Giáo trình Kỹ thuật truyền hình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YấN 
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ 
 BÀI GIẢNG 
 KỸ THUẬT TRUYỀN HèNH 
Hưng Yờn 2015 
(Tài liệu lưu hành nội bộ) 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 1 
Lời nói đầu 
Truyền hình mới đ-ợc phổ biến từ đầu Thế kỷ XX, nh-ng nó đã nhanh chóng phát 
triển và đã đ-ợc ứng dụng trong mọi lĩnh vực kinh tế chính trị, xã hội, văn hoá, gi áo dục ... 
Vì vậy môn học truyền hình là không thể thiếu đ-ợc đối với các sinh viên thuộc các ngành 
điện tử, điện tử viễn thông, các ngành truyền thông... 
 Cuốn giáo trình môn học Kỹ thuật truyền hình này đ-ợc soạn phục vụ cho môn học 
KT truyền hình dành cho đối t-ợng cao đẳng và đại học. Nội dung của giáo trình trình bày 
các vấn đề cơ bản trong việc xây dựng hệ thống truyền hình hiện có. 
 Vì trình độ kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm biên soạn còn ít, nên không thể tránh 
khỏi những thiếu sót, rất mong sự đóng góp, phê bình của các bạn đọc . 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 2 
Ch-ơng I: Cơ sở kỹ thuật truyền hình 
1.1. Qúa trình phát triển của truyền hình 
Đối với con ng-ời, mắt (thị giác) có thể coi là giác quan quan trọng nhất. Các hình 
ảnh mà mắt cảm nhận đ-ợc chiếm tới trên 80% thông tin nói chung. Tuy nhiên con ng-ời lại 
không dừng lại ở những hình ảnh mà mắt trực tiếp quan sát. Ng-ời ta mong muốn rằng bằng 
cách nào đó, bằng ph-ơng thức nào đó có thể quan sát đ-ợc hình ảnh ngoài phạm vi quan sát 
trực tiếp của mắt. ý t-ởng đó chính là truyền hình. 
Những mẫu thiết kế đầu tiên về hệ thống truyền hình đã có từ lâu. Bắt đầu là dựa trên 
cơ sở phát minh ra đèn sợi đốt của nhà bác học Nga A. H. Lôđ-nghin năm 1873, đặc biệt là 
phần tử bán dẫn quang (tế bào quang điện) bởi nhà bác học ng-ời Anh V. Smit cho thấy có 
thể biến đổi năng l-ợng ánh sáng thành năng l-ợng điện và ng-ợc lại. Đây là điều kiện cần 
thiết cho việc truyền hình ảnh 
Mẫu truyền hình đầu tiên là của nhà bác học ng-ời Anh Đ. Kêli năm 1875. Theo mẫu 
này hình ảnh đ-ợc chia thành nhiều phần tử ảnh nhỏ rồi đ-ợc truyền đồng thời các phần tử 
ảnh đó sang bên phía thu. 
Năm 1881 nhà bác học ng-ời Pháp Selenka đ-a ra một mẫu truyền hình khác. Trong 
đó các phần tử ảnh đ-ợc truyền lần l-ợt nhờ hệ thống quét bên phía phát và ở đầu thu cũng 
nhận đ-ợc lần l-ợt các phần tử ảnh đó nhờ hệ thống quét giống nh- ở đầu phát. Mẫu này 
thực tế hơn vì nó đã giảm đ-ợc tính phức tạp của hệ thống truyền hình. Lúc đầu hệ thống 
quét đ-ợc thực hiện bằng cơ khí theo kiểu soắn ốc. Sau này việc quét hình ảnh đ-ợc thay thế 
bằng các tia điện tử trong ống điện tử chân không. Lúc này các phần tử ảnh đ-ợc truyền lần 
l-ợt theo dòng và theo cột (quét tuyến tính). Để khôi phục ảnh ở bên thu đ-ợc chính xác, 
trung thực, ng-ời ta tăng số dòng quét lên, hay số l-ợng các phần tử ảnh cần truyền sẽ nhiều 
lên. Các quốc gia có nền truyền hình tiên tiến đã tự đ-a ra các chuẩn về số dòng quét cần 
truyền cho một ảnh truyền hình: Nga 625 dòng, Mỹ 425 dòng, Đức 525 dòng. 
Năm 1941 Mỹ có trung tâm truyền hình đầu tiên. 
Năm 1959 Liên xô có hơn 60 trung tâm truyền hình, đến năm 1978 đã phủ sóng 70% 
diện tích đất n-ớc. 
ở Việt nam năm 1972 đã bắt đầu phát sóng truyền hình đã mở ra một t-ơng lai mới 
cho chúng ta. 
Sự phát triển của truyền hình màu có thể coi là sự phát triển tất yếu, dựa trên nền tảng 
của truyền hình đen trắng đã phát triển hoàn thiện. Việc phát triển hệ thống truyền hình màu 
cần chú trọng tới việc phối hợp với truyền hình đen trắng đã có sẵn. Trên thế giới có ba hệ 
truyền hình màu đang cùng tồn tại đến ngày nay đó là NTSC (1954), SECAM (1965), PAL 
(1966). 
Ngày nay để hoàn thiện thêm cho hệ thống truyền hình, cho phép nâng cao chất 
l-ợng của ảnh thu đ-ợc đó là hệ thống truyền hình số (HDTV), truyền hình 3 chiều. 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 3 
1.2. ánh sáng 
1.2.1. Khái niệm chung 
Sóng Radio Hồng ngoại Cực tím tia X tia 
Đỏ cam vàng lục lam chàm tím 
ánh sáng về ph-ơng diện vật lý là các sóng điện từ gọi chung là các bức xạ điện từ 
(xem hình 1.1). Các bức xạ điện từ có dải tần số rất rộng từ vài chục héc (Hz) đến hàng trăm 
gê-ga-héc (GHz), toàn bộ dải tần số đó gọi chung là phổ điện từ. ánh sáng thấy đ-ợc là 
những bức xạ điện từ nằm trong phổ điện từ mà mắt ng-ời cảm nhận đ-ợc, nó chỉ chiếm một 
phần rất hẹp trong toàn bộ dải sóng điện từ chung từ: 3,8x1014 Hz đến 7,8x1014 Hz t-ơng 
ứng với b-ớc sóng 780 nm đến 380 nm. 
 Quan hệ giữa b-ớc sóng  với tần số f của cùng một bức xạ nh- sau: 
Trong đó: 
 - B-ớc sóng  tính bằng mét (m). 
 - Tần số f tính bằng héc (Hz) 
f (Hz) 
 (m) 
R 10
11 Hz 
3 mm 
1016 Hz 
30 nm 
1014 Hz 
3 m 
1018 Hz 
0,3 nm 
760 nm 
700 nm 600 nm 500 nm 400 nm 
380 nm 
Hình 1.1: Phổ của sóng điện từ và vùng ánh sáng thấy đ-ợc 
)(
)/(
)(λ
Hzf
smC
m =
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 4 
 - Tốc độ ánh sáng C = 300.000 km/s = 3x108 m/s. 
 Nằm ngoài vùng ánh sáng thấy đ-ợc ở miền tần số cao là các tia cực tím, tia X, tia 
, còn ở miền tần số thấp là các tia hồng ngoại, các sóng Radio. 
 Trong phổ ánh sáng thấy đ-ợc gồm nhiều màu sắc, màu sắc rõ nhất là các màu: đỏ, 
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím 
ánh sáng có thể cùng loại (ví dụ: ánh sáng đơn sắc) và có thể hỗn hợp nhiều loại (ví 
dụ: ánh sáng trắng). ánh sáng cùng loại mang năng l-ợng chỉ chứa một b-ớc sóng hoặc 
nhóm các b-ớc sóng (ví dụ ánh sáng màu đỏ chiếm b-ớc sóng khoảng 650 nm đến 750 nm, 
ánh sáng màu lục chiếm b-ớc sóng khoảng 520 nm đến 570 nm). Một nguồn sáng chỉ chứa 
một tần số duy nhất ta gọi đó là nguồn sáng đơn sắc. ánh sáng trắng không phải là nguồn 
sáng đơn sắc vì nguồn sáng trắng là tổng hợp của rất nhiều các nguồn sá ng đơn sắc khác 
nhau. 
1.2.2. Các đại l-ợng đặc tr-ng của ánh sáng 
 Vì ánh sáng là một phần của dải sóng điện từ, nên nó mang đầy đủ tính chất của năng 
l-ợng điện từ, đó là tính ph-ơng h-ớng, công suất, mật độ dòng năng l-ợng, độ chói, sự 
phân bố năng l-ợng theo phổ. 
 Sự tác động của ánh sáng đến mắt đặc tr-ng bởi các đại l-ợng: năng l-ợng ánh sáng, 
quang thông, c-ờng độ sáng, độ chói, c-ờng độ thụ cảm, màu sắc. 
a/ Quang thông 
 Quang thông là năng l-ợng ánh sáng trong một đơn vị thời gian 
 = W/t (oát - W) 
 Sự cảm thụ ánh sáng của mắt tốt nhất đối với màu lục G (Green), còn các màu khác 
sẽ giảm dần. Sự phụ thuộc này đ-ợc biểu diễn trong hình 1-2 
b/ C-ờng độ sáng (lực ánh sáng) 
 Thông th-ờng một nguồn sáng bức xạ theo các h-ớng khác nhau là không nh- nhau. 
Mật độ không gian của quang thông ở các h-ớng đã cho gọi là c-ờng độ sáng (lực ánh 
400 450 500 550 600 650 700 
tím Lơ Lam Lục Vàng Cam Đỏ 
1 
0.8 
0.6 
0.4 
0.2 
0 
Đ
ộ
 n
h
ạy
 c
ảm
 t
-
ơ
n
g
 đ
ố
i 
Hình 1-2: Độ nhạy cảm của mắt đối với ánh sáng 
 
B 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 5 
sáng). Nh- vậy c-ờng độ sáng là một đại l-ợng véc tơ, đặc tr-ng bởi độ lớn và h-ớng, đ-ợc 
xác định bằng tỷ số giữa quang thông  theo h-ớng đã cho và góc khối  
I =  /  [cadela – cd] 
 Nếu nguồn sáng là nguồn điểm (là nguồn điểm khi khoảng cách chiếu sáng lớn hơn 
10 lần kích th-ớc của nguồn sáng), quang thông đ-ợc phân bố bằng nhau ở mọi phía (toàn 
bộ góc 4 của vật thể) thì. 
I =  / 4 
 Giả sử nguồn sáng có diện tích S, khi đó c-ờng độ sáng đ-ợc xác định theo quy luật 
Lamper nh- sau (hình 1.3) 
I = . cos = Io . cos 
 Trong đó: 
  - Là quang thông toàn bộ của nguồn sáng S 
 Io – C-ờng độ sáng theo h-ớng vuông góc với S 
 I - C-ờng độ sáng theo h-ớng bát kỳ 
c/ Độ chói (độ sáng) 
 Độ chói là c-ờng độ sáng theo h-ớng đã cho trên một đơn vị diện tích (hình 1.4) 
B = I / S . cos {cd/m
2 = nít} 
 Thay I = Io . cos 
 Ta có B = Io/S 
 Theo công thức trên cho thấy độ chói của nguồn bức xạ không phụ thuộc vào h-ớng. 
Điều đó có nghĩa là nếu quan sát nguồn sáng ở các góc khác nhau thì diện tích nguồn sáng 
thấy đ-ợc bị thay đổi còn độ chói của nguồn sáng thì không đổi. 
d/ Sự phản xạ, hấp thụ, cho qua ánh sáng của vật thể 
Nguồn sáng với quang thông  khi chiếu tới vật thể A đ-ợc chia làm 3 phần: phản xạ 
p, hấp thụ  , cho qua  (hình 1.5). 
 = p +  +  
 I 
I 
Hình 1.3 
I 
I 
S 
Hình 1.4 
S 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 6 
- Phản xạ p = p /  
- Hấp thụ =  /  
- Cho qua  =  /  
Tất nhiên p + +  = 1 
 Tất cả các giá trị phản xạ, hấp thụ và cho qua phụ thuộc vào từng tính chất của 
vật thể. 
1.3. Mắt và các đặc tính cơ bản của nó 
1.3.1. Cấu tạo của mắt 
Hệ thống thị giác bao gồm mắt, hệ thần kinh và khu vực thị giác của vỏ não. Hệ 
thống này có thể coi là một hệ thống thu thông tin hiển thị, ở đó xảy ra quá trình thu nhận, 
biến đổi ảnh quang thành các dòng điện sinh học. Hệ thần kinh thị giác nối võng mạc với vỏ 
não có nhiệm vụ xử lý các thông tin nhận đ-ợc. 
Cấu tạo của mắt nh- sau: Võng mạc của mắt chứa các phần tử thụ cảm, các phần tử 
này nối liền với hai nửa bán cầu não bằng các dây thần kinh thị giác. Các phần tử thụ cảm 
gồm hai loại là tế bào hình que và tế bào hình nón 
 - Tế bào hình que chiếm một số l-ợng rất lớn khoảng 120 triệu tế bào trải khắp võng 
mạc, tế bào hình que có tác dụng làm cho mắt nhận đ-ợc các chi tiết sáng tối với độ nhạy 
khá cao. Do đó khi ánh sáng mờ (c-ờng độ sáng nhỏ) mắt vẫn có thể cảm nhận đ-ợc hình 
dáng của cảnh vật chứ không phát hiện đ-ợc màu sắc của cảnh vật. Điều đó cho thấy khi á nh 
sáng yếu thì tế bào hình que không có khả năng cảm nhận về màu sắc. 
 - Tế bào hình nón có khoảng 6,5 triệu tế bào tập chung ở vùng hoàng điểm và vùng 
quanh hoàng điểm. Tế bào hình nón có tác dụng làm cho mắt cảm nhận đ-ợc màu sắc. 
Nh-ng độ phân giải của mắt đối với màu sắc kém hơn nhiều so với độ sáng tối (vì số l-ợng 
tế bào hình nón ít hơn nhiều so với tế bào hình que), nên khi chi tiết của ảnh màu quá nhỏ 
hay với ánh sáng mờ mắt sẽ không phân biệt đ-ợc màu sắc. Do tế bào hình nón nhạy cảm 
với màu sắc chỉ tập chung ở hoàng điểm và vùng xung quanh hoàng điểm, nên mắt chỉ phân 
biệt (phân giải) các chi tiết màu sắc tốt nhất khi ảnh ở ngay tr-ớc mắt (ảnh nằm trên trục thị 
giác) 
 ví dụ: Đây là ví dụ so sánh độ phân giải của hai loại tế bào hình que và hình nón. 
Bằng thực nghiệm ng-ời ta tiến hành vạch 7 vạch màu khác nhau lên trên một tờ giấy trắng, 
sau đó treo tờ giấy lên trên một tấm bảng và để trong vùng ánh sáng yếu (ánh sáng mờ). Nếu 
khoảng cách quan sát của mắt đủ xa thì thấy rằng mắt vẫn phân biệt đ-ợc số l-ợng 7 vạch 
trên nền giấy trắng đó. Nh-ng lại không phân biệt đ-ợc sự khác nhau về màu trong 7 vạch 
p 
 
 
 
Hình 1.5 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 7 
đó. Điều đó cho thấy sự cảm thụ của mắt về độ sáng tối của hình ảnh tốt hơn nhiều so với sự 
cảm thụ về màu sắc của hình ảnh đó. 
1.3.2. Các đặc tính cơ bản của mắt 
a/ Đặc tính phổ 
 Nh- đã trình bày ở trên dải sóng ánh sáng nhìn thấy của mắt là từ 0,38 m đến 0,78 
m. Nh-ng trong dải sóng này mắt cảm nhận độ sáng không nh- nhau. Đó chính là tính chất 
phổ của mắt. Đặc tính này đ-ợc biểu thị trên đồ thị hình 1 - 6. Trên đồ thị biểu thị sự phụ 
thuộc cảm nhận độ chói của mắt (B) vào b-ớc sóng khi kích thích nguồn năng l-ợng nh- 
nhau. 
 Từ đặc tuyến này ta thấy mắt nhạy nhất với đoạn phổ vàng lục ( = 0,55 m), ở bên 
trái là b-ớc sóng 0,38 m là dải sóng tử ngoại và bên phải b-ớc sóng 0,78 m là dải sóng 
hồng ngoại mà mắt ng-ời không thể quan sát đ-ợc. 
 Sự phụ thuộc này là hết sức quan trọng vì trong thực tế khi ta quan sát trực tiếp các 
đối t-ợng không chỉ khác nhau về độ chói mà còn khác nhau về màu. 
 Trong hệ thống truyền hình đen trắng ảnh khôi phục là chân thực khi và chỉ khi đặc 
tuyến phổ của hệ thống phải giống đ-ờng cong trên. Còn với hệ thống truyền hình màu thì 
đặc tuyến phổ phải là không đổi, nghĩa là B() = const. 
b/ Độ nhạy 
 Độ nhạy của mắt là khả năng nhận biết ảnh của mục tiêu. Nhìn chung khi ảnh có độ 
sáng lớn mắt nhận biết tốt hơn. Với ảnh có màu sắc độ nhạy của mắt cao hơn. Khả năng 
nhận biết ảnh của mắt càng giảm khi ảnh chuyển động với tốc độ càng cao. 
 Đối với thị giác của ng-ời bình th-ờng có thể cảm nhận ánh sáng trong giới hạn 0,1 
nít đến 107 nít (khoảng 108 lần). Tuy nhiên sự thụ cảm (cảm nhận) ánh sáng của mắt vào độ 
chói của mục tiêu là không tuyến tính (hình d-ới). 
0,38 m 
1 
0,5 
0,55 m 0,78 m 
 
B 
Hình 1- 6: Đặc tính phổ của mắt phụ thuộc vào ánh sáng 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 8 
 Từ đ-ờng hình trên ta có thể thấy rằng độ nhạy của mắt giảm khi độ chói lớn và sẽ 
tăng khi độ chói nhỏ. Hiện t-ợng này gọi là sự thích nghi của mắt đối với vùng sáng và vùng 
tối. Sự thay đổi độ nhạy của mắt trong vùng sáng từ 3 đến 5 phút còn trong vùng tối từ 30 
đến 50 phút. 
 Bằng thực nghiệm, năm 1846 Veber đã chỉ ra rằng sự thay đổi cảm giác của mắt E 
phụ thuộc vào sự thay đổi t-ơng đối của độ chói. Nghĩa là. 
 E = k. B/Bmin 
 Trong đó: k là hệ số tỷ lệ 
 B = Bmax-Bmin 
Bmin là độ chói cực tiểu tức nền sáng 
Tỷ số B/Bmin = o là độ t-ơng phản ng-ỡng 
 Trong giới hạn bình th-ờng của độ chói B = 10 đến 1000 nít và  nhỏ nhất bằng 0,02 
đến 0,05. 
c/ Khả năng phân giải của mắt 
 Nếu gọi  là góc nhỏ nhất mà mắt có khả năng phân biệt đ-ợc hai điểm (trong truyền 
hình còn gọi là hai phần tử ảnh liên tiếp) chói thì khả năng phân giải đ-ợc định nghĩa là: 
V=1/ 
 Khả năng phân giải phụ thuộc vào độ chói của mục tiêu quan sát, vào nền sáng, vào 
điều kiện quan sát và vào bản thân từng ng-ời. 
 Bằng thực nghiệm trong những điều kiện bình th-ờng ng-ời ta đã xác định đ-ợc góc 
 = 1 - 1,5 phút. 
 Nếu quan sát với góc  < 1 phút thì mắt ta không phân biệt đ-ợc hai điểm chói và ta 
cảm nhận đ-ợc d-ờng nh- chỉ có một điểm. Đặc tính này của mắt cho phép ta chọn số dòng 
tối -u cho một ảnh trong hệ thống truyền hình (Vấn đề này xin đ-ợc trình bày sau) 
Sự thụ cảm E 
B 
0 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 9 
d/ Tính quán tính của mắt 
 Mắt không có khả 
năng tức thời hay kết thúc 
cảm giác về độ chói khi có 
xung về độ chói xuất hiện 
mà phải có sự trễ nhất định 
(hình 1-7). Đó là tính quán 
tính của mắt. Tính chất này 
phụ thuộc vào c-ờng độ 
ánh sáng, b-ớc sóng kích 
thích, vào bản thân từng 
ng-ời và vào các điều kiện 
khác nhau. 
Quá trình bắt đầu và kết thúc cảm giác của mắt khi có xung độ sáng có thể đ-ợc biểu thị nh- 
sau: 
)1( 1max1

t
eBB
2
max2

tT
eBB
Trong đó: 
 Bmax: là độ chói của xung ánh sáng 
 1: thời gian tăng tr-ởng của mắt, đ-ợc xác định từ giá trị B = 0 đến B = 0,638 Bmax 
 2: thời gian giảm của mắt, đ-ợc xác định từ giá trị B = Bmax đến B = 0,368 Bmax 
 Trong những điều kiện bình th-ờng 1 khoảng 0,1 giây. Giá trị 2 lớn hơn 1 khoảng 
vài trục lần. 
 Tính chất quán tính của mắt giúp ta nhận biết đ-ợc ảnh của mục tiêu không bị lấp 
lánh (ảnh liên tục) với tần số lặp lại của xung nhất định. Tần số cực tiểu của xung ánh sáng 
mà ở đó đảm bảo ảnh khôi phục liên tục gọi là tần số tới hạn của sự lấp lánh. Trong truyền 
hình tần số tới hạn fth ≈ 50Hz. 
1.4. Biến đổi quang điện 
1.4.1. Hiệu ứng quang điện 
Các thiết bị biến đổi năng l-ợng ánh sáng của ảnh thành tín hiệu điện là thành phần 
cơ bản của hệ thống truyền hình. Quá trình hoạt động của các thiết bị này dựa trên cơ sở 
hiệu ứng quang điện 
Bmax = 1
0,638
0,368 t
1 2
Hình 1.7
: Xung độ sá ... rên xe truyền hình l-u động th-ờng có từ 3 - 4 camera. Các camera có thể đ-a cách xa 
xe từ 300 - 400 mét nhờ cáp truyền tín hiệu có chất l-ợng tốt. Máy phát đặt trên xe làm việc với 
b-ớc sóng từ 3 đến 15 cm, dùng an ten parabol có đặc tính ph-ơng h-ớng rất nhọn đảm bảo 
truyền tín hiệu truyền hình về trung tâm truyền hình cố định cách xa từ 25 - 50 Km mà công 
suất phát chỉ cần vài trăm milioát đến vài oát. Ph-ơng pháp điều chế th-ờng dùng là điều tần. 
Có thể truyền tín hiệu hình và tín hiệu tiếng kèm theo bằng nhiều cách khác nhau. 
 - Truyền bằng hai kênh cao tần dùng chung một anten với phân cực khác nhau (tín hiệu 
hình dùng phân cực ngang, tín hiệu tiếng dùng phân cực dọc). Cách này tránh đ-ợc hiện t-ợng 
xuyên nhiễu lẫn nhau giữa các tín hiệu mà không cần dùng đến các bộ lọc ngăn cách đặc biệt. 
 - Truyền bằng một kênh cao tần. Trong tr-ờng hợp này, tr-ớc tiên tín hiệu tiếng đ-ợc 
đem đến điều tần trên một sóng mang phụ sau đó sẽ cộng với tín hiệu hình rồi thực hiện điều 
tần một lần nữa vào sóng mang chính có tần số cao hơn. 
 - Truyền bằng hai kênh độc lập với hai anten riêng. 
 ở trung tâm tuyền hình, để nhận đ-ợc tín hiệu từ các xe l-u động hoặc các trạm truyền 
hình cố định phát về, các anten thu đ-ợc đặt trên cao và để thu đ-ợc tín hiệu từ tất cả các h-ớng 
cần 3 an ten parabol đặt cách nhau 1200 trong mặt phẳng ngang. Các an ten có thể điều chỉnh 
h-ớng từ xa để nhận đ-ợc tín hiệu tốt nhất. 
 Đi kèm với xe truyền hình l-u động còn có các thiết bị truyền hình sách tay. Thiết bị 
này rất nhỏ gọn có thể cầm trên tay, chúng có thể tạo đ-ợc các ch-ơng trình truyền hình tại 
những nơi mà xe truyền hình l-u động không vào đ-ợc. Thiết bị thu đặt trên xe l-u động sẽ 
nhận tín hiệu từ truyền hình sách tay sau đó tín hiệu này sẽ đ-ợc truyền về trung tâm truyền 
hình cố địng nhờ hệ thống viba gắn trên xe. Máy phát truyền hình sách tay có công suất phát 
khoảng 50 - 100 mW chạy pin hoặc ắcquy, dùng anten cần, cự ly tác dụng khoảng 200 - 300 m. 
5.1.2. Bộ phận xây dựng ch-ơng trình truyền hình 
 Đối với trung tâm truyền hình lớn, nơi có nhiều nguồn cung cấp tín hiệu truyền hình và 
xây dựng đồng thời nhiều ch-ơng trình truyền hình cho các máy phát khác nhau. Bộ phận xây 
dựng ch-ơng trình truyền hình có vai trò hết sức quan trọng , nó đảm bảo việc sử dụng hợp lý 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 112 
các nguồn tín hiệu truyền hình, chọn lọc chúng để xây dựng thành những ch-ơng t rình truyền 
hình theo những yêu cầu khác nhau. 
 Trên hình 5-3 cho ta sơ đồ khối của bộ phận xây dựng ch-ơng trình truyền hình. Chúng 
gồm có các thiết bị sau. 
 - Thiết bị chuyển mạch lối vào để chọn tín hiệu cần thiết cho khối xây dựng ch-ơng 
trình truyền hình. 
 - Bộ trộn tín hiệu: Để xây dựng ch-ơng trình truyền hình từ các tín hiệu của đ-ờng 
camera studio, camera phim, camera phát thanh viên, tín hiệu của máy phát ảnh thử, tín hiệu từ 
ngoài studio đ-a về ... 
 - Thiết bị tạo xung đồng bộ trung tâm dùng để cung cấp xung đồng bộ cho nhiều thiết bị 
khác nhau trong trung tâm truyền hình hoặc để điều khiển các khối đồng bộ nằm trong các hệ 
thống thiết bị studio. 
 - Các máy phát ảnh thử. 
 - Các bộ khuếch đại ổn định để khuếch đại tín hiệu truyền hình tr-ớc khi đ-a đến máy 
phát. 
 - Thiết bị chuyển đổi lối ra để phân phối ch-ơng trình truyền hình cho các máy phát. 
 - Các thiết bị chuyển mạch phụ để thực hiện chọn tín hiệu truyền hình cho khối kiểm tra 
kỹ thuật, cho các thiết bị ghi hình. 
 - Hệ thống điều khiển, hiển thị. Hệ thống này có thể đặt trong hoặc ngoài trung tâm 
dùng để điều khiển sự làm việc của các thiết bị trên, nó báo cho biết tín hiệu đ-ợc chọn để làm 
ch-ơng trình, hình thức trộn tín hiệu (từ từ hay tức khắc) ... 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 113 
Máy phát 
ảnh thử 
Thiết bị 
đồng bộ 
trung tâm 
Thiết bị 
thay thế 
xung đồng 
bộ 
Thiết bị 
chuyển mạch 
đầu vào 
Thiết bị chuyển 
mạch để kiểm 
tra kỹ thuật 
Thiết bị 
chuyển mạch 
cho ghi 
Bộ trộn 1 
Bộ trộn 2 
Bộ trộn 3 
Hệ thống điều 
khiển hiển thị 
KĐ ổn định 1 
KĐ ổn định 2 
KĐ ổn định 3 
Thiết bị 
chuyển mạch 
đầu ra 
Thiết bị 
chuyển mạch 
cho kiểm tra 
Đến khối thiết 
bị kiểm tra 
Đến các máy 
ghi hình 
Studio 
1 
Studio 
2 
Trạm TH 
 Ghi hình 
Đến các thiết bị 
đồng bộ khác 
Tín hiệu chuyển đến 
Ch-ơng trình TH 1 
 Ch-ơng trình TH 2 
Ch-ơng trình TH 3 
Máy phát 1 
 Máy phát 2 
 Ghi hình 
 Chuyển đến 
nơi khác 
Đến các 
Studio 
Hình 5-3: Bộ phận xây dựng ch-ơng trình truyền hình 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 114 
5.2. Các hệ thống truyền hình công nghiệp 
5.2.1. Nhiệm vụ, phân loại và đặc điểm 
 Truyền hình đại chúng (dân dụng, quảng bá) là ph-ơng tiện giáo dục, tuyên truyền, giải 
trí phục rộng rãi trong vùng lãnh thổ, một quốc gia hay nhiều quốc gia. Còn truyền hình công 
nghiệp cũng là một ph-ơng tiện giải quyết một vấn đề nào đó, phục vụ cho hoạt động nghiên 
cứu, sản xuất, giáo dục trong nền kinh tế quốc dân, cho an ninh quốc phòng. 
 Nh- vậy nếu xét về đối t-ợng phục vụ, mục đích phục vụ, phạm vi phục vụ thì truyền 
hình đại chúng và truyền hình công nghiệp có khác nhau. Song cả hai loại đều lấy truyền hình 
làm ph-ơng tiện nên chúng vẫn có cơ sở lý thuyết chung về truyền hình. Sự khác nhau có 
chăng chỉ ở cấu trúc sơ đồ khối (phát, thu, đ-ờng truyền, điều khiển). 
 Theo ph-ơng pháp sử dụng, truyền hình công nghiệp đ-ợc chia làm hai nhóm chính. 
 Nhóm 1: Mang bản chất của truyền hình, nghĩa là hệ thống thực hiện quan sát đ-ợc ảnh 
của mục tiêu. Các hệ thống thuộc nhóm này đang đ-ợc áp dụng rộng rãi vì nó cho phép quan 
sát đ-ợc mục tiêu mà bản thân con ng-ời không trực tiếp nhìn thấy đ-ợc (do nhiều nguyên 
nhan nh-: nhiệt độ, môi tr-ờng độc hại, không gian không cho phép) 
 Nhóm 2: Các hệ thống thực hiện việc phân tích tín hiệu thị tần, phản ánh thông tin về 
tính chất mục tiêu quan sát. Các mục tiêu quan sát qua hệ thống này có thể nhìn thấy hoặc 
không nhìn thấy đ-ợc. Điểm khác của nhóm này so với nhóm 1 là ở thiết bị cuối thực hiện xử 
lý thông tin các tín hiệu thị tần. Nói cách khác hệ thống truyền hình thuộc nhóm 2 là ph-ơng 
tiện của tự động hoá quá trình sản xuất, nghiên cứu. 
 Hoặc có thể phân loại hệ thống truyền hình công nghiệp theo các đặc tính kỹ thuật cơ 
bản của chúng. Theo đó có hệ thống truyền hình dùng quét tuyến tính (lần l-ợt hoặc xen dòng), 
quét xoắn ốc, quét hình sin. Tuy nhiên việc phân loại hệ thống truyền hình công nghiệp theo 
loại này chỉ mang tính chất t-ơng đối. Không có sự phân biệt rạch ròi giữa nhóm này, nhóm kia 
mà thực chất chúng có quan hệ t-ơng hỗ lẫn nhau. 
 Hệ thống truyền hình hiện đại có thể chia làm hai dạng: dạng hở và dạng kín. Truyền 
hình đại chúng thuộc nhóm hở, ở đó có một trung tâm phát và có rất nhiều máy thu (hình) 
nằm trong vùng thu. 
Trung 
tâm
phát
Máy thu
Vùng thu 
Hình 5-4: Diện tích phủ sóng của một trung tâm phát sóng 
 Để đảm bảo các máy trong phạm vi cần thiết có thể thu đ-ợc tín hiệu thì máy phát của 
trung tâm truyền hình phải có công suất lớn. Cũng nh- để đồng bộ cho việc quét ở máy thu, tại 
trung tâm truyền hình ngoài việc truyền tín hiệu ảnh còn phải truy ền các xung đồng bộ phức 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 115 
tạp. Vậy trong hệ thống hở trung tâm truyền hình điều khiển sự làm việc của tất cả các máy thu 
và máy thu là phần tử bị điều khiển. Có nghĩa là cấu tạo của máy thu sẽ rất đơn giản , còn sự 
phức tạp là ở phía phát. 
 Hệ thống mà mối liên hệ giữa thiết bị phát và thu có liên hệ chặt chẽ (bằng vô tuyến hay 
bằng cáp) gọi là hệ thống truyền hình kín hay hệ thống truyền hình hạn chế, cục bộ. Đặc tr-ng 
của hệ thống này là một máy phát làm việc với một vài máy thu hoặc ng-ợc lại (Hình 5 -5). 
 Hệ thống truyền hình công nghiệp phức tạp là tổng hợp của các hệ thống đơn iản trên. 
 Trong hệ thống truyền hình đại chúng, các ch-ơng trình truyền hình là muôn hình muôn 
vẻ rất phức tạp, đòi hỏi ở các trung tâm truyền hình phải có các thiết bị phù hợp. 
 Camera phát của hệ thống truyền hình công nghiệp dùng để quan sát một mục tiêu nhất 
định, điều kiện quan sát đơn giản, do đó hệ thống có thể đơn giản hơn. Mặt khác truyền hình 
công nghiệp là hệ thống kín, sự điều khiển đòi hỏi trọng l-ợng, kích th-ớc phải gọn nhẹ. Do 
vậy nhiệm vụ của máy thu sẽ phức tạp hơn. 
5.2.2. Sơ đồ khối 
 Theo sơ đồ chức năng hệ thống truyền hình công nghiệp có thể chia ra làm 4 nhóm cơ 
bản sau. 
 - Hệ thống với đầu phát phức tạp, là hệ thống mà phần lớn các khâu cơ bản tập trung ở 
phía phát. 
 - Hệ thống với đầu thu phức tạp, là hệ thống mà phần lớn các khâu cơ bả n tập trung ở 
phía thu. 
 - Hệ thống mà các khâu cơ bản phân bố tỉ lệ giữa đầu phát và đầu thu. 
 - Hệ thống mà phần lớn các khâu cơ bản đ-ợc tập trung ở các khối trung tâm: Hệ thống 
nhiều khâu. 
Camera 
phát 
Camera 
phát 
Camera 
phát 
Camera 
phát 
Máy thu 
Máy thu 
Máy thu 
Máy thu 
Hình 5-5 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 116 
a/ Hệ thống với đầu phát phức tạp, là hệ thống mà phần lớn các khâu cơ bản tập trung ở 
phía phát 
KĐ sơ 
bộ
Dao động 
CT, điều chế
D Đ 
đồng bộ
Quét
NguồnCamera
(Phát) Thu
Tách 
sóng
KĐ thị 
tần
Tách 
sóng 
đồng bộ
Quét
Nguồn
Hình 5-6 
 Hệ thống này có nh-ợc điểm sau. 
- Sử dụng và điều khiển phức tạp. 
- Tổn hao năng l-ợng điện ở camera phát lớn 
- Kích th-ớc và trọng l-ợng camera lớn 
- Giá thành hệ thống tăng. 
Hệ thống này đ-ợc áp dụng khi dùng một camera phát kết hợp với nhiều máy thu. 
b/ Hệ thống với đầu thu phức tạp, là hệ thống mà phần lớn các khâu cơ bản tập trung ở 
phía thu 
KĐ sơ 
bộ
Hình 
thành 
xung 
xoá
KĐ sơ 
bộ
Khối quét 
cho ống 
phát
Khối quét 
ống thu
Nguồn điều 
khiển
ThuCamera phát
Hình 5-6 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 117 
 Trong sơ đồ hình 5-6 không có khối tạo sóng đồng bộ, dòng quét cho ống phá t đ-ợc 
cung cấp từ thiết bị thu do công suất làm lệch của ống viđicôn nhỏ. 
 Để xoá tia quét ng-ợc của ống phát, các xung xoá cần có biên độ từ 10 đến 20V nên 
việc truyền dẫn qua cáp là khó khăn. Vì vậy ở camera phát cần có khối hình thành xung xoá. 
 Để truyền dòng quét tần số dòng dùng quét đồng trục nên sẽ phát sinh méo tín hiệu quét 
do đặc tính điện cảm của cáp. Do đó cần phải có sơ đồ hiệu ch ỉnh, cự ly liên lạc của hệ thống 
này khoảng 300 đến 500m và đ-ợc áp dụng rộng rãi. 
KĐ sơ 
bộ
Khối 
quét
KĐ sơ 
bộ
Dao động 
đồng bộ
Khối quét 
ống thu
Nguồn 50 Hz
Hình 5 - 7
KĐ xung 
xoá
Nguồn 
 Hệ thống truyền hình theo sơ đồ hình 5-7 là sự phân bố tỷ lệ giữa các khối ở đầu phát và 
đầu thu. Khối quét cho ống phát nằm trong camera phát, còn khối quét cho ống thu đ-ợc đặt 
rong bộ kiểm tra thị tần. Kích thích mạch quét đ-ợc thực hiện bởi các xung đ ồng bộ do bộ tạo 
sóng đồng bộ tạo nên và đ-ợc đặt trong thiết bị thu. Các xung đồng bộ này theo cáp đ-ợc đ-a 
đến camera phát. 
 Cự ly liên lạc bị hạn chế do sự độ lệch thời gian giữa các xung xoá cho ống thu và ống 
phát. Theo sơ đồ hình 5-7 có thể thấy rằng độ lệch thời gian này chính bằng thời gian đi và về. 
5.2.3. Phạm vi ứng dụng 
a/ ứng dụng trong truyền hình phục vụ sản xuất 
 Một trong những vấn đề quan trọng trong sự phát triển nền kinh tế quốc dân là tổ chức 
và điều phối các quá trình sản xuất. Để giải quyết vấn đề này ng-ời ta sử dụng các thiết bị 
thông tin khác nhau: thông tin thoại, số liệu, máy tính. Trong đó thông tin hình ảnh là một 
ph-ơng tiện có vai trò quan trọng đối với công tác tổ chức, quản lý sản xuất. Truyền hình công 
nghiệp đã đ-ợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong nền kinh tế quốc dân 
b/ Truyền hình phục vụ nghiên cứu khoa học 
 Yêu cầu nghiên cứu cần có thông tin dạng hình ảnh. Tuy nhiên nhiều khi không thể trực 
tiếp quan sát trực tiếp bằng mắt đ-ợc do đối t-ợng cần quan sát ở khoảng cách quá xa hoặc 
điều kiện môi tr-ờng quan sát không cho phép. Vì vậy cần có các dụng quang học để quan sát 
gián tiếp ảnh của mục tiêu nh- kính thiên văn, ống nhòm, chụp ảnh, truyền hình. 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 118 
 Sử dụng truyền hình để quan sát mục tiêu còn có một loạt -u điểm nh- có thể l-u trữ 
để phân tích, nghiên cứu, phóng to, thu nhỏ, quay nhanh, chậm. Các lĩnh vực nghiên cứu 
khoa học sử dụng truyền hình rất rộng rãi nh- kính hiển vi truyền hình, truyền hình thiên văn 
học, truyền hình vũ trụ. Sau đây ta xét một trong các hệ thống truyền hình trên, đó là kính 
hiển vi truyền hình. 
8 9
10
2
1
3
4
5
6
7
11
4
3
12 7
11
13
Hình 5-8: Kính hiển vi truyền hình
a/
b/
 a/ Với ph-ơng pháp tia sáng chạy; b/ Với camera phát 
 1. ống chiếu hình 2. Nguồn cao áp 
 3. Hệ thấu kính 4. Vật thể quan sát 
 5. Bộ nhân quang điện 6. Nguồn cho bộ nhân quang điện 
 7. KĐ tín hiệu thị tần 8. Tạo xung xoá 
 9. Tạo dao động 10. Tạo quét 
 11. ống thu hình 12. Camera phát 
 13. Nguồn sáng 
 Kính hiển vi truyền hình đ-ợc phát minh từ những năm 50 của thế kỷ 20, có thể làm 
việc ở dải sóng tử ngoại, hồng ngoại hoặc ánh sáng bình th-ờng. Nó đ-ợc ứng dụng trong sinh 
học, y học, vật lý... Nó cho phép quan sát vật thể với ánh sáng yếu, rất thích hợp trong nghiên 
cứu y hhọc, sinh học. Khi làm việc ở dải sóng hồng ngoại kính hiển vi truyền hình có độ ph ân 
giải lớn, nên có thể dùng để quan sát nghiên cứu cấu trúc kim loại và các chất không trong 
suốt (các chất không cho ánh sáng th-ơng đi qua). 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 119 
 Trong hình 5 - 8a ống chiếu hình tạo tia sáng đi qua hệ thấu kính chiếu lên vật thể quan 
sát. Tia sáng đi qua vật thể (nếu vật thể trong suốt) hoặc tia sáng phản xạ từ vật thể đi qua hệ 
thấu kính tới phôtô ca tốt của bộ nhân quang điện. Sơ đồ loại này có -u điểm: 
 - Tia sáng quét lần l-ợt lên vật thể cần quan sát, do vậy vật thể bị chiếu sáng ít hơn. Ưu 
điểm này là quan trọng khi nghiên vật thể khi không chịu đ-ợc ánh sáng mạnh chiếu vào nh- 
mô tế bào. 
 - Nếu dùng ống quét với ánh sáng màu hoặc dùng bộ lọc màu thì có thể nghiên cứu đ-ợc 
vật thể theo tính chất phổ của ánh sáng. 
 - Độ phân giải cao, tuyến tính 
 Trong sơ đồ hình 5 - 8b đơn giản hơn. Với ph-ơng án này, vật thể phải đ-ợc chiếu sáng 
toàn bộ, độ sáng cần tăng hơn so với ph-ơng án một cỡ 2 đến 3 lần. Đây cũng là nh-ợc điểm 
của của kính hiển vi truyền hình loại này, đăc biệt là thiết bị làm việc ở dải sóng t ử ngoại. 
Giáo trình môn học KTTH 
GV: Nguyễn Vũ Thắng 120 
Kết luận 
 Qua quá trình thực hiện biên soạn, với nguồn tài liệu tham khảo cùng với kinh nghiệm 
của bản thân, tác giả đã hoàn thành nội dung giáo trình đúng theo yêu cầu đặt ra. 
 Nội dung giáo trình chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu quá trình gia công, xử lý cũng nh- 
quá trình thu nhận tín hiệu truyền hình trong hệ thống truyền hình quảng bá mà n-ớc ta đang 
thực hiện. Tuy rằng đây chỉ đề cập tới hệ thống truyền hình t-ơng tự, tuy nhiên đã chứa đựng 
đầy đủ nội dung, quá trình phát triển từ các hệ thống truyền hình đen trắng lên hệ thống truyền 
hình màu; Cấu trúc các hệ thống thu, phát truyền hình  
 Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp trong khoa Điện -Điện tử T-ờng 
ĐHSPKT H-ng Yên đã tạo rất nhiều điều kiện để tác gải sớm hoàn thành cuốn tài liệu này. 
 H-ng yên, ngày 15 tháng 7 năm 2008 
 Tác giả