第四章-第二节-图像中频通道精讲

2图像中频通道 2 1图像中频通道的功用及性能要求 2 2图像中频通道的功能电路 2 3电视机图像中频通道实例 2 4图像中频通道常见故障分析 2 1图像中频通道的功用及性能要求 2 1 1图像中频通道的组成及作用 图2 1图像中频通道组成方框图 2 1 2图像中频通道的性能要求 1 足够的放大增益 图像中频通道的增益是由接收机的整机灵敏度和显像管对调制电压的要求决定的 一般要求显像管视频调制信号峰峰值为30 80V 其值与屏幕大小 偏转角度等有关 根据国际规定 乙级机的极限灵敏度在75 输入时应小于100 V 假设显像管调制电压的峰峰值为50V 则整机增益为50 100 V 5 105倍 即114dB左右 通常图像中频通道的增益占整机增益的60 它对整机灵敏度起决定性作用 一般一级中频放大器的增益为20 30dB 因此图像中频通道通常由三级或四级中频放大器组成 2 特殊的幅频特性 图2 2图像中频通道幅频特性 a 宽带型 b 窄带型 图2 3邻近频道频谱 3 工作稳定性要好 4 足够大的自动增益控制范围 由于天线上接收到的射频电视信号的强度要从几十 V到几十mV之间变化 对于变化如此大的信号 如果中放增益固定不变 就容易使晶体管放大器产生阻塞 或者中放末级由于信号过强而产生图像失真和同步信号受到压缩 从而影响电视机的正常工作 为此 必须设法使信号增强时 中放的增益也相应地自动下降 保持视频检波输出不变 这就是自动增益控制功能 为保证良好的信噪比和灵敏度的要求 通常自动增益作用于中放第一 二级及高放级 一般要求AGC的控制范围大于等于40dB 2 2图像中频通道的功能电路 2 2 1中频滤波器与中频放大器 1 中频滤波器 中频滤波器主要用来衰减本频道的伴音中频 31 5MHz 相邻低频道的伴音中频 39 5MHz 和相邻高频道的图像中频 30MHz 以便抑制它们对图像信号的干扰 电视机中常用的中频滤波器有两种电路形式 一种是由RLC网络组成的带通滤波器 另一种是由声表面波滤波器 SAWF 组成的带通滤波器 1 RLC带通滤波器 图2 4图像中频滤波电路 2 声表面波滤波器 SAWF 图5 5SAWF的原理示意图 图2 6SAWF实用电路 图2 7SAWF中频特性 2 中频放大器 图2 8单双调谐回路参差调谐方式 2 2 2视频检波与输出电路 1 视频检波器的作用及性能要求 对视频检波器的性能要求如下 检波失真要小 效率要高 频带要足够宽 滤波性能要好 输入阻抗要高 对中放的影响要小 检波输出电压的极性要正确 以保证最终加入显像管阴极的视频信号为负极性图像信号 2 视频检波器的电路形式 1 二极管包络检波器 图2 9二极管包络检波原理图 2 同步检波器 图2 10同步检波器方框图 设调幅波包络的低频调制信号是一个正弦波Ucos t 则调幅波信号可表示为 式中 U2为图像中频载波的幅度 0为中频角频率 m为调幅度 u2 t 经过限幅放大器后变为等幅波 此等幅波可表示为 u1 t U1cos 0t 设K为模拟乘法器的传输系数 则模拟乘法器的输出电压应为 典型的双平衡乘法检波器的技术指标为 在检波器的输入信号电平低到2mV时 检波器的微分增益为2dB 微分相位为10 可见检波器的线性特性良好 检波器的谐波辐射能量 比二极管检波器减小了约20dB 检波器的3dB处频宽可达6MHz 图5 11同步检波器 3 视频检波输出电路 图5 12预视放电路 a 典型预视放电路 b 等效的射极输出器 对视频信号 c 等效的共射极中放 对第二伴音中频 2 2 3自动增益控制 AGC 电路 1 概述 对AGC电路主要有下面几点要求 控制范围要宽 通常中放AGC控制范围为40dB 高放AGC控制范围为20dB 总控制范围为60dB 也就是说 当天线接收的高频输入信号电平由50 V 50mV范围内变化 变化60dB 时 检波器输出视频信号电平变化不超过1 5dB 图2 13AGC控制示意图 控制性能稳定 当AGC电路工作时 受控放大级对前后级影响要小 并不致影响通道的频率特性 AGC电压不能受图像信号内容变化的影响 AGC电路在温度变化和外来干扰下应能正常工作 控制速度应适当 应能跟上输入信号电平的变化 应有延迟控制特性 要求输入信号增强到大于灵敏度值后AGC才起控 首先 起控中放 这时高放仍处于最大增益状态 只有当中放AGC控制深度达30 40dB后 高放AGC才开始起控 高放起控过早会使输出信噪比降低 2 AGC控制控制的基本原理 1 AGC电路的组成 2 放大器增益控制方式 图2 15三极管增益衰减特性 3 AGC电路的型式及特点 AGC电路的任务是要获取一个随输入信号电平变化的直流电压 来控制中放和高放的增益 根据AGC电压的取得方式 可以分成三种 平均值式AGC电路 峰值式AGC电路和键控式AGC电路 平均值式AGC是将检波器输出信号的平均值作为AGC电压 显然 这时的AGC电压不只与接收信号强弱有关 而且还与图像内容有关 因而这种控制方式会使图像质量变差 一般不宜采用 键控式AGC是利用行扫描逆程脉冲作为键控 选通 脉冲 从全电视信号中取出同步脉冲 同步头 再对此同步脉冲进行峰值检波 取得AGC电压 此电压只反映输入信号强度 与图像内容无关 并且消除了逆程期间之外的干扰对AGC电压的影响 峰值式AGC是采用峰值检波器 检波输出的AGC电压仅反映输入信号的峰值 即同步头 而与图像内容无关 该电路对于幅度低于同步信号峰值的干扰脉冲 是有抑制能力的 但当有比同步脉冲幅度大的强干扰时 AGC电压将会反映出干扰峰值 使AGC工作不正常 因此必须在进行峰值检波之前 将强脉冲干扰消除 4 典型AGC电路分析 图2 16峰值式AGC电路 图2 17延迟式AGC特性曲线 5 2 4自动频率微调 AFT 电路 1 自动频率微调电路的组成 图5 18带有AFT电路的高频调谐器的组成 图2 19鉴频器的鉴频特性曲线 图2 20变容二极管的频率控制特性曲线 2 AFT电路的工作原理 经中频放大器输出的中频信号除送入视频检波器进行检波外 还送入鉴频器进行鉴频 鉴频器的作用是当本机振荡器由于某种原因引起本振频率产生一个正 fg频偏 即本振频率 fg fg 时 那么混频后得到的中频信号也将产生一个大小和方向相同的频偏 使中频信号变为fI fg 正是由于这个正的 fg存在 就使鉴频器输出一个正的直流电压Ve 我们称它为控制电压 这个直流控制电压经过直流放大器倒相放大后得到一个负向的直流电压VAFT 叠加在频率控制器上 即本振回路中变容二极管的负极 以增加本机振荡回路的等效电容值 使本振频率朝减少方向降低 这样经过AFT电路的反馈达到动态平衡后 最后使得本振频率保持在正常值 当图像中频低于38MHz时 则鉴频器输出将是一个负的直流控制电压Vc 此电压经直流倒相放大后 输出一个正向的AFT电压VAFT 这个电压送至 严格上说应是叠加在原直流分量上 高频头本振回路的变容二极管的负极上 使变容二极管容量减小 导致本振频率升高 直到回到正确频率值 当图像中频高于38MHz时 则AFT电路输出一个负向的AFT电压VAFT 使本振频率降低 从而导致高频头输出的图像中频降低 直至回到正确的图像中频38MHz为止 2 3电视机图像中频通道实例 2 3 1图像中放集成块TA7680AP简介 图2 21TA7680AP内部功能框图 表5 1TA7680AP各引出脚的功能 2 3 2图像中频通道实例 图2 22TA7680AP图像中频通道方框图 1 预中放及声表面波滤波器 预中放由三极管Q201组成 从高频调谐器输出的中频信号 IF 经电容C201耦合到预中放管Q201的基极进行预中放 该部分具体电路见附图二 Q201对图像中频信号放大20dB 以补偿声表面波滤波器的插入损耗 L202与Q201集电极的分布电容形成谐振电路 谐振于图像中频 以提高中频增益 从预中放输出的图像中频信号 经C203耦合到声表面被滤波器SF201的输入端 SF201是一个带通滤波器 可以一次性形成图像中放通常所需的幅频特性 由声表面波滤波器输出的中频信号 输入到TA7698AP IC201 的 脚 进行图像中频差分放大 2 图像中放及AGC电路 AGC电路由AGC检波 AGC放大组成 其工作过程是 由视频检波输出的视频信号 经视频放大后送入消噪电路 在抑制噪声后 有一路输出送到AGC检波电路 经AGC检波 输出AGC控制电压 它分为两路 一路送中放AGC放大电路 经放大后逐级控制三级中放的增益 另一路送高放AGC放大电路 经延迟调整 从TA7680AP的11脚输出高放AGC电压 送高频调谐器去控制高放管的增益 3 视频检波及视放电路 视频检波电路由TA7680AP内部的限幅放大器和同步检波器两部分组成 它的主要作用是从图像中频调幅信号中检出视频包络 即彩色全电视信号 FBAS 再利用检波电路的混频特性 产生6 5MHz第二伴音中频 视频检波电路输出的两个信号 即0 6MHz的图像信号和6 5MHz的第二伴音中频信号 经视频放大电路放大及射极跟随 从TA7680AP的15脚输出 TA7680AP的17 18脚外接的T204为图像中频谐振回路 15脚外接的L401 C416为检波后2倍中频残留分量的滤波网络 4 AFT电路 图2 23AFT电路方框图 5 电源供给电路 TA7680AP内部电路的工作电压由20脚供给 在12V直流电压供给电路中接有C219 C308和C322 它们用来消除供电电源内阻上的高 低频成分 避免由电源内阻耦合而可能产生的各种寄生振荡 12脚为图像中放部分的接地端 5 4图像中频通道常见故障分析 1 无图像 无伴音2 无图像 有伴音 声表面波滤波器SF201性能不良 使中放幅频特性偏移 图像信号被抑制衰减 T204失调或AGC失控 IC201的15脚或L401接触不良 形成轻微开路 这样在开路点相当于一只小电容 所以伴音信号可以通过 而图像信号 视频信号 被隔断 导致无图像有伴音 3 灵敏度低 预中放管Q201不良 使预中放级增益下降 而不能弥补声表面波滤波器的插入损耗 若预中放管Q201击穿时 预中放级还将起衰减作用 声表面波滤波器 SAWF 开路或不良 使信号衰减很大 6 5MHz陷波器CF401不良 对视频信号有严重的衰减 中频调谐回路T204失调 使中频特性曲线变化 导致信号衰减 同时有伴音干扰图像现象 预中放管Q201集电极电感L202或SAWF输出端所接电感L203开路 也会引起中放增益下降 同时还会出现图像模糊的现象 中频集成电路 IC201 性能变坏 导致中放增益衰减或伴有其它不良现象 故障检修方法与步骤 首先区分是高频头 还是中放电路故障 按前述方法鉴别和判断 试调RFAGC电位器R220 看故障是否消除 若调RFAGC故障不能消除 应查预中放电路的有关元件 不能解决问题时 再查声表面波滤波器是否良好 可用应急代用法进行 即用一只100pF电