第八章中频信号与伴音信号处理电路_2

1、第八章第八章 中频信号与伴音信号处理电中频信号与伴音信号处理电路路8.1 中频信号处理电路中频信号处理电路8.2 伴音信号处理电路伴音信号处理电路8.3 同步扫描电路分析同步扫描电路分析8.1 8.1 中频信号处理电路中频信号处理电路8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC) 自动增益控制（自动增益控制（AGC）电路是电视机稳定工作不可缺）电路是电视机稳定工作不可缺少的重要组成部分。少的重要组成部分。影响天线接收信号强弱的因素影响天线接收信号强弱的因素包括：包括： 气候条件、收看环境、频道不同、距离远近等诸多因素。气候条件、收看环境、频道不同、距离远近等诸多因

2、素。接收信号强弱不同带来的影响接收信号强弱不同带来的影响有：有：直接引起收看效果不良。直接引起收看效果不良。由于通道各级晶体管动态范围较小，若信号过强，会使放由于通道各级晶体管动态范围较小，若信号过强，会使放大器（特别是中放末级和视放输出级）产生非线性失真，大器（特别是中放末级和视放输出级）产生非线性失真，甚至电视信号峰值被压缩或切割，从而造成同步不稳、彩甚至电视信号峰值被压缩或切割，从而造成同步不稳、彩色失真及灰度失真等。色失真及灰度失真等。1. 控制范围要宽控制范围要宽通常中放通常中放AGC控制范围为控制范围为40dB，高放，高放AGC控制范围为控制范围为20dB，总控制范围为，总控制范围

3、为60dB。 也就是说，当天线接收的高频输入信号电平在也就是说，当天线接收的高频输入信号电平在50V50mV范围内变化（变化范围内变化（变化60dB）时，检波器输出视频信号电平变化）时，检波器输出视频信号电平变化不超过不超过1.5dB。 AGC电路，就是根据（不论任何原因引起的）检波器输出电路，就是根据（不论任何原因引起的）检波器输出电平的变化，自动调节高放级和中放级的工作状态，以使检波电平的变化，自动调节高放级和中放级的工作状态，以使检波器输出信号保持在一定电平上。器输出信号保持在一定电平上。 对对AGC电路主要有如下几点要求电路主要有如下几点要求：8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自

4、动增益控制电路(AGC)(AGC) AGC对通道增益和输出电压随输入信号的变化特性如图对通道增益和输出电压随输入信号的变化特性如图8.10所示。所示。8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)图8.10 AGC控制示意图无AGC无AGC有AGC有AGC图中图中Ui1为为AGC的起控电压。的起控电压。3. 控制性能稳定控制性能稳定 当当AGC电路工作时，受控放大级对前后级影响要小，并不至电路工作时，受控放大级对前后级影响要小，并不至影响通道的频率特性。影响通道的频率特性。 AGC电路在温度变化和外来干扰下应能正常工作。电路在温度变化和外来干扰下应能正常工作。8.

5、1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC) AGC电压不能受图像信号内容变化影响。电压不能受图像信号内容变化影响。2. 控制控制速度适当速度适当，应能跟上输入信号电平的变化，应能跟上输入信号电平的变化8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)4. 应有延迟控制特性应有延迟控制特性 要求输入信号增强到大于灵敏度值后，要求输入信号增强到大于灵敏度值后，AGC才起控。才起控。 首先起控中放，这时高放仍处于最大增益状态。首先起控中放，这时高放仍处于最大增益状态。 只有当中放只有当中放AGC控制深度达控制深度达3040dB后，高放后，高放A

6、GC才开始起才开始起控。控。高放高放起控过早会使输出信噪比降低起控过早会使输出信噪比降低无论是分立还是集成，无论是分立还是集成，AGC电路基本组成框图是相同的。电路基本组成框图是相同的。AGC实际上是一个闭环负反馈系统实际上是一个闭环负反馈系统8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)图8.11 AGC功能方框图 当天线当天线输入信号输入信号ui处在电视机灵敏度值附近处在电视机灵敏度值附近，或者说，检波，或者说，检波输出信号输出信号uoPP在在11.4V时，高放、中放都处在时，高放、中放都处在最大增益状态最大增益状态。 当当ui大于灵敏度值大于灵敏度值，即，即

7、uoPP大于大于11.4V值，则通过值，则通过AGC检波检波器把器把uoPP相应变化的值检波出来，转换成直流控制电压去控制中相应变化的值检波出来，转换成直流控制电压去控制中放放I、II的工作点，使其的工作点，使其增益下降增益下降，以维持，以维持uoPP基本稳定。基本稳定。8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC) 根据要求，根据要求，高放增益采用延迟控制式高放增益采用延迟控制式，当当AGC使中放增益下使中放增益下降降40dB以后以后，uoPP仍有增长趋势，则开始控制高放增益，使其下仍有

8、增长趋势，则开始控制高放增益，使其下降，即降，即RFAGC电压开始变化，以维持检波输出电压开始变化，以维持检波输出uoPP基本不变。基本不变。 为防止混入输入信号为防止混入输入信号ui中的脉冲干扰破坏中的脉冲干扰破坏AGC正常工作，在正常工作，在AGC检波前加有抗干扰电路检波前加有抗干扰电路。 AGC的控制目的是减小放大器增益。的控制目的是减小放大器增益。有两种控制方式：有两种控制方式：正向正向AGC：8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC) 这种控制作用都是通过用这种控制作用都是通过用AGC电压改变三极管的静态电压改变三极管的静态IE，也即改变放大器工作点

9、来实现的。，也即改变放大器工作点来实现的。反向反向AGC：利用增加利用增加UAGC(IE)来减小增益的方式来减小增益的方式利用减小利用减小UAGC(IE)来减小增益的方式来减小增益的方式普通三极管UAGC/V 通常采用通常采用AGC专用管专用管(如如3DG75、3DG56等等)进行正向进行正向AGC控制，只要控制，只要UAGC(IE)变变化很小，就很容易获得化很小，就很容易获得20dB的控制深度。的控制深度。图8.12 三极管增益衰减特性对于普通三极管：对于普通三极管：AB段段为反向为反向AGC；8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)BC段段为正向为正向A

10、GC；由于由于BC段特性平缓，难以满段特性平缓，难以满足控制深度的需要。足控制深度的需要。8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)正向正向AGC特点：特点： 控制能力强；控制能力强； 但需控制功率大；但需控制功率大； 被控级工作点变动范围大；被控级工作点变动范围大； 放大器两端阻抗变化大；放大器两端阻抗变化大； 对前后级调谐回路影响大。对前后级调谐回路影响大。 两种控制方式均有采用，但大多采用正向两种控制方式均有采用，但大多采用正向AGC。8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)反向反向AGC特点：特点： 需要控制功率小；

11、需要控制功率小； 对前后级频率特性影响小；对前后级频率特性影响小； 但控制范围小；但控制范围小； 当当UAGC减小时很容易进入管子非线性区（甚至截止），易使减小时很容易进入管子非线性区（甚至截止），易使信号失真。信号失真。AGC电路任务：电路任务： 要获取一个随输入信号电平变化的直流电压，来控制中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。放和高放的增益。根据根据AGC电压的取得方式电压的取得方式，可分成三种：，可分成三种：8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)平均值式平均值式AGC电路电路峰值式峰值式AGC电路电路键控式键控式AGC电

12、路电路 将检波器输出信号的平均值作为将检波器输出信号的平均值作为AGC电压。电压。n 平均值式平均值式AGC8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC) 显然显然AGC电压不只与接收信号强弱有关，而且与图像内容有电压不只与接收信号强弱有关，而且与图像内容有关。关。 因而，平均值式控制方式会使因而，平均值式控制方式会使图像质量变差图像质量变差，一般不宜采用。，一般不宜采用。 利用行扫描逆程脉冲作为键控（选通）脉冲，从全电视信号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）；中取出同步脉冲（同步头）；n 键控式键控式AGC 但是，键控式

13、但是，键控式AGC电路对同步要求较高。电路对同步要求较高。8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)优点优点：AGC电压只反映输入信号强度，与图像内容无关；并且电压只反映输入信号强度，与图像内容无关；并且消除了逆程期之外的干扰对消除了逆程期之外的干扰对AGC电压的影响。电压的影响。 再对同步脉冲进行峰值检波，取出再对同步脉冲进行峰值检波，取出AGC电压。电压。 当当某种原因使行频偏离某种原因使行频偏离时，则行逆程脉冲与全电视信号时，则行逆程脉冲与全电视信号中的同步脉冲错位，则：中的同步脉冲错位，则： 同时，由于同时，由于AGC电压肯定比选通同步头时低，导致电压

14、肯定比选通同步头时低，导致受控放大器增受控放大器增益过高而进入非线性区益过高而进入非线性区。 AGC门管导通时间与同步脉冲错开，误将图像信号选通，这时门管导通时间与同步脉冲错开，误将图像信号选通，这时AGC电压不再正比于同步头，而随图像内容变化，以此电压不再正比于同步头，而随图像内容变化，以此AGC电压电压改变增益就会使改变增益就会使图像失真图像失真。 如果外来信号较强，则同步头被压缩或被切割，则又进而使如果外来信号较强，则同步头被压缩或被切割，则又进而使电视电视信号失步信号失步。目前也较采用目前也较采用8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC) 采用峰值检波

15、器，检波输出的采用峰值检波器，检波输出的AGC电压仅反映输入信号的峰电压仅反映输入信号的峰值（即同步头），而与图像内容无关。值（即同步头），而与图像内容无关。8.1.4 8.1.4 自动增益控制电路自动增益控制电路(AGC)(AGC)n 峰值式峰值式AGC 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；力的；因此必须在进行峰值检波之前，将强脉冲干扰削除。因此必须在进行峰值检波之前，将强脉冲干扰削除。 但当有比同步脉冲幅度大的强干扰时，但当有比同步脉冲幅度大的强干扰时，AGC电压将会反映干电压将会反映干扰峰值，使扰峰值，使AGC工作

16、不正常。工作不正常。8.1.5 8.1.5 自动频率控制电路自动频率控制电路(AFC)(AFC) 由于彩色电视机对本机振荡频率的稳定性要求较高，所由于彩色电视机对本机振荡频率的稳定性要求较高，所以通常还设有以通常还设有AFC电路。电路。AFC电路如何锁定本振频率的？电路如何锁定本振频率的？ 将来自视频检波限幅放大的将来自视频检波限幅放大的中频图像载频等幅信号中频图像载频等幅信号，通过移，通过移相电路，将相电路，将频率的变化转变成相位变化频率的变化转变成相位变化； 经相位检波器将经相位检波器将相位变化转换成电压幅度变化相位变化转换成电压幅度变化； 给给高频调谐器一控制电压高频调谐器一控制电压，实

17、现对本机振荡频率的锁定。，实现对本机振荡频率的锁定。8.1.5 8.1.5 自动频率控制电路自动频率控制电路(AFC)(AFC)AFC电路主要包括三个部分：电路主要包括三个部分： 相位检波器；相位检波器； 差分直流放大器；差分直流放大器； 外接外接LC移相器。移相器。8.2 8.2 伴音信号处理电路伴音信号处理电路伴音信号处理电路的任务：伴音信号处理电路的任务：8.2.1 8.2.1 伴音通道的组成伴音通道的组成 从已调频的伴音信号中检出伴音信号，使声音还原。从已调频的伴音信号中检出伴音信号，使声音还原。图8.13 伴音通道系统框图 将天线接收的高频调频波伴音信号，经由高频头的高频放大、将天线

18、接收的高频调频波伴音信号，经由高频头的高频放大、超外差处理变换成超外差处理变换成31.5MHz（或（或30.5MHz）中频调频波信号；）中频调频波信号；在公共通道中在公共通道中 经图像中频放大器，使伴音中频增益降为图像中频信号最高增经图像中频放大器，使伴音中频增益降为图像中频信号最高增益的益的5%，然后在视频检波器中检出，然后在视频检波器中检出6.5MHz的第二伴音中频；的第二伴音中频；8.2.1 8.2.1 伴音通道的组成伴音通道的组成 对对6.5MHz的第二伴音中频进行限幅放大、调频波检波（鉴频）、的第二伴音中频进行限幅放大、调频波检波（鉴频）、前置低频放大和功率放大后，推动扬声器工作。前

19、置低频放大和功率放大后，推动扬声器工作。在伴音通道中在伴音通道中8.2.1 8.2.1 伴音通道的组成伴音通道的组成 第二伴音中频限幅放大器通常采用单调谐放大器第二伴音中频限幅放大器通常采用单调谐放大器8.2.2.1 8.2.2.1 第二伴音中频限幅放大器第二伴音中频限幅放大器 第二伴音中频放大器普遍采用限幅措施第二伴音中频放大器普遍采用限幅措施要求要求： 电路对第二伴音中频信号具有足够大的放大能力，增益达电路对第二伴音中频信号具有足够大的放大能力，增益达60dB以上。以上。 通常是利用晶体管的饱和与截止特性进行限幅。通常是利用晶体管的饱和与截止特性进行限幅。 合理选择单调谐放大器的集电极等效

20、电阻和发射极直流偏置合理选择单调谐放大器的集电极等效电阻和发射极直流偏置电阻，来实现双向限幅（即同时出现饱和切割与截止切割）。电阻，来实现双向限幅（即同时出现饱和切割与截止切割）。8.2.2.1 8.2.2.1 第二伴音中频限幅放大器第二伴音中频限幅放大器 高频伴音信号在传输过程中，会遇到各种干扰，一般表现为高频伴音信号在传输过程中，会遇到各种干扰，一般表现为信号幅度的改变。信号幅度的改变。 采用限幅有三点原因采用限幅有三点原因： 调频信号的特点是等幅的，被传送的伴音信号是携带在载调频信号的特点是等幅的，被传送的伴音信号是携带在载波的频率变化中。波的频率变化中。 所以在鉴频之前进行所以在鉴频之

21、前进行限幅可以消除杂波干扰限幅可以消除杂波干扰而又不影响调而又不影响调频波的形状。频波的形状。 由视频中放特性曲线可知，在由视频中放特性曲线可知，在31.5MHz（或（或30.5MHz）伴音）伴音中频的带宽范围之内，放大特性不水平。中频的带宽范围之内，放大特性不水平。8.2.2.1 8.2.2.1 第二伴音中频限幅放大器第二伴音中频限幅放大器 在视频检波器完成第二次差频时，使用图像中频作为本机振在视频检波器完成第二次差频时，使用图像中频作为本机振荡频率，因此第二伴音中频既是调频波又是调幅波信号。荡频率，因此第二伴音中频既是调频波又是调幅波信号。 这种这种寄生调幅寄生调幅（实质上就是图像干扰伴音

22、），将会影响鉴（实质上就是图像干扰伴音），将会影响鉴频器工作，因此必须给以限幅。频器工作，因此必须给以限幅。 也就是说，也就是说，对带宽内对带宽内不同频率的信号放大倍数不同不同频率的信号放大倍数不同，故将，故将引起幅度改变，因此也需要限幅。引起幅度改变，因此也需要限幅。鉴频器的作用鉴频器的作用： 从已调频波中解调出调制信号（即音频信号）。从已调频波中解调出调制信号（即音频信号）。8.2.2.2 8.2.2.2 比例鉴频器比例鉴频器 一般在对调频波进行解调时，先把一般在对调频波进行解调时，先把调频波变换成调幅波调频波变换成调幅波，即，即把原来幅度不变、但频率变化的调频波，变换成幅度随频率把原来幅度不变、但频率变化的调频波，变换成幅度随频率变化而变化的调幅波；变化而变化的调幅波； 鉴频器种类：鉴频器种类： 常用的有常用的有斜率鉴频器斜率鉴频器、参差调频鉴频器参差调频鉴频器、相位鉴频器相位鉴频器及及比例比例鉴频器鉴频器等。等。 然后，再利用二极管然后，再利用二极管对调幅波进行检波对调幅波进行检波。 比例鉴频器由比例鉴频器由调频调频调幅变换调幅变换和和振幅检波振幅检波电路组成。电路组成。对