TABUNG GAMBAR PENERIMA TV

 

Gambar 4.1.

Raster pemayaran pada layar tabung gambar. Raster tidak akan terjalin tanpa penyelarasan V. disini garis-garis pengulangan jejak V biasanya kosong.

4.1. BENTUK GELOMBANG GIGI GERGAJI UNTUK PEMAYARAN LINEAR

 Sebagai contoh pemayaran linear, tinjaulah bentuk gelombang gigi gergaji pada Gambar 4.2. sebagai arus pemayaran untuk sebuah tabung elektromagnet. Arus ini bisa untuk defleksi vertikal atau horisontal. Misalkan bahwa nilai puncak adalah 400 mA. Jika untuk menghasilkan suatu defleksi sebesar 5 inci (127 mm) diperlukan 100 mA, maka 400 mA akan membelokkan berkas 4 x 5 = 20 inci (508 mm). Selanjutnya, kenaikan linear pada gelombang gigi gergaji akan memberikan kenaikan-kenaikan yang sama sebesar 100 mA untuk masing-masing keempat periode waktu yang sama yang diperlihatkan. Tiap 100 mA tambahan membelokkan berkas 5 inci (127 mm) lagi.

PEMAYARAN HORISONTAL.

Kenaikan arus yang linear dalam kumparan-kumparan defleksi horisontal ini membelokkan berkas melintas layar dengan gerakan seragam yang kontinu untuk penjejakan (tracing atau penelusuran) dari kiri ke kanan.

Gambar 4.2.

Bentuk gelombang pemayaran gigi gergaji yang digunakan untuk defleksi H dan V puncak kenaikan, gelombang gigi gergaji berbalik arah dan berkurang secara cepat ke nilai awalnya.

Pembalikan yang cepat ini menghasilkan pengulangan jejak (retrace) atau flyback. Penjejakan horisontal dimulai pada pinggir kiri raster. Dia berakhir pada pinggir kanan, di mana flyback akan menyebabkan berkas kembali ke pinggir kiri.

Lihat Gambar 4-3.a. Perhatikan bahwa “naik (up)” pada gelombang gigi gergaji bersesuaian dengan defleksi horisontal ke kanan.

PEMAYARAN VERTIKAL.

Arus gigi gergaji dalam defleksi vertikal ini menyebabkan berkas elektron bergerak dari atas ke bawah raster. Ketika berkas elektron sedang dibelokkan secara horisontal, defleksi gigi gergaji yang vertikal menyebabkan berkas bergerak ke arah bawah dengan kecepatan yang seragam. Jadi, berkas menghasilkan garis-garis horisontal satu di bawah yang lainnya. Bagian penjejakan gelombang gigi gergaji untuk pemayaran vertikal akan membelokkan berkas ke dasar raster. Kemudian pengulangan jejak mengembalikan berkas ke puncak. Lihat Gambar 4.3.b. Perhatikan bahwa “ke atas” (up) pada gelombang gigi gergaji untuk defleksi vertikal bersesuaian dengan pertambahan arus, yang membelokkan berkas, ke arah bawah.

FREKUENSI PEMAYARAN (SCANNING FREQUENCIES).

Penjejakan (trace) dan juga pengulangan jejak (retrace) tercakup dalam satu siklus gelombang gigi gergaji. Karena jumlah garis horisontal lengkap yang dipayar dalam 1 detik adalah 15.750 untuk defleksi horisontal, frekuensi gelombang-gelombang gigi gergaji adalah 15.750 Hz. Untuk defleksi vertikal, frekuensi gelombang-gelombang gigi gergaji sama dengan 60 Hz laju pemayaran medan.

Gambar 4.3.

Arah penjejakan dan pengulangan jejak pada t bentuk gelombang pemayaran gigi gergaji. (a) defleksi H (b) Defleksi V.

Gerak pemayaran pada 60 Hz jauh lebih lambat daripada laju pemayaran horisontal sebesar 15.750 Hz. Oleh sebab itu, banyak garis-garis horisontal yang dipayar selama satu siklus pemayaran vertikal. Kita dapat menganggap bahwa defleksi vertikal membuat garis-garis horisontal mengisi raster dari atas ke dasar.

WAKTU UNTUK PENGULANGAN JEJAK (Retrace Time).

Selama flyback horisontal dan juga vertikal, semua informasi gambar dikosongkan. Jadi bagian pengulangan jejak dari gelombang gigi gergaji dibuat sependek mungkin, sebab pengulangan jejak adalah pemborosan waktu dari segi informasi gambar. Untuk pemayaran horisontal, waktu pengulangan jejak adalah mendekati 10 persen dari waktu yang diperlukan untuk garis total. Karena 63,5 uS diperlukan untuk memayar sebuah garis yang lengkap, 10 persen dari nilai ini sama dengan 63,5 uS waktu flyback horisontal. Keterbatasan praktis dalam rangkaian yang menghasilkan bentuk gelombang gigi gergaji membuatnya sulit untuk menghasilkan suatu flyback yang lebih cepat. Gelombang-gelombang gigi gergaji vertikal berfrekuensi lebih rendah biasanya mempunyai waktu flyback kurang dari 5% dari yang diperlukan untuk satu siklus lengkap. Sebagai contoh, suatu pengulangan jejak vertikal sebesar 3 persen dari 1 /60 s sama dengan 0,0005 S atau 500 uS. Walaupun pengulangan jejak vertikal lebih cepat daripada penjejakan vertikal, 500 uS jauh lebih lama daripada waktu yang diperlukan untuk memayar sebuah garis horisontal lengkap, atau 63,5 uS. Sebenarnya, selama waktu pengulangan jejak vertikal 500 uS, kira-kira 8 garis dapat dipayar.

Pertanyaan  4.1.

a. Mana yang lebih cepat, penjejakan (trace) atau pengulangan jejak (retrace)?

b. Yang mana memerlukan waktu yang lebih lama, penjejakan H atau pengulangan jejak V?

4.2. POLA PEMAYARAN YANG SALING TERJALIN.

Prosedur pemayaran yang secara umum telah diterima menggunakan pemayaran linear horisontal dalam pola jalinan garis ganjil (odd-line interlaced pattern). Spesifikasi pemayaran dari FCC untuk penyiaran televisi Amerika Serikat telah menerapkan suatu pola pemayaran standar yang mencakup sejumlah 525 garis horisontal dalam kerangka persegi memiliki perbandingan aspek 4 : 3. Kerangka[1]kerangka ini diulang pada laju sebesar 30 per detik dengan dua medan yang terjalin dalam tiap kerangka.

PROSEDUR PENJALINAN.

Pemayaran terjalin dapat dibandingkan dengan pembacaan garis-garis terjalin yang dituliskan pada Gambar 4.4. Di sini, informasi pada halaman adalah kontinu jika Anda membaca semua garis-garis ganjil dari atas ke bawah dan kemudian kembali ke atas untuk membaca semua garis[1]garis genap dari atas ke bawah. Jika keseluruhan halaman dituliskan dan dibaca menurut pola terjalin ini, jumlah informasi yang sama akan tersedia seperti bila dia dituliskan dalam cara yang biasa dengan semua garis dalam urutan yang bertahap. Untuk pemayaran terjalin, pertama-tama semua garis-garis ganjil dipayar dari atas ke bawah, dan garis-garis genap diloncati. Setelah siklus pemayaran vertikal ini, suatu pengulangan jejak vertikal yang cepat menyebabkan berkas pemayaran elektron kembali ke puncak kerangka. Kemudian garis-garis genap yang dihilangkan dalam pemayaran pertama dipayar dari puncak ke dasar. Masing-masing kerangka terbagi dalam dua medan. Medan yang pertama dan semua medan ganjil berikutnya mengandung garis-garis ganjil dalam kerangka; medan kedua dan semua medan yang genap mencakup garis-garis pemayaran genap. Dengan diketahuinya dua medan setiap kerangka dan 30 kerangka lengkap yang dipayar setiap detik, laju pengulangan medan adalah 60 per detik dan frekuensi pemayaran vertikal adalah 60 Hz. Nyatanya, menggandakan frekuensi pemayaran vertikal dari laju kerangka 30 Hz menjadi laju medan 60 Hz adalah apa yang menyebabkan berkas memayar setiap garis lainnya dalam kerangka. Garis-garis pemayaran horisontal yang dijalin dalam garis-garis ganjil terpayar dan menghilangkan garis-garis genap. Kemudian garis-garis genap dipayar untuk melengkapi sistem televisi guna memberikan dua pandangan bayangan untuk masing-masing kerangka gambar. Semua kerngaka lengkap tanpa kehilangan informasi gambar.

Gambar 4.4.

Sebuah contoh dari garis terjalin. Mula-mula baca garis yang pertama dan ganjil dan kemudian garis yang kedua dan genap.

Gambar 4.5.

Rincian jalinan garis ganjil dengan dua medan dalam suatu kerangka

PENJALINAN GARIS GANJIL (Odd Line Interlacing).

Geometri pola pemayaran garis ganjil standar dilukiskan pada Gambar 4.5. Sebenarnya senapan elektron mengarahkan berkas di tengah-tengah, yakni di mana pemayaran dimulai. Akan tetapi untuk kemudahan, kita dapat mengikuti gerak dengan memulainya pada pojok kiri bagian atas dari kerangka pada titik A. Pada garis 1 ini, berkas menyapu melintas kerangka dengan kecepatan yang seragam untuk meliput semua elemen gambar dalam satu garis horisontal. Pada akhir penjejakan ini, berkas melakukan pengulangan jejak secara cepat ke sisi kerangka seperti diperlihatkan oleh garis putus-putus, guna memulai pemayaran garis horisontal berikutnya. Perhatikan bahwa garis-garis horisontal miring ke arah bawah dalam arah pemayaran karena sinyal defleksi vertikal secara serentak menghasilkan suatu gerak pemayaran vertikal, yang ternyata sangat lambat dibandingkan terhadap pemayaran horisontal. Juga perhatikan bahwa kemiringan penjejakan horisontal dari kiri ke kanan lebih besar daripada kemiringan selama pengulangan jejak dari kanan ke kiri. Sebabnya adalah bahwa pengulangan jejak yang lebih cepat tidak memberikan berkas waktu yang sama yang diperlukan untuk dibelokkan (didefleksi) secara vertikal. Setelah memayar garis 1, berkas berada di sisi kiri, siap untuk memayar garis 3, dan meloncati garis kedua. Peloncatan garis ini dilakukan dengan menggandakan frekuensi pemayaran vertikal dari 30 ke 60 Hz. Membelokkan berkas secara vertikal pada dua kali kecepatan yang diperlukan untuk memayar 525 garis akan menghasilkan suatu periode pemayaran vertikal yang lengkap hanya untuk 262 1/2 garis, dengan garis-garis secara bergantian dibiarkan kosong. Berkas elektron memayar semua garis-garis ganjil, kemudian akhirnya mencapai suatu posisi seperti titik B pada Gambar 4.5. yakni pada alas kerangka. Pada waktu B, pengulangan jejak vertikal dimulai karena flyback pada sinyal defleksi gigi gergaji vertikal. Kemudian berkas kembali ke puncak kerangka untuk memulai medan yang kedua, atau medan yang genap. Sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 4.5. berkas bergerak dari titik B ke C, melintasi sejumlah garis-garis horisontal yang genap. Waktu pengulangan jejak vertikal ini cukup lama sehingga berkas dapat memayar beberapa garis horisontal. Kita dapat menawarkan ini garis-garis pengulangan jejak vertikal, yang berarti pemayaran garis-garis horisontal secara lengkap selama flyback vertikal. 

Perhatikan bahwa garis-garis pengulangan jejak yang vertikal miring ke arah atas, sebab berkas bergerak ke atas sementara ia memayar secara horisontal. Kemiringan ke atas dari garis-garis pengulangan jejak vertikal lebih besar daripada kemiringan arah bawah dari garis-garis yang dipayar selama penjejakan vertikal sebab flyback arah ke atas jauh lebih cepat daripada penjejakan ke arah bawah. Namun setiap garis yang dipayar selama pengulangan jejak vertikal tidak dapat dilihat, sebab berkas elektron diputuskan oleh tegangan pengosongan selama waktu flyback vertikal. 

Garis-garis pengulangan jejak vertikal tidak aktif sebab mereka dikosongkan. Pemayaran horisontal dari medan kedua dimulai dengan berkas pada titik C pada Gambar 4.5. 

Titik ini berada di tengah garis horisontal sebab medan pertama mengandung 262 1/2 garis. Setelah pemayaran setengah garis dari titik C, berkas memayar garis 2 dalam medan kedua. Selanjutnya berkas memayar diantara garis-garis ganjil yakni dia memayar garis-garis genap yang dihilangkan selama pemayaran medan pertama. 

Gerak pemayaran vertikal adalah persis sama seperti dalam medan sebelumnya, yang berarti bahwa semua garis-garis horisontal memiliki kemiringan ke bawah yang sama dalam arah pemayaran. Sebagai akibatnya, semua garis-garis genap dalam medan kedua dipayar ke bawah ke titik D. Titik-titik D dan B jaraknya adalah setengah garis dari satu sama lain sebab medan kedua dimulai pada suatu titik setelah garis. Pengulangan jejak vertikal dalam medan kedua dimulai pada titik D pada Gambar 4.5. 

Dari sini, flyback vertikal menyebabkan berkas kembali ke puncak. Karena terdapat sejumlah pengulangan jejak vertikal, berkas menyelesaikan pengulangan jejak vertikal yang kedua pada A. Berkas akan selalu menyelesaikan pengulangan jejak vertikal yang kedua di mana penjejakan (trace) yang pertama dimulai sebab juml;ah garis-garis pengulangan jejak vertikal sama dalam kedua medan. Maka pada titik A, berkas pemayaran baru saja menyelesaikan dua medan, atau satu kerangka, dan siap untuk memayar medan ketiga. Semua medan ganjil dimulai pada titik A. Semua medan genap dimulai pada titik C. Karena mulainya pemayaran medan genap pada C adalah pada level horisontal yang sama seperti A dengan suatu pemisahan sebesar setengah-garis dan karena kemiringan semua garis adalah sama, maka garis garis genap dalam medan genap akan jatuh persis di antara garis-garis ganjil dalam medan-medan ganjil. Untuk dapat mencapai jalinan garis ganjil ini, titik-titik awal pada puncak kerangka harus persis terpisah sejauh setengah garis.

Pertanyaan 4.2.

a. Apakah pemayaran yang terjalin memerlukan sejumlah garis-garis horisontal yang ganjil atau yang genap?

b. Berapa banyakgaris horisontal berada di dalam satu medan ganjil atau genap?

4.3. KERANGKA SAMPEL DARI PEMAYARAN SALING TERJALIN (Sample Frame Of Interlaced Scanning).

Suatu pola pemayaran yang lengkap diperlihatkan pada Gambar 4.6. di mana bentuk-bentuk gelombang gigi gergaji horisontal dan vertikal yang bersesuaian melukiskan pemayaran terjalin garis ganjil. Sejumlah 21 garis di dalam kerangka digunakan untuk penyederhanaan, dan bukan 525. Ke 21 garis tersebut dijalin dengan dua medan setiap kerangka. Masing-masing medan berisi setengah dari total 21 garis, atau 10 1/2 garis. Dari 10 1/2 garis di dalam sebuah medan, kita dapat menganggap bahwa satu garis dipayar selama pengulangan jejak vertikal agar mendapatkan waktu flybackvertikal yang baik. Jadi 91 /2 garis dipayar selama penjejakan vertikal dalam tiap-tiap medan. Dalam seluruh kerangka, 2 x 9 1/2, atau 19, garis dipayar selama penjejakan vertikal, di samping kedua garis pengulangan jejak vertikal. Dimulai dari pojok kiri teratas yakni titik A pada Gambar 4.6 berkas memayar garis pertama dari kiri ke kanan dan mengulangi jejaknya ke kiri guna memulai pemayaran garis ketiga di dalam kerangka. Kemudian berkas memayar garis-garis ketiga dan semua garis-garis ganjil yang mengikuti sampai dia mencapai dasar kerangka. Setelah memayar 9 1/2 garis, berkas berada di titik B, yakni di dasar ketika flyback vertikal dimulai. Perhatikan bahwa pengulangan jejak vertikal ini dimulai di tengah-tengah sebuah garis horisontal. Kemudian satu garis dipayar selama pengulangan jejak vertikal (garis ini terdiri dari dua garis setengah pada Gambar 4-6), dan dia miring ke arah atas dalam arah pemayaran. Selama pengulangan jejak vertikal ini, berkas pemayaran dibawa ke titik C, yang dipisahkan dari titik A persis sebesar setengah-garis, sehinggapemayaran medan kedua dapat dimulai. Karena pemisahan setengah-garis antara titik A dan C ini, setiap garis yang dipayar dalam medan genap jatuh tepat di antara dua garis ganjil dalam medan sebelumya. Kemudian berkas memayar 9 1/2 garis dari titik C ke D, di mana pengulangan jejak vertikal dimulai untuk medan genap. Pengulangan jejak vertikal ini mulai pada awal sebuah garis horisontal. Waktu pengulangan jejak vertikal adalah sama bagi kedua medan. Jadi setelah satu pengulangan jejak vertikal di dalam medan kedua, berkas pergi dari D pada dasar ke A di pojok kiri puncak, di mana medan ganjil yang lain dimulai.

 

Gambar 4.6.

Sebuah sampel pola pemayaran untuk 21 garis terjalin setiap kerangka dan 10 1⁄2 garis setiap medan. Bentuk-bentuk gelembung defleksi gigi gergaji H dan V yang sesuai diperlihatkan dibawah pola.

Dimulai pada titik A, gerak pemayaran terus melalui B, C dan D dan kembali lagi ke A. Perhatikan bahwa titik-titik pada mana pengulangan jejak vertikal dan pemayaran ke arah bawah dimulai, tidak perlu persis sama seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.6. Semua titik-titik ini dapat digeser sebesar seperberapa bagian dari garis horisontal tanpa mengganggu pola yang terjalin selama selisih setengah-garis tetap dipertahankan. Jarak setengah-garis antara titik-titik awal dalam medan yang berganti-ganti akan dihasilkan secara otomatis dalam kedua sinyal defleksi gigi gergaji dan gerak pemayaran karena terdapat sejumlah garis-garis ganjil dari sejumlah medan yang genap. Jalinan yang sesuai akan dihasilkan bila frekuensi yang diperlukan dari sinyal-sinyal pemayaran gigi gergaji horisontal dan vertikal dipertahankan dengan tepat dan waktu flybackpada gelombang gigi gergaji vertikal adalah konstan untuk semua medan.