黑白电视机原理与电路分析

1、航空显示技术航空装备工程系航空装备工程系机载教研室机载教研室李铁钢李铁钢Email：LTGTel：547359011电视广播过程分析电视广播过程分析 教学目标：能看懂（解释说明）教学目标：能看懂（解释说明）电视广播电视广播方框流程，会画波形，会扫描分析；方框流程，会画波形，会扫描分析；初步理解掌握初步理解掌握扫描扫描摄（显）像基本组成和基本工作原理。摄（显）像基本组成和基本工作原理。教学过程：复习上次课，引入本次课内容；教学过程：复习上次课，引入本次课内容；主要内容：主要内容：任务任务1：电视广播过程框图观察讨论分析：电视广播过程框图观察讨论分析 图象传送的关键？（与声音广播传送比较！）图象传

2、送的关键？（与声音广播传送比较！） 图象转换知识：像素？分解？图象转换知识：像素？分解？视敏角？视敏角？合成？（看图片，联系实际说明）合成？（看图片，联系实际说明） 顺序转换的实现顺序转换的实现扫描分解合成（类似看书，演示说明）扫描分解合成（类似看书，演示说明） 扫描转换？扫描转换？逐行扫描？（看图片，联系实际说明）逐行扫描？（看图片，联系实际说明）任务任务2：扫描：扫描摄像摄像框图观察讨论分析框图观察讨论分析重点重点任务任务3：扫描：扫描显像显像框图观察讨论分析框图观察讨论分析点评及小结点评及小结作业布置2第一章第一章 电视基础知识电视基础知识3电视广播分开路（无线）与闭路（有线）。电视广播

3、分开路（无线）与闭路（有线）。开路系统即无线电视广播系统，类似语音广插系统开路系统即无线电视广播系统，类似语音广插系统 ，除，除传送伴音传送伴音信号外、还要传送图像信号，其原理框图如图：信号外、还要传送图像信号，其原理框图如图：关键：图像光信号关键：图像光信号 电信号电信号电视传像的基本过程 411图象的概念图象的概念5 1像素像素 一幅平面图像，根据人眼对细节分辨力有限的视觉持性，总一幅平面图像，根据人眼对细节分辨力有限的视觉持性，总可以看成是由许许多多的可以看成是由许许多多的小单元光点小单元光点组成组成称为称为像素像素。 像素越小，单位面积上的像素数目就越多像素越小，单位面积上的像素数目就

4、越多图像就越清晰。图像就越清晰。 电视系统传送的是活电视系统传送的是活动图像，动图像， 像素的亮度即随空间像素的亮度即随空间又随时间不断地变化。又随时间不断地变化。 像素亮度既是空间（二维）函数，同时又是时间函数。像素亮度既是空间（二维）函数，同时又是时间函数。 f(x,y,t) F(t)视敏角dhL67 2图像帧图像帧 将构成一幅图像的各像素传送一遍称为进行了一个帧处理。将构成一幅图像的各像素传送一遍称为进行了一个帧处理。 3并行传输并行传输 同时把不同亮度的像素转变成相应的电信号，再用相应信道同时把不同亮度的像素转变成相应的电信号，再用相应信道将其同时传送出去。（将其同时传送出去。（30万

5、像素需万像素需30万通道，无法实现！）万通道，无法实现！） 4 串行传输串行传输（实际应用）（实际应用） 根据人的视觉惰性，可把组成一帧图像的像素的亮度按一定根据人的视觉惰性，可把组成一帧图像的像素的亮度按一定顺序一个一个地依次转换成电信号传送出去，接收端再按同样顺顺序一个一个地依次转换成电信号传送出去，接收端再按同样顺序将其转变成具有相应亮度的像素序将其转变成具有相应亮度的像素组合成图象。要求：组合成图象。要求：传送速度快传送速度快传送时间小于视觉暂留时间，才会重现完整图传送时间小于视觉暂留时间，才会重现完整图像，才会有连续无跳动的活动画面感觉；像，才会有连续无跳动的活动画面感觉；收发双方应

6、同步收发双方应同步即收、发双方每个像素被转换、还原的即收、发双方每个像素被转换、还原的的几何位置要一一对应。的几何位置要一一对应。扫描频率演示8同时传输制示意图9顺序传输制示意图10顺序转换的实现顺序转换的实现 扫描扫描11 扫描扫描将组成一帧图像的像素，按顺序转换成电信号的过将组成一帧图像的像素，按顺序转换成电信号的过程（或逆过程）。程（或逆过程）。 扫描过程类似我们读书过程扫描过程类似我们读书过程从左到右、自上而下从左到右、自上而下依次进依次进行的。行的。 从左至右的扫描从左至右的扫描行扫描行扫描； 自上而下的扫描自上而下的扫描帧帧(场场)扫描扫描。 电视系统中，扫描是由电子枪进行的电视系

7、统中，扫描是由电子枪进行的电子扫描电子扫描。 通过电子扫描与光电转换，把反映一幅图像亮度的空间与时通过电子扫描与光电转换，把反映一幅图像亮度的空间与时间的函数，转换为只随时间变化的单值函数（电信号），从而实间的函数，转换为只随时间变化的单值函数（电信号），从而实现平面图像的顺序传送现平面图像的顺序传送 。f(x,y,t) F(t) 电视图像的传送，在发端是基于光电转换器件电视图像的传送，在发端是基于光电转换器件摄像管摄像管， 在收端是电光转换器件在收端是电光转换器件显像管显像管。 12像素顺序传送示意图1.2 光电、电光转换13摄像管示意图摄像管示意图景物呈像在光电靶上，摄像管实现：光信号景物

8、呈像在光电靶上，摄像管实现：光信号电信号；电信号；电子枪全屏扫描，扫到哪个点就将其转化成电信号。电子枪全屏扫描，扫到哪个点就将其转化成电信号。 141摄像管与光电转换摄像管与光电转换15摄像管（光电导）是一摄像管（光电导）是一种电真空器件。种电真空器件。由由镜头镜头、光电靶、电子、光电靶、电子枪、聚焦线圈和偏转线枪、聚焦线圈和偏转线圈组成。圈组成。光电靶光电靶由光敏半导体材由光敏半导体材料构成，具有光敏特性；料构成，具有光敏特性；靶面各单元受光照的强靶面各单元受光照的强度不同度不同各单元的电阻各单元的电阻率不同；率不同；较亮像素对应的靶单元较亮像素对应的靶单元阻值较小；阻值较小；图象图象电阻像

9、电阻像？ 图象电信号图象电信号电子枪电子枪光像光像光电转换光电转换电阻像电阻像电阻像电阻像扫描扫描图象电信号图象电信号16阴极射出电子束在偏转磁场作用下，阴极射出电子束在偏转磁场作用下，高速、顺序地扫描高速、顺序地扫描靶面。靶面。电子束接触到靶面某单元电子束接触到靶面某单元阴极、信号板阴极、信号板(靶靶)、负载、电源构成、负载、电源构成一个回路。一个回路。其电流回路大小取决于光电靶像素电阻值大小。其电流回路大小取决于光电靶像素电阻值大小。光强光强Riku =EikRL负极性信号负极性信号电阻像电阻像扫描扫描图象电信号图象电信号视频信号视频信号 u =EikRL2显像管与电光转换17 显像管显像

10、管电真空器件，由电真空器件，由电子枪电子枪、荧光屏荧光屏、偏转线圈偏转线圈等组成。等组成。电子枪阴极热发射的电子束，电子枪阴极热发射的电子束，在电场及偏转磁场作用下，在电场及偏转磁场作用下，按从左到右，从上到下的顺按从左到右，从上到下的顺序依次轰击荧光屏。序依次轰击荧光屏。电子束轰击屏内表面荧光粉电子束轰击屏内表面荧光粉发光。发光。其发光亮度正比于电子束携其发光亮度正比于电子束携带的能量。带的能量。控制电子束能量，就控制了对应像素的发光亮度控制电子束能量，就控制了对应像素的发光亮度屏幕上重现了屏幕上重现了发端的光像。发端的光像。电信号控制电子束扫描轰击荧屏像素点电信号控制电子束扫描轰击荧屏像素

11、点电光转换电光转换合成光像合成光像实物18问题讨论小结图象传送的关键？图象知识：像素？分解？合成？视敏角？扫描转换？逐行扫描？扫描摄像？景物经凸镜成像光敏靶电阻像电阻像 电子束扫描转换电子束扫描转换图象电信号图象电信号视频信号视频信号 正极性视频信号？负极性？正极性视频信号？负极性？扫描显像？ 电信号控制电子束扫描轰击荧光屏像素点束扫描轰击荧光屏像素点各荧光像素点受各荧光像素点受激发光（电光转换）激发光（电光转换）合成光像合成光像 显象管结构？电极及作用？参数？显象管结构？电极及作用？参数？思考题（参见习题集）思考题（参见习题集）192 电子扫描分析 教学目标：能看懂（解释说明）分析教学目标：

12、能看懂（解释说明）分析电子扫描原理电子扫描原理示意图，会画波形，会分析示意图，会画波形，会分析典型故障，初步理解掌握其基本组成和基本工作原理。典型故障，初步理解掌握其基本组成和基本工作原理。教学过程：复习上次课，引入本次课内容；教学过程：复习上次课，引入本次课内容；主要内容：主要内容：任务任务1：扫描的同步要求分析：扫描的同步要求分析任务任务2：电子扫描原理图观察讨论分析：电子扫描原理图观察讨论分析磁偏转？左手定则？磁偏转？左手定则？重点重点水平偏转线圈水平偏转线圈行偏线圈：产生上、下磁场，使电子束左、右偏转。行偏线圈：产生上、下磁场，使电子束左、右偏转。竖直偏转线圈竖直偏转线圈场偏线圈：产生

13、左、右磁场，使电子束上、下偏转。场偏线圈：产生左、右磁场，使电子束上、下偏转。 组合扫描组合扫描光栅？回扫线？消隐？满幅？光栅？回扫线？消隐？满幅？ 几何失真？行场幅调节？几何失真？行场幅调节？任务任务3：扫描方式图观察讨论分析：扫描方式图观察讨论分析隔行扫描分析隔行扫描分析优缺点？并行现象？优缺点？并行现象？ 点评及小结点评及小结作业布置201.3 电子扫描 通过电子束有规律的运动，顺序的分解象素和组合象素的过程，称为扫描。 扫描速度足够快换幅频率换幅频率既高于活动景物运动连续感所需的融和频率融和频率，又高于临界闪烁频率临界闪烁频率既有连续感连续感又无闪烁感闪烁感的活动景象。 扫描的实质是将

14、原来随空间和时间变化的函数变成只随时间变化的函数f(x,y,t) F(t)空间和时间上的采样！21(x,y)t一、扫描的同步同步同步：进行扫描时，要求收发两端的扫描规律必须严格一致。同频同频?同相同相?即同频又同相才能保证重现完整图象，既无水平扭曲水平扭曲现象，也无垂直翻滚垂直翻滚现象。 22二、电子扫描原理二、电子扫描原理23扫描摄像扫描摄像? ?扫描显像扫描显像?画面分解成像素，依次传送和显现画面分解成像素，依次传送和显现 电子束偏转的原理？电子束偏转的原理？是通过是通过电子束在偏转磁场的作用下发电子束在偏转磁场的作用下发生偏转实现的生偏转实现的磁偏转磁偏转其偏转方向遵从左手定则；其偏转方

15、向遵从左手定则；u电流方向改变电流方向改变偏转方向变化偏转方向变化；u电流大小改变电流大小改变偏转大小变化；偏转大小变化；偏转线圈中电流的幅度和方向偏转线圈中电流的幅度和方向偏转偏转磁场的强弱和方向磁场的强弱和方向电子束偏转的大电子束偏转的大小和方向。小和方向。水平偏转线圈行偏线圈：产生上（下）磁场电子束左（右）偏转类似！竖直偏转线圈场偏线圈：产生左（右）磁场电子束上（下）偏转24B B偏转线圈中电流方向偏转方向电子流方向电子枪tt1t0t2t3t4t5t6it3t2t1t4(t 5)正程正程TSH 52s逆程逆程TRH 12s行周期行周期TH?正程正程正程正程逆程逆程aedcb左右25图1-

16、4行扫描和场扫描示意图(a)行扫描锯齿波电流；(b)仅有行扫描时，荧光屏上呈现一条水平亮线；正程正程逆程逆程行周期行周期行偏转线圈行偏转线圈垂直磁场垂直磁场水平偏转水平偏转iYHt1o左t2t3右TSH52 s TH64 s左tTRH12 s左右52 s左右12 s行 扫 描 正 程行 扫 描 逆 程(a)(b)26场逆程场逆程场正程场正程场周期场周期场扫描锯齿波电流场扫描锯齿波电流场偏转线圈场偏转线圈水平磁场水平磁场垂直偏转垂直偏转TV20 ms18.4 msTSVot1t2t3t下上下场 扫 描 正 程场 扫 描 逆 程上下18.4 ms1.6 ms(c)(d)TRV1.6 ms上(c)场

17、扫描锯齿波电流；(d)仅有场扫描时，荧光屏上呈现一条垂直亮线提问？ 1、正程、逆程那个时间长？ 2、逆程陡，说明什么？ 3、场频高， 还是行频高？2728三、扫描方式29 1逐行扫描逐行扫描 在锯齿波电流作用下，电子束自左向右、自上而下，一行紧接在锯齿波电流作用下，电子束自左向右、自上而下，一行紧接一行的扫描。一行的扫描。 2隔行扫描隔行扫描 将每帧图像分为两场将每帧图像分为两场来来扫描扫描传送；传送；u先传送先传送1、3、5奇数奇数行行- -奇数场奇数场；u后传送后传送2、4、6偶数偶数行行- -偶数场偶数场；既节省带宽，又克服既节省带宽，又克服图象闪烁。图象闪烁。fH=1/TH =1/(T

18、H S+ THR )fV=1/TV =1/(TV S+ TVR )逐行扫描逐行扫描30ABAB逐行扫描图形逐行扫描图形 逐行扫描优点？缺点？逐行扫描优点？缺点？ 扫描亮线扫描光栅，它包括水平的正程逆程和垂直的正程逆程亮线。 逆程亮线回扫线，需消隐消隐掉？31AB隔行扫描图形隔行扫描图形32AB12312443567891011567891011每帧扫描总行数为奇数每帧扫描总行数为奇数扫描锯齿波电流波形顶点位置扫描锯齿波电流波形顶点位置对齐对齐相邻两场相邻两场均匀嵌套均匀嵌套（首为半行，末也为半行！）（首为半行，末也为半行！）33图1-7 总行数为偶数的隔行扫描方式12345678总 行 数 为

19、 偶 数 的 光 栅奇 数 场偶 数 场奇 数 场iYViV造成扫描锯齿波奇偶数场高低起伏无法对齐？逐行扫描和隔行扫描对比34光栅镶嵌演示动画 35提问？1、正程扫描线是倾斜的吗？2、图中场扫描逆程有几行？3、为什么能看到连续画面？36我国广播电视扫描参数我国广播电视采用隔行扫描方式，其主要扫描参数如下：行周期：TH=64s；行频：fH=15625Hz；行正程：TSH=52s；行逆程：TRH=12s；场周期：TV=20ms；场频：fV=50Hz；场正程：TSV=18.4ms；场逆程：TRV=1.6ms；帧周期：TZ=40ms；帧频：fZ=25Hz； 每帧行数：Z=625行（其中：正程575行，

20、逆程50行）； 每场行数：312.5行（其中：正程287.5行，逆程25行）。373.隔行扫描隔行扫描 的优点的优点38要求传送的图像连续、无闪烁感要求传送的图像连续、无闪烁感扫描显示频率大于临扫描显示频率大于临界闪烁频率界闪烁频率46.8Hz46.8Hz（与亮度、对比度等因素有关）。（与亮度、对比度等因素有关）。我国电视规定，每帧扫描行数正程有我国电视规定，每帧扫描行数正程有575575行（垂直像素），行（垂直像素）， 水平有水平有575x4/3=766575x4/3=766像素，像素， 一帧的像素为一帧的像素为575x766 44575x766 44万。万。逐行扫描逐行扫描视频信号带宽太宽

21、！视频信号带宽太宽！帧频与场频相等帧频与场频相等信号的最高频率为信号的最高频率为50 x44/211 50 x44/211 12MMz 12MMz 设备复杂化，电视频段内可容纳的频道数目减少。设备复杂化，电视频段内可容纳的频道数目减少。隔行扫描隔行扫描既克服图象闪烁，又节省带宽既克服图象闪烁，又节省带宽5.5M 5.5M 4.隔行扫描的缺点行间闪烁效应行间闪烁效应每条扫描线的重复频率是25赫兹，低于临界频率。并行现象并行现象奇偶两场光栅的镶嵌情况不理想有效行数减少。垂直边沿锯齿化垂直边沿锯齿化在正常观看距离及电路工作良好、景物运动速度一般时，人们不能明显感觉到这些缺点。39奇偶两场并行现象40

22、41扫描非线性失真42扫描正程传送图像信号显像，故要求正程扫描速度均匀扫描正程传送图像信号显像，故要求正程扫描速度均匀偏转电流要线性良好，否则重现图像会非线性失真。偏转电流要线性良好，否则重现图像会非线性失真。若原图像为方格信号，当行、场扫描电流波形均为线性变若原图像为方格信号，当行、场扫描电流波形均为线性变化的锯齿波时，重现图形无失真，仍为方格图形。化的锯齿波时，重现图形无失真，仍为方格图形。行、场扫描电流行、场扫描电流非线性非线性显示的图形出现非线性失真？显示的图形出现非线性失真？扫描电流与重现图像关系图图aa线性匀速扫描，图像无失真线性匀速扫描，图像无失真图图bb产生左伸、右缩的非线性失

23、真，行扫描非线性失真？产生左伸、右缩的非线性失真，行扫描非线性失真？图图cc产生上拉、下压的非线性失真，场扫描非线性失真？产生上拉、下压的非线性失真，场扫描非线性失真？43图像的分解力与信号带宽44广播电视的扫描参数是在现有技术条件的制约下，根据人们对广播电视的扫描参数是在现有技术条件的制约下，根据人们对电视图像清晰度的要求，经过折衷考虑而确定的。电视图像清晰度的要求，经过折衷考虑而确定的。其图像的清晰度和图像信号带宽取决于扫描参数。其图像的清晰度和图像信号带宽取决于扫描参数。电视图像的分解力用能分辨黑白相间线条的线数来表示。电视图像的分解力用能分辨黑白相间线条的线数来表示。例如，说例如，说5

24、00线清晰度，则表示可以分辨黑白相间的线条的总线清晰度，则表示可以分辨黑白相间的线条的总数为数为500条。条。电视的分解力分为垂直分解力和水平分解力。电视的分解力分为垂直分解力和水平分解力。 45 1垂直分解力垂直分解力M电视图的垂直分解力受每帧扫描行数电视图的垂直分解力受每帧扫描行数Z的限制；的限制；理想条件下，理想条件下，M= Z = 575。实际上实际上M与图像状态和扫描线的相对位置有关，且与图像状态和扫描线的相对位置有关，且MZ/。实际垂直分解力实际垂直分解力M介于有效扫描行数介于有效扫描行数Z/到到Z/2/2之间，可以表示：之间，可以表示：M= kZ/。通常。通常k=0.76，则，则

25、M=427线。线。我国广播电视的垂直清晰度大于我国广播电视的垂直清晰度大于400400线。线。VHSVHS家用录像机为家用录像机为200200左左右，右，S-VHSS-VHS在在400400线左右，线左右，VCDVCD在在280280左右。左右。 46 2水平分解力水平分解力N 水平分解力水平分解力N是指图像在水平方向上可以区分出垂直的黑白相间的是指图像在水平方向上可以区分出垂直的黑白相间的线条数目。线条数目。扫描电子束具有一定的截面扫描电子束具有一定的截面扫描黑白相间的线条的交界处时，信扫描黑白相间的线条的交界处时，信号的电平不能突变。号的电平不能突变。图象的细节比电子束的直径更小，扫描转换

26、无法反映这种细节的变图象的细节比电子束的直径更小，扫描转换无法反映这种细节的变化化孔阑效应孔阑效应 。电子束截面的直径电子束截面的直径d越小图像的水越小图像的水平分解力越高，平分解力越高，电子束截面的直径过小电子束截面的直径过小画面转换画面转换的效率将会降低，的效率将会降低，其直径其直径d一般与扫描的行距相等为一般与扫描的行距相等为佳，此时的水平分辨力与垂直分辨佳，此时的水平分辨力与垂直分辨力相同（单位长度上），在画面宽力相同（单位长度上），在画面宽高比为高比为4:3时，时， 线。线。 孔阑效应孔阑效应58334MN小结 回顾 主要问题讨论 作业（见复习思考题册）473 黑白全电视信号分析 教

27、学目标：会画典型的教学目标：会画典型的灰度条图象信号灰度条图象信号波形，会判断分析波形，会判断分析不同步不同步故障，理解故障，理解掌握掌握黑白全电视信号组成功用和显像原理。组成功用和显像原理。教学过程：复习上次课，引入本次课内容；教学过程：复习上次课，引入本次课内容；主要内容：主要内容：任务任务1：黑白全电视信号波形图观察讨论分析：黑白全电视信号波形图观察讨论分析组成、作用及特点组成、作用及特点图像（视频）信号、复合消隐、同步信号、均衡脉冲和槽脉冲。图像（视频）信号、复合消隐、同步信号、均衡脉冲和槽脉冲。灰度条图象及信号灰度条图象及信号重现电视图像的基本参量重现电视图像的基本参量 任务任务2：

28、收送不同步看图讨论分析：收送不同步看图讨论分析任务任务3：调制显像看图讨论分析：调制显像看图讨论分析对比度及亮度的调节，对比度太大引起失真分析对比度及亮度的调节，对比度太大引起失真分析 点评及小结点评及小结作业布置4814 黑白全电视信号黑白全电视信号49 由由“图像信号图像信号”+“复合同步信号复合同步信号”+“复合消隐信号复合消隐信号” 构成构成 图像信号与内容有关是随机的；图像信号与内容有关是随机的；标准灰度信号标准灰度信号白白灰灰黑五级变化黑五级变化的图像信号；的图像信号；有正负极性之分？有正负极性之分？ 图像信号具有直流成分，其数值确图像信号具有直流成分，其数值确定了图象的背景亮度。

29、定了图象的背景亮度。 相邻两行（帧）差别极小相邻两行（帧）差别极小相关相关性，性，可近似认为是周期信号。可近似认为是周期信号。主体信号主体信号辅助信号辅助信号黑白图像信号由图像（视频）信号图像（视频）信号、复合消隐信号复合消隐信号、复合同步信号复合同步信号、均衡脉冲均衡脉冲和和槽脉冲槽脉冲组成。50 u5264124.7图像信号同步电平消隐电平黑色电平灰色电平白色电平12.5%12.5%-75%75%100%t (s)复合同步消隐信号 接收端将同步信号分离出来，分别控制其行、场扫描接收端将同步信号分离出来，分别控制其行、场扫描锯齿波电流的周期和相位，以保证收、发双方扫描同锯齿波电流的周期和相位

30、，以保证收、发双方扫描同步，重现完整图象。步，重现完整图象。512.5H2.5H行消隐行消隐2.5H2.5H25H25H场消隐场消隐52.2ss行扫描正程行扫描正程行扫描逆程行扫描逆程11.8行同步行同步场同步场同步4.7s1.3s灰度条图象及信号52一个行周期的黑白全电视信号53同步脉冲形成54开槽场同步和均衡脉冲的形成55黑白全电视信号形成演示56附加1：重现电视图像的基本参量 亮度是人眼对光的明暗程度的感觉。亮度的单位为尼特（nit）。尼特定义为在一平方米面积内具有一烛光（cd）的发光强度，即1nit=1cd/m2。B=I/S式中:B表示亮度，I表示发光强度，S表示单位面积亮度常以B表示

31、,光通量的单位是烛光(cd),亮度的单位是尼特(nit)或熙提(sb),它们之间的关系是: 57nitsbcmcdsbmcdnit422101/11/11 亮度表示发光面的明亮程度的。 电视机荧光屏的亮度一般可以达到100 nit 左右。 发光强度光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量，简称光强。 光强代表了光源在不同方向上的辐射能力。 光强的单位为坎德拉（candela），又称烛光，符号为cd。58 光通量是度量光的功率的物理量，是按人眼的光感来度量的辐射功率，其通用单位为流明（lumen），简写为lm。 波长为555nm的单色光（绿光），辐射功率为1W时的光通量为680lm。 40W的普

32、通白炽灯泡产生的总光通量约为468lm， 40W的普通日光灯可以输出2100lm的光通量。 光源的发光效率光源的光通量（lm）与其辐射功率（W）之比 40W日光灯的发光效率为：=2100/40= 52.5lm/W； 40W普通白炽灯泡的发光效率仅为：=468/40=11.7lm/W。 59附加2：图像信号的基本参量图像信号的基本参量60亮度亮度通常是指单位面积的光通量。愈大，人眼感觉愈明亮，通常是指单位面积的光通量。愈大，人眼感觉愈明亮，所以所以亮度是人眼对光的明暗程度的感觉。亮度是人眼对光的明暗程度的感觉。 以以 B 表示，单位表示，单位尼特尼特(nit)或熙提或熙提(cd)。 电视图像的电

33、视图像的亮度取决于图像信号的平均直流成分亮度取决于图像信号的平均直流成分，怎么调节？怎么调节？对比度对比度是客观景物最大亮度是客观景物最大亮度Bmax与最小亮度与最小亮度Bmin之比之比。以以K表示表示： K=Bmax/Bmin。 重现图像的对比度与原景物的对比度重现图像的对比度与原景物的对比度要接近；要接近； 图像信号的黑、白电平差别愈大，则对比度愈高。图像信号的黑、白电平差别愈大，则对比度愈高。怎么调节？怎么调节？对比度对比度取决于图像信号的取决于图像信号的幅度幅度DDDBBBBBBBKminmaxminmax 灰度灰度即亮度级差或称亮度层次即亮度级差或称亮度层次。它反映电视系统所。它反映

34、电视系统所能重现的原图像明暗层次的程度。能重现的原图像明暗层次的程度。 通常电视台发送通常电视台发送10级灰度的阶梯图象信号，接收系统级灰度的阶梯图象信号，接收系统经调整后能重现区分的层次数，称其为系统灰度级。经调整后能重现区分的层次数，称其为系统灰度级。 只要能达到只要能达到6级灰度，就可收看到明、暗层次较满意的级灰度，就可收看到明、暗层次较满意的图像。图像。 怎么调节？自行试验！怎么调节？自行试验！61附加附加3图像的分解力图像的分解力电视图像的分解力用能分辨黑白相间线条的线数来表示。电视图像的分解力用能分辨黑白相间线条的线数来表示。 500线清晰度线清晰度分辨黑白相间的线条的总数为分辨黑

35、白相间的线条的总数为500条。条。1垂直分解力垂直分解力M理想条件下，理想条件下，M= Z = 575 每帧扫描行数每帧扫描行数Z实际上实际上M与图像状态和扫描线的相对位置有关，与图像状态和扫描线的相对位置有关， M= kZ=0.76*575=427 取取k=0.76我国广播电视的垂直清晰度大于我国广播电视的垂直清晰度大于400线。线。 DV机机520线左右，线左右，S-VHS在在400线，线，VCD在在280线。线。2水平分解力水平分解力N单位长度上水平分辨力与垂直分辨力相同单位长度上水平分辨力与垂直分辨力相同 N=4M/3=4*427/358362附加附加3图像信号的带宽图像信号的带宽63

36、图像信号有直流分量图像信号有直流分量最低频率是直流；最低频率是直流；图像信号的最高频率？图像信号的最高频率？带宽；带宽；u传输一幅细节到像素的图象传输一幅细节到像素的图象黑白像素的棋盘黑白像素的棋盘图像信号的带宽计算图图像信号的带宽计算图u扫过每个象素的时间为扫过每个象素的时间为 td=THS/N。 扫描两个扫描两个像素像素，输出信号变化，输出信号变化一周（近似为正弦波）一周（近似为正弦波） 故图像信号的最高频率为故图像信号的最高频率为 fmax=583*427*25/25.6MHzMHz6 . 5105225832216HSmaxTNtfd行场不同步（频率）对重现图像的影响 64收送不同步造

37、成接收图像异常6566图1-15 场扫描不同步下一场退后！下一场提前！67图1-14 行扫描不同步(a) 三行复合视频图像信号(b) 收发两端行扫描同步(c) 接收机行频高(d) 接收机行频低下一行退后！下一行提前！辅助信号辅助信号681复合消隐信号复合消隐信号扫描逆程的扫描逆程的行行、场回扫线对正程场回扫线对正程显示显示图像图像有有干扰作用。干扰作用。消除回扫线的方法是在视频信号逆程期间消除回扫线的方法是在视频信号逆程期间，加入使扫描电子束加入使扫描电子束截止的黑电平截止的黑电平消隐脉冲（行场）消隐脉冲（行场）复合消隐信号。复合消隐信号。行、场消隐脉冲的宽度分别等于行、场消隐脉冲的宽度分别等

38、于其其逆程时间。逆程时间。 2复合同步信号复合同步信号怎么保证怎么保证发发收收扫描同步扫描同步？措施：措施：发送端扫描一行时加入一个行同步脉冲；发送端扫描一行时加入一个行同步脉冲； 扫描一场时加入一个场同步。扫描一场时加入一个场同步。接收端接收端将同步信号分离出来将同步信号分离出来控制控制其其的行场扫描的行场扫描以以保证收、发保证收、发双方扫描同步，双方扫描同步，重现完整图象重现完整图象。69 3槽脉冲和均衡脉冲槽脉冲和均衡脉冲场同步期间场同步期间无行同步无行同步行同步信息丢失行同步信息丢失 场逆程期间行失步场逆程期间行失步 造成每场开始时的前几行不能立刻同步造成每场开始时的前几行不能立刻同步

39、屏屏顶部顶部几行出现几行出现行扭行扭。措施：措施：在场同步脉冲上加开几个槽在场同步脉冲上加开几个槽槽上升沿恰好对应于原行槽上升沿恰好对应于原行同步脉冲的前沿同步脉冲的前沿称为槽脉冲称为槽脉冲（宽度也是（宽度也是4.7s） ； 功用：功用：保证在场同步脉冲期间保证在场同步脉冲期间有有行同步行同步信号信号。 保证扫描嵌套保证扫描嵌套（隔行扫描隔行扫描正确）正确）行、场同步脉冲行、场同步脉冲的的分离分离采采用用微分与积分电路。微分与积分电路。积分电路积分电路7071电视系统采用隔行扫描，奇数场电视系统采用隔行扫描，奇数场在半行处结束在半行处结束； 偶数场偶数场在整行后结束；在整行后结束；奇数场和偶数

40、场的奇数场和偶数场的场场同步脉冲前部波形不同同步脉冲前部波形不同。积分电容器充电积分电容器充电获得锯齿场同步脉冲获得锯齿场同步脉冲奇数场和偶数场奇数场和偶数场积分积分电压波形不同；电压波形不同；两场两场场场同步同步波形波形存存在时差在时差t。对场同。对场同步步位置位置造成影响。造成影响。同步触发电平72保证扫描嵌套保证扫描嵌套（隔行扫描隔行扫描正确）正确）必须必须使使相邻两场场同步脉冲相邻两场场同步脉冲前沿到达积分电路时，积分电容器上要有相同的起始电压，否则前沿到达积分电路时，积分电容器上要有相同的起始电压，否则出现出现并行并行现象。现象。措施：措施：在场同步脉冲前后，每隔半行增加一个行同步脉

41、冲在场同步脉冲前后，每隔半行增加一个行同步脉冲 （称为称为前、后均衡脉冲前、后均衡脉冲 ）相邻两场的场同步积分电压波形基本相等相邻两场的场同步积分电压波形基本相等。前、后均衡脉冲前、后均衡脉冲宽度为宽度为 2.35s 增加脉冲后的平均电平不增加脉冲后的平均电平不变。变。场场同步脉冲上的槽也每半行同步脉冲上的槽也每半行 一个，槽宽仍为一个，槽宽仍为4.7s4.7s，开，开5 5个槽。每个槽。每个场同步脉冲前、后各有个场同步脉冲前、后各有5 5个个 2.35s 2.35s 宽的脉冲宽的脉冲；无论奇场还是偶场，无论奇场还是偶场，积分电压波形相积分电压波形相同同， 不影响场同步不影响场同步73图1-1

42、8 均衡后的场同步脉冲信号奇 场 结 束偶 场 开 始偶 数 场 消 隐 期 间 25 THTH2.35 s槽 脉 冲同 步 电 平TH/2行 同 步行 同 步TH/22.5 TH前 均 衡2.5 TH场 同 步2.5 TH奇 数 场 消 隐 期 间 25 TH偶 场 结 束奇 场 开 始后 均 衡白色电平白色电平10%-12.5%10%-12.5%零电平零电平0 0黑色电平黑色电平75%75%4.74.72.5H2.5H2.5H2.5HH HH/2H/2H/2H/225H25H2.3512/stt/s同步电平同步电平100%100%偶数场场消隐脉冲场消隐脉冲图像信号图像信号行消隐信号行消隐信

43、号行同步脉冲行同步脉冲后均衡脉冲后均衡脉冲前均衡脉冲前均衡脉冲场同步脉冲场同步脉冲奇数场奇数场开始偶数场结束6251624222行场同步信号分离 7475图1-19 黑白全电视信号309310311312313314315316317318335336337100%同 步 电 平H2H2H4.7s2.35 s4.7 s2.5 H2.5 H2 H场 消 隐 脉 冲12 st75%黑 色 电 平10% 12.5%白 色 电 平零 电 平622.623.624.625.1.2.3.4.22.23.24.行 同 步 脉 冲后 均 衡 脉 冲齿 脉 冲场 同 步 脉 冲前 均 衡 脉 冲行 消 隐 脉

44、冲图 像 信 号开 槽偶 数 场 结 束奇 数 场 开 始场 消 隐 脉 冲奇 数 场t偶 数 场5.76 附加附加4全电视信号的频谱全电视信号的频谱频谱频谱信号中信号中所含的频率成份及其能量分布。所含的频率成份及其能量分布。电视信号电视信号可看成周期信号，其可看成周期信号，其频谱频谱有一定规律性有一定规律性。 简单静止图像的频谱简单静止图像的频谱 考察只在水平方向有变化的静止图像考察只在水平方向有变化的静止图像每行扫描获得的图每行扫描获得的图象信号都是一样的象信号都是一样的以行频重复。以行频重复。据傅立叶分析，频谱据傅立叶分析，频谱是行频是行频fH及其谐波及其谐波n fH的线状谱。的线状谱。

45、n越大，幅度越小越大，幅度越小（最高（最高n达达384）。）。77 主谱线两旁的副谱线主谱线两旁的副谱线谐波次数不大于谐波次数不大于20。 各群谱线间各群谱线间有有很大的空隙。很大的空隙。 (2) 图像信号的频谱待征图像信号的频谱待征 以行频及其谐波为以行频及其谐波为主谱主谱线线,场频及其谐波旁频的场频及其谐波旁频的梳齿状梳齿状的离散频谱。的离散频谱。 随着行频谐波次数的增随着行频谐波次数的增高，谱线幅度逐渐减小高，谱线幅度逐渐减小信信号能量主要分布在的低频端号能量主要分布在的低频端。 图像信号频谱的分步演示78小结 回顾 主要问题讨论 作业（见复习思考题册）794 电视信号的传播分析 教学目

46、标：能看懂（解释说明）其方框流程及典型电路，会画波形，教学目标：能看懂（解释说明）其方框流程及典型电路，会画波形，会分析典型故障，初步理解掌握其组成功用和工作原理。会分析典型故障，初步理解掌握其组成功用和工作原理。教学过程：复习上次课，引入本次课内容；教学过程：复习上次课，引入本次课内容；主要内容：主要内容：任务任务1：电视信号的发送分析：电视信号的发送分析重点重点 图像信号的发送图像信号的发送残留边带发送残留边带发送 伴音信号的发送伴音信号的发送双边带发送双边带发送任务任务2：电视频道的划分分析：电视频道的划分分析 VHF（VH、VL）、）、UHF 注意：频道带宽、图像载频、伴音载频、本振等

47、参数注意：频道带宽、图像载频、伴音载频、本振等参数 点评及小结点评及小结作业布置801.5 电视信号的发送电视信号的发送 视频全电视信号视频全电视信号(包括伴音信号包括伴音信号)须经过调制和混频须经过调制和混频射频全电视信号，才能发射。射频全电视信号，才能发射。1地面广播电视系统射频全电视信号的形成地面广播电视系统射频全电视信号的形成 (1)使用频段：甚高频（使用频段：甚高频（VHF）为）为48223MHz， 超高频超高频 (UHF) 为为470960MHz。 (2)调制方式：图像信号的调制采用残留边带调制方式：图像信号的调制采用残留边带(VSD)调幅调幅 伴音信号采用用调频方式伴音信号采用用

48、调频方式 图像与伴音的调制方式不同而不致于互相干扰图像与伴音的调制方式不同而不致于互相干扰81高频头的工作频段 VL频段：Very High Frequency Low 15频道（48.592MHz） VH频段：Very High Frequency High612频道（167223MHz） UHF频段：Ultra High Frequency1357频道（470870MHz）82频道分布8384图1-25 残留边带制高频电视信号的频谱fc图 像 载 频下 边 带发 送 时 滤 去1.25 MHz6.5 MHzfs伴 音 载 频0.25 MHz0.25 MHzf8 MHz0.75 MHz上 边

49、 带 图像信号的残留边带调幅图像信号的残留边带调幅 图像信号的残留边带调幅就是发送完整的上边带和一小部分图像信号的残留边带调幅就是发送完整的上边带和一小部分下边带，抑制大部分下边带。（下边带，抑制大部分下边带。（0.751.25MHz保留）带宽？保留）带宽？ 我国标准规定：伴音载频我国标准规定：伴音载频fS比图像比图像fP高高6.5MHz， 距距fP为为-1.25MHz处的最小衰减量为处的最小衰减量为20 dB。最小衰减20dB85 残留边带方式的优点：残留边带方式的优点：已调信号的频带较窄已调信号的频带较窄12M8M8M滤波器比滤波器比SSB容易实现容易实现易解调易解调峰值包络检波器即可峰值

50、包络检波器即可残留边带是一种不均衡调制残留边带是一种不均衡调制 低于低于0.75MHz的频率成分是双边带；的频率成分是双边带；对对1.256MHz频率成分是单边带的，其解调输出减半；频率成分是单边带的，其解调输出减半； 残留边带调制的低频分量幅度大，高频分量小，影响清晰度。残留边带调制的低频分量幅度大，高频分量小，影响清晰度。要恢复原来信号频谱，要求接收机的中放具有特殊幅频特性要恢复原来信号频谱，要求接收机的中放具有特殊幅频特性。图像图像中频中频31. 5303839. 5f f (MHz)接收机接收机中放幅中放幅- -频特性曲线频特性曲线50%接收机接收机中放幅中放幅- -频特性曲线频特性曲

51、线接收机接收机中放幅中放幅- -频特性曲线频特性曲线图像信号调制86抑制下边带上边带图像载频f fpf fpf fp+F-Ff f同步电平100%黑色电平75%白色电平12.5%a.a.负极性视频图像信号负极性视频图像信号b.b.负极性高频图像信号负极性高频图像信号87采用负极性调制的优点采用负极性调制的优点：节省发射功率节省发射功率负极性调制干扰影响小负极性调制干扰影响小正极性调制正极性调制干扰脉冲为高白电平呈亮点，刺眼易察觉；干扰脉冲为高白电平呈亮点，刺眼易察觉；负极性调制负极性调制干扰脉冲属高黑电平呈暗点，人眼不敏感；干扰脉冲属高黑电平呈暗点，人眼不敏感；并易为并易为ANC电路消除或减弱

52、。电路消除或减弱。(a) 负极性调制便于自动增益控制负极性调制便于自动增益控制(AGC)将同步顶用作基准。将同步顶用作基准。同步电平100%黑色电平75%白色电平12.5%图1-22 a负极性调制，b正极性调制88 伴音信号的调频伴音信号的调频电视伴音频率范围：电视伴音频率范围：50Hz15kHz。调频调频最大频偏最大频偏：50kHz已调伴音带宽：已调伴音带宽：B2(f+Fmax)2(50+15)130kHz。频道规划伴音信号的带宽：频道规划伴音信号的带宽：250kHz！调频伴音的低端与高端的调频伴音的低端与高端的调频指数调频指数mf 相差很大。相差很大。高频端的高频端的mf 很小很小高频端的

53、抗干扰能力差。高频端的抗干扰能力差。措施：在发端采用措施：在发端采用预加重预加重提升高频分量提升高频分量 在收端采用在收端采用去加重去加重电路电路恢复恢复 以均衡调频高、低端的抗干扰能力。以均衡调频高、低端的抗干扰能力。伴音信号调频89伴音信号调频波ttf fs正频偏负频偏f fs+f-f90 图1-24预加重和去加重网络(a)预加重网络；(b)去加重网络我国电视标准规定，预加重和去加重网络时间常数均为：T=RC=50siR5 kC0.01 FRLUo (a)UiUo (b)RC0.01 F5 k91 (3)射频全电视信号的频谱及频道划分射频全电视信号的频谱及频道划分射频全电视信号的频道带宽为

54、射频全电视信号的频道带宽为8MMz。以以8MHz为间隔，我国在为间隔，我国在VHF和和UHF频段规划了频段规划了68个频道个频道频率为频率为92167MHz、 230470MHz 、566606MHz的部分供调的部分供调频广播和无线电通信使用；在开路电视系统中不安排电视频道，但频广播和无线电通信使用；在开路电视系统中不安排电视频道，但在有线电视中设置为在有线电视中设置为增补频道增补频道以增加频道数量。以增加频道数量。VHF -L1 5频 道48.592 111167223295447470 566 606 958VHF -H6 12频 道增 补 AZ1 Z7增 补 B1Z8 Z16增 补 B2

55、Z17 Z35增 补 B3Z36 Z38UHF13 24频 道UHF25 68频 道标 准 频 道频 率 /MHz增 补 频 道92167MHz留给调频广播和无线电通信566606MHz留给调频广播和无线电通信黑白电视的国际标准 9293世界电视系统参数表系统扫描线数频道间隔（MHz）图象信号带宽（MHz）图像/伴音载频差（MHz）残留边带（MHz）伴音信号调制方式B62575+5.50.75FMC62575+5.50.75AMD62586+6.50.75FMG62585+5.50.75FMH62585+5.51.25FMI62585.5+6.01.25FMK62586+6.50.75FMK/

56、62586+6.51.25FML62586+6.51.25AMM52564.2+4.50.75FMN62584.2+4.50.75FM中国电视频道划分表 9495每个频道的中心频率及所对应的中心波长是估计天线尺寸和调试电视机时的参数。例如，第八频道的中心频率为对应中心波长为二频道计算？96MHzfc6 . 110187103880097广播频段的划分 98小结 回顾 主要问题讨论 作业（见复习思考题册）995黑白显像管分析 教学目标：能看懂（解释说明）其方框流程及典型电路，会画波形，教学目标：能看懂（解释说明）其方框流程及典型电路，会画波形，会分析典型故障，初步理解掌

57、握其组成功用和工作原理。会分析典型故障，初步理解掌握其组成功用和工作原理。教学过程：复习上次课，引入本次课内容；教学过程：复习上次课，引入本次课内容；主要内容：主要内容：任务任务1：黑白显像管结构图观察讨论分析：黑白显像管结构图观察讨论分析作用？组成要素？特作用？组成要素？特点？参数解析？点？参数解析？ 重点重点任务任务2：电子枪分析：电子枪分析作用？组成要素？参数解析？作用？组成要素？参数解析？任务任务3：偏转线圈结构释读：偏转线圈结构释读点评及小结点评及小结作业布置1002.1 黑白显像管 2.1.1 黑白显像管的结构 是电真空器件 由玻璃外壳、电子枪和荧光屏三部分组成 能承受高压并防爆裂

58、。101管颈管颈管锥体管锥体屏面玻璃屏面玻璃102图2-1 黑白显像管结构示意图电子束高速电子轰击对应荧光粉点受激发光形成光点真空蒸镀的铝膜，阻挡大重的离子轰击荧光粉， 并反射向后的荧光提高屏亮度。偏转线圈第二阳极栅极灯丝管脚外石墨层内石墨层屏面玻璃荧光粉铝膜高压嘴第四阳极第三阳极第一阳极阴极管颈管锥体荧光屏荧光屏荧光屏荧光屏是由荧光粉涂敷在管屏内壁上构成的，荧光粉受电子轰击后受激而发光。1光谱特性描述发光光谱分布，通常用颜色表示；白光通常是由发蓝光和黄光的两种荧光粉按一定比例混合实现的。2发光亮度和发光效率？ 发光亮度与阳极高压、ik、荧光粉有关？3余辉时间？显象管的荧光粉应采用中短余辉荧光

59、粉，ta520ms。 1031041234567A2A4MKFFMA1A3F 灯 丝K 阴 极M 控 制 栅 极A1 第 一 阳 极A2 第 二 阳 极A3 第 三 阳 极A4 第 四 阳 极2.电子枪- 灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极和高压阳极- 典型管脚识读1052.1.2 黑白显像管的调制特性及参数1.调制特性 ik=k(ugk-ugk0) k是比例系数； 是非线性系数(23 )，因管而异； ugk0是截止电压（ik =0时的栅极负压）负栅阴电压ugk ik 荧发光亮度 ；阴极输入负极性图像信号显像正确。反之？ugk应为负，ik不超过150A，否则会烧坏荧光粉层。调制特性的非线性会使重

60、现的图像明暗失调，称失真校正。106黑白显象管的结构实物辨认 阴极: 发出电子； 栅极: 控制电子束的强度； 阳极: 对电子束进行加速； 聚焦极: 电子束的聚焦； 偏转线圈: 改变电子束的运动方向.107 2.性能参数机械性能参数 荧光屏尺寸？ 偏转角？ 管颈直径？电性能参数光性能参数108常用黑白显像管的主要参数 109黑白显象管的结构110彩管37SX107Y22 面板类型透明屏, 透光率 57% 偏转角 90管颈(mm)29.1 管子总长(mm)335.79.5荧光屏对角线(mm) 335.4热丝参数6.3 V/ 0.68 A 推荐阳极电压 22Kv 最大阳极电压25Kv最佳焦距聚焦电压