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El formato VHS ? Grabación helicoidal




Enviado por juliococco



    Indice
    1.
    Grabación helicoidal

    2. Banda de seguridad (zero band
    guard). Grabación de alta densidad

    3. El formato VHS – Tratamiento
    de las señales

    4. Proceso de reproducción de la
    señal de luminancia (Y)

    5. Proceso de grabación de la
    señal de color

    6. Proceso de reproducción de la
    señal de color

    7. Los amplificadores de cabezales y la
    señal de conmutación

    8. Rotación de
    fase

    1. Grabación
    helicoidal

    Este es el sistema utilizado
    universalmente en los grabadores de video. Este tipo
    de formato ha sido elegido con un objetivo bien
    definido, obtener la mayor densidad de
    información y registrar la mayor cantidad
    de tiempo en la
    menor longitud de cinta. Los cabezales de
    grabación-reproducción se colocan o montan sobre un
    cilindro porta cabezales que se encuentra inclinado respecto del
    desplazamiento longitudinal de la cinta. El cilindro se compone
    de dos tambores concéntricos, uno fijo y otro móvil
    giratorio, sobre el cual se encuentran los cabezales.
    El tiempo que
    tarda cada cabezal en iniciar y finalizar su contacto con la
    cinta, determina el contenido de información. En los VCR (videogradores)
    este tiempo coincide con un campo de la información de
    video.
    Ejemplo: en una pista se graba la información del campo
    impar, esta información es registrada por el cabezal "A",
    mientras que en la pista vecina, el cabezal "B" imprime el campo
    par; así sucesivamente se registrará toda la
    información de un programa. Esto
    significa que en una rotación completa del cilindro, se
    grabarán o leerán dos pistas y, cuyo contenido
    será las 365 líneas de un cuadro de acuerdo con
    nuestra Norma.
    La posibilidad de aplicación de este método
    reside en la conmutación de cabezas que ocurre una vez por
    campo. Para que ésta conmutación produzca
    mínima interferencia, el cambio se
    efectúa sobre las últimas líneas del campo,
    antes de los pulsos de sincronismo vertical vale decir que cada
    inicio de pista comienza con el pulso de sincronismo
    vertical.
    En la figura se puede observar la disposición de los
    cabezales en el cilindro, estos están montados a la misma
    altura pero opuestos 180º. Mientras que la cabeza "A"
    comienza a tomar contacto con la cinta en el borde inferior, el
    cabezal "B" abandona el contacto en la parte superior.
    En la exploración helicoidal, se consigue una velocidad alta
    cinta-cabezal mientras la cinta avanza lentamente. La cinta
    avanza con una velocidad
    cercana a los 2 [cm/s], en cambio el
    cabezal frente a la cinta se desplazará a la velocidad
    tangencial del clindro.
    El cilindro gira a 1800 rpm en el sistema NTSC
    Norma "M" y a 1500 rpm en nuestro sistema PAL Norma "N", esto
    equivale a 30 y 25 vueltas por segundo respectivamente. El
    cilindro tiene un diámetro de 60 [mm] en consecuencia el
    perímetro será de:
    P =  . D = 3,1416 x 60 = 188,49 [mm] = 0,1885 [m]
    El cabezal da un giro completo en 1/25 [s], en el sistema PAL N;
    por tanto la velocidad tangencial será:
    Vt = 0,1885 x 25 = 4,71 [m/s]
    Si aplicamos la ecuación que se ha tratado en el capitulo
    anterior, podemos determinar la respuesta en frecuencia o
    límite de frecuencia a grabar. Veamos:

    Nota: En este ejemplo se ha utilizado una distancia d =
    0.5 [µm] para el entrehierro.
    En conclusión, este método de
    grabación helicoidal permite obtener una elevada respuesta
    en frecuencia, que combinada con la grabación en FM,
    permiten obtener la respuesta necesaria para la señal de
    luminancia.

    2. Banda de seguridad (zero
    band guard). Grabación de alta densidad

    Con el fin de evitar las interferencias entre las pistas
    contiguas grabadas se deja un espacio libre entre ellas, espacio
    conocido como banda de seguridad.
    Obviamente la banda de protección representa una ventaja
    desde el punto de vista de la calidad de
    imagen, pero
    presenta como desventaja un desperdicio de cinta por la falta de
    aprovechamiento del total de la superficie del material
    magnético depositado.
    En los grabadores de video no profesionales, se tiende a la
    eliminación de la mencionada banda de protección,
    llegándose finalmente al sistema conocido como
    grabación de alta densidad.

    El problema de este sistema reside en la probabilidad de
    que la cabeza se mueva sobre la pista contigua, leyendo
    así parte de información de otro campo, es decir,
    información indeseable. Esto se complementa además
    con un problema de gran exigencia mecánica para el seguimiento de las
    pistas.
    Con el fin de minimizar este inconveniente, hasta el
    límite de abandonar la necesidad de recurrir a una banda
    de protección sin grabar se ideó el empleo de
    cabezales con entrehierro inclinado.
    La cabeza "A" se construye con un entrehierro cuyo ángulo
    respecto de la vertical es +, mientras que el
    cabezal "B" se construye con un ángulo
    – respecto de la misma. El resultado es que
    las pistas consecutivas se graban con un azimut bien definido y
    opuesto. El ángulo "" es de un valor
    aproximado a 6º.
    Durante la reproducción el cabezal "A" actuará
    con la máxima eficiencia al
    recorrer las pistas grabadas por el mismo, de igual manera el
    cabezal "B" lo hará al recorrer las pistas grabadas por
    él.
    Supongamos ahora que uno de los cabezales avanza por error en el
    seguimiento y recorre en parte por la pista equivocada. En
    distintos puntos del entrehierro habrá valores
    diferentes y hasta opuestos de campo
    magnético, de manera tal que el promedio inducido por
    el campo cruzado será mínimo (las inclinaciones que
    se adoptan son tales que la tensión de salida es casi
    nula). En la figura observemos el caso donde la cabeza "A"
    recorre la propia pista y parte de la pista adyacente "B"; la
    información "A" será reproducida correctamente,
    mientras que la información suministrada por la pista "B"
    será ignorada.

    Expresado de otra manera, las inclinaciones de los
    entrehierros equivalen al efecto de un "gap" de mayor ancho que
    el real. A título de referencia, se puede comparar con la
    inclinación del cabezal en un grabador de audio y su
    influencia en la reproducción de las altas
    frecuencias.
    Esta técnica de eliminar interferencias de lectura de
    pistas adyacentes por inclinación de entrehierro es
    válida para la señal de luminancia que modula en
    frecuencia a una portadora. El tratamiento de la señal de
    croma, es distinto y presenta problemas no
    solucionables por este método.

    Esquema elemental
    para la grabación de video

    En la figura se muestra el
    esquema básico, del método empleado para grabar las
    señales de color y
    luminancia.
    La señal de luminancia y de color se obtienen
    luego de un circuito separador equivalente a los empleados en los
    televisores. Por tratarse de espectros bien definidos, el filtro
    no requiere características especiales. Si debemos
    notar que en la separación se sacrifica algo de respuesta
    en frecuencia en la señal de luminancia, como ya se ha
    mencionado. Esta restricción forma parte de las
    limitaciones admisibles, para una grabación no
    profesional, de lo contrario se deberían adoptar métodos
    más complejos. La información de color
    también es limitada en su respuesta en frecuencia a 500
    KHz.
    La señal de color se aplica a un conversor o mezclador que
    a su vez recibe en su otra entrada la tensión de un
    oscilador de frecuencia constante (oscilador a cristal), con el
    objeto de efectuar el corrimiento de espectro necesario, a la
    frecuencia de 629 KHz. En la salida del conversor, encontramos la
    señal de color con todas sus propiedades, es decir una
    señal de AM portadora suprimida, doble banda lateral,
    pero, ahora centrada en la frecuencia antes mencionada. Es
    importante destacar que se corre todo el espectro y que las
    bandas laterales conservan su separación y posición
    ahora respecto de la nueva portadora.
    Dado que la señal de croma se graba en forma directa y que
    sus frecuencias son bajas comparadas con la FM que contiene la
    señal de luminancia, el azimut opuesto de ambos cabezales,
    no es suficiente para eliminar la interferencia por campo
    cruzado, es decir, entre pistas adyacentes. Este problema y su
    solución lo trataremos más adelante como
    rotación de fase.

    En el caso de la información de FM que registra
    luminancia, no tiene importancia la linealidad o distorsiones que
    pueda sufrir esta señal. En el caso de croma, la
    situación es distinta, este mensaje se graba en forma
    directa, por lo tanto, debe conservarse buena linealidad entre la
    grabación y reproducción, de lo contrario se
    sufrirían alteraciones en cuanto al matiz del color y su
    saturación.
    Tal como ocurre con el audio, para la grabación de color
    se requiere de una señal de alta frecuencia (RF) que se
    sume a la señal de color y actúe a manera de pre
    polarización. En video grabación esta señal
    es la misma RF portadora modulada en frecuencia con la
    información de luminancia.
    El registro y
    transcripción de la señal de color exige
    tolerancias menores que las empleadas para la información
    blanco y negro. Por ejemplo: desviaciones pequeñas de la
    subportadora de color, pueden hacer que el televisor no reconozca
    la señal y solo se vea una imagen blanco y
    negro.

    Reproducción
    de color

    La recuperación de la señal original de color, se
    realiza mediante una conversión inversa a la efectuada en
    la grabación. Lo impreciso del sistema mecánico y
    la elasticidad de la
    cinta, se traduce en la reproducción como variaciones de
    frecuencia. Si denominamos fsc a la señal que
    imprime, en la reproducción tendremos
    (f’sc ± f ) siendo
    f el error de reproducción
    (según los valores
    dados anteriormente resulta (629 KHz ±
    f )).
    Por medio de un conversor al que se le aplica la misma RF que la
    utilizada en la grabación, se recompone la
    información de color, en su valor original
    de subportadora. Para que el error desaparezca, se emplea un
    circuito comparador, esta dispositivo compara la salida del
    mezclador con un oscilador patrón, el circuito comparador
    produce una tensión de control que
    modifica la frecuencia del oscilador usado para la
    conversión, de tal manera que, la señal de salida
    no tenga error.
    (4,211 MHz ± f ) – (0,629 MHz ±
    f ) = 3,582 MHz.
    El valor f que se ha introducido sumando a la
    frecuencia del oscilador de 4,211 MHz es el efecto de la
    tensión de control. La
    figura muestra el
    proceso
    simplificado utilizado en la reproducción.

    3. El formato VHS – Tratamiento de las
    señales

    En los esquemas en bloques que se presentan en las
    diferentes figuras, podremos apreciar los circuitos que
    intervienen y, nos permitirán comprender los fundamentos
    de los procesos de
    grabación-reproducción en forma mas detallada.
    Partimos de una señal compuesta de video de amplitud
    adecuada; en nuestro caso 1 Vpp que llega desde un sintonizador o
    una cámara. En el caso de los VCR (videograbadores) se
    dispone en realidad de un conjunto integrado por un sintonizador
    similar a los empleados en los televisores color, mas un
    amplificador de FI con su correspondiente detector. La
    señal de televisión
    que se transmite, como sabemos tiene una frecuencia portadora,
    que cambia de acuerdo al canal seleccionado. Pero, siempre se
    graba en mismo formato VHS. La misma señal puede provenir
    de otra VCR en el caso de una copia de casetes o como se ha
    mencionado antes desde una cámara.
    Entendemos también que la señal de sonido en forma
    de interportadora de sonido (IS) ha
    sido separada previamente, para ser derivada por otro camino y
    grabada en la cinta en la forma tradicional de los grabadores de
    audio en una pista auxiliar.

    Proceso de
    grabación de la señal de luminancia (Y)

    La señal compuesta ingresada, es separada de la misma
    manera que en un televisor en tres partes a saber:

    • Señal de luminancia (Y)
    • Señal de sincronismo
    • Señal subportadora de color.

    Estas señales son separadas de la misma forma que
    en un televisor, a través de un sistema de filtros y
    trampas, cada una luego es ingresada a distintos circuitos para
    su proceso.
    La señal de luminancia luego de separada es ingresada a un
    amplificador de ganancia controlada, como es sabido estos
    amplificadores son utilizados, para controlar y mantener los
    niveles de la señal (Y). Ver figura.

    Luego se pasa a por otros amplificadores, desde este
    punto se toma la señal para un separador de sincronismo,
    sincronismos que son utilizados para los circuitos de servos,
    grabar los pulsos de control y en los circuitos de procesamiento
    de la señal de color.
    La señal normalizada (estándar) de video tiene 1
    Vpp, no obstante, por diversos motivos esta señal puede
    variar en amplitud; por consiguiente debemos asegurar un nivel
    constante para el correcto funcionamiento de las etapas
    posteriores. Esto es, se debe mantener la señal dentro de
    límites
    bien definidos, independientemente de las variaciones de la
    tensión de entrada. Sin embargo no se debe actuar ante
    variaciones normales de brillo de imagen promedio.
    Un sistema que reacciona simplemente con la señal promedio
    o amplitudes de pico a pico, reduciría la ganancia cuando
    el brillo promedio fuese alto y la amplificaría durante
    escenas oscuras. El resultado sería un brillo uniforme,
    gris, sin tener en cuenta el contenido de la escena. Lo que el
    sistema debe corregir es un error de amplitud total y no
    variaciones dependientes de la escena. Consecuentemente a lo
    dicho, no se puede tomar como referencia el material del programa; lo
    único que puede tomarse como referencia es el pulso de
    sincronismo horizontal. Para lo cual se cuenta con un separador
    de sincronismos.
    El detector del AGC funciona como el tipo gatillado del
    televisor. El AGC gatillado, compara el valor de negro de la
    señal con el sincronismo.
    Luego, en algunas VCR se utiliza o agrega otra trampa de color
    para eliminar todo vestigio de la señal de croma. El
    filtro utilizado, tiene una frecuencia de corte de 3,38 MHz, el
    efecto de este filtro sobre la señal de luminancia es
    reducir la definición horizontal a unas 240 líneas.
    En otras palabras aumenta el tamaño del píxel
    reduciendo la definición o calidad de
    imagen.
    La señal continúa, siendo ingresada a un circuito
    denominado énfasis, su función es
    mejorar la relación señal-ruido. Como la
    señal de luminancia será modulada en frecuencia y,
    en todos los casos de modulación
    por frecuencia, se tiende a degradar la respuesta a las
    frecuencias mas altas, desmejorando la relación
    señal-ruido. La
    relación señal-ruido de una señal modulada
    en frecuencia depende de la relación existente entre la
    frecuencia de la portadora y la frecuencia de la señal;
    consecuentemente cuando la información aumenta de
    frecuencia la relación señal-ruido empeora. Este
    filtro pasa altos aumenta la ganancia en frecuencias elevadas
    provocando un efecto de sobre-impulso, denominado habitualmente
    "overshot". Luego en la reproducción tendremos que
    efectuar el proceso inverso, para restituir a la
    información la relación correcta de amplitudes.
    A continuación encontramos dos circuitos denominados
    enclavador y recortador respectivamente, cuyos objetivos
    son:
    Restablecer el nivel de referencia del cero, que se pierde en
    circuito de pre-énfasis (capacitores de
    acoplamiento); El nivel de continua cambia con el brillo promedio
    de la escena y debe transferirse durante los procesos de
    modulación y de-modulación de
    frecuencia. En algunas máquinas
    el enclavamiento se antepone a los circuitos de
    pre-énfasis, de manera que los picos que en esta etapa se
    generan no sean determinantes del nivel de continua de
    enclavamiento.
    Recortar los picos blancos y negros. Esto nos permite tener un
    nivel máximo de blanco y negro, no permitiendo que la
    señal "Y" sobre module al VCO (oscilador controlado por
    tensión) de donde se obtiene la señal de FM.
    La señal así obtenida se ingresa como se
    mencionó al VCO, obteniéndose a la salida la
    correspondiente señal de FM cuya frecuencia central o
    portadora es de 3,8 MHz, en todos los casos, con un barrido de 1
    MHz. Esta señal, pasando por un filtro pasa-banda cuya
    frecuencia central es de 3,8 MHz es aplicada a los amplificadores
    de cabezal, para ser grabada en la cinta.

    4. Proceso de reproducción de la señal de
    luminancia (Y)

    En el diagrama en
    bloques de la figura, podemos apreciar los procesos a los que es
    sometida la señal de luminancia (Y).
    La señal que sale del amplificador de cabezales,
    está compuesta por dos frecuencias:

    • La señal de color con una frecuencia central
      de 629 KHz o, 627 MHz, según la norma y,
    • La señal de FM conteniendo la
      información de luminancia con un barrido de frecuencia
      desde 3,4 a 4,4 MHz, entre los extremos de sincronismo y
      blanco de la escena.

    Para los distintos procesos, es necesario previamente
    separar las informaciones; de la tensión obtenida en la
    salida de los amplificadores de cabezal, se derivan dos caminos,
    el primero un filtro cerámico pasa-alto para lograr la
    señal de luminancia (FM) y el segundo un filtro pasa banda
    para obtener la tensión de color.

    La señal "Y" separada ingresa a un amplificador
    de ganancia controlada para adecuar los niveles. La salida del
    amplificador se ingresa a un circuito llamado "DOC" o "DROP OUT",
    cuya función es
    eliminar los ruidos que se manifiestan en la reproducción.
    Estos ruidos pueden ser debidos a: interferencias
    mecánicas, interferencias electrónicas por fuentes
    conmutadas u osciladores de las etapas de servocontrol, al
    desgaste propio de la cinta; todo estos ruidos se manifiestan
    como pequeños puntos blancos en la pantalla en forma de
    gotas.
    Como se sabe, los ruidos son transitorios de muy corta
    duración. Para lograr un efectivo cumplimiento de la
    función se utiliza un detector de nivel, una línea
    de retardo de 64 µs y una llave electrónica de conmutación. El
    funcionamiento es el siguiente: la señal en los terminales
    de la llave de conmutación son por una lado la
    señal directa y por el otro la señal almacenada en
    la línea de retardo correspondiente al trazo anterior,
    detectada la falta de información por el circuito
    correspondiente, durante ese tiempo se conmuta la llave,
    reproduciendo la información de la línea anterior,
    terminado el ruido se vuelve a la condición normal. Este
    proceso es factible debido a la redundancia de
    información, es decir la gran similitud existente entre
    dos líneas consecutivas.
    La señal corregida es amplificada nuevamente y se procede
    a la detección de la misma con un circuito similar a los
    utilizados en los receptores de radio de FM.
    Luego se procede al des-énfasis y al enclavamiento de la
    señal para recuperar el nivel de cero; por último
    se amplifica nuevamente y se envía la señal a un
    mixer, para sumar la señal de color.
    La información así obtenida, se puede usar
    directamente entrando al TVC por la entrada de video; o es
    aplicada a un modulador para ser transmitida al TVC, para
    ingresar por la entrada de RF.

    5. Proceso de grabación de la señal de
    color

    Una vez separada la señal de color por medio de
    un filtro pasa-banda, cuya frecuencia central es de 3,58 MHz y su
    ancho de banda 1,2 MHz, la señal se inserta a un
    amplificador de ganancia controlada (AGC), este amplificador
    actúa de manera que no permite que la información
    supere determinados límites,
    produciendo la saturación y deterioro de la calidad de
    imagen.
    Luego, la señal es nuevamente filtrada, donde se elimina
    todo vestigio de radiofrecuencia indeseable como ser los 4,5 MHz
    de la interportadora de sonido (IS). Esta señal se inserta
    en un primer conversor o CONVERSOR PRINCIPAL, que provoca el
    corrimiento de frecuencia necesario. El mezclador requiere de
    otra señal para su funcionamiento de 4,211 MHz, que en
    este caso proviene desde un segundo conversor cuyo comportamiento
    explicaremos en breve, permitiendo así el desplazamiento
    del espectro hacia los 629 KHz. Respecto de estos valores de
    frecuencia, como aclaración es importante mencionar que,
    cambian según la norma, por lo tanto en forma
    genérica seguiremos usando los valores de
    629 KHz, 4,21 MHz y 3,58 Mhz, habiendo hecho esta salvedad.
    Como todo circuito conversor a la salida se obtienen las
    frecuencias suma y diferencia, mediante un circuito resonante
    adoptamos la que deseamos.
    El segundo conversor recibe en sus entradas las siguientes
    tensiones:
    La primera, proveniente desde un oscilador a cristal de 3,582 MHz
    y fase controlada. El control de fase lo efectúa un
    circuito comparador de fase a donde llegan los pulsos de BURST
    provenientes del canal o la cámara.
    La segunda, su obtención es algo mas compleja. Como punto
    de partida, esta señal se obtiene multiplicando la
    frecuencia horizontal, tomando como referencia los pulsos de
    sincronismo horizontal. La frecuencia obtenida puede ser 320
    fH = 5 MHz ó 160 fH = 2,5 MHz. Esta
    tensión se obtiene desde un VCO y se entrega en forma de
    salvas o ráfagas cuando está presente el pulso
    horizontal. A continuación la tensión se ingresa a
    un circuito divisor de frecuencia, este dividirá la
    frecuencia por 8 si la señal entrante es de 5 MHz o por 4
    si la entrada es de 2,5 MHz. En ambos casos la frecuencia
    resultante es de 625 KHz. Parte de esta señal se
    realimenta, hacia un comparador de fase para efectuar el control
    sobre el VCO y así mantener la frecuencia lo mas estable
    posible.
    Una de las razones de realizar un oscilador de un frecuencia 4 u
    8 veces mayor a la necesaria es que, de esta forma se puede
    obtener una mayor estabilidad de frecuencia; una deriva de
    frecuencia de 50 Hz en el oscilador aparecerá
    también dividida a la salida.
    Luego de la división se realiza la rotación de
    fase, este procedimiento es
    una codificación que es diferente en cada sistema (PAL o
    NTSC). Este punto será ampliado mas adelante.
    Esta forma de tratamiento de la señal hace que cada
    cabezal sepa cual es la pista que le corresponde leer.
    Complementado a los pulsos de control que se graban en la parte
    inferior de la cinta como un señal auxiliar; los pulsos de
    control no solo sirven para el funcionamiento de los circuitos
    controladores de la velocidad de cinta sino que, también
    posicionarán cada cabezal en el track correcto en el
    instante apropiado. También reduce la interferencia de
    color entre pistas adyacentes.
    Finalmente después de la rotación de fase se
    ingresa al segundo conversor, también llamado
    sub-conversor o conversor secundario, de donde a la salida se
    obtiene la suma de las dos frecuencias [3,582 MHz + 625 KHz =
    4,21 MHz] esta tensión resultante es separada mediante
    filtros generalmente cerámicos para ingresar finalmente al
    primer conversor (MAIN CONVERSOR) como se había mencionado
    anteriormente.

    En la salida del primer conversor tenemos la
    información de color completa, es decir, un espectro de
    doble banda lateral y portadora suprimida, centrado en la nueva
    frecuencia de 629 KHz y con un ancho de banda simétrico de
    ±500 KHz. Esta señal de salida es alcanzada
    mediante un filtro pasa-banda, para luego ser amplificada e
    insertada a un circuito mezclador donde se sumará la
    señal de luminancia (FM). La información emanada en
    la salida del mezclador es aplicada a los cabezales a
    través de los respectivos transformadores
    rotativos.

    6. Proceso de reproducción de la señal de
    color

    Como se ha visto anteriormente la señal de color
    sufre un proceso heterodino (de Mezcla) tomado una frecuencia
    portadora de 629 KHz.
    La tensión que se obtiene de los cabezales es una
    señal compuesta, conformada por la señal de FM
    conteniendo la información de luminancia, mas
    (mezclada-sumada), la información de color, centrada en
    629 KHz. Esta última señal es separada mediante un
    filtro pasa-banda con un ancho de banda de ±500 KHz y,
    amplificada por una etapa de ganancia controlada.
    Este procesador es el
    mismo que se utiliza en la grabación, salvo que se
    invierten los filtros de entrada en el lugar del filtro 3,58 MHz
    (de grabación) se coloca el de 629 KHz (para
    reproducción) y se agregan algunas etapas.
    Una vez separadas las informaciones la señal de color es
    aplicada a un amplificador de ganancia controlada para la
    equiparación de niveles, luego en algunas máquinas
    mas elaboradas, se suele colocar otro filtro pasa-banda para
    eliminar cualquier vestigio de la señal de FM. Luego se
    inserta al primer conversor también llamado conversor
    general o conversor principal (MAIN CONVERSOR). En este circuito
    ingresan las dos señales la ya mencionada de 629 KHz y
    otra de 4,21 MHz. Esta última de obtención compleja
    o elaborada, como ocurre en el proceso de grabación.
    Desde el amplificador de ganancia controlada se extrae el BURST
    mediando un circuito separador, para el control de fase del
    oscilador de 3,58 MHz.
    La señal de 3,58 MHz puesta en fase, se inserta al segundo
    conversor o conversor secundario para ser mezclada con la
    señal de 625 KHz que proviene del circuito de
    rotación de fase.
    La señal de 625 KHz parte de un oscilador controlado que
    multiplica la frecuencia horizontal, tomando como referencia los
    pulsos horizontales para la regulación. El oscilador
    entrega [320 fH ó 160 fH]
    según la máquina. Esta frecuencia obtenida se
    divide por 8 (ocho) o por 4 (cuatro) según corresponda.
    Obteniéndose como resultado los 625 KHz. Este oscilador
    tiene un circuito que toma parte de la salida para realimentarla
    a través de un comparador de fase para el control del
    oscilador. Este procedimiento es
    igual al efectuado en la grabación.
    La salida de este circuito 625 KHz se ingresa a la etapa de
    rotación de fase, que efectúa el proceso inverso al
    efectuado en la grabación para lograr recomponer la
    señal de color con todas sus propiedades
    originales.

    La información lograda, como se ha mencionado se
    ingresa al conversor secundario, para batirla (mezclarla) con la
    RF de 3,58 MHz. Como resultado de la mezcla se obtiene la suma y
    la diferencia, de éstas se adopta la suma, 4,21 MHz,
    mediante un filtro pasa-banda.
    Luego de atravesar el filtro, la tensión es aplicada al
    conversor principal donde se multiplica a la tensión
    leída (629 KHz) de color obteniendo en la salida mediante
    un filtro pasa-banda, la frecuencia diferencia, 3,58 MHz; ya
    tenemos la señal de color conformada. Con la respectiva
    modulación en amplitud, portadora suprimida y ancho de
    banda ±500 KHz; características de la información de
    croma. Ahora nos resta amplificarla y eliminar las interferencias
    que se producen.
    El killer es un circuito que inhabilita el funcionamiento del
    amplificador compensado cuando se ha perdido la referencia de
    fase es decir se ha perdido la señal de
    identificación, en estas condiciones, se reproduce en
    blanco y negro.

    7. Los amplificadores de cabezales y la señal
    de conmutación

    El siguiente diagrama nos
    muestra el sistema de amplificación y conmutación
    de cabezales. Como ya es sabido hay que considerar dos
    situaciones distintas en la explicación, Grabación
    (RECORDER) y Reproducción (PLAYBACK).
    Grabación: en el terminal de control que conmuta las
    llaves electrónicas (REC) aparece una tensión de 12
    V, esto cerrará las llaves conectando a masa los
    terminales inferiores de los cabezales, lo que a su vez conecta a
    masa la entrada de los amplificadores de reproducción,
    evitando que se originen ruidos internos en los circuitos
    integrados que se pueden inducir en otras etapas. En el
    terminal de control de la llave (PLAY) la tensión se hace
    cero, manteniendo y asegurando que la llave esté
    abierta.
    La tensión para ser grabada, es la que se obtiene a la
    salida del MIXER (sumador) de las señales de FM modulada
    con luminancia y la información de color con la respectiva
    rotación de fase, centrada en 629 KHz. Esta señal
    no puede ser incorporada a los cabezales de esta manera,
    según se ha explicado en la introducción o principios de
    grabación, la señal que debe incorporarse a los
    cabezales, debe ser una corriente proporcional a la
    tensión o información a grabar. Por todo esto, el
    paso obligado es un circuito conversor tensión-corriente
    entre el mezclador y los cabezales.

    De acuerdo a lo que se observa en la disposición
    del circuito, ambos cabezales quedan en paralelo, por lo tanto en
    grabación no existe conmutación alguna y el cabezal
    que no se encuentra apoyado sobre la cinta a pesar de encontrarse
    energizado no cumple función alguna y tampoco genera
    interferencias. El cabezal está magnetizando el aire.
    Reproducción: En esta situación aparece la
    tensión necesaria para excitar o cerrar la llave electrónica (PLAY) y desaparece el
    potencial (se hace cero) que cierra las llaves (REC). En estas
    condiciones, el terminal superior de los cabezales queda puesto a
    masa y los terminales inferiores conectados a los amplificadores
    de cabezal dispuestos para la reproducción. Al haber
    abierto las llaves (REC), las entradas de estos amplificadores
    quedan abiertas, permitiendo el ingreso de la información
    que se lee de la cinta.
    A continuación debemos pasar por una etapa de
    conmutación de cabezales, una llave electrónica que
    muta en función de detectar cual es cabezal apoyado sobre
    la cinta, es decir el cabezal activo. La llave de
    conmutación de cabezales (HEAD SW) recibe la
    información directamente del cilindro porta cabezales, a
    través de una tensión denominada "PG".
    Es importante enfatizar que de esta manera se evita que el
    cabezal inactivo (se encuentra al aire), no inyecte
    al circuito ruido o interferencias.
    No se ha hecho una expresa mención, pero, los cabezales se
    encuentran unidos al circuito eléctrico a través de
    un transformador rotativo, donde el arrollamiento estático
    está conectado al circuito de conmutación y el
    rotacional conectado al cabezal.

    8. Rotación de
    fase

    Recordemos que los campos están formados por una
    señal leída por el cabezal "A" y otra leída
    por el cabezal "B", o sea, de pistas vecinas paralelas. Si existe
    un error de lectura de
    cualquiera de los cabezales (CROSS TALK), habrá una
    interferencia, que se traduce en la pantalla como
    diacromía, que son líneas de colores que pasan
    de abajo hacia arriba, magnificados los colores que
    dependen del rojo y del azul. Claro, esto ocurre si no se
    efectúa la corrección adecuada o el correspondiente
    tratamiento de la señal de color al grabar y reproducir.
    Este proceso es el que ya mencionamos y denominamos
    rotación de fase.
    El método empleado parte del principio que la
    información de color entre líneas consecutivas o
    próximas de cualquier imagen , es muy similar (la imagen
    de televisión
    tiene un alto índice de redundancia). Si trazamos una
    perpendicular imaginaria en cualquier parte de la pantalla, es
    fácil observar que entre líneas adyacentes de una
    trama el color es prácticamente el mismo.
    Se ha tomado como primer ejemplo una máquina que trabaja
    en el sistema NTSC, en este sistema no existe cambio de fase en
    la información de color, en consecuencia es más
    sencillo el proceso.
    Este razonamiento parte también de tomar como referencia
    la fase del BURST, respecto de la cual la información de
    color toma una fase y para simplificar aun mas la
    explicación consideraremos un campo de color saturado, es
    decir una imagen o pantalla completa del mismo color distinto del
    blanco o negro. Por ejemplo rojo.

    Mediante oportunas conmutaciones, la fase de la
    información de color y del BURST, será cambiada,
    con un incremento de 90º línea a línea,
    diferenciándose ambos cabezales de manera tal, que el
    incremento para el cabezal "A" es positivo y el incremento par el
    cabezal "B" es negativo. Lo expresado se puede apreciar en el
    siguiente cuadro donde se observan fasores (vectores
    rotacionales) representativos de la tensión de color en
    cada línea.
    Mientras la fase de la señal que se envía al
    cabezal "A" se avanza 90º cada línea, la que se
    envía al cabezal "B" se atrasa 90º. Debemos entender
    por avance, al giro en sentido opuesto al de las aguas del
    reloj.
    Sabemos que todo esto lo estamos realizando para eliminar las
    interferencias de campos cruzados. Entonces es importante conoce
    cual es la lectura de
    los cabezales; la propia y la de campo cruzado. Ver la
    figura.
    El efecto de corrección se logra procediendo en forma
    inversa, logrando recomponer la información original, pero
    ahora con el contenido de interferencia.
    El resultado, cada una de las informaciones propias tiene la
    misma fase que en la grabación, mientras que las
    interferencias tienen fases opuestas entre líneas
    consecutivas.
    Hasta el momento no se ha podido demostrar que con este
    procedimiento se logra eliminar o minimizar las interferencias.
    Pero en realidad es eficiente, porque, suponiendo las
    interferencias de igual magnitud, pero de sentido opuesto,
    llegado el momento de la observación del cuadro en la pantalla, el
    ojo humano resolverá en forma aditiva, efectuando la
    cancelación de las interferencias. En conclusión,
    el ojo por efecto de la persistencia en la retina, es el que
    cancela o minimiza las interferencias. Se dice minimiza, debido a
    que en una imagen con movimientos (una escena real), no se puede
    asegurar la igualdad de
    las interferencias entre líneas consecutivas, pero
    sí son muy similares (redundancia de
    información).
    En el sistema PAL el proceso de rotación de fase es algo
    diferente, debido al cambio de fase propio del sistema. Esto nos
    ocasiona problemas
    adicionales que trataremos de explicar en forma sencilla. En la
    figura encontraremos todo lo necesario para el análisis.
    Los giros se introducen en uno solo de los cabezales, en este
    caso el "B" y son los mismos que los efectuados para el sistema
    NTSC; el primero no sufre cambio alguno. Hasta aquí todo
    parece mas sencillo, pero la complicación viene a
    continuación.

    En la primer fila de fasores encontramos la señal
    tal cual se origina, las dos filas a continuación tenemos
    la señal aplicada a cada cabezal, al "A", no se la
    incorpora rotación adicional.
    Las dos filas siguientes tienen los fasores representativos de
    la lectura con
    la respectiva interferencia de campo cruzado.
    Por último, en las dos últimas filas, se tiene la
    rotación inversa y recomposición de la
    señal. Esto restituye la fase original a la
    información, mientras que las interferencias vuelven a
    quedar en oposición de fase; pero con una diferencia,
    ahora la oposición de fase es cada dos líneas. El
    resultado es el mismo, por efecto aditivo en la retina del ojo se
    cancelan las informaciones interferentes.
    Todos estos procesos de rotación de fase, no eliminan por
    completo las interferencias de color por campos cruzados, deben
    ser complementados con la inclusión de un filtro
    peine.
    El filtro peine, no es limitativo de aplicarse en los procesadores de
    color, sino que existe un uso mucho mas general.
    Este tipo de filtro permite separar espectros de frecuencias que
    llegan a la entrada en forma entrelazada. Un circuito
    básico es el que se muestra en la figura y consiste en un
    sumador y una línea de retardo.

    En el sistema NTSC debemos tener en cuenta la
    rotación de fase introducida a la señal de croma;
    como consecuencia de esto en las entradas del sumador se
    tendrá la información de dos líneas
    consecutivas donde la información de líneas
    adyacentes se encuentra en oposición de fase. Como
    resultado, en la salida del sumador se habrán eliminado
    los vestigios de interferencias y duplicado la información
    propia del cabezal.

    Debemos aclarar que la combinación de dos
    líneas adyacentes es posible debido a que el contenido de
    información cambia muy poco de una línea otra.
    En el sistema PAL el proceso de eliminación de la
    diacromía es algo mas complejo, dado que nos encontramos
    que la información interferente se encuentra en
    oposición de fase cada dos líneas, lo que implica
    usar para la cancelación de la misma una línea de
    retardo de una duración 2 tH.
    Resumen: En este documento se tratan, en primer lugar los
    principios
    generales de la grabación en formato VHS. En una segunda
    parte se tratan la secuencia de procesos que se efectúan a
    las señales para ser registradas en una banda
    magnética y su posterior reproducción y la
    compensación de errores. Este trabajo complementa y
    completa el denominado GRABACIÓN MAGNÉTICA y
    VIDEOGRABADORAS – LOS SISTEMAS
    MECÁNICOS.
    Rubro: Tecnología,
    Electrónica, Telecomunicaciones.
    Palabras claves: VCR, Videograbación, VHS,
    Videograbadoras, Grabación.

     

     

    Autor:

    Ing. Cocco, Julio César
    Universidad Tecnológica Nacional –
    Facultad Regional Rosario
    Departamento de Ingeniería Eléctrica
    ROSARIO – República Argentina.

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