수상기의 회로

TV 수상기의 회로는 확실한 기능적 요소로 블록화하여 조직할 수 있다. 회로도의 첫 번째 단계는 RF 신호를 검파하는 부분으로 소위 Front-end 라 부르고, 흔히 이를 튜너라고 부른다. 지역에 따라 수신 채널이 다를 수는 있지만, VHF와 UHF 채널 모두를 수신할 수 있도록 동작하는 것이 바로 튜너이다. 오디오 부분은 음성 신호를 검파하고 증폭하여 재현한다. 비디오 부분은 영상 신호를 증폭하고, 칼라 TV 수신기에서는 색을 분리하는 과정도 포함한다. 그리고 편향 부분은 화면에 수직 및 수평 편향을 할 수 있도록 신호를 만들게 된다. 여기서 튜너, 오디오 및 편향 회로부는 흑백 TV나 칼라 수신기 모두 동일하다. 송신 안테나에서는 서비스 지역 내의 전기장 강도가 0.5mV/m 이상이 되도록 전력을 방사하게 되는데 수신기의 입력 전압은 지역과 상황에 따라 상당히 차이가 있어 일반적으로는 0.5~50mV 정도이다. 조금 더 구체화하여 자세히 그린 수신기의 회로로서, 영상 수신 회로, 음성 수신 회로, 동기편향 회로, 전원회로 및 수상기 등의 주변 회로를 나타내고 있다. 송신 쪽의 영상 입력은 수상기의 영상 검파 회로의 출력에 해당하며, 송신기 입력의 칼라 합성 영상 신호 전압은 1V인 반면에 수상기의 영상 검파 출력의 칼라 합성 영상 신호 전압은 3~5V 정도이다. 송신측의 휘도 신호, 반송파 색 신호, 3.58MHz의 칼라 버스트 신호 및 동기 신호의 합성기는 수신기의 영상 증폭 회로에 해당하고, 칼라 수상기에는 칼라 카메라 출력의 RGB의 3원색 신호와 동일한 파형의 신호를 인가한다. 단, 칼라카메라의 출력 신호 전압은 1V이지만 수상기에는 120V 정도의 3원색 신호 전압이 필요하다. 수상기에는 0.5~50mV의 입력 신호 전압이나 튜너 회로 및 중간주파 증폭 회로에서 약 5V 크기까지 증폭하는데 VHF나 UHF의 고주파 신호로 약 1만 배까지 증폭하는 것은 효율적이지 못하며, 튜너에서는 82개의 채널에 동조된 증폭 회로가 필요하기 때문에 고주파 신호 증폭의 대부분은 중간주파 증폭 회로에서 사용한다. 41~47 MHz의 주파수 대역을 중간주파수 대역이라고 부른다. 중간주파 증폭 회로에서는 수상기의 입력 전압이 0.5mV이거나 50mV인 경우에도 영상검파 회로에 수 V 정도의 신호 전압이 가해지도록 입력 신호 전압의 크기에 따라 자동적으로 중간 주파 증폭회로의 증폭도를 제어하는 자동 이득 조정 회로가 설치되어 있는데, AGC 회로는 RF와 IF 증폭기의 증폭을 조절한다. 영상 검파에 의한 영상 중간주파 신호에서 원래의 칼라 합성 영상 신호를 꺼내려면 검파 회로의 입력에 3~5V 이상의 신호 전압이 필요하다. 튜너 회로 영상수신 회로에서 튜너는 일반적으로 UHF 용과 VHF 용으로 회로가 나누어진다. TV 수상기의 신호 대역은 이렇게 수신되는 전자계에 비례하여 발생하는 전압을 VHF와 UHF 안테나에 의해 수신된다. 이렇게 수신되는 전압은 매우 작으며, VHF 혹은 UHF 대역으로 선택된 TV 대역의 모든 채널을 포함하게 된다. 모든 채널 중에서 원하는 채널이 선정되면 그 채널에 일치하는 6MHz 대역이 주파수만 대역통과로 여과하여 고르게 되고, 조정이 가능한 RF 증폭기를 통해 증폭된다. 선택된 대역의 RF 신호는 발진기에 의해 만들어진 정현파와 혼합된다. 여기서 발전기는 영상 RF 반송파에 45.75MHz를 합한 정현파의 주파수를 생성한다. RF 증폭기와 조정 가능한 발진기에 있는 대역통과 필터는 모두 채널 조정기에 의해 조절된다. 혼합기는 정현파에 RF 신호를 배가시킨다. 이러한 과정의 결과로서 새로운 신호는 두 입력 신호의 주파수를 합하거나 차에 의한 것을 모두 포함한다. 여과를 통해 단지 주파수의 차이만을 통과시킨다. RF 증폭기, 발진기 및 혼합기를 하나의 구성단위로서 통칭한 것은 튜너라고 부른다. 튜너에는 수신 채널 전파를 선택하여 중간주파 신호로 주파수 변환을 하기 위해 4개의 LC 공진 회로를 가지며, 공진 주파수를 수신 채널 주파수와 맞추기 위한 방법으로는 채널을 수동적으로 돌리는 기계식 튜너와 전자식 튜너가 있다. 전자방식은 기계식에 비해 조정이 용이하기 때문에 현재 많이 채용하고 있다. 전자방식은 기계식에 비해 조정이 용이하기 때문에 현재 많이 채용하고 있다. 튜너 회로에서 영상은 45.75 MHz, 음성은 41.25MHz의 중간주파 신호를 만들며, 이를 기술한 바와 같이 수신채널의 영상반송파 주파수보다 45.75MHz만큼 높은 주파수를 국부발진회로에서 발생시켜 주파수 변환을 하게 된다. 튜너의 국부발진 회로의 발진 주파수가 전원 전압의 변동이나 온도 변화로 인해 벗어나게 되면 중간주파 신호의 주파수도 벗어나 결국 화질이 나빠지거나 색이 나타나지 않게 되는 원인을 제공할 수 있다. 이를 방지하기 위해 자동 미세 조정회로를 설치하여 국부 발진기의 발진 주파수를 자동적으로 제어하게 된다. 중간주파 증폭 회로에서는 대역의 특성을 정확히 파악하여 잔류측파대 방식으로 보내온 TV 신호의 파형을 정형하여 약 70dB로 증폭한다. 이러한 회로에서 음성과 영상의 신호가 서로 간섭하는 것을 방지하기 위해 음성 중간 주파 신호는 트랩으로 감쇠시킴으로써 거의 증폭시키 않는데, 이를 영상 중간 주파수 증폭 회로라고 한다. 수상기 회로에 IC가 사용되고 있으며, 영상검파는 다이오드에 의한 진폭 검파에서 트랜지스터에 의한 동기 검파가 많이 사용된다.