, citado como a quantidade de distorção (veja a
Nota 14 na página 27). Parâmetros de medição de tempo de campo são
mostrados na Figura 36. A amplitude de referência é usualmente o centro
da barra de linha e o primeiro e último 0,2 milisegundos (em torno de
3 linhas) da barra de campo são ignorados. Distorções nessa região não
estão no domínio do tempo de campo.
60
Gratícula do Monitor de Forma de Onda
O primeiro passo na realização da medição de distorção de tempo de campo
é normalizar o ganho. Com o monitor de forma de onda em um modo de varredura de taxa de linha “line rate”, utilize o controle de ganho variável para
colocar o centro da barra de linha para 100 IRE. Isso pode ser feito de uma
forma mais exata com o restaurador DC FAST do monitor de forma de onda
selecionado. O restaurador DC removerá os efeitos de distorção de tempo de
campo do mostrador do monitor de forma de onda e, portanto, reduzirá o
borrão (desfocalização) vertical, visto no mostrador de taxa de linha.
Selecione uma varredura de taxa de campo e a configuração SLOW ou OFF
para o restaurador DC. Meça a inclinação de pico a pico da barra de campo,
excluindo o primeiro e último 0,2 milisegundos. Essa leitura IRE, expressa
como uma porcentagem, é a quantidade de distorção de tempo de campo
(veja a Figura 37).
Cursores de Tensão do 1780R
Os cursores de tensão do 1780R podem ser utilizados no modo RELATIVE
para medir distorção de tempo de campo.
Selecione uma ou duas varreduras de linha e defina o centro da barra de
linha (relativo ao apagamento) como 100%. Lembre-se de selecionar a
configuração do restaurador DC FAST para essa parte do procedimento de
medição.
Selecione uma varredura de taxa de campo e coloque o restaurador DC
para SLOW ou OFF. Ignorando as primeiras e últimas três linhas na barra,
coloque os cursores nas excursões positivas e negativas da inclinação
(veja a Figura 38). O leitor do cursor de tensão, agora, indica a quantidade
de distorção de tempo de campo.
O VM700T fornece uma medição de distorção de tempo de campo no modo
AUTO.
61
NOTAS
15. Zumbido
Distorções introduzidas externamente, tais como zumbido ou ruídos de
rede elétrica, também são consideradas distorções de tempo de campo.
Tenha certeza de colocar o restaurador DC para OFF ou selecionar a velocidade de grampeamento para SLOW quando estiver medindo o zumbido.
Figura 37. Mostrador do monitor de forma de onda de 2 campos mostrando uma
distorção de tempo de campo de aproximadamente 5%.
Figura 38. Os cursores de tensão do 1780R podem ser utilizados para medir distorção de tempo de campo.
62
Distorção de Tempo Longo
Figura 39. Sinal de flat field bounce.
Figura 40. Parâmetros de medição de distorção de tempo longo.
Figura 41. Mostrador de salto do VM700T.
63
Definição
A distorção de tempo longo é o transiente de baixa freqüência resultante
de uma mudança em APL. Essa distorção usualmente aparece como uma
oscilação amortecida de freqüência muito baixa. Os componentes do sinal afetados estendem-se, em duração, de 16 milisegundos a dezenas de
segundos.
O overshoot de pico, em IRE, é, geralmente, citado como a quantidade de
distorção. O tempo de ajuste também é, algumas vezes, medido.
Efeitos na Imagem
Distorções de tempo longo são lentas o suficiente para serem percebidas
como tremulação na imagem.
Sinais de Teste
A distorção de tempo longo é medida com um sinal de teste de campo
plano com APL variável. O sinal deve ser “bounced” ou chaveado entre APL
alto e baixo (usualmente 90% e 10%), em intervalos não menores do que
cinco vezes o tempo de ajuste (veja a Figura 39).
As distorções de tempo longo são medidas examinando-se a oscilação
amortecida de baixa freqüência, resultante de uma mudança em APL.
Monitor de Forma de Onda
É usualmente necessário utilizar um osciloscópio de armazenamento ou
um monitor de forma de onda no modo SLOW SWEEP para medir a distorção de tempo longo. Uma fotografia da forma de onda pode ser útil para
quantificar a distorção. Quando um mostrador estável for obtido (ou uma
64
fotografia tirada), meça o overshoot de pico e o tempo de ajuste (veja a
Figura 40).
Selecione BOUNCE no modo MEASURE do VM700T para obter um mostrador de distorção de tempo longo (veja a Figura 41). O desvio de pico e o
tempo de ajuste são dados na parte inferior da tela.
Resposta de Freqüência
Definição
As medições de resposta de freqüência avaliam uma habilidade do sistema
para transferir uniformemente componentes de sinais de freqüências diferentes, sem afetar suas amplitudes. Esse parâmetro, também conhecido como
distorção de ganho/freqüência ou amplitude versus resposta de freqüência,
avalia a resposta de amplitude do sistema sobre todo o espectro de vídeo.
A variação de amplitude pode ser expressa em dB, porcentagem ou IRE. A
amplitude de referência (0 dB, 100%) é, tipicamente, a barra branca ou
alguma freqüência baixa. Números de resposta de freqüência são significativos, somente se eles possuírem três partes de informação: a amplitude
medida, a freqüência na qual a medição foi realizada e a freqüência de
referência.
Efeitos na Imagem
Problemas de resposta de freqüência podem causar uma larga variedade de
aberrações na imagem, incluindo todos os efeitos discutidos nas seções
sobre distorções de tempo curto, de tempo de linha, de tempo de campo
e de tempo longo.
65
Sinais de Teste
A resposta de freqüência pode ser medida com um número de diferentes
sinais de teste. Visto que há diferenças significantes entre esses sinais,
cada um é discutido em detalhe nessa seção.
Alguns sinais de teste são sinais de amplitude total ou de amplitude reduzida. Geralmente, é uma boa prática realizar medições com ambos, pois
a presença de amplitudes não lineares no sistema terá efeitos maiores em
medições realizadas com sinais de amplitude total.
Multiburst
O sinal multiburst inclui tipicamente seis pacotes de freqüências discretas
que se encontram dentro da banda passante de TV. As freqüências de pacote
usualmente possuem uma faixa de 0,5 até 4,1 ou 4,2 MHz, com a freqüência
crescendo em direção ao lado direito de cada linha (veja a Figura 42). Esse
sinal é útil para uma aproximação rápida de resposta de freqüência do sistema e pode ser utilizado em uma base em serviço como um sinal VIT (Vertical
Interval Test – Teste de Intervalo Vertical).
Multipulso
O sinal multipulso é composto de pulsos senoidais-quadrados de 25T e
12,5T, com componentes de alta freqüência em várias freqüências de interesse, geralmente de 1,25 a 4,1 MHz (veja a Figura 43). Esse sinal também
pode ser utilizado como um sinal VIT.
Figura 42. Sinal multiburst de amplitude reduzida (também conhecido como Multiburst FCC).
66
Figura 43. Sinal multipulso de 70 IRE.
Figura 44. Sinal de varredura de taxa de campo de 6 MHz com marcadores (mostrador de 2 campos).
Figura 45. Mostrador no domínio do tempo do sinal (seno x)/x.
67
Pulsos senoidais-quadrados modulados, os quais também são utilizados
para medir erros de atraso e ganho de crominância-para-luminância, são
discutidos nas páginas 19 e 24. Embora diferentes componentes de alta
freqüência sejam utilizados no multipulso, os mesmos princípios de medição são aplicados. O arqueamento da linha base indica um erro de amplitude entre os componentes de baixa freqüência e os de alta freqüência
daquele pulso. Diferentemente do multiburst, o multipulso facilita a avaliação de erros de atraso de grupo, assim como erros de amplitude.
Varredura
É recomendado, algumas vezes, que sinais de varredura de taxa de campo
ou linha sejam utilizados para medir a resposta de freqüência. Em um sinal
de varredura, a freqüência da onda senoidal é aumentada continuamente
sobre o intervalo de uma linha ou campo. Um exemplo de uma varredura
de campo é mostrado na Figura 44. Os marcadores indicam intervalos de
freqüência de 1 MHz.
Um sinal de varredura permite o exame da resposta de freqüência continuamente sobre o intervalo de interesse, ao invés de somente em freqüências discretas dos sinais de multiburst e multipulso. Isso pode ser útil para
uma caracterização detalhada de um sistema, mas não oferece quaisquer
significantes vantagens em teste de rotina. Enquanto os outros sinais discutidos aqui podem ser utilizados como VITS e, portanto, permitem teste
em serviço, uma varredura de taxa de campo somente pode ser utilizada
em uma base fora de serviço.
(Seno x)/x
O sinal (seno x)/x possui uma energia presente igual em todos os harmônicos da freqüência de rastreamento horizontal até sua freqüência de
corte (veja a Figura 45 e 50). O (seno x)/x é projetado primeiramente para
utilização com um analisador de espectro ou com um conjunto de medição
automática como o VM700T. Uma informação muito pequena é discernível
em um mostrador no domínio do tempo.
68
Uma vez que cada sinal requer um método diferente de medição, discussões separadas para os vários sinais de teste são apresentadas nessa seção.
Os primeiros três sinais (multiburst, multipulso e varredura) podem ser
todos medidos com um monitor de forma de onda, utilizando a gratícula
ou os cursores de tensão para quantificar qualquer distorção. Resultados
de medições são expressos usualmente em dB, mas também são utilizados
IRE e porcentagem de referências.
Monitor de Forma de Onda – Multiburst
Medições de resposta de freqüência são realizadas com o sinal de multiburst através da medição da amplitude de pico a pico dos pacotes. Existe
um acordo muito pequeno entre padrões de medição sobre o que utilizar
como o nível de referência para medições de multiburst. Para garantir
medições exatas e repetíveis, é importante selecionar uma definição e
utilizá-la consistentemente.
Com um multburst de amplitude total, a barra branca ou o primeiro pacote
pode ser utilizado como a referência. Quando um multiburst de amplitude
reduzida é utilizado, alguns padrões recomendam normalizar a barra branca para 100 IRE. A diferença, em IRE, entre a amplitude de pico a pico de
cada pacote e o nível nominal é, então, tomada como a distorção naquela
freqüência. Alternativamente, a quantidade de distorção pode ser citada
em dB ou porcentagem com relação à referência.
As Figuras 46 e 47 mostram os cursores de tensão do 1780R sendo utilizados para determinar que a resposta de freqüência esteja 3,25 dB abaixo
em 4,1 MHz. A referência é a onda quadrada de 125 KHz no início da linha
horizontal. O erro em dB é calculado da seguinte maneira:
20 log 10 (61,91/90) = -3,25 dB.
61,91 é a amplitude em IRE do pacote de 4,1 MHz e 90 é a amplitude em
IRE da onda quadrada de 125 KHz de referência.
69
Monitor de Forma de Onda – Multipulso
A distorção de resposta de freqüência aparece no sinal de multipulso como
um arqueamento da linha base de pulso (veja a Figura 48). Distorções são
quantificadas através da medição da quantidade de deslocamento da linha
base no pulso de interesse. É freqüentemente fácil observar qual pulso
exibe a maior diferença de ganho, portanto, um resultado completo pode
ser obtido medindo-se somente esse pulso.
Essa medição é mais comumente realizada utilizando-se uma gratícula
do monitor de forma de onda para medir a distorção da linha base e,
então, transferindo-se os números de cada pulso para um nomógrafo. O
nomógrafo utilizado para medição de atraso e ganho de crominância-paraluminância (veja a Figura 22) também se aplica para o multipulso. Quando
essa medição é realizada, cada altura de pulso deve ser normalizada para
100 IRE antes de medir o arqueamento da linha base.
Se a distorção de atraso de grupo também estiver presente, a distorção da
linha base do pulso será senoidal, ao invés de um pico único. Nesse caso,
meça ambos os picos de distorção e aplique os números para o nomógrafo.
Ele produzirá resultados corretos de resposta de freqüência, assim como
uma medição de atraso de grupo.
A seleção CHROMA/LUMA no menu MEASURE do 1780R também pode ser
utilizada para realizar medições de resposta de freqüência com o multipulso. Repita o procedimento de medição do cursor para o pulso correspondente a cada freqüência de interesse.
Também é possível estimar o erro de amplitude sem utilizar um nomógrafo.
Normalize a barra branca para 100 IRE e, então, meça o deslocamento
da parte superior do pulso da barra branca. Esse número, vezes dois, é a
quantidade de distorção de resposta de freqüência em porcentagem. Esse
método proporciona resultados válidos mesmo na presença de alguma distorção de atraso. Porém, esse método não é recomendado quando estiver
presente uma distorção de atraso de mais do que 150 nanossegundos.
70
Figura 46. A onda quadrada é medida como referência.
Figura 47. A amplitude de pico a pico do menor pacote é medida.
Figura 48. O sinal de multipulso exibindo uma queda suave em alta freqüência.
71
Figura 49. Sinal de varredura de taxa de campo mostrando distorção de resposta
de freqüência.
Figura 50. Mostrador do analisador de espectro de um sinal (seno x)/x com uma
freqüência de corte de 4,75 MHz.
Figura 51. Medição de Multiburst do VM700T
72
Monitor de Forma de Onda – Varredura
Variações de amplitude podem ser medidas diretamente de um mostrador
de domínio do tempo, quando um sinal de varredura é utilizado. Tenha
certeza ao selecionar um mostrador de taxa de campo no monitor de
forma de onda quando utilizar uma varredura de campo. Estabeleça uma
referência em alguma freqüência baixa e meça a amplitude de pico a pico
nas freqüências de interesse (veja a Figura 49).
Analisador de Espectro – (Seno x)/x
O teste de resposta de freqüência com o sinal (seno x)/x é realizado com
um analisador de espectro. Atenuação ou pico da parte plana do mostrador espectral pode ser lido diretamente no mostrador do analisador em dB
(veja a Figura 50).
Em um mostrador de domínio do tempo, a queda suave em alta freqüência
reduzirá a amplitude do pulso e a amplitude dos lóbulos dos pulsos. Porém,
é difícil quantificar a quantidade de distorção. A presença de não linearidade de amplitude no sistema causará distorção assimétrica dos pulsos
positivos e negativos.
O VM700T fornece medição de amplitude versus resposta de freqüência
para os sinais de multiburst (MULTIBURST no modo MEASURE) e (seno
x)/x (GROUP DELAY (SIN X)/X no modo MEASURE). Essas medições são
mostradas nas Figuras 51 e 52.
Medições de multiburst também são disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
16. Resposta de Freqüência de Crominância
Versões especiais dos sinais de multiburst e multipulso foram desenvolvidas para ajudar na medição exata da resposta de freqüência do canal de
73
crominância. Ao invés de examinar toda a banda passante do vídeo, esses
sinais contêm freqüências centralizadas em torno da freqüência nominal
da subportadora. Procedimentos de medição são muito similares àqueles
descritos para resposta de freqüência. No VM700T, selecione CHROMA FREQUENCY RESPONSE no modo MEASURE para avaliar esse parâmetro (veja a
Figura 53).
17. Multipulso e Distorções Não Lineares
O dispositivo ou sistema sob teste precisa estar razoavelmente livre de
distorções não lineares, tais como fase diferencial e ganho, quando o sinal
de multipulso é utilizado. Grandes distorções não lineares podem causar
leituras incorretas de atraso de grupo e de resposta de freqüência.
18. Mais Informação
Duas notas de aplicação da Tektronix estão disponíveis para mais informações em teste de resposta de freqüência. Veja “Using the Multipulse
Waveform to Measure Group Delay and Amplitude Erros” (20W-7076-1) e
“Frequency Response Testing Using a (Sin x)/x Test Signal e the VM700A/T
Video Measurement Set” (25W-11149-0).
Figura 52. A medição de Atraso de Grupo e Ganho do VM700T também fornece
informação de resposta de freqüência.
74
Figura 53. A medição de Resposta de Freqüência de Croma do VM700T.
Atraso de Grupo
Figura 54. Sinal de Multipulso.
Figura 55. Sinal de multipulso exibindo uma distorção de atraso de grupo. Diferenças de atraso de grupo entre os componentes de baixa e alta freqüência do
pulso aparecem como distorção senoidal da linha base.
75
Figura 56. Mostrador de ganho e atraso de grupo do VM700T.
Definição
A distorção de atraso de grupo está presente quando alguns componentes
da freqüência de um sinal estão mais atrasados do que outros. A distorção
é expressa em unidades de tempo. A maior diferença em atraso entre uma
freqüência baixa de referência e outras freqüências é tipicamente citada
como a quantidade de distorção.
Efeitos na Imagem
Problemas de atraso de grupo podem causar uma ausência de nitidez de
linha vertical devido ao zumbido de pulso de luminância, overshoot ou
undershoot.
Sinais de Teste
O sinal de multipulso (veja a Figura 54) é utilizado para medir a distorção
de atraso de grupo. Também é possível medir a distorção de atraso de
grupo com o sinal (sen x)/x, mas somente com um conjunto de medição
automática, tal como o VM700T.
76
O atraso de grupo é medido através da análise da distorção da linha base
dos pulsos senoidais-quadrados modulados (veja a Figura 55). O método
de medição é muito similar àquele utilizado para atraso de crominânciapara-luminância, diferindo apenas no número de freqüências, no qual o
atraso é medido.
Monitor de Forma de Onda e Nomógrafo
A distorção da linha base de cada pulso deve ser medida individualmente e
aplicada em um nomógrafo (veja a Figura 22). Normalize cada altura de pulso
para 100 IRE e meça os picos positivo e negativo da distorção da linha base.
Aplique os números em um nomógrafo para obter um valor de atraso. O maior
atraso medido é tipicamente citado como a quantidade de distorção de atraso
de grupo. Na prática, é frequentemente fácil de ver qual pulso exibe o maior
atraso, necessitando apenas de uma medição quando o atraso máximo é o
valor de interesse.
O mesmo nomógrafo funciona para qualquer pulso de 12,5T modulado,
sem levar em consideração a freqüência de modulação. Porém, o primeiro
pulso em um sinal multipulso é geralmente um pulso de 25T, ao invés de
um pulso de 12,5T. Quando esse for o caso, multiplique o número de atraso do nomógrafo por dois para obter o valor de atraso real.
Procedimento Semi-Automático do 1780R
O atraso de grupo pode ser medido com a seleção CHROMA/LUMA no menu
MEASURE do 1780R. Repita o procedimento do instrumento para cada
freqüência de interesse.
Medição Automática do VM700T – (Sen x)/x
O VM700T utiliza o sinal (sen x)/x para realizar medições de atraso de
grupo. Esse método oferece a vantagem de prover informação de atraso
para um grande número de freqüências, ao invés de somente as seis freqüências discretas incluídas no multipulso. Selecione GROUP DELAY (SIN
X)/X no modo MEASURE do VM700T (veja a Figura 56).
77
NOTAS
19. Definição de Atraso de Grupo
Em termos matemáticos, o atraso de grupo é definido como a derivada da
fase com relação à freqüência (dϕ/dω). Em um sistema livre de distorção,
a fase versus a resposta de freqüência é uma rampa linear e a derivada é,
portanto, uma constante (veja a Figura 57).
Se a fase versus a resposta de freqüência não for linear, então, a derivada
não é uma constante e a distorção de atraso de grupo está presente. A
maior diferença em dϕ/dω que ocorre sobre o intervalo de freqüência de
interesse é a quantidade de atraso de grupo (veja a Figura 58).
20. Atraso de Envelope
O termo “atraso de envelope” é freqüentemente utilizado, intercambiável
com o atraso de grupo em aplicações de televisão. Estritamente falando, o
atraso de envelope é medido passando-se um sinal modulado em amplitude através do sistema e observando o envelope de modulação. O atraso de
grupo, por outro lado, é medido diretamente observando-se a mudança de
fase no próprio sinal. Visto que os dois métodos produzem quase o mesmo
resultado na prática, é seguro assumir que os dois termos são sinônimos.
Figura 57. Resposta de um sistema livre de distorção.
78
Figura 58. Resposta de um sistema com distorção de amplitude e fase.
Classificações do Fator K
Figura 59. As linhas pontilhadas externas na parte inferior da gratícula externa
do 1780R indicam 5% de limites de K2T.
79
Definição
O sistema de classificação do fator K traça distorções lineares de sinais de
pulso de 2T e barra de linha para subjetivamente determinar escalas de
qualidade de imagem. As várias distorções são relevantes em termos de
distúrbio da imagem.
As medições usuais do Fator K são Kpulse/bar, K2T ou Kpulse (resposta do
pulso de 2T), Kbar, e algumas vezes K60Hz. A classificação completa do
Fator K é o maior valor obtido de todas essas medições. Gratículas especiais podem ser utilizadas para obter o número do Fator K ou ele pode ser
calculado a partir da fórmula apropriada. A definição dos quatro parâmetros do Fator K são as seguintes:
K2T. O K2T é uma função de peso atribuído da amplitude e tempo de distorção ocorrendo antes e depois do pulso de 2T. Na prática, uma gratícula
é quase sempre utilizada para quantificar essa distorção. Diferentes países
e padrões utilizam fatores de atribuição de peso de amplitude um pouco
diferentes. A gratícula do 1780R é mostrada na Figura 59.
Kpulse/bar.
O cálculo desse parâmetro requer a medição das amplitudes
do pulso e da barra.
Kpulse/bar é igual a:
¼ [(bar-pulso)/ pulso] X 100%.
Kbar. Uma barra de linha (18 microssegundos) é utilizada para medir esse
parâmetro. Localize o centro da barra de tempo, normalize esse ponto
para 100%, e meça o máximo desvio de amplitude para cada metade da
barra, ignorando o primeiro e o último 2,5% (0,45 microssegundo). A
maior das duas medições de inclinação é o índice Kbar .
K60Hz. Uma onda quadrada de campo é utilizada para medir esse parâmetro.
Localize o centro do tempo da barra de campo, normalize esse ponto para
100% e meça o máximo desvio de amplitude para cada metade da barra, ignorando o primeiro e o último 2,5% (em torno de 200 microssegundos). A maior
das duas medições de inclinação, dividida por dois, é o índice K60Hz.
80
Efeitos na Imagem
Todos os tipos de distorções lineares afetam a classificação do fator K.
Efeitos na imagem podem incluir quaisquer das aberrações discutidas nas
seções de distorções de tempo curto, tempo de linha, tempo de campo e
tempo longo.
Visto que a classificação completa do fator K é o valor máximo obtido nas
quatro medições, os efeitos na imagem correspondendo a uma dada classificação do fator K podem variar extensamente. Entretanto, o distúrbio
subjetivo é equivalente.
Sinais de Teste
Os parâmetros do K (exceto K60Hz) podem ser medidos com qualquer
sinal de teste que contenha um pulso de 2T e uma barra de linha de 18
microssegundos. Uma onda quadrada de campo é necessária para medir
o K60Hz. O sinal composto, mostrado na Figura 60, inclui os elementos
necessários.
A gratícula externa de distorção de tempo curto (Gratícula B), fornecida com
os monitores de forma de onda 1780R e 1480, também inclui um limite de
K2T de 5%. Para realizar uma medição, utilize o controle de ganho variável
para colocar a parte superior do pulso de 2T no pequeno circulo na gratícula
(veja a Figura 61). Coloque a ampliação horizontal para 200 nanossegundos
(0,2 microssegundos) por divisão.
Sob essas condições, as linhas externas pontilhadas, na parte inferior
da gratícula, representam o K de 5%. A habilitação do ganho vertical X5,
em adição ao requerido ganho variável para normalizar a altura do pulso,
mudará a indicação da gratícula para o limite de 1% do K. Outras leituras
do fator K podem ser interpoladas.
81
O 1780R também é equipado com uma gratícula eletrônica de K2T. Selecione K FACTOR no menu MEASURE e coloque a ampliação horizontal para
200 nanossegundos (0,2 microssegundos) por divisão. Coloque a amplitude do pulso em 100 IRE, o qual corresponde à pequena cruz desenhada
com o feixe. Utilize o botão grande para ajustar o tamanho da gratícula
até que toque a forma de onda. A distorção de K2T, em porcentagem, é,
então, mostrada na tela (veja a Figura 62).
A gratícula interna padrão para o 1780R e 1480 inclui marcas de Kpulse/
bar no centro próximo a parte superior. Para utilizar essa gratícula, primeiramente normalize a amplitude da barra para 100 IRE. Então, compare a
amplitude do pulso de 2T com a escala Kpb e obtenha uma leitura do fator
K em porcentagem (veja a Figura 63).
As outras medições do fator K podem ser realizadas com a gratícula ou
com os cursores de tensão. Verifique as definições na página 38 para procedimentos gerais.
Figura 60. Sinal composto (também conhecido como o composto FCC) com os
elementos requeridos para as medições do fator K.
Figura 61. Pulso de 2T corretamente posicionado para uma medição de K2T com
a gratícula externa do 1780R.
82
Figura 62. Gratícula eletrônica do Factor K do 1780R.
Figura 63. Gratícula do 1780R indica 2% de Kpulse/bar
Figura 64. Mostrador de medição do Fator K do pulso de 2T do VM700T.
83
Selecione K FACTOR no modo MEASURE do VM700T para obter uma medição de K2T. Tanto uma gratícula EIA ou CMTT pode ser utilizada para a
medição. A gratícula pode ser configurada para rastrear automaticamente
a forma de onda ou ajustada manualmente com o botão no painel frontal.
O mostrador também fornece resultados numéricos de K2T e uma leitura
de razão de pulso-para-barra (veja a Figura 64). Essa razão de pulso-parabarra não é uma leitura de Kpulse/bar (veja a Nota 21). Essas medições
também são disponibilizadas no modo AUTO do VM700T.
NOTAS
21. Definições de Pulso-para-Barra
Existem vários métodos diferentes para expressar a relação entre as amplitudes do pulso e da barra e é importante para entender a diferença
entre os métodos e qual está sendo especificado. Três das mais comuns
definições são dadas abaixo.
RAZÃO DE PULSO-PARA-BARRA= (pulso/barra) X 100%
DIFERENÇA DE PULSO-BARRA = (pulso-barra) X 100%
Kpulse/bar = ¼ [(barra-pulso)/pulso] X 100%
84
III
DISTORÇÕES NÃO LINEARES
Distorções de forma de onda dependentes da amplitude são freqüentemente
mencionados como distorções não lineares. Essa classificação inclui distorções que são dependentes de mudanças do APL (Average Picture Level - Nível Médio de Imagem) e /ou mudanças instantâneas no nível do sinal.
Visto que amplificadores e outros circuitos eletrônicos são lineares sobre
uma faixa limitada somente, eles tendem a comprimir ou cortar sinais
grandes. O resultado é uma distorção não linear de um tipo ou de outro.
Distorções não lineares também podem se manifestar como efeitos de interferência de crosstalk e intermodulação entre as porções de luminância
e crominância do sinal.
As primeiras três distorções discutidas nessa seção são: fase diferencial,
ganho diferencial e não linearidade de luminância. Essas são, de longe,
as distorções não lineares mais familiares e freqüentemente mais medidas. Esses parâmetros são incluídos nas especificações de desempenho de
muitos equipamentos de vídeo e são avaliados regularmente em aparelhos
de televisão. As outras distorções geralmente não são medidas freqüentemente, porém, elas são incluídas em muitos padrões de medição e verificações de desempenho.
É recomendado que distorções não lineares sejam medidas no meio e nos
extremos do APL. Alguns geradores de sinais de teste fornecem sinais com
APL diferentes, através da combinação do sinal de teste com uma base de
nível variável. Isso é usualmente efetuado através da alternância entre uma
linha do sinal de teste e um grupo de quatro linhas da base com a seqüência
repetida através do campo. Visto que medições em serviço não podem ser
realizadas com sinais de teste de campo completo, medições que requerem
controle de APL são freqüentemente excluídas do teste de rotina.
Fase Diferencial
Figura 65. Sinal de escada modulado de 5 degraus.
Figura 66. Sinal de rampa modulado
Definição
A distorção de fase diferencial, freqüentemente conhecida como “diff phase”
ou “dP”, está presente quando a fase de crominância é afetada pelo nível de
luminância. Essa distorção ocorre quando a informação de crominância não
é processada uniformemente em todos os níveis de luminância.
A distorção de fase diferencial é expressa em graus de fase da subportadora. Uma vez que ambos os erros de fase negativa e positiva (adiantada
e atrasada) podem ocorrer no mesmo sinal, é importante especificar se o
erro de fase de pico a pico ou o máximo desvio do zero está sendo mencionado. Em geral, padrões de medidas NTSC (e esse livro) se referem às
medições de pico a pico.
A fase diferencial deve ser medida em diferentes níveis médios do sinal e
o pior erro deve ser considerado.
87
III. Distorções não Lineares
Efeitos Na Imagem
Quando a distorção de fase diferencial está presente, mudanças em tonalidade
ocorrem quando o brilho da imagem muda. As cores não podem ser corretamente reproduzidas, particularmente em áreas de alto brilho da imagem.
Sinais de Teste
A fase diferencial é medida com um sinal de teste que consiste em fase
de crominância uniforme sobreposta em diferentes níveis de luminância.
Uma escada modulada (5 ou 10 degraus) ou uma rampa modulada é tipicamente utilizada (veja as Figuras 65 e 66). Uma rampa é normalmente utilizada quando são desempenhadas medições em dispositivos e sistemas que
convertem o sinal de analógico para digital e novamente para analógico.
A fase diferencial pode ser facilmente medida depois que a crominância
tenha sido demodulada e apresentada em um mostrador vetorial. Apesar
de um mostrador vetorial padrão poder indicar a presença de grandes
quantidades de distorção, um vetorscope equipado com um modo especial
DIFF PHASE ou um conjunto de medição automática, tal como o VM700T,
é indicado para medições de precisão.
Tela do Osciloscópio Vetorial
Em um mostrador do vetorscope, o prolongamento do ponto na direção
da circunferência da gratícula indica a presença de fase diferencial. Medições são realizadas através da utilização do controle de ganho variável do
vetorscope para apresentar o vetor do sinal no círculo da gratícula e ler
a quantidade de distorção a partir da gratícula. Gratículas do vetorscope
geralmente possuem marcas no lado esquerdo para ajudar a quantificar o
erro (veja a Figura 67).
88
Varredura R-Y
Apesar dos erros aparecerem na tela do vetorscope, existe algumas vantagens a serem conquistadas examinando-se o sinal R-Y demodulado em
uma tela de tensão versus tempo. (Lembre-se de que o sinal R-Y excita o
eixo vertical de um vetorscope). Em primeiro lugar, mais ganho e, portanto, mais resolução de medição é possível na tela do forma de onda. Em
segundo lugar, a tela de varredura facilita a correlação do sinal R-Y com
o sinal de teste original na dimensão do tempo. Isso permite determinar
exatamente como os efeitos da fase diferencial variam com o nível de
luminância ou como eles variam sobre um campo.
Medições de precisão de fase diferencial são, portanto, realizados examinando-se o mostrador de tensão versus tempo da informação de R-Y
demodulada. Distorções se manifestam como inclinação ou mudanças de
nível através da linha.
Dois tipos diferentes de mostradores de R-Y, conhecidos como “traço único” e “traço duplo”, podem ser utilizados para realizar essa medição. Como
descrito abaixo, diferentes técnicas de medição são utilizadas com os dois
mostradores. No 1780R, esses modos são ambos acessados pela seleção
do DIFF PHASE no menu MEASURE. A seleção de toque na tela SINGLE/
DOUBLE determina quais dos dois mostradores aparecerão.
Varredura R-Y – Método Traço Único
No modo traço único, as distorções são quantificadas pela comparação da
forma de onda R-Y a uma escala da gratícula vertical.
Para realizar uma medição, primeiramente coloque o vetor do sinal para a
posição de fase de referência (9h). Utilize o controle de ganho variável do
vetorscope para colocar o vetor do sinal fora da margem do circulo da gratícula do vetorscope. Tenha certeza de que o ganho do monitor de forma de
onda do 1780R está na configuração calibrada (1 volt de escala cheia).
O sinal de R-Y aparece na tela de forma de onda (lado direito) no 1780R.
Cada divisão principal (100 IRE) na escala da gratícula vertical corresponde a um grau quando a forma de onda de R-Y está sendo mostrada. A quan-
89
tidade de distorção de fase diferencial pode ser determinada pela medição
do maior desvio vertical entre duas partes do sinal (veja a Figura 68).
Figura 67. Tela do vetorscope mostrando uma distorção de fase diferencial de 5 graus.
Figura 68. Tela de traço único DIFF PHASE do 1780R indicando 6 graus de distorção de fase diferencial. A leitura de 0,00 D PHASE indica uma tela ajustada
corretamente, pronto para mostrar o resultado da medição a partir da gratícula.
Figura 69. Tela DIFF PHASE do traço duplo do 1780R com a leitura de fase zerada.
90
Figura 70. Tela DIFF PHASE de traço duplo com os resultados da medição indicados no visor.
Varredura R-Y – Método Traço Duplo
O método traço duplo fornece uma maneira mais exata para medir a inclinação em uma varredura de uma linha da informação
R-Y. Ao invés de comparar a forma de onda com uma gratícula, o comutador
de fase calibrado do osciloscópio vetorial é utilizado para quantificar o erro.
O mostrador de traço duplo, o qual aparece na tela de forma de onda no
1780R, é produzido pela amostragem da informação não invertida de traço
único R-Y para metade das linhas e invertidas para a outra metade. Como
a comutação de fase movimenta os dois traços verticalmente com relação
de um para com a outra, medições podem ser realizadas introduzindo-se
quantidades calibradas de comutação de fase com o controle de fase do
vetorscope. A técnica básica envolve a estabilização de uma referência em
um extremo da inclinação, trazendo o traço invertido e o não invertido
juntos até esse ponto. A quantidade de comutação de fase necessária para
levar os dois traços juntos até o outro extremo da inclinação é a distorção
de fase diferencial.
Selecione DOUBLE no modo DIFF PHASE no 1780R para realizar essa medição. Utilize o comutador de fase para colocar o vetor do sinal na posição
de fase de referência (9h). Tanto o vetorscope como o monitor de forma
de onda não são críticos nesse modo (veja a Nota 22), porém, configurar
91
o vetor para o círculo da gratícula é um bom ponto de início. Utilize o
comutador de fase para trazer a maior excursão negativa da forma de onda
superior (não invertida) para encontrar sua imagem de espelho. Assim
que eles se encontrarem, pressione REF SET para colocar a leitura de fase
para 0,00 graus (veja a Figura 69). Agora utilize o comutador de fase
para trazer a maior excursão positiva no traço superior para encontrar sua
imagem de espelho. A leitura indicará a quantidade de distorção de fase
diferencial (veja a Figura 70).
Uma técnica similar DOUBLE MODE é utilizada com o vetorscope 520A. Comece configurando o botão CALIBRATED PHASE para zero. Utilize o controle
de fase A ou B para anular a maior excursão negativa e, então, utilize o comutador de fase calibrado para anular a maior excursão positiva. O número
acima do botão de fase calibrada indicará a quantidade de fase diferencial.
Para realizar uma medição automática de fase diferencial com o VM700T,
selecione DG DP no modo MEASURE. Ambas a fase diferencial e o ganho
diferencial são mostrados no mesmo mostrador (veja a Figura 71). O gráfico inferior é a fase diferencial. Essas medições também são disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
22. Ganhos do Vetor e Forma de Onda do 1780R
No modo traço único, o ganho do vetor precisa ser configurado para que o
vetor do sinal se estenda até o círculo da gratícula. O ganho da forma de
onda precisa estar na posição calibrada. A gratícula é calibrada para um
grau por divisão somente sob essas condições.
Com o mostrador de modo duplo, entretanto, mais ganho pode ser utilizado para uma resolução maior. Ganho do vetorscope adicional e /ou ganho
vertical da forma de onda adicional pode ser selecionado sem afetar os
resultados da medição.
92
23. Vetor do Sinal
Os sinais de teste utilizados para medirem fase e ganho diferencial podem
ter 20 IRE ou 40 IRE de crominância na mesma fase como burst de cor.
Com 40 IRE de crominância, o burst e vetores dos sinais coincidem no
mostrador do vetorscope. Com um sinal de 20 IRE, o burst e vetores dos
sinais terão a mesma fase, mas amplitudes diferentes. Nesse caso, tenha
certeza de que selecionou o sinal de 20 IRE, ao invés do burst de 40 IRE
no círculo da gratícula. O ganho do sinal é o que precisa ser normalizado.
24. Filtro de Redução de Ruído
Um filtro recursivo digital é disponibilizado no 1780R para facilitar as medições de fase e ganho diferencial na presença de ruído. Selecione NOISE
REDUCTION ON na seleção de toque na tela no menu DIFF PHASE ou DIFF
GAIN para habilitar o filtro. O filtro remove aproximadamente 15 dB de ruído
do sinal sem quaisquer perdas de largura de banda ou resolução horizontal.
Esse modo é particularmente útil para medições de VTR e transmissores.
Figura 71. Tela DG DP do VM700T.
93
Ganho Diferencial
Figura 72. Sinal de escada modulado de 5 degraus.
Figura 73. Sinal de rampa modulado.
Figura 74. Tela do vetorscope indicando um ganho diferencial de 15%.
94
Definição
Ganho diferencial, freqüentemente referenciado como “diff gain” ou “dG”,
está presente quando o ganho de crominância é afetado pelo nível de luminância. Essa distorção ocorre quando a informação de crominância não
é processada uniformemente em todos os níveis de luminância.
A quantidade de distorção de ganho diferencial é expressa em porcentagem. Visto que ambas a atenuação e a elevação de crominância podem
ocorrer no mesmo sinal, é importante especificar se é a diferença máxima
de amplitude ou o desvio máximo da amplitude do nível de apagamento
está sendo mencionado. Em geral, padrões de medidas NTSC (e esse livro)
especificam o maior desvio de amplitude entre qualquer dos dois níveis
expressos como porcentagem da maior amplitude de crominância.
O ganho diferencial deve ser medida em diferentes níveis médios do sinal
e o pior erro deve ser considerado.
Efeitos de Figura
Quando a distorção de ganho diferencial está presente, mudanças na saturação de cor ocorrem quando o brilho na imagem muda. Pode ser que
as cores não sejam reproduzidas corretamente, especialmente em áreas de
alto brilho da imagem.
Sinais de Teste
O ganho diferencial é medido com um sinal de teste que consiste em uma
crominância de amplitude sobreposta em diferentes níveis de luminância.
Uma escada modulada (de 5 até 10 degraus) ou uma rampa modulada é
tipicamente utilizada (veja as Figura 72 e 73).
A distorção de ganho diferencial pode ser quantificada de várias maneiras. Amplitudes de crominância podem ser medidas diretamente com um
95
monitor de forma de onda e distorções grandes podem ser mostradas na
tela do vetorscope. Porém, para medições de precisão, um vetorscope com
um modo especial DIFF GAIN ou um conjunto de medição automática, é
necessário um VM700T.
Mostrador do Osciloscópio Vetorial
O prolongamento do ponto na direção radial indica a presença de ganho
diferencial na tela do vetorscope. Medições podem ser realizadas utilizando-se o controle de ganho variável do vetorscope para apresentar o vetor
do sinal no círculo da gratícula e ler a quantidade de distorção a partir da
gratícula. A maioria das gratículas do vetorscope possui marcas especiais
no lado esquerdo para ajudar a quantificar o erro (veja a Figura 74).
Monitor de Forma de Onda/ Filtro de Crominância
Medições de ganho diferencial também podem ser realizadas com o monitor de forma de onda. Esse processo é facilitado habilitando-se o filtro
de crominância, no qual passa somente a porção de crominância do sinal.
A amplitude de pico a pico de crominância pode ser facilmente medida
na amostragem resultante. Para realizar uma medição, primeiramente normalize a amplitude de pico a pico do nível mais alto de crominância para
100 IRE. Então, meça a amplitude de pico a pico do nível mais baixo de
crominância. A diferença de amplitude, expresso em porcentagem, é a
quantidade de distorção de ganho diferencial (veja a Figura 75).
Essa medição também pode ser realizada utilizando-se os cursores de tensão do 1780R no modo RELATIVE. Defina a amplitude de pico a pico do
nível mais alto de crominância como 100%. Então, mova os cursores para
medir a amplitude de pico a pico do nível mais baixo de crominância. A
diferença de amplitude, expresso em porcentagem, é a quantidade de distorção de ganho diferencial.
Em ambos os casos, lembre que é a diferença entre a maior e a menor amplitude de crominância que representa a quantidade de distorção de ganho
diferencial. Se o nível mais baixo de crominância é 90% do mais alto, um
erro de ganho diferencial de 10% deve ser mencionado.
96
Varredura B-Y
Alguns vetorscope são equipados com um modo especial para realizar
medições exatas de ganho diferencial.
Uma varredura de linha de informação B-Y demodulada é mostrada com
erros manifestados como inclinação ou mudanças de nível através da linha. Como o mostrador R-Y utilizado para medir fase diferencial, esse
mostrador fornece uma resolução maior e uma indicação de como a distorção varia sobre uma linha ou campo. No 1780R, ambas as versões “traço
único” e “traço duplo” desse mostrador são disponibilizados. Ambas são
acessadas pela seleção do DIFF GAIN no menu MEASURE.
Varredura B-Y – Método Traço Único
O mostrador de ganho diferencial de traço único é familiar para usuários do
vetorscope 520A e também é disponibilizado no 1780R através da seleção
do SINGLE no menu DIFF GAIN. Erros são quantificados através da comparação da forma de onda demodulada com uma escala da gratícula vertical.
Utilize o comutador de fase para colocar o vetor do sinal para a posição de
referência (9h) antes de realizar essa medição. Ajuste o controle de ganho
variável do vetorscope para que o vetor do sinal se estenda para a borda
do círculo da gratícula. Tenha certeza de que o ganho de forma de onda do
1780R está na configuração calibrada (1 volt de escala cheia).
No 1780R, o mostrador de ganho diferencial aparece na tela da forma de
onda. Compare a forma de onda com a escala vertical na gratícula e meça
o maior desvio entre duas partes quaisquer do sinal. Uma divisão principal
da gratícula (10 IRE) é igual a um por cento (veja a Figura 76).
Figura 75. Tela do filtro de crominância indicando um ganho diferencial em torno de 7%.
97
Figura 76. Tela DIFF GAIN de traço único do 1780R indicando uma distorção de
6%. Como com o diff fase, o resultado da medição de diff gain de traço único é
lida fora da gratícula, não a leitura de D GAIN.
Figura 77. Tela DIFF GAIN de traço duplo do 1780R com a leitura de ganho zerada.
Figura 78. Tela DIFF GAIN de traço duplo do 1780R com os resultados de medição
indicados no visor de leitura.
98
Figura 79. Tela DG DP do VM700T.
Varredura B-Y – Método Traço Duplo
O método traço duplo fornece uma maneira muito exata de medição da
quantidade de inclinação em uma varredura de uma linha da informação B-Y.
Esse método é muito similar ao método traço duplo de fase diferencial, porém, o controle de ganho calibrado é usado para anular os traços, ao invés
do controle de fase calibrado.
Selecione DOUBLE no menu DIFF GAIN do 1780R para realizar essa medição. Utilize o comutador de fase para colocar a fase do vetor para a
posição de referência (9h). O ganho variável do vetorscope precisa ser
ajustado para que o vetor do sinal alcance o círculo da gratícula. A configuração do ganho do monitor de forma de onda do 1780R não é crítica
nesse modo (veja a Nota 26).
Inicie o procedimento de medição utilizando o botão grande para trazer
a maior excursão negativa da parte superior (não invertida) da forma de
onda para encontrar sua imagem espelho. Pressione REF SET para colocar o
mostrador de leitura em 0.00 por cento (veja a Figura 77). Utilize o botão
grande para trazer a maior excursão positiva do traço superior para encontrar sua imagem espelho. O mostrador de leitura indicará a quantidade de
distorção de ganho diferencial (veja a Figura 78).
99
Para realizar uma medição automática de ganho diferencial com o VM700T,
selecione DG DP no modo MEASURE. Tanto a fase diferencial quanto o
ganho diferencial são mostrados no mesmo mostrador. O gráfico na parte
superior é o ganho diferencial. Essas medições também estão disponibilizadas no modo AUTO (veja a Figura 79).
NOTAS
25. Sinal “B-Y” Demodulado
Deve ser observado que em instrumentos como o 520A e o 1780R, o sinal
mostrado não é, simplesmente, a saída do demodulador B-Y do vetorscope.
Ao invés disso, um método de detector de envelope (lei do quadrado) é
utilizado. O sinal demodulado é derivado pela multiplicação do sinal por
ele mesmo, ao invés de multiplicá-lo por uma subportadora CW de fase
constante, como em um demodulador síncrono. A principal vantagem desse método é que na presença de ambos, ganho diferencial e a fase diferencial, a detecção síncrona produz um termo dependente de fase, enquanto
que a lei do quadrado não. Sendo assim, a presença da fase diferencial não
afeta o resultado de ganho diferencial.
26. Ganhos do Vetor e da Forma de Onda do 1780R
Quando o modo traço único é utilizado, o ganho do vetor precisa ser colocado no círculo da gratícula e o ganho da forma de onda precisa estar na
posição calibrada. A gratícula é calibrada para um por cento por divisão
somente sob essas condições.
No mostrador do modo duplo, mais ganho pode ser introduzido no vertical
da forma de onda (X5 ou VAR) para uma maior resolução. Entretanto, é
imprescindível que o ganho do vetorscope seja colocado no círculo da
gratícula para obter resultados corretos de medição.
100
27. Mostrador Simultâneo de DP e DG
É útil, algumas vezes, ter um mostrador que mostre ambos, o ganho diferencial e a fase diferencial, particularmente, quando em ajuste de equipamento para mínima distorção. Um mostrador, o qual mostra uma varredura
de uma linha de fase diferencial na esquerda e uma varredura de uma linha
de ganho diferencial na direita, pode ser acessado pela seleção do DP &
DG no menu MEASURE do 1780R (veja a Figura 80). O mostrador DG DP do
VM700T também mostra ambas as distorções, simultaneamente.
Figura 80. Tela DP & DG do 1780R (somente o modo traço único).
Não Linearidade de Luminância
Figura 81. Sinal de teste em forma de escada de 10 passos.
101
Figura 82. Exemplo de distorção de não linearidade de luminância.
Definição
Não linearidade de luminância ou luminância diferencial está presente
quando o ganho de luminância é afetado pelo nível de luminância. Em
outras palavras, há uma relação não linear entre os sinais de entrada e
saída no canal de luminância. Essa distorção de amplitude ocorre quando
a informação de luminância não é processada uniformemente sobre toda
a faixa de amplitude.
A quantidade de distorção de não linearidade de luminância é expressa
como uma porcentagem. Medidas são realizadas através da comparação
das amplitudes dos passos individuais em um sinal de teste em forma de
escada. O resultado é a diferença entre os passos maiores e menores, expressa como uma porcentagem do passo maior.
Não linearidade de luminância deve ser medida em diferentes níveis médios de imagem e o pior erro citado.
Efeitos na Imagem
Não linearidade de luminância não é percebida especialmente em imagens
em preto e branco. Entretanto, se grandes quantidades de distorção estão
presentes, perdas de detalhes nas sombras e partes mais claras podem ser
vistas. Esses efeitos correspondem à compressão ou corte da informação
em preto e branco.
102
Em imagens coloridas, a não linearidade de luminância é freqüentemente
mais notável. Isso é porque a saturação de cor, à qual o olho é mais sensível, é afetada.
Sinais de Teste
A não linearidade de luminância deve ser medida com um sinal de teste
que consista em passos de luminância de amplitude uniforme. Tipicamente são utilizados sinais em forma de escada de 5 ou 10 passos, não
modulados.
Se um sinal não modulado não estiver disponível, a medição também pode
ser realizada com um sinal em forma de escada modulado. No entanto, isso
geralmente não é uma boa prática, visto que ambos os ganho diferencial e
a não linearidade de luminância podem ter o mesmo efeito no sinal.
A não linearidade de luminância é quantificada através da comparação
das amplitudes dos passos do sinal de teste. Uma vez que os passos são
gerados em altura uniforme, quaisquer diferenças é um resultado dessa
distorção. A forma de onda na Figura 82 exibe uma não linearidade de
luminância. Observe que o passo do topo é mais curto do que os outros.
Mostrador de Forma de Onda
Essa medição pode ser realizada com um monitor de forma de onda, medindo-se individualmente cada passo no sinal de teste. É mais conveniente utilizar o ganho variável para normalizar o maior passo para 100 IRE
para que a porcentagem possa ser lida diretamente da gratícula. Cursores
de tensão também podem ser utilizados para medir os passos. Embora
esse método possa produzir resultados muito exatos, ele é demorado e
não é usado freqüentemente na prática.
103
Monitor de Forma de Onda – Filtro de Passo Diferenciado
Alguns monitores de forma de onda são equipados com um filtro especial,
usualmente chamado de filtro “diff step”, para a medição de não linearidade de luminância. Quando esse filtro é selecionado, cada transição de
passo aparece como um pico no mostrador. Como a amplitude de cada pico
é proporcional à altura do passo correspondente, a quantidade de distorção pode ser determinada pela comparação das amplitudes dos picos.
A gratícula do monitor de forma de onda ou os cursores de tensão podem
ser utilizados para medir os picos. Utilize o ganho variável para normalizar
a maior amplitude do pico para 100 IRE, quando a gratícula do monitor
de forma de onda for utilizada. A diferença entre os picos, maior e menor,
expressa como a porcentagem da maior, é a quantidade de não linearidade
de luminância.
Os cursores de tensão do 1780R devem estar no modo RELATIVE para
essa medição. Defina a maior amplitude de pico como 100%. Deixe um
cursor na parte superior do maior pico e mova o outro cursor para a parte
superior do menor pico. O mostrador de leitura indicará a quantidade de
distorção de não linearidade de luminância (veja a Figura 83).
Selecione LUMINANCE NONLINEARITY no menu MEASURE do VM700T para
obter uma tela dessa distorção. O VM700T utiliza um filtro de passo diferenciado na realização dessa medição (veja a Figura 84). Essa medição
também é disponibilizada no modo AUTO.
Figura 83. Os cursores de tensão do 1780R indicam uma não linearidade de luminância de 9,8%.
104
Figura 84. Tela de não linearidade de luminância do VM700T.
Fase Não Linear de Crominância
Figura 85. Um sinal de teste pedestal modulado
Figura 86. Tela do vetorscope 1780R indicando uma distorção de fase não linear
de crominância de 8 graus.
105
Figura 87. Tela de não linearidade de crominância do VM700T. A fase não linear
de crominância é mostrada no gráfico do centro.
Definição
A fase não linear de crominância está presente quando a fase de crominância é afetada pela amplitude de crominância. Essa distorção ocorre quando
todas as amplitudes de informação de crominância não são processadas
uniformemente.
A distorção de fase não linear de crominância é expressa em graus de fase
de subportadora. Esse parâmetro deve ser medido em diferentes níveis
médios de imagem e o pior erro mencionado.
Efeitos na Imagem
A distorção de fase não linear de crominância causará uma mudança em
tonalidade à medida que a saturação de cor aumenta. O efeito é mais notável em sinais de crominância de alta amplitude.
Sinais de Teste
A fase não linear de crominância é medida com um sinal de teste de pedestal modulado. Esse sinal consiste em uma única fase e um pacote de
106
crominância de três níveis sobreposto em um nível de luminância constante (veja a Figura 85). Um típico sinal de pedestal modulado terá um nível
de luminância de 50 IRE e níveis de crominância de 20, 40 e 80 IRE.
A fase não linear de crominância é quantificada pela medição da mudança
de fase dos níveis de crominância em relação aos seus valores nominais de
fase. Em alguns casos, essa distorção é definida como a mudança de fase
de pico a pico entre os três níveis.
Vetorscope
Visto que a informação de fase é necessária, um o vetorscope é utilizado
para medir a fase não linear de crominância. Examine os três pontos (que
correspondem aos três níveis de crominância) e meça a máxima diferença
de fase entre os três vetores do sinal. Isso é mais fácil quando o ganho
variável do vetorscope é ajustado para tirar o maior vetor do círculo da
gratícula (veja a Figura 86). Quando um vetorscope 1780R ou um 520A
é utilizado, o comutador de fase calibrado pode ser utilizado para obter
uma leitura precisa.
Selecione CHROMA NONLINEARITY no modo MEASURE do VM700T para obter uma tela dessa distorção. A medição de fase não linear de crominância
é o gráfico do meio do visor (veja a Figura 87). Essas medições também
são disponibilizadas no modo AUTO.
107
Ganho Não Linear de Crominância
Definição
O ganho não linear de crominância está presente quando o ganho de crominância é afetado pela amplitude de crominância. Essa distorção ocorre
quando todas as amplitudes de informação de crominância não são processadas uniformemente.
A distorção de ganho não linear de crominância é expressa em IRE ou
porcentagem. Essa distorção deve ser medida em diferentes níveis médios
da imagem e o pior erro mencionado.
Efeitos na Imagem
A distorção de ganho não linear de crominância causará uma mudança na
saturação de cor à medida que a amplitude de crominância aumenta. O
efeito é mais notável em sinais de crominância de alta amplitude.
Sinais de Teste
O ganho não linear de crominância é medido com um sinal de teste de
pedestal modulado. Esse sinal consiste em uma única fase e um pacote de
crominância de três níveis sobreposto em um nível de luminância constante (veja a Figura 88). Um típico sinal de pedestal modulado terá um nível
de luminância de 50 IRE e níveis de crominância de 20, 40 e 80 IRE.
A distorção de ganho não linear de crominância é quantificada pela medição do desvio de amplitude dos níveis de crominância em relação aos seus
valores nominais, com o nível de 40 IRE utilizado como referência.
108
A gratícula do monitor de forma de onda deve ser utilizada para essa medição. Primeiro, utilize o ganho variável do monitor de forma de onda para
normalizar o pacote do meio da subportadora para seu valor nominal de
40 IRE. A distorção de ganho não linear de crominância é o maior desvio
do valor nominal dos outros dois níveis. O resultado pode ser expresso
em IRE ou como porcentagem da amplitude nominal do pacote afetado. A
forma de onda na Figura 89 exibe 14 IRE de distorção de ganho não linear
de crominância.
Selecione CHROMA NONLINEARITY no modo MEASURE do VM700T para
obter um mostrador dessa distorção. A medição de ganho não linear de
crominância é o gráfico da parte superior da tela (veja a Figura 90). Essas
medições também são disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
28. Filtro de Croma
Algumas vezes é recomendado que o filtro de croma no monitor de forma
de onda seja habilitado quando uma medição de ganho não linear de crominância é realizada. Enquanto o filtro de croma torna o mostrador mais
simétrico, os mesmos resultados devem ser obtidos da mesma forma, visto
que as amplitudes de pico a pico estão sendo medidas. Uma possível exceção é um caso onde a distorção harmônica de crominância está presente.
O filtro de crominância pode remover os efeitos de distorções harmônicas,
as quais são, provavelmente, diferentes para cada nível de crominância.
109
Figura 88. Sinal de teste de pedestal modulado.
Figura 89. Distorção de ganho não linear de crominância de 14 IRE é mostrada
nesta tela.
Figura 90. Tela de não linearidade de crominância. O ganho não linear de crominância é mostrado no gráfico da parte superior.
110
Intermodulação de Crominância-para-Luminância
Figura 91. Sinal de teste de pedestal modulado.
Definição
Intermodulação de Crominância-para-Luminância, também conhecida
como crosstalk ou cross-modulation, está presente quando a amplitude
de luminância é afetada pela crominância sobreposta. A mudança de luminância pode ser causada pelo corte de picos de crominância de alta
amplitude, distorção em quadratura ou crosstalk.
O desvio no nível de pedestal pode ser expresso:
- Em IRE, com o nível de pedestal normalizado para 50 IRE.
- Como uma porcentagem do nível de pedestal.
- Como uma porcentagem da amplitude da barra branca medida.
- Como uma porcentagem de 714 milivolts.
Essas definições produzirão resultados diferentes sob algumas condições,
logo, é importante padronizar em um único método de realizar medições
de intermodulação.
Efeitos na Imagem
A intermodulação de crominância-para-luminância causará variações no
brilho devido às mudanças de saturação de cor.
111
Sinais de Teste
A intermodulação de crominância-para-luminância é medida com um sinal
de teste de pedestal modulado. Esse sinal consiste de uma única fase e um
pacote de crominância de três níveis sobreposto a um nível de luminância
constante (veja a Figura 91). Um típico sinal de pedestal modulado terá um
nível de luminância de 50 IRE e níveis de crominância de 20, 40 e 80 IRE.
A intermodulação de crominância-para-luminância é quantificada pela medição da mudança no nível de luminância causado pela informação de
crominância sobreposta a ela. Esse processo é facilitado pela remoção
da informação de crominância do mostrador com um filtro do monitor de
forma de onda.
A informação de crominância pode ser filtrada (retirada) com o filtro passa
baixa ou de luminância no 1780R. O filtro passa baixa deve ser selecionado se o 1480 for utilizado. O filtro IRE não é realmente adequado porque alguma crominância permanece na tela. O mostrador Y do vetorscope
520A também funciona bem.
Detalhes do método de medição dependerão de como a quantidade de distorção é expressa. Em geral, primeiro utilize o ganho variável no monitor
de forma de onda para normalizar a porção do pedestal, sem a crominância
sobreposta, para o nível de referência de medição. Para uma medição de
valor absoluto, isso seria o nível de pedestal nominal. Para uma medição
em porcentagem, isso poderia ser 100 IRE (veja a Figura 92). Com o nível
de pedestal normalizado, meça a maior mudança de nível na parte superior
do pedestal.
Os cursores de tensão do 1780R podem ser utilizados no modo RELATIVE
para realizar essa medição. Na Figura 92, o desvio de amplitude é de 9,2%
do nível de pedestal.
112
Selecione CHROMA NONLINEARITY no modo MEASURE do VM700T para
obter um mostrador dessa distorção. A medição de intermodulação de
crominância-para-luminância é o gráfico da parte inferior na tela (veja a
Figura 93). Essas medições também são disponibilizadas no modo AUTO.
Figura 92. Distorção de intermodulação de crominância-para-luminância de 9,2%.
Figura 93. Tela de não linearidade de crominância do VM700T. A intermodulação
de crominância-para-luminância é mostrada no gráfico da parte inferior.
113
Distorção de Ganho de Transiente – Sinal de Sincronismo
Figura 94. Sinal de teste de salto de campo nivelado.
Definição
Distorção de ganho de transiente, também conhecida como não linearidade de transiente, está presente quando mudanças abruptas em APL afetam
temporariamente a amplitude do sinal. Para o sinal de sincronismo, o erro
é definido como o máximo desvio de transiente na amplitude de sincronismo, da amplitude antes da mudança em APL. É geralmente expresso como
uma porcentagem da amplitude original, porém, alguns padrões especificam uma porcentagem da maior amplitude. A medição dessa distorção requer um teste fora de serviço. Ambas as mudanças de APL alto-para-baixo
e baixo-para-alto devem ser avaliadas.
Efeitos na Imagem
Se somente a porção de sincronismo do sinal for afetada, essa distorção
geralmente não causa efeitos perceptíveis na imagem. Entretanto, o restante do sinal sofre, freqüentemente, pelo mesmo tipo de distorção. Quando isso ocorre, trocas repentinas entre as imagens de alto APL e baixo APL
podem causar efeitos de brilho de transiente na imagem.
114
Sinais de Teste
A distorção de ganho de transiente é medida com um sinal de teste de
campo nivelado (burst de preto com pedestal). Um gerador com uma característica de “salto” pode ser utilizado para realizar as transições de APL,
se o intervalo de tempo entre as transições for consideravelmente mais
longo do que qualquer efeito de transiente (veja a Figura 94).
Mudanças de ganho de transiente são medidas pela mudança abrupta de APL
e observando-se os efeitos de transientes em um monitor de forma de onda.
Essa distorção é mais fácil de avaliar com o sinal de teste mostrado em um
monitor de forma de onda com um filtro de paço diferenciado selecionado.
(Lembre-se de que esse filtro produz picos com amplitudes proporcionais
às transições do sinal). O restaurador DC do monitor de forma de onda
precisa ser desligado para essa medição.
Dependendo da natureza da distorção, é possível observá-la com o monitor de forma de onda operando no modo de varredura de campo. De outra
forma, será necessário utilizar o modo SLOW SWEEP do 1780R (alguns
1480s são equipados com a opção SLOW SWEEP). Uma fotografia da forma
de onda pode tornar a medição mais fácil.
Ajuste o ganho variável do monitor de forma de onda para ajustar a amplitude do pico positivo, a qual corresponde à borda de subida de sincronismo, igual a 100 IRE. Alterne entre os níveis extremos de APL, tipicamente
10% e 90%. O envelope resultante dos picos de sincronismo representa o
erro de transiente. Meça o desvio máximo a partir de 100 IRE e expresse
esse número como uma porcentagem para obter a quantidade de não linearidade de sincronismo de transiente.
Os cursores de tensão do 1780R também podem ser utilizados para realizar
essa medição. No modo RELATIVO, defina o pico de sincronismo positivo
115
como 100%. Então, utilize os cursores para medir o maior desvio a partir
daquela amplitude.
Mudança de Ganho Dinâmico
Definição
A distorção de ganho dinâmico do sinal de imagem está presente quando a amplitude de luminância é afetada pelo APL. A distorção de ganho
dinâmico do sinal de sincronismo está presente quando a amplitude de
sincronismo é afetada pelo APL.
A quantidade de distorção é usualmente expressa como uma porcentagem
da amplitude em 50% de APL, embora algumas vezes, toda a variação em
unidades de IRE é mencionada. Esse é um teste fora de serviço.
Efeitos na Imagem
Quando os níveis de luminância são dependentes do APL, o brilho da
imagem pode parecer estar incorreto ou inconsistente quando houver mudanças de cenas.
Sinais de Teste
A mudança do ganho dinâmico é medida com um sinal de teste com 100
IRE e um APL variando de 10% a 90% (veja a Figura 95). Um sinal de escada, com um pedestal variável, é comumente utilizado.
Monitor de Forma de onda
A mudança de ganho de imagem dinâmico é avaliada pela medição da
amplitude em vários níveis de APL.
116
Primeiro selecione 50% de APL e utilize o ganho variável do monitor de
forma de onda para colocar o passo da parte superior da escada para 100
IRE. Varie o APL do sinal para 10% e depois para 90%. Em cada nível de
APL, grave o nível do passo da parte superior da escada. A variação de
pico a pico do nível da parte superior da escada, expressa em porcentagem, é tipicamente mencionada como a quantidade da mudança de ganho
de imagem dinâmico. Essa medição pode ser realizada com os cursores de
tensão do 1780R no modo RELATIVE.
Um procedimento similar é utilizado para ganho de sincronismo dinâmico.
As Figuras 96 e 97 ilustram o procedimento de medição.
NOTAS
29. Mudanças de Ganho Dinâmico vs Transiente
A terminologia utilizada para descrever os dois diferentes tipos de distorções de ganho não linear dependentes de APL é inconsistente de padrão
para padrão e pode ser muito confusa. É necessário distinguir entre os
efeitos de APL diferentes e efeitos de mudanças em APL. Mais freqüentemente, as duas medições são referenciadas como DYNAMIC e TRANSIENTE,
respectivamente. Este livro adere a essa definição.
Figura 95. Um pedestal variável é multiplexado com um sinal de teste de 100 IRE
para essa medição
117
Figura 96. Em 50% de APL, a amplitude do pulso de sincronismo é 40 IRE.
Figura 97. Em alto APL, a amplitude do pulso de sincronismo é 36 IRE. Isso indica
uma mudança de ganho de sincronismo dinâmico de 10%.
118
IV
MEDIÇÃO DE RUÍDO
As flutuações elétricas, a qual definiu como ruído forma um sinal muito
complexo, o qual não se utiliza para medições diretas de amplitude. Um
número de técnicas especiais tem sido, portanto, desenvolvido para medir ruído. Uma completa discussão sobre medição de ruído está fora do
escopo dessa publicação. Porém, alguns dos métodos que se aplicam aos
sistemas de televisão são apresentados nessa seção.
Filtros especiais são geralmente necessários para medições de ruído. Esses
filtros são utilizados para separar o ruído em seus vários componentes de
freqüências para análise. Cada padrão de medição, tipicamente, chama
por três ou quatro medições realizadas com várias combinações dos filtros.
Note que as especificações para os filtros variam de padrão para padrão.
O método tangencial de medição de ruído, útil para a realização de medições operacionais de ruído randômico, é o único método discutido em detalhes nessa publicação. Mesmo não sendo a técnica mais exata, o método
tangencial pode fornecer um modo rápido de não perder de vista o efeito
do ruído no sistema ao longo do tempo.
Medições de ruído tangencial são realizadas com um monitor de forma de
onda especialmente equipado. Essa característica é padrão no 1780R.
Equipamento especializado é necessário para caracterizar completamente
o desempenho do ruído de um sistema. Até pouco tempo atrás, essas capacidades eram disponibilizadas somente em instrumentos dedicados para
medição de ruído. O VM700T, porém, realiza medições de ruído de alta
exatidão utilizando filtros implementados em software. As características
de medição de ruído do VM700T são revistas brevemente nessa seção.
Razão de Sinal / Ruído
Definição
Os ruídos se referem às flutuações que estão presentes em qualquer sistema elétrico. O ruído pode ser randômico ou coeso e se origina de uma
variedade de fontes naturais ou artificiais. Embora exista sempre algum
ruído presente, uma quantidade excessiva é indesejada, visto que isso
tende a degradar ou obscurecer o sinal.
As amplitudes dos sinais nem sempre permanecem constantes quando o
sinal de vídeo é processado e transmitido. Uma medição absoluta de ruído
não é, portanto, particularmente relevante – certa quantidade de ruído
terá efeitos muito diferentes em sinais de amplitudes diferentes.
Visto que é a quantidade relativa de ruído para a amplitude do sinal (ao
invés da quantidade absoluta de ruído) que tende a causar problemas,
uma medição de razão sinal / ruído, expressa em dB, é realizada.
Efeitos na Imagem
Ruídos aparecem freqüentemente na imagem como uns granulados ou em
forma de neve e cintilações de cor. Sinais extremamente ruidosos podem
ser difíceis para o equipamento ser sincronizado, causando corrida do
horizontal e rolamento do vertical.
Sinais de Teste
A medição de ruído tangencial pode ser realizada em qualquer porção do
sinal de vídeo com um nível de luminância constante, sem crominância. A
medição pode ser realizada em uma linha no intervalo vertical, apesar das
medições de campo completo sejam mais exatas e de alguma forma mais
fáceis de serem realizadas.
121
IV. Medição de Ruído
Qualquer linha, com um nível de pedestal constante, pode ser utilizada para
realizar medições de NOISE SPECTRUM do VM700T. Uma linha sem ruído no
intervalo vertical é tipicamente utilizada. A medição CHROMA NOISE do
VM700T requer um sinal de teste de campo vermelho (veja a Figura 98).
Método Tangencial
Medições de ruído tangencial podem ser realizadas com um 1780R com
resultados de medições repetíveis com margem de erro de 1 ou 2 dB,
abaixo dos níveis de ruído de aproximadamente 60 dB. Filtros podem ser
inseridos no caminho AUX OUT/AUX IN para separar componentes de ruído
de freqüências diferentes.
Tenha certeza de que a seleção do filtro do monitor de forma de onda está
configurada para FLAT (a menos que esteja utilizando a capacidade do
filtro auxiliar) e o restaurador DC para OFF ou FAST. Selecione NOISE no
menu MEASURE no 1780R. No 1480, utilize o modo WAVEFORM COMPARISON para dividir os níveis de luminância de interesse pela metade e cubra
as duas partes.
Figura 98. Sinal de teste de campo vermelho.
122
Figura 99. Modo de medição de ruído tangencial do 1780R mostrando uma excessiva separação de traço.
Figura 100. Modo de medição de ruído tangencial do 1780R com a separação de
traço corretamente ajustada. Esse sinal possui uma razão sinal-ruído de 36 dB.
Figura 101. Tela espectral de ruído do VM700T.
123
Figura 102. Tela de ruído AM PM de crominância do VM700T.
A medição é realizada ajustando-se a separação entre os dois traços até
a área escura entre eles desaparecerem. Quando não há qualquer declive
perceptível no brilho entre os dois traços, o nível de deslocamento calibrado (em dB) é a quantidade de ruído (veja as Figuras 99 e 100). No
1780R, o botão grande é utilizado para controlar o deslocamento e o
mostrador de leitura na tela fornece a leitura em dB. No 1480, a função
de deslocamento é desempenhada pelos dois controles de dB NOISE no
canto inferior direito. A leitura em dB é obtida a partir das configurações
do botão.
Selecione NOISE SPECTRUM no menu MEASURE do VM700T para realizar
medições de sinal-ruído. Uma tela espectral, assim como resultado numérico, esta disponível nesse modo (veja a Figura 101).
Existem quatro filtros disponíveis nesse modo: passa baixa de 4,2 MHz,
passa baixa de 5 MHz, um filtro de peso unificado e um filtro de captura
(trap) de 3,58 MHz. Padrões de medida requerem, tipicamente, três ou
quatro medições realizadas com várias combinações desses filtros.
A razão sinal-ruído rms de todo o espectro é sempre mostrada na parte
superior direita do mostrador.
124
Um cursor pode ser utilizado para selecionar certa freqüência para uma
medição de ruído de pico a pico. Os cursores também podem ser utilizados
para definir uma faixa estreita de freqüências para medições de S/N.
A seleção CHROMINANCE AM PM no menu MEASURE do VM700T fornece
informação sobre o ruído que afeta a porção de crominância do sinal.
Visto que o sinal de crominância é sensível para ambos os componentes
de amplitude (AM) e fase (FM) de ruído, medições separadas são fornecidas. Uma seleção de filtros é disponibilizada nesse modo também. Tenha
certeza de estar utilizando o sinal de teste de campo vermelho para essa
medição (veja a Figura 102). Medições de ruído também são disponibilizadas no modo AUTO.
NOTAS
30. Linhas Sem Ruídos
“Linhas Sem Ruídos” no intervalo vertical são algumas vezes utilizadas
para determinar a quantidade de ruído introduzida em certa parte do caminho de transmissão. Uma linha é inserida novamente (e é, portanto, relativamente livre de ruído) em um extremo do caminho da transmissão de
interesse. Isso garante que qualquer ruído medido nessa linha, no outro
extremo, fora introduzido nessa parte do caminho.
125
V
MEDIÇÕES DO TRANSMISSOR
Nessa seção, abordaremos dois parâmetros que devem ser monitorados e
ajustados no transmissor de transmissão de televisão – profundidade de
modulação e ICPM. Essas duas medições são comumente realizadas com
instrumentos no domínio do tempo como os monitores de forma de onda
ou osciloscópios. Muitos dos outros testes de caracterização de desempenho do transmissor são realizados com um analisador de espectro e não
são abordados nessa publicação
Para realizar essas medições, é necessário um demodulador de alta qualidade como o TV1350 ou 1450 da Tektronix. Esses instrumentos fornecem
demodulação de detecção síncrona e envelope. Diferente dos detectores
de envelope, detectores síncronos não são afetados pela distorção de
quadratura inerente ao sistema de transmissão de banda lateral vestigial.
Para propósitos de medições, os efeitos de distorção de quadratura devem ser
removidos para que não obscureçam as distorções oriundas de outras fontes.
Uma saída de quadratura é disponibilizada quando o instrumento está
operando no modo de detecção síncrona. A detecção de envelope é muito
similar a demodulação utilizada em muitos receptores domésticos e também é disponibilizada no TV1350 e 1450.
Os TV1350 e 1450 produzem um pulso de referência de portadora zero, o
qual fornece o nível de referência necessário para a profundidade de medições de modulação. Esse pulso é criado na saída do demodulador por uma
breve redução da amplitude do sinal de RF para o nível da portadora zero
antes da demodulação.
128
ICPM
Figura 103. Como configurar o 1780R para medições de ICPM.
Definição
A ICPM (Incidental Carrier Phase Modulation) está presente quando a fase
da portadora de imagem é afetada pelo nível do sinal de vídeo. Essa distorção ocorre no transmissor.
Erros de ICPM são expressos em graus utilizando a seguinte definição:
ICPM = co-tangente (amplitude de quadratura / amplitude de vídeo)
Efeitos na Imagem
Os efeitos de ICPM dependerão do tipo de modulação utilizada para recuperar o sinal de banda base do sinal do transmissor. ICPM aparece em
sinais demodulados sincronamente como fase diferencial e muitos outros
tipos de distorções. Com demodulação de envelope, a demodulação tipicamente utilizada em receptores domésticos, o sinal de banda base não
é geralmente tão seriamente afetado e os efeitos de ICPM são raramente
vistos na imagem. O som, porém, é outro problema.
ICPM pode se manifestar como zumbido de áudio no receptor doméstico.
No sistema de som da interportadora, a portadora de imagem é misturada
com a portadora do som FM para formar uma FI de som de 4,5 MHz. A
129
V. Medições do Transmissor
modulação de fase de razão de áudio na portadora de imagem pode, portanto, ser transferida dentro do sistema de áudio e ser ouvida como um
ruído de zumbido.
Sinais de Teste
ICPM é medida com um sinal de linearidade não modulado. Um sinal de
escada é geralmente utilizado, mas um sinal de rampa também pode ser
utilizado.
ICPM é medida em um plano XY de VIDEO OUT versus QUADRATURE OUT
com o demodulador operando no modo de detecção síncrono. Um erro de
fase produzirá uma saída do detector de quadratura. Se esse erro de fase
varia com a amplitude, o resultado é um mostrador inclinado. O pulso de
referência da portadora zero do demodulador precisa ser ligado e o modo
de detecção configurado para síncrono. Selecione a constante de tempo
SLOW quando utilizar o 1450.
Para mostrar a ICPM em um monitor de forma de onda, conecte as saídas
do demodulador para as entradas do monitor de forma de onda, como
mostrado na Figura 103. Selecione ICPM no menu MEASURE do 1780R ou
EXT HORIZ no painel frontal do 1480.
Embora isso não seja estritamente necessário, é geralmente recomendado
que os sinais sejam filtrados em um filtro passa baixa para facilitar a interpretação do mostrador. Tanto com o 1780R quanto com 1480, isso pode ser
realizado no canal vertical pela seleção do filtro LOWPASS. Utilize um filtro
externo de passa baixa de 250 KHz para o horizontal (veja a Figura 103).
A amostragem resultante dessa configuração, a qual aparece na lateral
direita da tela do 1780R, é mostrada nas Figuras 104 e 105. A quantidade
de inclinação (desvio do vertical) é uma indicação de ICPM. Não há ICPM
130
no sinal mostrado na Figura 104, enquanto a distorção está presente na
Figura 105. Quando ajustar o transmissor para um ICPM mínimo, coloque
a linha o mais perto possível do vertical.
O 1780R possui uma gratícula eletrônica, a qual pode ser utilizada para
quantificar a quantidade de inclinação. A forma de onda deve ser posicionada para que o ponto pequeno, correspondente ao pulso de referência da
portadora zero, seja colocado na cruz na parte superior da tela. A ampliação horizontal será configurada automaticamente para X25 quando esse
modo for selecionado. Se desejado, a ampliação X50 pode ser utilizada
para uma resolução maior. Comece com as duas linhas da gratícula largamente separadas e utilize o botão para movê-los junto ao ponto onde a
primeira linha da gratícula entra em contato com um dos pontos. Desconsidere os “laços” no mostrador de ICPM. Esses correspondem às transições
de passos da escada e não são indicativos de distorção. A quantidade de
distorção de ICPM é indicada na tela (veja a Figura 105).
Uma gratícula de ICPM externa é disponibilizada para o 1480. Posicione
o pulso de referência da portadora zero, o qual aparece como um ponto
pequeno, na cruz na parte superior da gratícula. A gratícula é calibrada
para 2 graus por divisão, quando o ampliador horizontal é configurado
para X25 ou 1 grau por divisão, com a ampliação horizontal em X50. Leia
a quantidade de ICPM da gratícula no ponto de máxima distorção.
O VM700T fornece uma medição de ICPM no modo AUTO. Nesse caso, o
sinal de quadratura precisa ser conectado à entrada “C”.
NOTAS
31. Configurando o 1480
Os instrumentos da série 1480 foram lançados com apagamento desabilitado no modo EXTERNAL HORIZONTAL para prevenir danos no CRT. Medições de ICPM podem ser realizadas em seleção de linha com o instrumento
nesse modo. Para medições de ICPM de campo completo, o não apagamen-
131
to precisa ser habilitado. Instruções de como executar essas ações podem
ser encontradas na seção OPERATING CHANGES do manual da série 1480.
32. Outras Telas XY
Qualquer tela XY pode ser utilizada para medir ICPM. Conecte o QUADRATURE OUT para o horizontal e o VIDEO OUT para o vertical e utilize a
fórmula dada na página 62 para calcular a quantidade de distorção. Para
erros pequenos, alguma quantidade de ganho será necessária para melhorar a resolução da medição. Filtros de passa baixa em ambos os canais são
recomendados.
33. Ruído de Fase
Alguns demoduladores possuem grandes quantidades de ruído de fase, o
que torna difícil a realização de medições de ICPM. O 1450 da Tektronix
possui, suficientemente, baixo ruído de fase, assim como todas as unidades de TV1350 enviados após julho de 1998. Unidades de TV1350 antigas
podem ser modificadas para melhorar o desempenho de ruído de fase.
Contate seu departamento local de serviço da Tektronix para informação
como atualizar instrumentos antigos.
Figura 104. Tela do ICPM do 1780R com nenhuma distorção presente.
132
Figura 105. Gratícula eletrônica do 1780R indicando uma distorção de ICPM de
5 graus.
Figura 106. Gratícula de ICPM do 1480.
133
Profundidade de Modulação
Figura 107. Níveis de profundidade de modulação.
Figura 108. Pulso de referência de portadora zero tipicamente ocorre na linha 20,
mas pode ser movido para outras linhas.
134
Figura 109. Níveis de vídeo podem ser comparados com a escala de profundidade
de modulação na parte lateral direita da gratícula. Perceba o pulso de portadora
zero em 120 IRE.
Definição
As medições de profundidade de modulação (porcentagem de modulação)
indicam como os níveis do sinal de vídeo são representados no sinal de RF.
O método de modulação NTSC produz um sinal de RF que alcança sua
amplitude máxima de pico a pico em nível de sincronismo (100%). Em
um sinal apropriadamente ajustado, o nível de apagamento corresponde a
75% e o nível de branco a 12,5%. O nível de referência da portadora zero
corresponde a 0% (veja a Figura 107).
Efeitos na Imagem
Sobremodulação freqüentemente aparece como distorções não lineares,
tais como fase e ganho diferencial, ICPM ou corte de branco também. Sobmodulação freqüentemente resulta em uma degradação do desempenho
de sinal-ruído. Os efeitos na imagem dessas distorções foram abordados
anteriormente.
135
Sinais de Teste
Medições de profundidade de modulação podem ser realizadas com qualquer sinal com referências de nível de branco (100 IRE) e nível de apagamento (0 IRE). Esse sinal é utilizado em conjunto com o pulso de referência de portadora zero (Figura 108), o qual tipicamente ocorre no intervalo
vertical na linha 20.
A profundidade de modulação é medida na saída de um demodulador de
precisão verificando que o sinal de vídeo modula a portadora de visão
como mostrado na Figura 108. Toda a amplitude não é crítica, mas ela
deve ser ajustada no sistema para estar aproximadamente 160 IRE do nível
de sincronismo para a portadora zero em 100% da potência do transmissor.
Isso minimizará os efeitos de não linearidades no sistema de medição.
Muitos monitores de forma de onda, incluindo o 1780R e 1480, fornecem
uma escala de profundidade de modulação na parte lateral direita da gratícula. Utilize o ganho variável para posicionar o pulso de referência da portadora zero na marca 0% na parte superior da tela e o nível de sincronismo
na marca 100% (veja a Figura 109). Verifique que o nível de branco e o
nível de apagamento ocorrem nos pontos prescritos na escala da gratícula.
Os cursores de tensão também podem ser utilizados para essa medição.
NOTAS
33. Detecção de Envelope
Medições de profundidade de modulação devem ser realizadas com o demodulador no modo de detecção de envelope para minimizar os efeitos de
ICPM. Distorção de quadratura não afetará a profundidade de modulação.
136
Glossário
Termos de Televisão
ACOPLAMENTO AC – Conexão que remove a tensão constante (componente
DC) na qual o sinal (componente AC) está “flutuando”. Usualmente implementado pela passagem do sinal através de um capacitor.
AM – Modulação em amplitude (AM) é o processo pelo qual a amplitude de
uma portadora de alta freqüência varia em proporção ao sinal de interesse.
No sistema de televisão NTSC, AM é utilizada para codificar a informação
de cor e para transmitir a imagem.
Várias formas diferentes de AM são diferenciadas pela filtragem das bandas laterais e se a portadora é ou não suprimida. Portadora suprimida
de banda lateral dupla é utilizada para codificar a informação de cor de
NTSC, enquanto o sinal é transmitido com um método de banda lateral
vestigial.
APL – Nível Médio de Imagem. O nível médio de sinal (com relação ao apagamento) durante o tempo de imagem ativa, expressa como uma porcentagem da diferença entre os níveis de apagamento e branco de referência.
PÓRTICO POSTERIOR – A porção do sinal de vídeo que está entre a borda
de descida do pulso de sincronismo horizontal e o início do tempo de
imagem ativa. O Burst está localizado no pórtico posterior.
LARGURA DE BANDA – A faixa de freqüências sobre as quais a amplitude
do sinal permanece constante (dentro de algum limite), conforme ele
passa por um sistema.
BANDA BASE – Refere-se ao sinal de vídeo composto como ele é antes de
modular a portadora de imagem. Vídeo composto distribuído através de
um estúdio e utilizado para gravação está em uma banda base.
BLACK BURST – Também chamado de “preto de cor”, black burst é um sinal
de vídeo composto consistindo de todas as informações de sincronização
vertical e horizontal, burst e configurações usuais. Tipicamente utilizado
como o sinal de sincronização de referência doméstica em equipamentos
de televisão.
NÍVEL DE APAGAMENTO - Refere-se ao nível IRE 0 que existe antes e depois do sincronismo horizontal, durante o intervalo vertical.
139
BREEZEWAY –Porção do sinal de vídeo que está entre a borda de descida
do pulso de sincronismo horizontal e o início de burst. Breezeway é parte
do pórtico posterior.
PULSOS BROAD – Outro nome para os pulsos de sincronização vertical
no centro do intervalo vertical. Esses pulsos são longos o suficiente para
serem distinguidos de todos os outros e é parte do sinal verdadeiramente
detectado pelos separadores de sincronismo vertical.
BURST – Um pequeno pacote de referência da onda senoidal da subportadora, tipicamente 8 ou 9 ciclos, o qual é enviado em cada linha de vídeo.
Visto que a portadora é suprimida, essa referência de fase e freqüência é
necessária para demodulação síncrona da informação de cor no receptor.
B-Y – Um dos sinais de diferença de cor utilizado no sistema NTSC, obtido
pela subtração da luminância do sinal azul da câmera. Esse é o sinal que
excita o eixo horizontal de um vetorscope.
CROMINÂNCIA – A crominância refere-se à informação de cor em uma imagem de televisão. A crominância pode ser dividida em duas propriedades
de cor: Matiz e Saturação.
SINAL DE CROMINÂNCIA – A porção de alta freqüência do sinal de vídeo, a
qual é obtida pela modulação de amplitude de quadratura de uma subportadora de 3,58 MHz por R-Y e B-Y.
SINAIS DE DIFERENÇA DE COR – Sinais utilizados por sistemas de televisão
colorida para transmitir informação de cor de tal forma que os sinais vão
a zero quando não há cor na imagem. R-Y, B-Y, I e Q são todos os sinais
de diferença de cor.
VÍDEO COMPONENTE – Vídeo que existe na forma de três sinais separados,
todos dos quais são necessários para especificar completamente a imagem
colorida. Por exemplo: R, G e B ou Y, R-Y e B-Y.
VÍDEO COMPOSTO - Um único sinal de vídeo contendo todas as informações
necessárias para reproduzir uma imagem colorida. Criado pela adição de R-Y
e B-Y modulados em amplitude de quadratura com o sinal de luminância.
CW – Onda contínua. Refere-se a uma onda senoidal de subportadora separada utilizada para sincronização de informação de crominância.
140
dB (DECIBEL) – Um decibel é uma unidade logarítima utilizada para descrever razões de sinais. Para tensões,
dB = 20Log10
( )
V1
V2
ACOPLAMENTO DC – Uma conexão configurada para que ambos os sinais
(Componente AC) e a tensão constante, na qual está flutuando (Componente DC), são passados adiante.
RESTAURADOR DC – Um circuito utilizado em monitores de imagem e monitores de forma de onda para grampear um ponto da forma de onda em
um nível fixo DC.
DEMODULADOR – Em geral, esse termo refere-se a qualquer dispositivo
que recupera o sinal original após ele ter modulado uma portadora de alta
freqüência. Em televisão, ele pode se referir a:
(1) Um instrumento, como um TV1350 ou 450 da Tektronix, que pega
o vídeo em sua forma transmitida (portadora de imagem modulada) e o
converte para a banda base.
(2) Os circuitos que recuperam R-Y e B-Y do sinal composto.
EQUALIZADOR – Os pulsos que ocorrem antes e depois dos pulsos broad
no intervalo vertical.
DETECÇÃO DE ENVELOPE – Um processo de demodulação no qual a forma do
envelope de RF é percebida. Esse é o processo utilizado por um diodo detector.
CAMPO – Em sistemas de rastreamento entrelaçado, a informação de uma
imagem é dividida em dois campos. Cada campo contém metade das linhas necessárias para produzir a imagem completa. Linhas adjacentes na
imagem estão em campos alternados.
FM – Modulação em freqüência (FM) é o processo pelo qual a freqüência de
um sinal de portadora é variada na proporção do sinal de interesse. No sistema de televisão NTSC, a informação de áudio é transmitida utilizando FM.
141
QUADRO – Um quadro contém todas as informações necessárias para uma
imagem completa. Para sistemas de rastreamento entrelaçados, existem
dois campos em um quadro.
PÓRTICO ANTERIOR – Porção do sinal de vídeo entre o fim do tempo da
imagem ativa e a borda de subida do sincronismo horizontal.
GAMA – Visto que os monitores de imagem possuem uma relação não linear entre a tensão de entrada e o brilho, o sinal precisa ser pré-distorcido
correspondentemente. Correção de gama é sempre realizada na fonte (câmera) em sistemas de televisão: os sinais de R, G e B são convertidos para
R 1/g, G 1/g e B 1/g. Valores em torno de 2,2 são tipicamente utilizados
para gama.
GENLOCK – O processo de amarrar ambos o sincronismo e burst de um
sinal para sincronizar um outro, tornando os dois sinais completamente
síncronos.
GRATÍCULA – A escala que é utilizada para quantificar a informação em um
monitor de forma de onda ou tela de um vetorscope. As gratículas podem
ser gradeadas na tela do próprio CRT (gratícula interna) ou em um pedaço
de vidro ou plástico que é colocado na frente do CRT (gratícula externa).
Elas também podem ser geradas eletronicamente.
DISTORÇÃO HARMÔNICA – Se uma onda senoidal de uma única freqüência
é colocada em um sistema e conteúdo harmônico em múltiplos dessa freqüência aparecer na saída, há distorção harmônica presente no sistema.
Distorção harmônica é causada pela não linearidade no sistema.
APAGAMENTO HORIZONTAL – Apagamento horizontal é o tempo completo
entre o fim do tempo de imagem ativa de uma linha e o início do tempo
de imagem ativa da próxima linha. Ele se estende do início do pórtico
anterior ao final do pórtico posterior.
SINCRONISMO HORIZONTAL - Sincronismo Horizontal é o pulso de -40 IRE
ocorrendo no início de cada linha. Esse pulso indica ao monitor de vídeo
para retornar ao lado esquerdo da tela e traçar outra linha horizontal de
informação de imagem.
MATIZ - Matiz é a propriedade de cor que nos permite distinguir entre
cores, tais como vermelho, amarelo, roxo, etc.
142
ZUMBIDO – Acoplamento indesejado de forma de onda de potência de 60
Hz em outros sinais elétricos.
SOM INTERPORTADORA –Método utilizado para recuperar informação de
áudio no sistema NTSC. Som é separado do vídeo pelo batimento da portadora de som contra a portadora de vídeo, produzindo uma IF de 4,5 MHz
que contém a informação de som.
IRE – Uma unidade igual a 1/140 da amplitude de pico a pico do sinal de
vídeo, o qual é tipicamente 1 volt. O ponto 0 IRE está no nível de apagamento, com nível de sincronismo em -40 IRE e o branco estendendo para
+100 IRE. IRE significa Instituto de Engenheiros de Rádio, a organização
que definiu a unidade.
DISTORÇÃO LINEAR – Refere-se às distorções que são independentes da
amplitude do sinal.
LUMINÂNCIA – O sinal que representa o brilho ou a quantidade de luz na
imagem. Esse é o único sinal necessário para imagens em preto e branco
e para sistemas coloridos ele é obtido pela soma de (Y = 0,3R + 0,59G +
0,11B) dos sinais R, G e B.
MODULADO – Quando nos referimos aos sinais de teste de televisão, esse
termo indica que a informação de crominância está presente (Por exemplo,
uma escada modulada possui uma subportadora em cada passo.)
MODULAÇÃO – Processo que permite uma informação de sinal ser movida
para outras freqüências a fim de facilitar a transmissão ou a multiplexação
no domínio da freqüência. Veja AM e FM para detalhes.
DISTORÇÃO NÃO LINEAR – Refere-se a distorções que são dependentes da
amplitude.
NTSC – National Television System Committee. A organização que desenvolveu o padrão de televisão correntemente em uso nos EUA, Canadá e
Japão. Agora geralmente utilizado para fazer referência a esse padrão.
PAL – Linha Alternada de Fase (Phase Alternate Line). Refere-se ao sistema de televisão utilizado na Europa e em muitas outras partes do mundo.
A fase do sinal de crominância alterna de linha para linha para ajudar a
cancelar erros de fase.
143
AM EM QUADRATURA – Processo que permite dois sinais diferentes modularem uma única freqüência portadora. Os dois sinais de interesse modulam
em amplitude sinais de portadora que estão na mesma freqüência, mas defasados em 90 graus (daí a notação Quadratura). Os dois sinais resultantes
podem ser adicionados juntos e ambos os sinais recuperados no final, se
eles também estiverem demodulados com defasagem de 90 graus.
DISTORÇÃO DE QUADRATURA - Distorção resultante da assimetria das bandas laterais utilizadas em transmissão de televisão de bandas laterais vestigiais. Distorção de Quadratura aparece quando a detecção de envelope é
utilizada, mas pode ser eliminada utilizando um demodulador síncrono.
RF – Rádio Freqüência. Em aplicações de televisão, RF geralmente refere-se ao
sinal de televisão após o processo de modulação da portadora da imagem.
RGB – Vermelho, Verde e Azul. As três cores primárias utilizadas em sistema de reprodução de cor aditiva de televisões coloridas. Esses são os três
sinais coloridos gerados pela câmera e utilizados pelo monitor de imagem
para produzir a imagem.
R-Y – Um dos sinais de diferença de cor utilizados no sistema NTSC, obtido
pela subtração da luminância do sinal vermelho da câmera. O sinal R-Y
excita o eixo vertical de um vetorscope.
SATURAÇÃO – A propriedade de cor que está relacionada à quantidade de
luz branca na cor. As cores altamente saturadas são intensas, enquanto as
cores menos saturadas possuem o tom pastel. Por exemplo, a cor vermelha
é altamente saturada, enquanto que a cor rosa é de mesmo matiz, mas
muito menos saturada.
CONFIGURAÇÃO – No sistema NTSC, o preto do vídeo está, usualmente, 7,5 IRE
acima do nível de apagamento. Esse nível de 7,5 IRE é referenciado como o
nível de configuração de preto, ou simplesmente como configuração.
SUBPORTADORA – As bandas laterais de modulação da subportadora de cor
contêm informação R-Y e B-Y. Para NTSC, a freqüência de subportadora é
3,579545 MHz.
DETECÇÃO SÍNCRONA - Processo de demodulação no qual o sinal original
é recuperado pela multiplicação do sinal modulado com a saída de um
oscilador síncrono amarrado à portadora.
144
TERMINAÇÃO – A fim de enviar exatamente um sinal através de uma linha de
transmissão, precisa haver uma impedância no final, a qual case a impedância da fonte e da própria linha. Do contrário, resultará em erros de amplitude e reflexões. O vídeo é um sistema de 75 Ohms, portanto, uma terminação
de 75 Ohms precisa ser colocada no final do caminho do sinal.
NÃO MODULADO – Quando utilizado para descrever sinais de teste de televisão, esse termo refere-se aos pulsos e pedestais que não possuem
informação de crominância de alta freqüência adicionada a eles.
VETORSCOPE – Um osciloscópio especializado que demodula o sinal de vídeo
e apresenta um mostrador de R-Y versus B-Y. O ângulo e magnitude dos
vetores mostrados são respectivamente relacionados a matiz e saturação.
INTERVALO VERTICAL – A informação de sincronização, a qual aparece
entre campos e indica ao monitor de imagem para retornar para a parte
superior da tela para iniciar outro rastreamento vertical.
MONITOR DE FORMA DE ONDA – Um osciloscópio especializado para avaliação de sinais de televisão.
Y – Abreviatura para Luminância.
REFERÊNCIA DE PORTADORA ZERO – Pulso de 120 IRE no intervalo vertical
que é produzido pelo demodulador para fornecer uma referência para avaliação de profundidade de modulação.
145
Apêndices
Apêndice A - Barras Coloridas NTSC
Figura 110. Níveis de RGB decodificados de barras de 75% com branco de 75%.
Figura 111. Níveis de RGB decodificados de barras de 100% com branco de 100%.
149
Existem dois tipos básicos de sinais de barras coloridas NTSC em uso
comum. Os termos “barras de 75%” e “barras de 100%” são, geralmente,
utilizados para distinguir entre os dois tipos. Enquanto essa terminologia
é largamente utilizada, há, freqüentemente, uma confusão sobre exatamente a que parâmetros a notação de 75% versus 100% se refere.
Amplitudes de RGB
A nomenclatura 75%/100% especialmente se refere às máximas amplitudes alcançadas pelos sinais vermelho, verde e azul quando eles formam
as seis cores primárias e cores secundárias necessárias para barras de cor.
Para barras de 75%, a amplitude máxima dos sinais de RGB é 75% do pico
do nível de branco. Para barras de 100%, os sinais de RGB podem se estender até 100% do pico de branco (veja as Figuras 110 e 111).
Saturação
Ambas as barras de cor de amplitude de 75% e 100% são saturadas 100%.
No formato RGB, as cores são saturadas se pelo menos uma das primárias
estivem em zero. Perceba nas Figuras 110 e 111 que o nível do sinal zero
está em configuração (7,5 IRE) para NTSC.
O Sinal Composto
No sinal composto, ambas as amplitudes de crominância e luminância
variam de acordo com a distinção de 75%/100%. Porém, a razão entre as
amplitudes de crominância e luminância permanece constante a fim de
manter a saturação em 100% (veja a Figura 112 e 113).
Níveis de Barra Branca
Sinais de barras de cor também possuem diferentes níveis de barra branca,
tipicamente 75% ou 100%. Esse parâmetro é completamente independente da distinção de amplitude de 75%/100%, e o nível de branco pode ser
associado a ambos tipos de barras.
150
Efeitos de Configuração
Por causa da configuração, o nível do sinal de 75% para NTSC está em 77
IRE. A amplitude do sinal máxima disponível é 100 – 7,5 , ou 92,5 IRE.
75% de 92,5 IRE é 69,4 IRE, que quando adicionado ao pedestal de 7,5
IRE, produz um nível de, aproximadamente, 77 IRE.
Perceba que na Figura 110 a barra branca de 75% e os sinais de RGB de
75% se estendem para 77 IRE,
Figura 112. Barras de 75% com 100% de branco.
Figura 113. Barras de 100% com 100% de branco.
151
Apêndice B - Pulsos Senoidais-Quadrados
Figura 114. Pulso 2T e pulso 1T para sistemas NTSC.
Figura 115. Passo de tempo de subida T.
Figura 116. Espectro de freqüência de pulso T, pulso 2T e passo T.
152
Sistemas de Teste de Banda Limitada
Ondas quadradas de tempo de subida rápido não podem ser utilizadas
para sistemas de teste de largura de banda limitada como atenuação e
comutação de fase de componentes fora de banda causarão ruído no pulso
de saída. Essas distorções fora de banda podem obscurecer as distorções
dentro da banda de interesse. Pulsos senoidais-quadrados são limitados
em largura de banda por eles mesmos e são, então, úteis para sistemas de
teste de televisão de largura de banda limitada.
Descrição do Pulso
O pulso senoidal-quadrado parece como um ciclo de uma onda senoidal
(veja a Figura114). Matematicamente, um pulso senoidal-quadrado é obtido tornando quadrado um meio ciclo de uma onda senoidal. Fisicamente,
o pulso é gerado pela passagem de um impulso através de um filtro que
transforma senóide em quadrado.
Intervalos T
Pulsos senoidais-quadrados são especificados em termos de duração de
meia amplitude (HAD) que é a largura de pulso medida em 50% da amplitude do pulso.
Pulsos com um HAD, que é um múltiplo do intervalo de tempo T, são utilizados para testar sistemas de largura de banda limitada. Pulsos T, 2T e
12,5T são exemplos comuns. T é o intervalo Nyquist, ou
1
2ƒc
Onde ƒc é a freqüência de corte do sistema a ser medido. Para NTSC, ƒc é
igual a 4 MHz e T é, portanto, 125 nanossegundos.
153
Passos T
Os tempos de subida de transições para um nível de luminância constante (como a barra branca) também são especificados em termos de T. Um
passo T possui um tempo de subida de 10% a 90% de, nominalmente, 125
nanossegundos, enquanto um passo 2T possui um tempo de subida de,
nominalmente, 250 nanossegundos (veja a Figura 115). Matematicamente,
um passo T é obtido pela integração de um pulso senoidal-quadrado. Fisicamente, ele é produzido pela passagem de um passo através de um filtro
que transforma senóide em quadrado.
Distribuição de Energia
Pulsos senoidais-quadrados possuem energia insignificante em freqüências acima de ƒ = 1/HAD. A amplitude do envelope do espectro de freqüência em 1/(2 HAD) é uma metade da amplitude na freqüência zero.
Distribuições de energia para um pulso T, pulso 2T e passo T são mostradas
na Figura 116.
154
Apêndice C - RS-170A
155
Padrão NTSC
NOTAS
1. Especificações se aplicam para ambientes de estúdio. Características de
rede de trabalho e transmissor não estão inclusas.
2. Todas as tolerâncias e limites mostrados neste desenho são permissíveis somente para variações de tempo longo.
3. Freqüência de burst deverá ser igual a 3,579545 MHz ± 10 Hz.
4. Freqüência de rastreamento horizontal deverá ser 2/455 vezes a freqüência de burst.
5. Freqüência de rastreamento vertical deverá ser 2/525 vezes a freqüência de rastreamento horizontal.
6. O início dos campos coloridos um e três é definido por uma linha completa entre o primeiro pulso de equalização e o pulso de sincronismo H
precedente. O início dos campos coloridos dois e quatro é definido por um
meio da linha entre o primeiro pulso de equalização e o pulso H precedente. O Campo de cor um é aquele campo com cruzamento de zero positivo
de subportadora de referência nominalmente coincidente com o ponto de
50% de amplitude das bordas de subida dos pulsos pares numerados de
sincronismo horizontal.
7. O cruzamento de zero de subportadora de referência será nominalmente
coincidente com o ponto de 50% das bordas de subida de todos os pulsos de sincronismo horizontal. Para aqueles casos onde a relação entre
o sincronismo e a subportadora é crítica para integração de programa, a
tolerância nessa coincidência é de ±45° de subportadora de referência.
8. Todos os tempos de subida e descida, a menos que especificado, devem
ser de 0,140 μs ±0,02 μs medidos dos pontos de dez a noventa por cento
de amplitude. Todas as larguras de pulso, exceto o de apagamento, são
medidas no ponto de cinqüenta por cento da amplitude.
156
9. Overshoot em todos os pulsos durante sincronismo e apagamento (vertical e horizontal) não deverão exceder duas unidades de IRE. Qualquer outro
sinal estranho durante os intervalos de apagamento não deverão exceder
duas unidades de IRE, medidos sobre uma largura de banda de 6 MHz.
10. O tempo de subida do envelope de burst é de 0,30 μs medido entre
os pontos de 10 e 90 por cento de amplitude. Ele deve ter a forma geral
mostrada.
11. O início de burst é definido pelo cruzamento de zero (rampa positiva
ou negativa) que precede o primeiro meio ciclo de subportadora que é de
50% ou mais da amplitude de burst.
12. O final de burst é definido pelo cruzamento de zero (rampa positiva ou
negativa) que segue o último meio ciclo de subportadora que é 50% ou
mais da amplitude de burst.
13. Sinais monocromáticos devem estar em concordância com este desenho, exceto que o burst é omitido e os campos três e quatro são idênticos
aos campos um e dois, respectivamente.
14. Subportadora de referência é um sinal contínuo que possui a mesma
fase instantânea que o burst.
15. Operação de programa de nível branco é igual a100 IRE, +0, -2 IRE.
16. Operação de programa de nível preto é igual a 7,5 IRE, ±2,5IRE
17. Operação de programa de nível de sincronismo é igual a 40 IRE, ±2 IRE.
18. Operação de programa de nível de burst é igual a 40 IRE, ±2 IRE.
19. Pedestal de Burst não exceda a ±2 IRE.
20. Breezeway, burst, pórtico posterior de cor e sincronismo para final
do burst são nominais em detalhe entre YY, veja o detalhe entre ZZ para
tolerâncias.
21. Razão de área de pulso de equalização vertical para o pulso de sincronismo deverá estar em 45 a 50 por cento.
157
Haverá uma reversão de fase de 100 graus quando as linhas pares tornaremse visíveis em uma apresentação de quatro campos. Uma apresentação de
quatro campos significa que um dispositivo mostrador é sincronizado pela
informação de quatro campos (15 Hz).
Este desenho corresponde ao padrão de vídeo RS-170A proposto.
Dados de tempo de cor:
1° = 0,776 ns
INS = 1,289°
Para cabo com fator de propagação de 66%:
1° = 6,035” = 0,503’
INS = 7,778” = 0,648’
158
Apêndice D - FCC 73.699
Fig.6
159
NOTAS
1. H = Tempo do início de uma linha para início da próxima linha.
2. V = Tempo do início de um campo para início do próximo campo.
3. Bordas de subida e descida do apagamento vertical devem estar completas em menos de 0,1N
4. Rampas de subida e descida do apagamento horizontal devem ser XXX
suficiente para preservar os valores mínimos e máximos de (x + y) e (z)
sob todas as condições de conteúdo de imagem.
5. Dimensões marcadas com asteriscos indicam que as tolerâncias dadas são
permitidas somente para variações de tempo longo e não para ciclos sucessivos.
6. A área do pulso de equalização deve ser entre 0,45 e 0,5 da área do
pulso de sincronismo horizontal.
7. O burst de cor segue cada pulso horizontal, mas é omitido ao seguir os
pulsos de equalização e durante a transmissão dos pulsos verticais.
8. O burst de cor é omitido durante transmissão monocromática.
9. A freqüência de burst deve ser 3,579545 Mc. A tolerância na freqüência
deve ser ± 10 ciclos, com a máxima taxa de mudança de freqüência não
exceder a 1/10 de ciclo por segundo por segundo.
10. A freqüência de rastreamento horizontal deve ser 2/455 vezes a freqüência de burst.
11. As dimensões especificadas para o burst determinam os tempos de
iniciar e parar o burst, mas não sua fase. O burst de cor consiste de modulação em amplitude de uma onda senoidal contínua.
12. Dimensão “P” representa a excursão do pico do sina l de luminância
do nível de apagamento, mas não inclui o sinal de crominância. Dimensão
“S” é a amplitude de sincronismo sobre o nível de apagamento. Dimensão
“C” é o pico de amplitude da portadora.
13. Início do campo 1 é definido por uma linha completa entre o primeiro
pulso de equalização e pulsos de sincronismo horizontal precedentes.
160
14. Início do campo 2 é definido por uma metade da linha entre o primeiro
pulso de equalização e pulsos de sincronismo horizontal precedentes.
15. O número de linhas do campo 1 inicia com o primeiro pulso de equalização no campo 1.
16. O número de linhas do campo 2 inicia com o segundo pulso de equalização no campo 2.
17. Refira-se ao texto para mais explanações e tolerâncias.
161
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