Danas je nabavljen generator testne slike za televizore sastavljen iz elektroničkog KIT kompleta High-kit BAR-GENERATOR UK495 koji je od 1970-te godine prodavala talijanska tvrtka GBC. Tvrtka GBC bila je prisutna na tržištu od 1930 – 1989. godine, a tijekom čitavog tog razdoblja bavila se proizvodnjom i distribucijom širokog spektra elektroničkih komponenti i uređaja (gotovih i u dijelovima) za upotrebu u kućanstvima (RTV, audio i video), te za elektroničke servise i hobiste. Kao zaštitni znak za prodaju širokog spektra svojih elektroničkih KIT kompleta tvrtka je prvo koristila naziv “High-kit”, zatim je početkom 1970-tih godina taj naziv promijenjen u “Amtron”, a na prijelazu u 1980-te godine ovaj brand se mijenja u “Amtroncraft”.
BAR-GENERATOR UK495 na svom izlazu daje crno-bijeli nemodulirani televizijski video signal sa tri odabira: bijeli raster, crno-bijele vertikalne pruge i crno bijele horizontalne pruge. Da bi se donekle shvatilo što je video signal i kako on izgleda, dobro se je prvo podsjetiti nekih osnova glede prijenosa video signala.
Televizijska slika sastoji se od 625 horizontalnih linija (redaka), a iscrtava se tako da se najprije crtaju neparni redovi slike, a nakon toga parni redovi. Ovo dijeljenje televizijske slike na dvije poluslike napravljeno je zato da se postigne prividno veća frekvencija izmjena slika na ekranu kako bi ona bila vidljiva bez titranja (izravno slanje pune slike velikom frekvencijom bilo bi tehnički prezahtjevno). Tako se kod televizijske slike u jednoj sekundi realno iscrta samo 25 kompletnih slika, no s obzirom da je to podijeljeno na iscrtavanje 50 poluslika ljudsko oko reagira na tih 50 izmjena pa se titranje ne zamjećuje.
Da bi se upravljalo zrakom televizijskog ekrana da vrši ovakvo iscrtavanje, osim samog signala slike, potrebni su i signali koji vraćaju elektronsku zraku sa kraja jednog retka na početak drugog (horizontalno s desne na lijevu stranu), te signali koji zraku sa posljednjeg retka poluslike vraćaju na prvi redak slijedeće poluslike (vertikalno s donje na gornju stranu). Zraka na tim svojim povratim putanjama ne nosi informaciju slike te mora biti zatamnjena kako ne bi ostavljala neželjene tragove na ekranu.
A sada malo brze analize:
- u sekundi se izmjeni 50 poluslika pa kažemo da je frekvencija rastera 50 Hz, odnosno u sekundi se izmjeni 25 potpunih slika pa kažemo da je frekvencija izmjene slike 25 Hz
- slika se sastoji od ukupno 625 horizontalnih linija, a poluslika se sastoji od 625 : 2 = 312,5 horizontalnih linija (izmjena svake poluslike se dakle vrši sa polovice zadnjeg retka na polovicu prvog retka)
- 625 linija slike izmijenjene frekvencijom od 25 Hz daju ukupan broj od 625 x 25 = 15625 linija u sekundi pa kažemo da je horizontalna ili linijska frekvencija 15 625 Hz.
- ako linijsku frekvenciju od 15 625 Hz pretvorimo u vrijeme tada za jedan redak dobijemo vrijeme od 1 / 15625 = 0,000064 sekunde, odnosno 64 µs
Na donjoj slici vidi se osciloskopom snimljen jedan video signal (kompozitni video izlaz iz jedne video igrice) na kojem se uočavaju pojedinačni signali redaka u trajanju od 64 µs. SINKRONIZACIJSKI IMPULS daje znak za prijelaz u novi red. CRNO RAME sprječava da se povratak zrake javi kao svjetla linija. BURST SIGNAL smješten unutar crnog ramena je noseća frekvencija boje i taj signal ne postoji kod crno bijelog prijenosa slike. Horizontalna sredina oscilograma odgovara crnoj razini pa će svi signali ispod te razine biti tamni, odnosno neće se vidjeti na ekranu. Određena jačina signala iznad crne razine pak odgovara određenoj boji ili nijansi sive prikazanoj na ekranu. Iz toga proizlazi da bijela razina odgovara najjačem signalu unutar sadržaja jednog retka.
Nakon što se iscrta 312 i pol linija jedne poluslike, slijedi signal za povratak zrake na početak prvog reda za iscrtavanje nove poluslike. Taj signal zovemo impuls razmjene ili rasterski impuls. Dakle imamo 312,5 linija od kojih svaka traje 64 µs, pa proizlazi da se rasterski signal mora pojavljivati svakih 312,5 x 64 = 20000 µs ili 20 ms, što naravno odgovara frekvenciji od 50 Hz kako smo to gore i opisali. Rasterski signal zapravo se sastoji od niza impulsa čije ukupno trajanje je iznosi oko 600 µs.
Kada sve ovo usvojimo, proizlazi da najjednostavniji generator crno-bijelog (monokromatskog) TV signala mora generirati složeni video signal koji uključuje signal sinkronizacije retka koji se ponavljanja svake 64 µs u trajanju 5 µs, zatim signal sinkronizacije poluslike koji se ponavljanja svake 20 ms u trajanju 600 µs, te svakako i signal sadržaja (informacije) svakog retka.
Sadržaj slike koji može generirati naš BAR-GENERATOR UK495 je bijeli raster, crno-bijele vertikalne pruge ili crno bijele horizontalne pruge. To znači da razine video signala u području “SADRŽAJ JEDNOG RETKA” moraju biti samo minimalne (crno) ili maksimalne (bijelo), dakle bez sivih tonova između.
Prema električnoj shemi vidimo da se BAR-GENERATOR UK495 sastoji od tri multivibratora, mješača i izlaznog stupnja.
Prvi multivibrator bazira se na tranzistorima TR1 i TR2 te generira rasterske impulse (impulse izmjene slike na polovici zadnjeg reda poluslike) koji imaju vrijeme trajanja od 600 µs i ponavljaju se svakih 20 ms. Točna frekvencija ponavljanja namješta se trimerom R4.
Drugi multivibrator bazira se na tranzistorima TR3 i TR4 te generira sinkronizacijske impulse (impulse za izmjenu redaka, odnosno vraćanje zrake sa kraja jednog retka na početak drugog) i crno rame. Svaki impuls je širine oko 5 µs (razmak između dva signala sadržaja slike je 11,5 µs) koji se ponavljaju svakih 64 µs. Točna frekvencija ponavljanja namješta se trimerom R21.
Treći multivibrator bazira se na tranzistorima TR5 i TR6 te generira signale sadržaja slike, u našem slučaju vertikalne ili horizontalne izmjene crno-bijelih traka ili čisti bijeli raster. Ovo se postiže promjenom kapaciteta u krugu multivibratora dok se potenciometrom R25 (BARS) mijenja frekvencija multivibratora, čime se mijenja širina, a time i broj traka u rasteru.
Za miješanje i međusobnu sinkronizaciju sva ova tri signala u zajednički video signal zadužen je tranzistor TR7. Tranzistor TR8 je izlazni stupanj za prilagodbu impedancije generatora na video ulaz nekog uređaja sa kompozitnim video ulazom.
Prvi multivibrator koji generira ponavljajuće impulse svakih 20 ms (ili frekvencijom 50 Hz) može se sinkronizirati i izmjeničnim naponom gradske mreže 50 Hz visine najviše do 15 V. Ovakav napon dovodi se na priključnicu EXTERNAL SYNCHRONISM, a ulazni nivo mu se podešava potenciometrom R2 LEVEL.
Općenito gledano vidimo da je ovaj generator baziran na tranzistorskim oscilatorima kojima je frekvencija određenja vanjskim pasivnim elementima te oni predstavljaju kritičnu stavku za stabilan rad generatora. Svaki multivibrator unutar generatora je potrebno precizno zasebno podesiti kako bi video signal bio ispravno sinkroniziran prema standardu. Prilikom testiranja našeg bar generatora UK495 nismo uspijevali dobiti čistu i stabilnu sliku. Kad se i uspije podesiti, generator brzo ponovno ispada iz sinkronizacije.
Naravno da uz priloženu električnu shemu možemo lakše utvrditi greške kod ovog generatora TV signala, no svakako je prvo potrebno zamijeniti sve kondenzatore u krugovima multivibratora jer oni nakon 50 godina zasigurno više ne mogu osigurati stabilne deklarirane vrijednosti. Vidi se da su pojedini kondenzatori već bili mijenjani (Iskra) no zasigurno ni oni više nisu dovoljno dobri za stabilan rad oscilatora.
Čak i uz zamjenu svih kritičnih komponenti od ovakve izvedbe generatora video signala ne možemo očekivati čuda. Puno bolja rješenja su sa stabilnijim miltivibratorima koji se baziraju na logičkim integriranim krugovima i kristalnim oscilatorima ili pak na mikrokontrolerima. No, ne treba zaboraviti da se ovdje radi o KIT kompletu iz 1970-te godine koji je bio prvenstveno namijenjen elektroničarima hobistima, a tada je to zasigurno bio jedan uporabno, dizajnerski i cijevno vrlo privlačan KIT za nekog amaterskog elektroničara. Jednako tako, ovaj talijanski iz KIT kompleta sklopljeni uređaj privlačan je i danas elektroničarima nostalgičarima koji se unatoč svim modernim čudima ne mogu prestati diviti toj dobroj staroj tehnologiji 🙂