O material a seguir é parte de uma das aulas da apostila de MÓDULO 5 que por sua vez, faz parte do CURSO DE TELECOMUNICAÇÕES (MÓDULO 5 ao 7).

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apostila de MÓDULO 5 que por sua vez, faz parte

do CURSO DE TELECOMUNICAÇÕES

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com prova final, participar do ranking geral e poder

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AULA

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OS CIRCUITOS DE VARREDURA

Separador de Sincronismos - Cancelador de Ruídos

As tensões para as varreduras H e V e seus estágios

Oscilador e Saída Vertical - defeitos característicos

Estágio de Deflexão Vertical - Oscilador e Driver

A Saída horizontal e a corrente dente-de-serra

Controle Automático de Frequência - defeitos no H

Faremos nesta segunda aula, um apanhado geral dos sempre em conjunto, como veremos a seguir.

circuitos que compõem a TV P&B, sendo que muito da Para melhor explicação do funcionamento, vamos teoria e prática colocada aqui, poderá ser utilizada utilizar como exemplo um circuito utilizado em TV’s dos também para a análise dos televisores em cores. anos 70, devido ao fato dele ser totalmente O sinal transmitido pela emissora será captado pela transistorizado e discreto (sem estar integrado dentro de antena e transferido ao SELETOR DE CANAIS; depois CI’s). Na figura 1 temos o diagrama elétrico deste será amplificado em FREQUÊNCIA INTERMEDIÁRIA circuito. Podemos ver o sinal de vídeo demodulado, (FI), para finalmente ser demodulado no circuito saindo do detetor de vídeo e sendo injetado na base de DEMODULADOR DE VÍDEO (ou detector). Após este TR1. Este transistor tem a função de um reforçador de detetor de vídeo, aparece o sinal de vídeo composto, sinais (BUFFER) da base para o emissor. O sinal que sai com pulsos de sincronismo negativos (horizontais e neste ponto irá para aos estágios AMPLIFICADOR DE verticais). VÍDEO, CAG, e SEPARADOR DE SINCRONISMOS O sinal de vídeo irá para o circuito de LUMINÂNCIA (veja mais detalhes destes estágios na parte final da aula (Vídeo), onde será amplificado e depois levado ao anterior). Ainda no coletor de TR1, aparecerá o mesmo catodo do cinescópio para gerar a imagem (maior ou sinal de vídeo, invertido em relação ao emissor, mas com menor emissão de elétrons dentro do tubo). Uma a mesma amplitude.

amostra do sinal de vídeo também irá para o circuito de

áudio para gerar o som no alto-falante. CANCELADOR DE RUÍDOS: Considerando que os

Uma outra amostra do sinal de vídeo, irá para o circuito pulsos de sincronismos estão acima do nível de preto, de deflexão; mas, antes disso deverá passar pelo circuito ruídos acima deste nível, poderiam ser interpretados SEPARADOR DE SINCRONISMOS, onde os pulsos de como pulsos de sincronismos, prejudicando a sincronismos serão extraídos do sinal de vídeo e levados sincronização dos estágios horizontal e vertical.

ao circuitos HORIZONTAL e VERTICAL, para sincronizar Logo, se no coletor de TR1 aparecer um ruído com a correta deflexão do feixe de elétrons dentro do intensidade acima dos pulsos, TR2 conduzirá (apenas no cinescópio, ou seja, o deslocamento horizontal e vertical tempo de ruído) fazendo com que em seu coletor do feixe. apareça também um pulso positivo, que irá para a junção

de R3 e R4.

SEPARADOR DE SINCRONISMOS O sinal de vídeo que havia saído do emissor de TR1, Depois que o sinal de vídeo

f o i d e m o d u l a d o e recuperado pelo detector de vídeo, ele será processado pelos vários circuitos da TV, visando gerar imagem e som. Um dos principais circuitos que garante que a imagem possa aparecer (e também sincronizada) é o circuito de deflexão. Devido a isso, vamos começar n o s s o e s t u d o d o funcionamento do aparelho de televisão por estes circuitos.

Os estágios de deflexão, começarão com os circuitos S E P A R A D O R D E S I N C R O N I S M O e C A N C E L A D O R D E RUÍDOS, que trabalham

APARELHO RECEPTOR DE TV

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passa agora pelo diodo D1 (note que este diodo está Na figura 3a, temos a forma de onda em corrente para o diretamente polarizado, e claro, o sinal estará presente circuito de saída horizontal, chegando às bobinas no anodo e no catodo), caindo também na junção de R3 e defletoras horizontais e em (B) a forma de onda em R4. Considerando agora que este sinal também tem o corrente da saída vertical jogada às bobinas defletoras ruído, só que invertido, haverá um cancelamento destes, verticais.

evitando-se assim, a falta de sincronização.

SEPARADOR DE SINCRONISMO: o sinal de vídeo (sem ruídos), passa a gora por R4 e C3, atingindo a base de TR3. Este transistor está polarizado para conduzir, só quando a tensão de base atingir determinado nível negativo (amplificador classe C).

Olhando-se para o sinal presente na base de TR3, podemos ver que os pulsos de sincronismo chegam a um potencial abaixo do nível de branco e preto, suficiente para a polarização de TR3.

Logo, no coletor de TR3, aparecerão somente PULSOS HORIZONTAIS e VERTICAIS, invertidos em relação ao sinal presente na base de TR3, mas sem a informação de vídeo (níveis de branco e preto que formam a imagem).

INTEGRADOR: Os pulsos vão então, passar por R1 para

serem integrados por C1, onde obtemos os PULSOS DE SINCRONISMO VERTICAIS, que deverão ser processados pelo circuito vertical.

DIFERENCIADOR: Os mesmos pulsos passam também

por R6 e C2, onde à partir da diferenciação destes, obtemos PULSOS DE SINCRONISMO HORIZONTAIS, que irão para o circuito horizontal diretamente ao CAF (Controle Automático de Frequência).

ESTÁGIO DE DEFLEXÃO

Podemos destacar aqui que as formas de onda EM Para que o feixe de elétrons se desloque no cinescópio TENSÃO para excitação das saídas horizontais e de um lado para o outro, será necessário um sistema de verticais nas entradas das bobinas, são diferentes das deflexão que coordenará seu movimento. Sobre o correntes dente-de-serra circulantes internamente nas canhão do tubo, são colocados dois conjuntos de mesmas bobinas - veja na figura 3b as formas de ondas bobinas que irão criar formas de ondas dente-de-serra com variações em tensão. Nesta figura, os pulsos de alta que correspondem à circulação de corrente nestas. amplitude, se devem ao fato da alta reatância indutiva Essas bobinas são chamadas de bobinas defletoras, que gerada nas bobinas defletoras, mais na horizontal do que podem ser vistas na figura 2. na vertical, havendo necessidade de pulsos de alta

A dente-de-serra horizontal, terá frequência nominal de 15.750Hz (15.734Hz no padrão M), enquanto a vertical, frequência nominal de 60Hz (59,94 Hz no padrão M). Na figura 3a, temos as formas de onda em corrente para os circuitos de varredura horizontal e vertical, com seus tempos de retorno e exploração.

H H t H = 63,5 s t H = 15.750 Hz f DIREITA ESQUERDA A) tr H = 0,16 H = 10 s t r V V t V = 16,6 mS t V = 60 Hz f EMBAIXO EM CIMA

FORMAS DE ONDA DE DEFLEXÃO: A) HORIZONTAL B) VERTICAL

B) t r V = 0,06 V = 1 mS t r entre 600Vp à 900Vp ref = 0V freq = 15.750Hz freq = 60Hz ref = 0V+5Vdc +25Vdc +45Vdc figura 3a figura 3b figura 2 BOBINAS DEFLETORAS

21 i n t e n s i d a d e v i s a n d o

vencer esta reatância. Vemos que o circuito de s a í d a h o r i z o n t a l a p r e s e n t a m p u l s o s positivos que nada tem a ver com a dente-de-serra criada internamente nas bobinas, mas, utilizando a l g u n s c i r c u i t o s complementares, esses pulsos acabam gerando uma corrente dente-de-serra dentro da bobina horizontal. Já para a saída vertical, pode-se observar uma variação dente-de-serra na tensão e entre essa variação um pulso de alta intensidade, que se torna necessário para forçar o retorno do feixe de uma forma mais rápida. Devido aos cinescópios

atuais possuírem tela a se carregar até atingir 5V, quando novamente S1 será plana (FLAT SQUARE), é necessário uma correção no acionada.

traçado (correção S) para que o feixe de elétrons chegue às bordas do mesmo sem atraso em relação à informação. Esta correção é feita tanto nas bobinas horizontais quanto nas verticais. Veremos essas correções em detalhes na segunda parte do módulo. O estágio completo de deflexão (em blocos) está apresentado na figura 4. Onde temos na entrada do separador de sincronismos o sinal de vídeo completo, separando a partir dos filtros diferenciador e integrador os sinais que irão sincronizar os estágios de sincronismos horizontais e verticais. Esses estágios possuem circuitos osciladores que geram a excitação dos estágios de saída que por sua vez, excitam as bobinas defletoras, que serão responsáveis pela deflexão horizontal bem como vertical do feixe eletrônico no cinescópio.

ESTÁGIO DE DEFLEXÃO VERTICAL Através do chaveamento de S1, forma-se a dente-de-serra sobre o capacitor, como mostra a figura 5.

A deflexão do feixe de elétrons em sentido vertical, A frequência de acionamento da chave deverá ser em normalmente é iniciado por um circuito OSCILADOR torno de 60Hz.

VERTICAL, sendo aí formada a dente-de-serra de Na figura 6, temos o circuito de um oscilador vertical, cujo varredura; além disso, possui um circuito de SAÍDA principio de funcionamento foi muito utilizado na década VERTICAL, onde o sinal é elevado a níveis suficientes

para que haja a criação da corrente dentro das bobinas de deflexão e obtendo com isso, o deslocamento do feixe verticalmente.

OSCILADOR VERTICAL

Neste estágio, forma-se a tensão dente-de-serra, através de um circuito formado por um capacitor e uma malha de polarização para este capacitor, como mostra a figura 5.

O funcionamento é o seguinte: quando ligamos o televisor, o capacitor que inicialmente está descarregado, começará a se carregar. Quando a tensão atingir um determinado nível (5V) pressionaremos a chave S1 que fará com que o capacitor se descarregue. Liberando-se a chave, novamente o capacitor, começará

BDH BDV SAÍDA VERTICAL OSCILADOR VERTICAL SEPARADOR DE SINCRONISMO CAF HORIZONTAL OSCILADOR HORIZONTAL EXCITADOR HORIZONTAL

DIAGRAMA EM BLOCOS DOS ESTÁGIOS DE DEFLEXÃO

SAÍDA HORIZONTAL FONTES AUXILIARES MAT entrada do sinal de vídeo S1 À SAÍDA VERTICAL C1 + 5V 0V R4 R3 R5 R1 C2 C1 C4 C6 R11 À SAÍDA VERTICAL R6 R7 R2 + + + R8 R9 AJUSTE DE FREQÜÊNCIA R10 C5 Q3 Q2 Q1 C3 figura 4 figura 5 figura 6

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de 70. O sinal proveniente do circuito oscilador vertical irá entrar Quando ligamos o aparelho, a tensão sobre C5 é zero no integrado indo para a base de Q1, que juntamente volt; com isto, a tensão de emissor de Q1 também é baixa com Q2 formarão um amplificador do tipo seguidor de fazendo com que o transistor mantenha-se saturado emissor, onde Q2 reforça a amplificação de Q1. Se Q3 definindo uma tensão baixa para seu coletor. Com a não existisse, Q1 e Q2 serviriam apenas como um carga de C5 e o consequente aumento da tensão sobre amplificador normal, onde no emissor de Q2 teríamos o ele, a junção base/emissor de Q1 começa a ficar sinal amplificado em tensão e corrente, pronto para despolarizada, fazendo com que a tensão no coletor de excitar a Bobina Defletora Vertical (BDV).

Q1 suba, subindo também a tensão de emissor de Q2. Considerando o sinal na entrada do CI uma “dente de Logo, Q2 começa sua polarização, fazendo com que o serra”, teremos no início da varredura esta tensão tensão de base de Q3 suba, obrigando-o também à subindo (início da rampa), fazendo Q1 conduzir cada vez conduzir. Assim, através do coletor/emissor de Q3, o mais, gerando na saída um rampa descendente e capacitor C5 começa a descarregar-se. Isto produzirá mantendo Q3 cortado; com este transistor cortado, C1 irá um pulso negativo através de C3, na base de Q1, carregar-se durante a exploração com a tensão de +B obrigando-o à cortar. Com isto, Q2 conduzirá o suficiente (25V). No final da exploração, a rampa ascendente da para saturar Q3 e assim completar a descarga do “dente de serra” termina e cai rapidamente na rampa de capacitor, que é feita de forma muito rápida. Depois disto, descida, durante o retorno; então no coletor de Q3, o ciclo se reinicia. teremos um pulso de tensão positiva fazendo Q3 saturar, Os pulsos de sincronismo vertical, formados através de levando a tensão de 25V (+B) para o polo negativo de C1; R1 e C1 (integrador), sendo acoplados a partir de C2, como este já estava carregado com 25V teremos no polo obrigará Q2 a conduzir (independente se a tensão que positivo de C1 uma tensão de quase 50V (dobro de +B) está subindo no emissor já estiver alcançado o ponto de em relação à massa, fazendo D4 cortar e levando a polarização) e em consequência C5 se descarregará tensão de 50V para alimentar o amplificador (via coletor (retorno vertical). Desta maneira o OSCILADOR estará de Q2). Isto fará Q2 saturar e jogar os 50V na saída do SINCRONIZADO com os pulsos de sincronismos amplificador, gerando assim um pulso de tensão alta (2x verticais da emissora. +B) na saída do integrado. Como este pulso de tensão alta, e que ocorre no retorno, é chamado de “FLY BACK”,

SAÍDA VERTICAL e o circuito formado internamente por Q3 e R5 e

externamente por C1 e D4 é chamado de FLY BACK A saída vertical é semelhante em todos os aspectos à GENERATOR.

saída de som, diferenciando apenas na CARGA, que no Este pulso de alta intensidade que ocorre no retorno do caso será uma bobina de DEFLEXÃO e não um alto- vertical é necessário, pois a reatância da bobina falante. Apesar de no tempo de retorno vertical, as defletora é alta, opondo-se à variações de corrente de informações já virem em nível de preto, faz-se forma rápida. Sendo assim, devemos aplicar necessário uma polarização para cortar completamente momentaneamente uma tensão muito alta sobre a o brilho no retorno vertical. Isto é conseguido através de bobina, quando o feixe estiver no fim da exploração parte da forma de onda do vertical. vertical, e contrária à circulação de corrente que está Vamos pegar como exemplo uma saída vertical moderna havendo, para fazer com que essa corrente caia rápido à (usada a partir dos anos 1990) que já é totalmente zero e após inverta seu sentido, também de forma rápida. integrada em um único CI (Circuito Integrado), como A falta ou deficiência deste pulso “fly back” irá retardar o mostrado na figura 7. retorno do feixe para o canto superior e isso provocará o

BDV

23 aparecimento da imagem antes que o feixe vá até o lado vertical ou usar o EXCITADOR VERTICAL DA CTA. de cima e comece nova exploração vertical. Isto aparece e) Verificar polarizações do estágio oscilador vertical. na tela como se fosse uma página virando no lado de f) Verificar se existe a dente-de-serra vertical desde o cima (a informação da imagem aparece enquanto o feixe oscilador até a saída.

está subindo e após descendo). Além disso como o feixe não chega no canto superior, aparecerá uma barra preta horizontal do lado de cima do cinescópio. Isto geralmente ocorre quando C1 (valor médio de 100mF) perde sua capacitância ou ainda apresenta uma fuga.

Na saída do integrado, o nível médio DC do sinal é chamado de 1/2 Vcc, e como a tensão de alimentação é de 25 volts (normalmente) teremos este ½ Vcc em 12 ou 13 Vdc. Como dissemos anteriormente, a saída vertical é muito semelhante à saída de som e sendo assim,

ATENÇÃO: o vertical fechado, representaria uma faixa

necessitaremos de uma capacitor de acoplamento para

com brilho intenso no sentido horizontal do cinescópio, ligar a bobina defletora à massa; Desta forma, vemos na

que ocorre quando o feixe reproduzindo a imagem, fica figura que, em série com as BDV, temos um capacitor

concentrado apenas em uma linha na tela. Mas, muitos (C2), que na prática tem seu valor entre 470mF e

aparelhos atuais, possuem um circuito de proteção que 1000mF. Ele irá desacoplar a componente contínua

evita o traçado brilhante pelo corte do amplificador de (1/2Vcc) e deixará circular apenas a corrente

“dente-de-luminância (tensão do catodo é mantida em nível alto). serra”.

Nas saídas verticais alimentadas por fonte simétrica, o

VERTICAL NÃO COMPLETAMENTE FECHADO

1/2 Vcc será de 0 volt, não necessitando do capacitor de

Este problema pode estar relacionado tanto com a saída acoplamento da dente-de-serra e desacoplamento da

vertical, quanto com o oscilador vertical. Nestes casos, a tensão de ½ Vcc; estes circuitos com saída de zero volt,

partir da observação da forma de onda no oscilador e na quando apresentam defeitos, podem gerar uma corrente

saída, deverá se determinar o estágio defeituoso. constante nas BDV, podendo em casos extremos

DEFEITO NA SAÍDA VERTICAL: O defeito de vertical

danificar o cinescópio.

meio fechado, se manifestará nesta etapa, sem achatar a imagem, mas causando um corte na mesma ou

DEFEITOS CARACTERÍSTICOS DA

ETAPA VERTICAL

da cena, onde há o acúmulo de informações e isso tem a ver com a formação do pulso fly-back, com defeito na Na figura 8 temos uma imagem normal de uma TV, onde área de formação do pulso de retorno vertical, como esta aparece sem distorção. A seguir, daremos alguns comentado na figura 7.

exemplos de defeitos que o circuito vertical pode apresentar:

DEFEITO NO OSCILADOR VERTICAL: vertical meio

fechado, se manifestará nesta etapa, normalmente

VERTICAL FECHADO comprimindo a imagem sem causar perdas nela. Não há,

Muitos problemas na amplificação de potência ou no normalmente intensidade de brilho maior nos extremos. oscilador vertical, podem provocar este defeito (figura 9). O problema é provocado normalmente por deficiências Deve-se portanto, conferir os seguintes itens: no circuito formador de rampa vertical, por fuga dos a) Tensão de alimentação do vertical capacitores nesta etapa ou ainda deficiência na b) Tensão de 1/2 Vcc na saída vertical para as saídas polarização da mesma, como ilustra a imagem da figura CLASSE A (com transistores) ou CLASSE B, e tensão 11.

acima de 1/2 Vcc na saída em CLASSE A com transformador.

c) Verificar se a saída vertical está conectada à BOBINA DEFLETORA. Quando utilizamos o osciloscópio, a falta da carga, ou ligação à bobina de deflexão, mostrará uma onda de grande amplitude e quadrada, que ocorre quando os transistores de saída são polarizados e como não há carga, a tensão vai rapidamente para nível positivo e negativo.

d) Injetar sinal de 60Hz na entrada do estágio de saída

IMAGEM

NORMAL

SEM IMAGEM

APENAS UMA FAIXA

CENTRAL BRILHANTE

IMAGEM CORTADA

E SEM DISTORÇÃO.

ACÚMULO DE BRILHO

NA PARTE SUPERIOR

IMAGEM APARECE

INTEIRA, MAS ESTÁ

ACHATADA E SEM

EXCESSO DE BRILHO

NOS CANTOS

24

VERTICAL LEVEMENTE FECHADO EM CIMA OU EXERCÍCIO RESOLVIDO

EMBAIXO: manifesta-se normalmente na saída vertical Televisor com imagem fechada na parte superior, como

e pode se constituir como uma deficiência de ganho de mostra a figura 14.

um dos transistores de saída, ou ainda deficiência na Podemos saber através da imagem que o defeito filtragem da tensão de alimentação; na figura 12 temos encontra-se no circuito vertical, pois ele ocorre por uma imagem com este defeito. deficiência do deslocamento do feixe em sentido vertical (desloca-se normalmente na parte de baixo da imagem, mas no canto superior existe um acúmulo de imagem). Como a imagem está apenas cortada e não “achatada”, muito provavelmente o defeito está localizado na saída vertical.

O próximo passo é ligar a TV na lâmpada série, e com o voltímetro medir a tensão de saída de 1/2 Vcc da saída vertical. Para isso devemos ter em mãos o esquema elétrico, para saber os pontos certos a medir. Na figura 15, temos parte do circuito vertical da TV em análise, com as tensões medidas inicialmente pelo técnico (dentro dos círculos).

VERTICAL NÃO SINCRONIZA: este defeito é

característico da imagem ficar rolando; normalmente a deficiência ocorre antes do oscilador vertical, na etapa do integrador ou no comparador, quando existir. Na prática geralmente temos algum capacitor de acoplamento com problema. Na figura 13 temos a ilustração deste defeito.

ANÁLISE DE DEFEITOS

Os defeitos no circuito vertical são muitos frequentes, e portanto o aluno deverá estudar com muita atenção este capítulo, e assim identificar e localizar a parte defeituosa do circuito. As análises de defeitos deverão ser feitas sempre com a TV ligada na lâmpada série, tendo em mãos o esquema elétrico correto do aparelho.

Com isto o aluno (ou técnico) deverá medir as tensões do

Nosso circuito de saída vertical é alimentado por uma circuito, e através das técnicas já abordadas nos

tensão nominal de 25V, que pode ser confirmada pelo módulos anteriores, isolar a parte do circuito defeituoso;

voltímetro (25,2V). A tensão de 1/2 Vcc teórica deveria muitas vezes será necessário utilizar o osciloscópio para

ser de 12,5V, o que também acabou se confirmando com analisar os sinais processados no circuito para uma

a medição do voltímetro (12,1V). correta análise de seu funcionamento. Outra técnica

Sendo assim, inicialmente podemos concluir que o muito utilizada é a de “injetar” sinais e tensões externas

circuito de saída vertical está funcionando corretamente; no circuito e através do osciloscópio verificar o

mas resta saber o que está realmente acontecendo com processamento destes sinais pelo circuito vertical.

o sinal processado pela saída. Para isso, devemos Com a ajuda da lâmpada série e utilização do

utilizar o osciloscópio e medir a forma de onda da saída osciloscópio, o aluno poderá chegar rapidamente ao

vertical, como mostra a figura 16. defeito do circuito vertical; por isso ele deverá ter uma

Nesta figura, temos as formas de onda medidas pelo o boa base teórica para conseguir interpretar as formas de

osciloscópio na entrada do CI de saída vertical e também ondas obtidas no osciloscópio.

no pino de 1/2 Vcc (saída). Na entrada temos uma “dente de serra” de 2,2 Vpp, com um nível DC de 2,2 V; estes parâmetros são considerados normais, e como o sinal não apresenta distorções, podemos considerar que o sinal que está entrando no CI de saída vertical está normal.

Quanto ao sinal de saída, teremos uma dente-de-serra também sem distorções e nível DC de 12,1V (1/2Vcc) compatível com o circuito. Mas, o pulso de FLYBACK chega apenas a 32Vp, enquanto que ele deveria ter 50Vp

IMAGEM LEVEMENTE

FECHADA, CORTANDO

PARTE DA IMAGEM E

COM POUCO EXCESSO

DE BRILHO

IMAGEM FICA

ROLANDO DEVIDO

À FALTA DE

SINCRONIZAÇÃO

FALHA NO TOPO

DA IMAGEM