La ganancia diferencial es un tipo de distorsión de linealidad que afecta la amplificación y transmisión de señales analógicas . Puede afectar visiblemente la saturación del color en la transmisión de TV analógica .
La señal de vídeo en color compuesto (CCVS) consta de tres términos:
Los dos primeros términos se denominan habitualmente señal de vídeo compuesta (CVS).
La técnica de modulación de la subportadora de color es la modulación de amplitud en cuadratura (QUAM) tanto en sistemas PAL como NTSC . La amplitud de la señal de color representa la saturación ( pureza ) en ambos sistemas. Por otro lado, el nivel de la CVS representa el brillo. Por lo tanto, para reproducir la visión original en el receptor, la relación entre estas dos piezas de información debe mantenerse constante en el receptor.
Los principales pasos de la señal visual desde la escena hasta la pantalla del receptor (para transmisión terrestre) son los siguientes:
En la transmisión por cable y por satélite, algunos de los equipos mencionados anteriormente pueden ser reemplazados por otros equipos.
Todos los circuitos anteriores incluyen dispositivos de circuito activo. Estos dispositivos son solo dispositivos aproximadamente lineales. En particular, el factor de amplificación no es constante para todos los niveles. El factor de amplificación puede disminuir o aumentar a medida que aumenta el nivel de entrada. Esto se conoce como no linealidad de ganancia . En las especificaciones del sistema, la no linealidad en porcentaje casi siempre se especifica. Debe estar por debajo de un nivel tolerable según la sensibilidad requerida del sistema.
La ganancia diferencial es un caso especial de no linealidad de ganancia. Sea CCVS representado por
La salida de un amplificador ideal con el factor de amplificación de A es;
Sin embargo, en la práctica este objetivo casi nunca se alcanza. El factor de amplificación de la señal de color siempre es ligeramente diferente al del CVS (la señal de color se superpone al CVS).
Cualquier color puede describirse totalmente mediante luminancia, saturación y tono. Cuando la ganancia de la señal de color reproducida es menor que la de luminancia, los colores percibidos son más pálidos que los originales. Por el contrario, cuando la ganancia de la señal de color reproducida es mayor que la de luminancia, los colores percibidos son demasiado fuertes.
Para medir el porcentaje de ganancia diferencial, se utiliza la señal de diente de sierra estándar con portadora de color superpuesta (4,43 MHz en PAL y 3,58 MHz en NTSC). El diente de sierra representa la CVS con todos los niveles posibles entre 0,3 V y 1 V. Las formas de onda se muestran en el marco de la imagen adjunta. La figura superior muestra la entrada. Observe que la amplitud de la señal de color superpuesta es constante. La figura del medio muestra la salida distorsionada. En este ejemplo, se ha atenuado la señal de color superpuesta a una señal de luminancia de alto nivel. La figura inferior muestra la misma forma de onda después de pasar por un filtro de paso alto para facilitar la medición. (La CVS se filtra dejando solo la señal de color).
Según las normas europeas, la DG debería ser inferior al 10%.
La DG es un problema tanto en NTSC como en PAL. Pero PAL (fase alternada a velocidad de línea) es más sensible a este tipo de distorsión. PAL promedia las diferencias de fase de la señal de color en dos líneas consecutivas. [1]
Sea el desfase:
De esta forma, las diferencias de fase entre dos líneas consecutivas (la llamada fase diferencial ) se convierten en distorsiones de ganancia diferencial (el tono se conserva a riesgo de reducir la saturación).
Por ejemplo, una fase diferencial de 10° introduce una pérdida de ganancia adicional del 2%.
