Danas je nabavljen uređaj za ubacivanje testnih signala u standardni kompozitni TV video signal koji se odašiljao preko analognih TV odašiljača kako bi se mogle mjeriti karakteristike prijenosa TV signala. Uređaj nosi oznaku TF 2913 Test Line Generator & Inserter i proizvod je britanske tvrtke Marconi iz sredine 1970-tih godina.
Dodatak sa relejima koji se može spojiti na zadnju ploču na priključnice Main Video – In / Out.
Tvrtka „Marconi Instruments Limited“ (MI) osnovana je 1936. godine i održala se do 1998. godine kada je prodana američkoj tvrtki IFR Systems (današnji Aeroflex). Tijekom svojeg postojanja tvrtka Marconi težišno je proizvodila elektroničke mjerne i testne uređaje. Bila je poznata širokom rasponu generatora signala, generatora funkcija i spektralnih analizatora za sve frekvencije od audio opsega do mikrovalnih područja. Također je proizvodila i ostale mjerne instrumente poput osciloskopa, brojača frekvencije, LCR i AVO mjerača, analizatora impedancije, mjerača izobličenja, logičkih analizatora i slično. Tvrtka je uz to vodila licencirani laboratorij za kalibraciju i mjerenje u elektroničkoj industriji.
Za Marconi TF 2913 Test Line Generator & Inserter nemamo nikakve podatke. Riječ o uređaju koji u odašiljački TV video signal ubacuje testne uzorke linija slike, a koji onda služe za razna servisna mjerenja video signala na prijemnoj strani. Ti uzorci video signala su dakle namijenjeni samo za kontrolne mjerne svrhe i ne smiju biti vidljivi krajnjem korisniku na njegovom standardnom TV prijemniku. Stoga ti testni signali moraju biti ubačeni u video signal na mjestima (vremenima) gdje je slika normalno zatamnjena, a to je tijekom trajanja horizontalnih i vertikalnih potisnih impulsa koji zatamnjuju elektronsku zraku ekrana kada se vraća sa kraja na početak retka, odnosno sa kraja na početak ekrana kad se ispiše jedna čitava poluslika. Za ubacivanje dodatnih impulsa više je iskoristivo vrijeme u kojem traje vertikalni otklon jer je puno dužeg trajanja i nije čitavo iskorišteno za vertikalne impulse. Stoga se uređaji ovakve vrste uobičajeno označavaju kraticom VITS (Vertical Interval Test Signal), odnosno VITS Inserteri.
U našim objavama vezanim uz TV video signal puno smo govorili o strukturi video signala i načinu ispisa slike na TV ekranu. Ovdje ćemo staviti naglasak na vertikalne potisne impulse.
Standardni PAL signal sadrži 625 redaka video podataka po ekranu, podijeljenih u dva “polja” od koje svako sadrži polovicu redaka cijele slike. Tako se za dobivanje jedne pune slike ispisuju dvije poluslike, jedna koja popunjava neparne retke i druga koja popunjava parne retke slike. Poluslike se izmjenjuju frekvencijom 50 Hz, a potpune slike se onda izmjenjuju dvostruko nižom frekvencijom 25 Hz. Međutim, nije svih 625 redaka iskorišteno za ispis vidljivog dijela slike. Za vidljivi dio slike se koristi samo 575 redaka, dok preostalo vrijeme u trajanju od 50 redaka otpada na grupe vertikalnih impulsa kojima se elektronska zraka vraća i sinkronizirano pozicionira na početak ekrana nakon što je ispisana jedna čitava poluslika. Nije čitavo vrijeme u trajanju od 50 redaka (50 x 64 µs = 3,2 ms) potrebno za sinkronizaciju vertikalnog otklona. Ostaje slobodno vrijeme u trajanju 35 redaka i to vrijeme se može iskoristiti za ubacivanje dodatnih signala u postojeći TV video signal. Ovo “slobodno” vrijeme se TV tehnici počelo vrlo brzo iskorištavati za odašiljanje različitih testnih signala, a već od 1970-tih godina za teletekst i druge podatkovne informacije, kontrolu kodiranih TV prijemnika i slično.
Naš Marconi TF 2913, kao što vidimo na prednjoj ploči, dizajniran je za ubacivanje video testnih signala na 16. do 21. retku i na 329. do 334. retku PAL video signala. Koristi se više načina brojanja redova TV slike. Jednim načinom se broje redovi čitave slike, pa prva poluslika dobiva neparne, a druga poluslika parne brojeve. Drugim načinom se prvo redom broje redovi prve poluslike, a zatim se nastavlja sa brojanjem redova druge poluslike. Ovaj drugi način je možda bolji jer se time redovi slike broje redoslijedom kojim i nastaju. Mi ćemo brojanje prilagoditi oznakama na našem uređaju, tako da brojimo redom i vidljive i nevidljive redove slike onako kako se oni redom i pojavljuju u video signalu.
Kada televizor ispadne iz vertikalne sinkronizacije (slika “putuje” prema gore) tada se period vertikalnog zatamnjenja može vidjeti upravo kao crna traka između svake dvije slike.
Vidimo da prvi vidljivi redak prve poluslike započinje na polovici 23. retka i završava na kraju 310. retka. Slijede nevidljivi impulsi u trajanju 25 redaka, odnosno vertikalni impulsi koji vraćaju i pozicioniraju zraku na početak ekrana, te na početku 336. retka započinje crtanje redaka druge vidljive poluslike. Druga poluslika završava na polovici 622. retka te opet kreću nevidljivi vertikalni impulsi u trajanju od 25 redaka koji vraćaju i pozicioniraju zraku na početak prvog retka nove poluslike. Crnom bojom označeni su nevidljivi tragovi zrake, odnosno povratne putanje zrake kada je ista zatamnjena i ne vidi se ekranu. Vidi se da poluslike ne započinju i ne završavaju na istoj točki ekrana, pa ni povratne vertikalne putanje (za izmjenu poluslika) nisu jednake za svaku polusliku, čime se onda i vertikalni impulsi za izmjenu dvije poluslike malo razlikuju.
Na prikazu vertikalnog potisnog intervala u vremenskoj domeni vidimo kako tri grupe vertikalnih impulsa zauzimaju samo dio ukupnog vremena trajanja intervala između dvije poluslike. Time je vremensko trajanje od 6. do 22. retka, kao i od 318. do 335. retka neiskorišteno u smislu odašiljanja signala. To vrijeme je potrebno da se osigura vrijeme stabilizacije sklopova za otklon zrake u televizoru. Međutim, nema nikakvog razloga da u tom vremenu neki drugi sklopovi televizora (dekoderi) obrađuju signale poslane tijekom tog vremena.
Prema kontrolama na našem uređaju TF 2913 vidimo da je moguća manipulacija ubacivanja ili brisanja podataka u tim neiskorištenim vremenskim intervalima tijekom trajanja vertikalne video sinkronizacije. Za to su rezervirana vremena od 16. do 21. retka i od 329. do 334. retka. Također vidimo da se mogu generirati i međusobno kombinirati četiri osnovna testna video signala, te još četiri crno-bijela rastera.
Postoje standardizirani testni TV video signali prilagođeni za kontrolu određenih parametara video signala. Na prvoj tipki je standardni monokromatski testni signal za 625. linijske TV sisteme kojima se testira linearnost prijenosa srednjih i visokih frekvencija. Općenito gledano, za testiranje linearnosti prijenosa čitavog TV video frekvencijskog opsega od 5 MHz testni signal mora sadržavati frekvencijske uzorke (impulse) vremena trajanja od cca 25 µs za najniže do 100 ns za najviše frekvencije (t=1/2f). Signali sa stepeničastom promjenom amplitude koriste se za mjerenje prijenosa informacije o svjetlini (razina sivog) jer znamo da svjetlina ovisi o amplitudi signala. Također postoje posebni testni uzorci za mjerenje točnosti, izobličenja ili distorzije vertikalnih (50 Hz) i horizontalnih sinkronizacijskih impulsa (15625 Hz) koji se šalju kompozitnim video signalom (sinkronizacija faze), kao i uzorci za provjeru drugih video karakteristika. TF 2913 je sasvim sigurno namijenjen samo za testiranje crno-bijelih video signala, a za signale u boji koriste se i drugi složeniji testni signali.
Na zadnjoj strani uređaja su ulazne priključnice za dovođenje vanjskih testnih video signala selektivno na svaku pojedinu liniju tako da se mogu koristiti i neki drugi uzorci testnog video signala. S obzirom da ne nalazimo apsolutno nikakve podatke o ovom uređaju, nećemo dalje pogađati njegove mogućnosti nego pogledajmo od čega se isti sastoji.
Marconi TF 2913 Test Line Generator & Inserter u potpunosti je izrađen u modularnoj tehnici. Sastoji se od 20 modula s time da postoji još jedno prazno mjesto, moguće za neki opcionalni modul ili je taj modul iz nekog razloga izvađen. Moduli su utaknuti u konektore koji su povezani žicama tako da nema klasične tiskane matične ploče.
Jasno se vidi zaseban odjeljak sa elementima mrežnog napajanja. Sa donje strane se vidi da su filtarski elektroliti već dotrajali (tragovi curenja elektrolita). Najveći kondenzator je kapaciteta 15 000 µF i predviđen za napon 16 V. Kondenzatori ovako velikog kapaciteta rijetko se viđaju u uređajima iz 1970-tih godina i u napajanjima općenito.
Stabilizacija napona napajanja je serijska preko tranzistora, a na bočnoj strani je montirana još jedna upravljačka pločica.
Sada možemo razgledati svaki pojedinačni modul.
Iako je nakon prvog otvaranja uređaj izgledao prilično zastrašujuće sa velikim brojem gusto naslaganih pojedinačnih modula, vidimo kako se svaki modul zapravo sastoji od relativno malog broja komponenti, a tri modula su potpuno identična. Ta rascjepkanost sklopovlja na puno malih modula svakako olakšava servis uređaja i detekciju komponenti na pojedinoj funkcionalnoj cjelini. S druge strane, testiranje uređaja bez specijalnih adaptera koji podižu pločice pojedinih modula je praktično nemoguće jer sa utaknutim modulima (u radnom stanju) nemamo dostup ni jednoj elektroničkoj komponenti. Bez originalne tvorničke servisne dokumentacije ovdje se mogućnost popravaka svodi na eventualno vizualno detektiranje mogućih neispravnih (vizualno sumnjivih) komponenti što i nije baš neka garancija uspjeha.
Testom smo na izlaznim video priključnicama uspjeli povremeno dobiti uzorke testnih video signala. Pod “povremeno” mislimo na kratkotrajnu pojavu signala odmah nakon uključivanja koji bi se za par sekundi izgubio. Ovo naravno u prvom redu ukazuje na probleme sa napajanjem i filtracijom napona napajanja tako da bi svakako prvo trebalo zamijeniti sva tri masivna filtarska kondenzatora. Moduli sadrže minimalan broj elektrolitskih kondenzatora pa se i oni mogu lako zamijeniti. Čini se da prvi modul sadrži elemente za ispravljanje i regulaciju napona tako da i ovo može lako provjeriti. Vizualno sumnjiv je blok kondenzator 1890 pF na zadnjem modulu. Ukoliko nakon ovih intervencija uređaj ne proradi onda slijede mjeseci izučavanja uređaja, mjerenja signala, crtanja shema i ostalih radnji “obrnutog inženjeringa” koji opet nisu garancija da ćemo na kraju otkriti kvar.
Čak i da imamo originalnu servisnu dokumentaciju, moguće da bi trebali uložiti puno vremena i truda u izučavanje iste kako bi uopće shvatili princip rada pojedinih sklopova uređaja i znali što gdje trebamo tražiti. Jednostavno se treba diviti inženjerima i stručnjacima koji su osmislili, dizajnirali i konstruirali jedan ovakav uređaj (i sve uređaje iz domene TV tehnike općenito) u ranim 1970-tim godinama i to sa za današnje pojmove jednostavnim, da ne kažemo primitivnim dostupnim alatima. Mnogi od nas koji se smatramo elektroničarima, čak i uz kompletnu tehničku dokumentaciju te najmodernije računalne alate i mjerne instrumente, nećemo u potpunosti shvatiti principe rada svih sklopova ugrađenih u jedan ovakav uređaj. Tehnička rješenja koja su osmišljena tijekom razvoja TV tehnike toliko su raznovrsna i u pojedinim dijelovima složena da bi se mogli čitav život baviti tim područjem elektronike i uvijek iznova otkrivati neke nove elemente. Upravo zbog te svoje raznovrsnosti elektronika i jest hobi koji ne može nikad dosaditi 🙂