Differenziale di Fase

Definizione

La Distorsione relativa al Differenziale di Fase, a volte indicata come “diff phase”, sarà presente se la Fase della Crominanza in un Segnale viene influenzato dal Livello nella Luminanza; tale Distorsione sarà il risultato dell’incapacità, da parte del Sistema, di elaborare uniformemente le Informazioni in Alta Frequenza relative alla Crominanza ai Differenti Livelli di Luminanza.

Il Valore della Distorsione, relativa al Differenziale di Fase, viene espressa in Gradi di Fase per il Subcarrier poiché, possono verificarsi Errori di Fase nel medesimo Segnale sia Positivi (Anticipo) che Negativi (Ritardo), sarà importante specificare quando: l’Errore di Fase fra Picco e Picco o la Deviazione Massima della Fase per il Livello di Blanking, viene utilizzato come Riferimento.

Nelle Varianti nello Standard PAL si fa spesso riferimento alle Misurazioni sulla Deviazione Differenziale di Picco nella Fase, dove 2 soli Valori, Deviazione di Picco Positiva nella Fase & Deviazione di Picco Negativa nella Fase, sono in genere utilizzati per descrivere la Distorsione relativa alla Fase di Subcarrier nel Livello di Blanking; solitamente solo il Valore Maggiore fra i 2 sarà preso in considerazione come un Singolo Picco.

Questa Distorsione, al fine di procedere alla sua valutazione, sarà Misurata con Diversi APL per individuarne l’Errore Massimo.

Effetti sull’Immagine

Siccome la quasi totalità dei Ricevitori PAL dispongono di un Decodificatore Interno per il Ritardo di Linea, il Valore relativo alla Distorsione Differenziale di Fase sarà Modificato impedendone l’immediata individuazione all’interno dell’Immagine.
Con tali Decodificatori verranno utilizzate soli le informazioni derivanti dalla Media Pesata fra 2 Linee Successive all’Interno del Quadro di conseguenza le Variazioni della Fase nella Crominanza saranno Cancellate impedendo lo scostamento della Tonalità dei Colori all’interno dell’Immagine; in tale Metodo di Conversione la Fase Differenziale viene quindi convertita in Livello Differenziale dove gli Errori di Livello influenzano solo minimamente l’Immagine.

Segnali di Test

Questa Distorsione viene comunemente misurata con un Segnale di Test costituito da una Crominanza con Fase Uniforme Fase sovrapposta a Differenti Livelli di Luminanza come Illustrato in Fig.63 dove dove vengono comunemente utilizzate una Scala Modulata (5 o 10 Gradini) o Scala a Rampa Modulato (solitamente utilizzata quando il Segnale attraversa Sistemi Digitali, Vedi Fig.).

Alcuni Generatori, come il Tektronix TSG-271, offrono un Segnale di Test a Rampa Modulata ad Alternanza di Fase come Illustrato in Modo Vettoriale in Fig.64. Questo Segnale può aiutare a rilevare le Distorsioni che colpiscono in Modo Diverso le Componenti U & V con maggiore probabilità quando il Segnale Demodulato, nelle sue Componenti U & V, viene fatto passare attraverso Canali di Elaborazione separati; in presenza di questo Segnale sarà necessario ripetere la Procedura di Misura, descritta nella successiva Sezione , per entrambi i Vettori del Segnale.

Metodi di Misura

in presenza di una Fase Differenziale, la Crominanza di Fase sarà differente in relazione a diversi Livelli di Luminanza nel Segnali di Test di conseguenza tale Fase Differenziale sarà facilmente misurabile, al termine della Demodulazione della Crominanza, utilizzando un normale Vectorscopio.
Sebbene un Normale Vectorscopio possa valutare un’ampia gamma di Distorsioni, i Modelli, come il Tektronix VM700A, equipaggiati con Speciali Opzioni, come il DIFF PHASE, sono necessari per garantire Misurazioni di Precisione.

Display sul Vectorscopio

In un Display del Vectorscopio, i Punti corrispondenti a vari Pacchetti relativi a Subcarrier saranno Distribuiti lungo la Circonferenza del Reticolo Circolare quando sarà applicato un Segnale con Fase Differenziale; in presenza di un Segnale a Rampa il Punto si allungherà lungo la Circonferenza.
Prima Procedere con le Operazioni di Misura, Impostare la Fase del Segnale sul Vettore relativo alla Posizione di Rifermento per la Fase ad Ore 9; utilizzando il Controllo Variabile di Livello sul Vectoscopio portare il Vettore del Segnale all’Esterno del Reticolo Circolare.

Generalmente Speciali Marker, collocati sul Lato Sinistro del Reticolo, consentono la Valutazione della Distorsione attraverso la lettura diretta della Deviazione di Fase fra Picco e Picco mostrata sul Reticolo del Vectorscopio.
I Valori di Picco Positivi & Negativi, solitamente non acquisibili sul Vectorscopio; saranno disponibili, qualora il Vettore del Segnale presenti un Valore, rispetto all’Asse, di 0 o 180 Gradi; in questo caso specifico sarà possibile allineare i Burst con +/- 135 Gradi rispetto ai Marker presenti sul Reticolo al fine di ottenere una valutazione approssimativa del Picco indicandone l’andamento: Negativo o Positivo, quando si estendono oltre l’Asse 0/180 Gradi.

Sweep R-Y Demodulato

Sebbene la maggior parte delle Distorsioni siano valutabili attraverso un Vectorscopio, in alcuni casi specifici, possono sussistere maggiori vantaggi nell’esaminare un Segnale Demodulato R-Y (V) in Dominio di Tensione rispetto al Tempo poiché, in un Vectorscopio, un Segnale R-Y (V) ponderato sarebbe sempre collocato sull’Asse Verticale come Illustrato in Fig.66.
Alla luce delle considerazioni espresse nel paragrafo precedente l’uso di un Monitor Waveform garantirebbe, oltre ad una Migliore Risoluzione nelle Operazioni di Misura, di correlare il Segnale R-Y Demodulato con il Segnale di Test Originale in Dominio Temporale grazie al Display Sweep; in questo modo sarà possibile valutare direttamente gli Effetti della Differenza di Fase al variare della Luminanza o all’interno di un Quadro.
I Metodo Migliore, al fine di effettuare una Misurazione Precisa sul Differenziale di Fase, consiste nel Valutare la Tensione, in relazione al Tempo, per un Segnale R-Y Demodulato; in questo modo le Distorsioni si manifesteranno come variazione di Inclinazione o Livello sulla Linea di Riferimento.

Sono disponibili 2 Differenti Tipi di Display per la Misurazione dei Segnali R-Y Demodulati indicati come:

1. Display a Singola Traccia;
2. Display a Doppia Traccia.

Come descritto nei Paragrafi successivi, diverse Tecniche di Misura saranno utilizzabili in combinazione con questi 2 Display; sul Tektronix 1781R, in Modalità MEASURE, entrambi le Tipologie saranno disponibili nel Menù DIFF PHASE selezionando Single/DOUBLE.

Metodo a Singola Traccia

Nel Metodo a Singola Traccia, le Distorsioni vengono valutate confrontando la Waveform R-Y attraverso una Scala Verticale Graduata. Per Procedere alla Misurazione, impostare sul Vectorscopio il Segnale Vettoriale di Riferimento nella Posizione di Fase a Ore 9 quindi utilizzando il Controllo Variabile del Livello portare il Segnale Vettoriale sul Bordo del Reticolo Circolare; prima di procedere con le successive operazioni verificare sul Tektronix 1781R che la Calibrazione nel Monitor Waveform sia impostata ad 1 Volt a Fondo Scala.

Sul Tektronix 1781R il Display R-Y sarà visualizzato sul Monitor Waveform; dove ogni Divisione Principale (100 mV) sulla Scala Verticale Graduata corrisponderà ad un Grado quando viene utilizzato in Modalità R-Y come Illustrato in Fig.67.
In questo tipo di configurazione sarà possibile determinare il Valore relativo al Differenziale di Fase fra Picco e Picco misurando la Deviazione Verticale Massima fra le 2 Parti del Segnale mentre per ottenere i Valori di Picco sarà necessario misurare la variazione di Livello Positiva & Negativa nel Segnale rispetto al Livello di Riferimento Blanking nel Subcarrier.

Metodo a Doppia Traccia

Il Metodo a Doppia Traccia consente di misurare con maggiore accuratezza l’Inclinazione in un Sweep a Singola Linea relativo ad un Segnale R-Y; a differenza del Metodo a Singola, sarà utilizzata la Variazione di Fase in combinazione con un Vectorscopio Calibrato per valutare la Distorsione.

Sul Tektronix 1781R, la Doppia Traccia sarà visualizzata anche sul Monitor Waveform combinando la Traccia Singola R-Y Non Invertita per la Metà delle Linee con l’altra Metà Invertita poiché le Variazioni di Fase influiscono sul Livello del Segnale R-Y, le Tracce Invertite & Non Invertite possono presentare uno spostamento verticale fra loro in relazione alla Fase.

In tale configurazione, al fine di procedere nelle Operazioni di Misura, sarà necessario introdurre una Variazione Calibrata di Fase agendo sul Controllo di Fase presente sul Vectorscope.
La tecnica alla base di questo Metodo comporta l'Annullamento del Livello di Blanking nel Segnale attraverso la combinazione di entrambe le Tracce: Invertite & Non Invertite di conseguenza il Valore relativo alla Variazione di Fase, necessario per sovrapporre le 2 Tracce nel Punto di Massimo Variazione sul Livello, corrisponderà alla Fase Differenziale.

Sul Tektronix 1781R, in Modalità DIFF PHASE, Selezionare DOUBLE per procedere alla Misurazione con il Metodo a Doppia Traccia; successivamente, agendo sul Phase Shifter, presente sul Vectorscopio, impostare il Segnale Vettoriale di Riferimento nella Posizione di Fase a Ore 9.
In entrambi gli Strumenti, Vectorscopio & Monitor Waveform, non sarà fondamentale in questa Modalità (Vedi Nota 18); in ogni caso sarà sembra buona norma portare il Segnale Vettoriale sul Bordo del Reticolo Circolare.

Nelle Operazione di Misura con Monitor Waveform, agendo sul Phase Shifter sovrapporre il Livello di Blanking relativo a Porzioni delle 2 Waveform quindi Premere REFerence SET per Impostare la Fase a 0,00 Gradi come Illustrati in Fig.68.

Successivamente utilizzando il Phase Shifter, sovrapporre la Waveform R-Y che si discosta maggiormente dal Livello di Blanking come Illustrato in Fig.69 in cui la Scala Graduata viene utilizzata per la Valutare la Distorsione nel Differenziale di Fase.
In questo caso specifico l’Errore di Fase sarà esclusivamente in un’unica Direzione di conseguenza i Valori di Picco & fra Picco e Picco saranno simili qualora i Segnali abbiano entrambi i Valori di Fase Positivi e Negativi poiché il segnale R-Y eccede in Positivo & Negativo il Blanking; ripetere il Processo di Misura per i Segnali con Valore Maggiore sia Positivi che Negativi.

La medesima Procedura descritta nei Paragrafi precedenti sarà applicabile anche quando verrà utilizzato un Vectoscopio di conseguenza procedere nel seguente Modo:

1. Impostare “Calibrated Phase” a Zero;
2. Usando i Goniometri A o B Annullare il Livello di Blanking;
3. Impostare “Calibrated Phase Shifter” per Annullare la Maggiore Variazione Fase;
4. Il Valore indicato sul Selettore “Calibrated Phase” corrisponderà alla Distorsione Differenziale di Fase.

Misura Automatica sul Tektronix VM700A

Con il Tektronix VM700A, al fine di effettuare una Misurazione Automatica per la Fase Differenziale, Selezionare DGDP in Modalità MEASURE; entrambi i Differenziali di Fase & Livello saranno visualizzati sullo Schermo, nel Grafico Inferiore sarà indicata il Differenziale di Fase.
Nel Tektronix VM700A entrambi i Parametri sono Misurabili in Modalità AUTO.

Note

18. Tektronix 1781R Waveform & Vectoscopio

In Modalità a Singola Traccia, il Vector Gain sarà Impostato in modo che il Segnale Vettoriale raggiunga il Reticolo Circolare; in queste condizioni, con Waveform Gaing in Posizione Calibred con Fondo Scala 1 Volt, il Reticolo sarà Calibrato ad un Grado per Divisione.

In Modalità a Doppia Traccia sarà possibile raggiungere una Maggiore Risoluzione poiché l’uso del Vectorscope Gain e/o Waveform Vertical Gain non influenzerà in alcun modo le Misure.

19. Filtro per la Riduzione del Rumore

Il Tektronix 1781R dispone di un Filtro Digitale per faciletare le Misure in Presenza di Rumore; Selezionare NOISE REDUCTION ON per attivare il Filtro
Il Filtro in questione sarà in grado di rimuovere dal Segnale circa 15 dB di Rumore senza alcuna Perdita in Larghezza di Banda o Risoluzione Verticale; questa modalità operativa sarà particolarmente utile per i VTR o nelle Misure sui Trasmettitori.