第2讲 实习电视原理.doc

第1讲 电子元器件 介绍电阻器、电容器、电感器件知识一电阻器 可分为固定电阻，可变电阻。特殊电阻。按电阻材料可分为碳膜、金属膜、线绕式。符号。1固定电阻 早期电阻为实心碳质电阻，石墨与粘土按一定比例混合烧结而成，稳定性差，噪声大， 温度系数大，基本上淘汰。（1）碳膜电阻 高温结晶碳沉积在陶瓷器骨架上而成。稳定性较高。噪声也较低。（2）金属膜电阻 合金材料蒸镀在陶瓷管上。噪声低、耐高温、体积小、稳定性好、精密度高。（3）线绕电阻 用高电阻率、低温度系数合金丝如锰铜、康铜丝绕制。稳定，耐热，误差小，功率大。2可变电阻 （1）电位器 改变滑动触头的位置，可改变电压、电位的高低。有碳膜、线绕（可旋转270角）多圈（可旋转10圈）等形式。应用：收音机调节音量大小。 （2） 可调电阻 有碳膜、实心、线绕等形式。一次性调整用。如在晶体管电路中调节工作电流，电视机中调节光栅幅度等。3特殊电阻 （1） 热敏电阻 NTC负向温度系数电阻，TR，用作温度补偿、测量、调节。PTC正向温度系数电阻，TR，用作保护、温度控制。用于电热器及彩色电视消磁。（2） 保险电阻 类似保险丝，电流过大或过热时，熔断。 温度保险电阻，温度过高时熔断，用于电热器。（3） 压敏电阻 电压超过一定值时，阻值变小，作过电压时保护电器设备。4电阻表示法 （1） 有效数字加倍数 有效数字2-3位。如203=20103 =20K 4501=450101 =4500 =4.5K；(2)直标法 直接在电阻上写上阻值和误差。（3）色标（环）法 普通电阻，四环；2位有效数字、1位倍率、1位误差；精密电阻，五环；3位有效数字、1位倍率，1位误差。有效数字表示：黑0，棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，7，灰8，白9。 误差表示： 棕 1%，红 2%，绿 0.5%，蓝 0.25%， 0.1%，金 5%，银 10%，无色 20%，倍率表示：黑白100 109，金色10-1 ，银色10-2 。例1：红红棕金：22*101 =2205%；例2：红红金金：22*10-1 =2.25%。例3：黄黑兰红绿：406*10210% =40.6K1%红2，黑0，橙=3，误差棕1%，于是，阻值2001000200K（误差1）4、电阻器阻值标示方法1）、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为20%。2）、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。 表示允许误差的文字符号 文字符号 D F G J K M 允许偏差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%3）、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。4）、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、无色-20%当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数，第四位为偏差。 当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘方数， 第五位为偏差。 是常用的电阻：这是音响用音量电位器：这是收音机用音量电位器，带开关：二电容器存储电荷。储能元件，（电阻为耗能元件），理论上不耗能。充电、放电现象。符号：1按形式分 固定电容器，可变电容器，半可变电容器2按介质可分有机介质：纸介、涤纶，聚苯乙烯，聚酯，无机介质：陶瓷，云母，玻璃，电解质：铝电解，钽电解（有极性）气体：空气，真空。1 用途云母、瓷介：耐高温，稳定性好，漏电小，用于高频；纸介：价低，损耗大，体积大，用于低频，工频；聚苯乙烯：漏电小，稳定、精度高，用于高频；涤纶：体积小，容量大，稳定，用于 路；电解电容：容量大，有极性，漏电大，作电源滤波用；可变电容：有空气介质，有机介质，单连、双连，用于电容量连续调节，如收音机调电台；半可变电容：介质有云母、陶瓷，微调电容量用；2 性质充、放电。对交流有阻碍作用。容抗Xc=1/2fC ,fXc;f =0, XC =；有“隔直，通交”作用，“通交”指Xc相对小。5应用 （1）偶合交流信号；（2）滤波：除去交流成分，或高频信号，如整流滤波、 波；（3）傍路作用；（滤波的另一种说法）（4）谐振：与电感构成LC谐振电路；（5）降压：用电器串一适当电容接电源，可降压；（6）延时控制：充放电需时间。“傍路”的意思是交流（或高频）成分从电容走“傍边一路”入地，有用成份直流或低频信号，提供给负载。（7）超级电容器：储存电能作为能源，上海实验用于电车。6 电容量的表示（1） 直接标注如：16V 220uF；620PF 200V;F=10-6F=1000nF,nF=10-9F =1000PF,PF=10-12F，微法、纳法、皮法。如3n3=3.31000=3300PF,3P3=3.3PF（2）数字法3位数字，前2位为有效数字，后1位为倍率。例：224=22104PF=220000PF=0.22F101=10101PF=100PF7主要参数（1）容量：（2）误差：00级1%；0级2%，级5%，级10%，级20%（3）工作电压（耐压）6.3V,16V,25V50V,100V,400V取击穿电压的一半，又分直流、交流耐压；正弦交流电压的峰值为有效值的1.41倍，如交流220V, 峰值达310V，电容耐压应为400VDC以上或250VAC上。DC直流，AC交流。1 常用电容的结构和特点常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。表1常用电容的结构和特点电容种类电 容 结 构 和 特 点实物图片铝电解电容它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。有正负极性，使用的时候，正负极不要接反。纸介电容用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。玻璃釉电容以玻璃釉作介质，具有瓷介电容器的优点，且体积更小，耐高温。陶瓷电容用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。薄膜电容结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。钽、铌电解电容它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。半可变电容也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。可变电容它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。2 主要性能指标标称容量和允许误差：电容器储存电荷的能力，常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。一般，电容器上都直接写出其容量，也有用数字来标志容量的，通常在容量小于10000pF的时候，用pF做单位，大于10000pF的时候，用uF做单位。为了简便起见，大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的，它的单位是pF，有小数点的，它的单位是uF。如有的电容上标有“332”（3300pF）三位有效数字，左起两位给出电容量的第一、二位数字，而第三位数字则表示在后加0的个数，单位是pF。额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V、1000V。表2 常用固定电容允许误差的等允许误差2%5% 10% 20% (+20% -30%) (+50% -20%) (+100%-10%) 级别02 表3 常用固定电容的标称容量系列电容类别允许误差容量范围标 称 容 量 系 列纸介电容、金属化纸介电容、纸膜复合介质电容、低频（有极性）有机薄膜介质电容5%10%20%100pF-1uF1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.81uF-100uF1 2 4 6 8 10 15 20 3050 60 80 100高频（无极性）有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容5%1pF-1uF1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.02.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.34.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.110%1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.73.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.220%1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8铝、钽、铌、钛电解电容10%20%+50/-20%+100/-10%1uF-1000000uF1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8(容量单位uF)绝缘电阻：由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上，电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻，大小是额定工作电压下的直流电压与通过电容的漏电流的比值。漏电电阻越小，漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。因此，漏电电阻越大越好。介质损耗：电容器在电场作用下消耗的能量，通常用损耗功率和电容器的无功功率之比，即损耗角的正切值表示。损耗角越大，电容器的损耗越大，损耗角大的电容不适于高频情况下工作。表4 常用电容的几项特性电容种类容量范围直流工作电压（ V）运用频率（MHz）准确度漏电电阻（M）中小型纸介电容470pF-0.22uF63-6308以下-5000金属壳密封纸介电容0.01uF-10uF250-1600直流，脉动直流-1000-5000中小型金属化纸介电容0.01uF-0.22uF160、250、4008以下-2000金属壳密封金属化纸介电容0.22uF-30uF160-1600直流，脉动电流-30-5000薄膜电容3pF-0.1uF63-500高频、低频-10000云母电容10pF-0.51uF100-700075-250以下02-10000瓷介电容1pF-0.1uF63-630低频、高频02-10000铝电解电容1uF-10000uF4-500直流，脉动直流钽、铌电解电容0.47uF-1000uF6.3-160直流，脉动直流瓷介微调电容2/7pF-7/25pF250-500高频1000-10000可变电容7pF-1100pF100以上低频，高频5003命名方法根据部颁标准（SJ-73）规定，电容器的命名由下列四部分组成：第一部分（主称）；第二部分：（材料）；第三部分（分类特征）；第四部分（序号）。它们的型号及意义见下表。第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示主称用字母表示材料用数字或字母表示特征序号符号意义符号意义符号意义C电容器CIOYVZJBFLSQHDAGNTME瓷介玻璃釉玻璃膜云母云母纸纸介金属化纸聚苯乙烯聚四氟乙烯涤纶聚碳酸酯漆膜纸膜复合铝电解钽电解金属电解铌电解钛电解压敏其他材料TWJXSDMYC铁电微调金属化小型独石低压密封高压穿心式包括：品种、尺寸、代号、温度特性、直流工作电压、标称值、允许误差、标准代号。表6第三部分是数字时所代表的意义：符号特征（型号的第三部分）的意义（数字）瓷介电容器去母电容器有机电容器电解电容器1圆片非密封箔式2管型非密封非密封箔式3迭片密封密封烧结粉液体4独石密封密封烧结粉固体5穿心穿心67无极性8高压高压高压9特殊特殊4选用常识电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中，电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候，还要注意正负极不要接反。 不同电路应该选用不同种类的电容。揩振回路可以选用云母、高频陶瓷电容，隔直流可以选用纸介、涤纶、云母、电解、陶瓷等电容，滤波可以选用电解电容，旁路可以选用涤纶、纸介、陶瓷、电解等电容。 电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象，并且核对它的电容值。安装的时候，要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到，以便核实。 三电感器1性质与作用绝缘导线绕制而成。储存磁场能量，储能元件，理论上不耗能，实际上导线有电阻。自感系数L（单位亨利）感抗XL=2fL,f, XL, f =0(直流) XL =0。“阻交通直”，阻高频，通低频。2分类按电感量变不变分：固定电感，L不变可变电感，L可变按有无铁（磁）心分：空芯电感，L小，线性，用于高频；磁芯电感。L大，非线性；低频用铁心，材料为硅钢片，导体；高频用磁芯，材料为铁氧体，（Fe2O3）,绝缘体。3主要参数（1）电感量L单位：H、mH、H 亨、毫亨、微亨。（2）品质因数QLC电路在谐振时，电感（电容）两端电压为电源（信号）电压的Q倍， Q=几十几百。4应用例子(1) 与电容器构成振荡电路，调谐电路，调谐频率。 (2)电视机中的偏转线圈；(3) 收音机中的天线线圈,收集电磁波，有方向性,可以排除干扰；(4) 滤波,整流后滤去分流成份,直流通过阻交通直或滤去高频,低频通过.。四、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。 2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下： 型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000电流（A） 均为1五、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型 号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V六、电感电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。 电感的基本单位为：亨（H） 换算单位有：1H=103mH=106uH。七、变容二极管变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差： （1） 发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。（2） 变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信 号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换 同型号的变容二极管。 是常用的整流二极管1N4001：这是数字电路中常用的1N4148：这是发光二极管：八、晶体三极管晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。 名称共发射极电路共集电极电路（射极输出器）共基极电路输入阻抗中（几百欧几千欧）大（几十千欧以上）小（几欧几十欧）输出阻抗中（几千欧几十千欧）小（几欧几十欧）大（几十千欧几百千欧）电压放大倍数大小（小于1并接近于1）大电流放大倍数大（几十）大（几十）小（小于1并接近于1）功率放大倍数大（约3040分贝）小（约10分贝）中（约1520分贝）频率特性高频差好好续表应用 多级放大器中间级，低频放大 输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路3、在线工作测量在实际维修中，三极管都已经安装在线路板上，要每只拆下来测量实在是一件麻烦事，并且很容易损坏电路板，根据实际维修，本人总结出一种在电路上带电测量三极管工作状态来判断故障所在的方法，供大家参考：类别故障发生部位测试要点e-b极开路Ved1vVed=V+e-b极短路Veb=0vVcd=0v Vbd升高Re开路Ved=0vRb2开路Vbd=Ved=V+Rb2短路Ved约为0.7VRb1增值很多，开路Vec1v Ved=0vVcd=V+b-e极短路Vce约为V+ Vbe=0vVcd约为0vc-b极开路Vce=V+ Vbe=0.7vVed=0vc-b极短路Vcb=0v Vbe=0.7vVcd=0v九、集成电路 这里有些集成电路的样子：标准的双列直插集成电路：标准的单列直插集成电路： 软包封集成电路： 功率类集成电路： 这里是几张语音IC的图片：这是经典的KD9300门铃音乐芯片：这是“请注意倒车”的语言片： 这是能够驱动十二个LED闪光的芯片这是软包封的ISD1420芯片： 数字集成电路：这里是TC4066（电子模拟开关） 的外形图： 第八讲 电视与电视机（上）从机械电视到电子电视。从黑白电视到彩色电视。从个体接收到公共天线接收从无线传输到有线电视、卫星电视。从模拟电视到数字电视。联合国世界电视日，每年的11月21日。电视技术的定义：用电的方法连续地、及时地传送活动、景物的影像的技术。它与无线电传真有区别，也有联系。传真是传送固定的图象或文字。一、电视的发展历史1、 萌芽时期19世纪后期，用电传送图象的思想已萌芽，分为以下几步：（1）把图象分解为尽可能小的“象单元”象素；（2）把象素转换成“电信号”；（3）把电信号传送到远处；（4）用接收装置把电信号还原成象素；（5）把象素重新组装为图象。现在电视的发送与接收，大体上也是按这个思路。图象还原要求及时、准确、不失真。有两类方案：（1）大量象素同时送出去（在现代计算机技术里就有这种技术，称为并行方式）。难度大，不易实现，已被淘汰。（2）像素逐个以串联方式传送出去（串行方式在现代计算机技术里也有这种技术，如USB接口、网络接口）。此法有可行行。历史上有机械式和电子式两个阶段。法列克提出电视概念。1900年，英国的康斯坦丁帕斯基正式提出“television”一词，“tele”远处，“vision”看得见的东西。1873年，麦尔兰史密斯发现光电现象。以后有了光电管，可把光转变为光信号。1883年圣诞节，波兰大学生保尔尼普科夫（23岁，一说是俄籍德国人），提出串联图象传输法尼普科夫圆盘。把图象分解为象素并传输。1884年申请了世界上第一个机械式电视专利。不过，只是一个设计，未做出模型来演示。专利描述了三个基本要素：1、把图象分解为象素，逐个传输；2、传输时逐行进行；3、用画面传送运动过程时，许多画面快速逐一出现，但人察觉不出来，仍认为画面是融合为一的。这些奠定了电视的基本原理的基础。但由于光电管信号太弱，当时又无电子管放大器，所以不可行。直到1907年，有放大管后才被证明可行。1900年，在巴黎举行的世界博览会上第一次使用了电视这个词。最初的电视装置里使用了一种所谓尼普科夫圆盘，这种圆盘也是视错觉在技术上的一种有趣的应用。图292是一块厚实的圆盘，在它的边缘附近钻有12个小孔，直径都是2毫米。这些小孔是均匀地沿着一条螺旋线排列着的，每一个比相邻的一个离盘的中心近一个孔的地位。这样的圆盘看上去好像没有什么特别。可是你如果把它装在转轴上，并且在它前面安一个小窗，后面放一张同小窗同样大小的画片（图293）。让圆盘迅速地旋转起来，那时候就会产生一种意外的现象：在圆盘不动的时候那张藏在后面的画片，在圆盘转动的时候可以在小窗前面看得非常清楚。如果使圆盘的转动变慢，那张画片也就模糊起来；到最后，圆盘完全不转了，整个画片也就看不见了。这时候，你只能看到那两毫米大小的小孔允许你看到的那一点画面。让我们来研究一下这圆盘为什么会有这种稀奇的效用。我们使圆盘慢慢地转，同时通过小富细看每一个小孔逐一经过小窗时候的情况。离中心最远的小孔所走的路线离小窗的上部边缘最近。如果这个运动非常快，这个小孔就能使我们看到画片最接近上部边缘的整条画面。第二个小孔比第一个低，它迅速地通过小窗的时候，能使我们看到同第一条画面相连接的第H条画面（图294）。第三个小孔使我们看到第三条画面，等等。在圆盘转得足够快的时候，我们因此就能看到整幅画面，就好像我们对着小窗在圆盘上开了一个同样大小的洞一样。2、 机械电视显示屏光圆盘（同步旋转）图片光电管灯公认第一台机械式电视机是英国的约翰贝尔德（又译贝尔纳，18881946）于1924年发明的。采用两个尼普科夫圆盘，一个用于传送图象扫描，一个用于还原图象。两个圆盘同步旋转，距离4英尺，图象大小为21（英寸，约为2.54cm）,30行扫描线。传送一个“十”字剪影像。发送是图像分解成象素，接收是组合还原成图象，二者转速要一致，相位也要一致，即同步，还原的图象不错乱。同步是电视技术的重要概念。几乎就在同时，德国科学家卡罗鲁斯也在电视研制方面做出了令人瞩目的成就。1942年，卡罗鲁斯小组(包括两名科学家，一名机械师和一名木工)，造出一台设备。这台设备用两个直径为 1米的尼普可夫圆盘作为发射和接收信号的两端，每个圆盘上有48个1.5毫米的小孔，能够扫描 48行，用一个同步马达把两个圆盘连接起来，每秒钟同步转动10幅画面，图像投射到另一台接收机上。他们称这台机器为大电视。这台大电视的效果比贝尔德的电视要清晰许多。机械电视原理图机械式分辩率太低，只有几十行，太粗糙。若要增加象素，必须增加扫描行数，增加圆盘直径、孔数，孔数越多，孔越小象素越多，但光线越弱，且圆盘转速要大大加快。实际上不可行。 3电子式电视光电摄像管1897年，德国的物理学家布劳恩发明了一种带荧光屏的阴极射线管。当电子束撞击时，荧光屏上会发出亮光。当时布劳恩的助手曾提出用这种管子做电视的接收管，固执的布劳恩却认为这是不可能的。1906年德国制造的第一台电子电视图像接收机。1923-1928年，美国的V.沃里金发明了光电摄像管，从此电子扫描取代了机械扫描。靶T上涂一层铯、微粒涂层，对光敏感，受光照时涂层发射电子。管中的电子枪发出很细的电子束，自左向右，自上而下地打在靶上。当电子束打在靶面某一点上时，若该点亮度为0（即为暗），则靶的电导为0（电阻很大）。若该点亮度较亮，电导较大（电阻很小）。物体投影到靶上各点的亮度是不同的，电子束在靶面扫描时，各点的电导不断变化，电流不断变化，在R上产生的电信号反映了亮度的变化，即图象各点的变化。接收装置应用了1897德布劳恩发明的阴极射线管（CRT）再现图像。管里也有电子枪，发出电子束，电子束同样在涂有荧光粉的屏上自左至右、自上而下地移动。电子束的强弱受电视图象信号所控制。荧光粉发光强度与电子束强度成正比，即还原出图象。称为显象管。摄像管与显象管的扫描必须同步，才能正确还原图象。 光电摄像管 4电视广播兴起30年代，英、德试播过机械式电视。1935，德每周三晚播放电视节目。“公共电视室”。1936，英国广播公司播放歌舞节目。1936，德国转播柏林奥运会。1937，第一次直播英王加冕仪式。1938，苏联开始电视转播。1939，美国开始电视转播。二战前各国电视扫描标准互不相同，英405行，苏343行，美441行后改为525行（沿用至今）。二战爆发，电视技术研究全停（美国除外）。研究者转搞雷达。战后恢复，19491951，美国电视机从一百万増至一千万台，电视台数百家。1948年，英国生产电视十万台。战后，欧洲统一电视扫描行数（除英、法外）为625行，英仍为405行，法819行。1949年，美国一千万人看杜鲁门总统就职的电视转播。 5彩色电视的出现19世纪末，发现三基色原理，红、绿、蓝合成绝大多数彩色光。1928，英国用尼普科夫圆盘加上滤色镜，进行彩电试验。1930，美国也试验机械直播式彩色电视。1940，美国戈德马克发明第一台NTSC制式电子扫描彩色电视机。1946，美国无线电公司试验第一部全电子管彩色电视机。荧光屏15*20。实用彩色显象管诞生荫罩式彩色显象管。英国提出PAL制(逐行例检正交平衡调幅制)，法、德采用SECAM制（调频制）。美国为NTSC制，成为彩电三大制式。PAL制用的国家最多，中国也用PAL制。1955，全世界有电视机5-6千万台（黑白）。1958，中国北京、上海建立电视台，生产第一批北京牌电视机，天津无线电厂出品。35cm（14英寸）。20年后才开始普及发展。80年代彩色电视，90年代有线电视、卫星电视。1953，美试播NTSC制彩色电视。1954，试生产彩色显象管，1961年开始大发展。至1967年，全部节目均为彩色。欧洲1967年开始播送彩电节目。中国于1977年播送彩色节目。1970年全球彩电超过5千万台。1968，第一次用彩电向全球转播墨西哥奥运会。1969，阿波罗十号从月球传来醒目的彩电信号，全球观众达7亿人。 6卫星电视60年代。天线为视距，传播几十公里，中继站连成网络。微波中继。36000公里高度同步卫星，建中继站，三个卫星可覆盖全球。1/8秒传至卫星，经放大后再传向地面，来回1/4秒（接收同一节目如：中央新闻联播、各省市台联播，听起来有时间差，即此1/4秒）。1964，卫星转播东京奥运会。这年成立国际通信组织。 7公用天线电视城市里电视增多，无线林立，有碍观瞻，不安全，且不易解决重影问题。电视信号直接传到天线，经过建筑、山坡、地面反射到达天线，后者路程长，稍后到达，这个时间差在显示上形成重影，常有多个重影。80年代兴起公用天线系统。一幢楼或小区公用一接收天线。每一台电视节目配一台转播设备，用闭路方式送至各户。各户不用自装天线。提高了接收质量。 8有线电视90年代中开始，从电视台到用户全闭路，中间设有放大器，各台信号基本均衡。效果比公共天线更好。增加了频道数。原来56频道，1213频道中的频率是其它无线电通信、广播等用的。有线电视可利用。称为增补频道，有37个。邻频传输技术，无线发射传送要间隔一个频道，如1、3、5，6、8、10、12，相邻的不用，防干扰。用有线电视则每个频道皆能利用。 9数字电视20世纪末至21世纪。原为模拟电视。所谓“模拟”，是指采用的电路是模拟电子技术类的，其信号电量是连续变化的。如一个信号的变化范围是05V，即可以是这个范围内任一电压，无数个状态。所谓“数字”，是指采用的电路是数字电路的，其信号电量是不连续变化的。它只有两个状态：高电压、低电压；开关通、开关断，等等。如00.4V均为低电压，以“0”表示；45V为高电压，以“1”表示。数字电路只有两个数“1”和“0”。与计算机技术相联系，处理起来比模拟电路更可靠，抗干扰性强。模拟电视：发送和接收均为模拟方式。发送端：摄像装置把景物的亮度和色彩变为连续变化的电信号，加以传送（无线、有线方式）。接收端：信号被电视机接收处理后，送到显象管，按彩色电信号的变化，转为强弱不同、位置不同的电子束，打到荧光屏上，再现景物的亮度、彩色。清晰度不够高，易受干扰。数字电视：节目的采集、制作、编辑、播出、传输、接收的全过程都采用数字处理技术。频道增加，最多达500套节目；清晰度更高，普通电视机可达到DVD水平，音质更好；功能强大，视频点播，资讯服务，互动业务，上网；多次处理转发不影响信号质量，模拟信号转一次即有损失、衰减。我国将在2015年全数字化，美国为2007年。现用机顶盒把数字信号转为模拟信号，在模拟电视机上收看，质量好于模拟。目前尚无全数字化电视机上市。“数码电视”非真正数字电视，而是在模拟电视中采用一些数字处理技术，去除一些干扰，性能有所提高，感觉上比模拟好一些，无本质提高。二、黑白电视原理简介 基本原理（一） 像素及光电信号一副图象分解为数十万个微小区域，每个区域亮度基本一致，用一个点表示，则有几十万个点，即象素。其明暗程度可被摄像机中的光电转换器转换成一定强弱的电信号，几十万个象素则有几十万个电信号。（二） 行场扫描原理摄像机的电子枪发出电子束，自上而下、自左而右打在靶（银、铯涂层）上。若该点暗，则靶上的电阻大；若该点亮，则靶上的电阻小。景物经透镜投影到靶上，各点亮暗不同，扫描时，靶各点呈现的电阻不同，在电阻R上产生的电流不同，其两端电压变化即反映了图象各点的亮暗，即亮度转为了电信号。摄像管示意图见前。代表图象亮度的电信号被电视机接收，处理送到显象管，还原成图象。显象管中有一电子枪，它产生的电子束与摄像管中的电子束同样地在涂有荧光粉的屏上自上而下、自左而右移动，其强弱受电视信号所控制，荧光粉发出与电子束强度成正比的亮度，即显示出图象。如在一秒内拍下25（30）画面，连续传送、接收，则可显示出活动图象。与看电影一样，人眼有视觉暂留现象。实际上任一瞬间只有一点亮。一副图象称为一帧。电子束自左向右移动叫行扫描；自上而下移动叫场扫描。我国电视一副图象含625行。行扫描有两种方式：隔行与逐行。 （三） 隔行扫描一帧分为两场，第一场扫第1、3、5奇数行，第二场扫第2、4、6偶数行。两场拚成一帧。一秒50场，即场频为50HZ；一秒内行数为6252515625，即行频为15625HZ。奇数场偶数场一幀完整的图像625625 同步概念。显象管内电子束必须与摄像管内电子束同时进行同一行、同时进行同一场的扫描，才能稳定、正确地接收、还原图象，即扫描的点要一一对应。分别称为行同步和场同步。机械式电视靠圆盘同速同步转动。电子电视必须有相应的同步信号。隔行扫描示意图（四） 显象管组成：电子枪、壳、荧光屏1电子枪灯级：用6.3V电压通入灯丝，加热阴极；栅极：靠近阴极，控制电子束的强弱。栅极电位比阴极电位越低，电子束越弱，打到屏上越暗;加速级：加100400V电压，提高电子束的速度;聚焦级：“电子透镜”，使电子束打到屏上的点越小越好，越清晰，0400V；高压级：与管内石墨层、蒸铝膜相连，加一万伏高压，吸引电子束，使之高速轰击荧光屏，速度可达600Km/S. 2荧光屏内涂荧光物质，在电子束轰击下发光。电子束越强，发光亮度越高。高压级电压越高，亮度越高；反之，亮度越暗。电子束打在屏上的位置由偏转磁场控制。偏转磁场由偏转线圈产生。控制水平方向（行）扫描的叫行偏转线圈。控制垂直（场）扫描的叫场偏转线圈。控制行偏转线圈的扫描频率是15625HZ，则每行扫描的时间是1/1562564us。正程扫描52S，回程（从右向左）12S。控制场偏转线圈的扫描频率是50HZ，每场扫描的时间是1/5020ms。（五） 电视传送图象举例如图，欲传一个“中”字，“中”字为黑（暗），其余部分为白（亮）。设分为9行扫描，象素共129108个。电子束对准画面从左上方起，先扫第一行：1a、1b、1c1l；然后电子束回到第二行，扫2a、2b、2c2l，一直到扫最后一行的9l。设“中”字有笔划处（黑）为摄像管处理输出后的信号，电压较高；无信号处（白）对应输出电压信号较低。那么，各行信号的波形如图所示。1、2、7、8、9行的信号3、6行的信号4、5行的信号 信号处理后传到显象管阴极，电压高使电子束弱，打到荧光屏上亮度暗（事实上电压足够高的话，电子束打不到屏），电压低使电子束强，打到屏上亮度亮。又使显象与摄像过程中电子束的运动规律完全相同（即同步），即可在显象管屏上显示完全一致的“中”字。我国电视信号的现行标准：隔行扫描，每帧625行；帧频25Hz，周期40ms；一帧分为两场，场扫描频率（场频）50Hz，周期20ms;行扫描频率（行频）15625Hz，周期64ms。（六）逐行扫描： 电子束一行接一行扫描。优点是清晰度高，减少闪频。缺点是电视信号占用的频带宽。对电视机电路要求高。使用50Hz逐行扫描，行频为15625Hz的2倍，即现有的2个频道只能传送一个电视信号。 现在有的电视机有“逐行扫描”功能。它接收的电视信号仍是隔行送过来的。利用计算机技术进行数字化处理，储存起来，再按逐行方式扫描。这样对接收性能有一定的提高，但信号本质上还是隔行的，其效果是有限的，不是真正的逐行。（七）全电视信号电视信号发送端发送的黑白全电视信号有哪些成分？如前述（1）有反映图像各像素亮暗的图像信号，电压越高，图像越暗，反之越亮。（2）为使接收端图像能同步显现，要传送一个同步信号使发送、接收“步调一致”，正确还原图像。同步信号又分为行同步与场同步信号。接收机有一个行振荡电路产生15625Hz的行频，但与发送端的行频的频率相位不可能完全一致，要靠行同步信号对接收端的行频时时进行“校正”。（3）电子束从左向右扫描，显示一行图像，回头再扫下一行，它从右到左，要迅速且不能留下“痕迹”，也就是电子束回扫时要“隐蔽”，即“消隐”，这就要有一个“行消隐”信号。同样常会扫时也要有一个场消隐信号。 行正程扫描 行回扫线 全电视信号一个行周期为64ms，其中正程（传送图像内容的）占52ms，行同步、行笑吟利用其回程占12ms。回扫也称“逆程”。场消隐信号位于每场信号的末尾，占用25行的时间，即1600s,故有效的行扫描（即有图像内容的）为625-2*25=575行。奇、偶数场各用去25行。行同步信号幅度为100%。黑色电平（全暗）为75%，白（全亮）电平为12.5%。中间为不同亮度的灰色。行不同步时为产生黑色（粗）斜纹，无图像。场不同步时，图像上下翻滚。 正常图像 场不同步 行不同步 （八）电视信号的发送电视信号的频率范围是0（直流）6MHZ。低频成分反映图像的背景，高频成分体现图像的细节。左右相邻的两个像素一黑一白，其图像信号