彩色电视机原理与维修技术课件

彩色电视机原理与维修技术根据机械工业出版社同名教材

彩色电视机原理与维修技术根据机械工业出版社同名教材1彩色电视机实训台彩色电视机实训台2第1章色度学基础知识

本章要点l

光和色的基本知识l

彩色三要素l

三基色原理和混色法第1章色度学基础知识本章要点3

彩色三要素亮度、色调和色饱和度称为彩色三要素。任何一种彩色对人眼引起的视觉作用，都可以用彩色三要素来描述。1)亮度:亮度是指人眼所感觉的彩色的明暗程度，亮度取决于光线的强弱。2)色调:色调是指彩色的颜色类别，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别表示不同的色调。色调取决于彩色的光谱成分，不同波长的光具有不同的色调。3)色饱和度:色饱和度是指彩色的深浅程度。同一色调的彩色，其色饱和度越高，颜色越深。色饱和度与彩色中所掺入的白光比例有关，掺入的白光越多，色光越浅，色饱和度越低。色饱和度用百分数表示，如某色光中若掺入一半的白光，则色饱和度为50％，未掺入白光的纯色光，其色饱和度为100%。白光的色饱和度为0。色调和色饱和度统称为色度。彩色电视系统不仅像黑白电视系统那样能够传送景物的亮度信息，还要传送景物的色度信息。

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在电视技术中，以红（R）、绿（G）、蓝(B)为三基色，红光的波长取700nm，绿光的波长取546.1nm，蓝光的波长取435.8nm。

三基色原理的主要内容有：1)自然界的所有彩色几乎都可用三种基色按一定的比例混合而成；反之，任何彩色也可分解为比例不同的三种基色；2)三种基色必须是相互独立的，即任一基色不能由另外两种基色混合而成；3)用三基色混合成的彩色，其色调和色饱和度皆由三基色的比例决定；4)混合色的亮度等于参与混色的基色的亮度的总和。根据这一原理，要传送和重现自然界中的各种彩色，无需逐一去传送波长各异的各种彩色信号，而只要将各种彩色分解成不同比例的三基色，并只传送这三基色信号。在彩色重现时将这比例不同的三基色信号相加混色，即可产生与被传送对象相同彩色的视觉效果。在电视技术中，以红（R）、绿（G）、蓝(B)为三5相加混色

红色十绿色=黄色；绿色十蓝色=青色；蓝色十红色=紫色；红色十绿色十蓝色=白色。相加混色红色十绿色=黄色；绿色十蓝色=青色；6第2章电视信号和电视制式本章要点l

逐行扫描与隔行扫描l

电视广播的兼容制l

亮度信号和色差信号l

NTSC制的编码过程l

PAL制的编码过程l

彩色全电视信号的组成和特点l

射频电视信号的调制方式和频谱第2章电视信号和电视制式7逐行扫描

一幅图像是由许多明暗不同的光点组成的。通常把这些明暗不同的光点称为像素。一幅清晰度良好的图像应包含几十万个像素。为了把这几十万个空间分布的像素转变为—一对应的按时间分布的电信号，摄像机采取了顺序传送法，即：使电子束从左至右、自上而下地按一定的规律在靶面上运动，这样就可以使成像于靶面上的几十万个像素变成—一对应的电信号，电子束的这种有规律的运动就称为电子扫描。例如，把一个白底黑色“中”字变为电视信号时，摄像机镜头把“中”字成像于摄像管的靶面上，摄像管电子束沿靶面由上至下逐行扫描，当扫描到对应于图像白处，由于电流较大，输出低电压；当扫描到相应于图像的黑处，由于电流小，输出高电压。各行扫描输出的电压如图2-4所示。逐行扫描8逐行扫描a)投映至摄像管上的图像b)第1、2行的电压波形c)第3行的电压波形d)第4、5行的电压波形

e)第6行的电压波形

f)第7、8、9行的电压波形

逐行扫描a)投映至摄像管上的图像9

隔行扫描

实践证明，每秒传送25帧图像会产生闪烁现象。这可由增加每秒传送画面的帧数来解决。但由上面的分析可知，这样必然导致电视频宽的增加，由此会带来对设备要求增高等问题。为了解决这一矛盾，也采用了类似电影放映中遮光的办法，即将一帧图像分为两场扫描，先扫描1，3，5，…行，称为奇数场，再扫描2，4，6，…行，称为偶数场，如图2-5b所示。在电视技术中把这种方法称为隔行扫描。这样每秒传送图像的帧数不变，每帧图像扫描的行数也不变，因而不会增大电视信号的频带宽度，从而较好地解决了频带宽度与传送活动图像产生的闪烁现象之间的矛盾。由于传送两场之间的时间间隔极短，产生的视觉还是一个完整的画面，其原理如图2-6所示。

10图2-5逐行扫描与隔行扫描a)逐行扫描b)隔行扫描

图2-6隔行扫描重现图像示意图图2-5逐行扫描与隔行扫描图2-6隔行扫描11亮度方程

Y＝0.30R＋0.59G＋0.11B

式中，0.30，0.59，0.11分别是R，G，B的可见度系数。这表明三基色光在组成亮度中的作用是不同的，绿光最大，占59%，蓝光最小，占11%，这是由于人眼对三基色的亮度感不同引起的。亮度电压方程

UY=0.30UR＋0.59UG＋0.11UB亮度方程12

色差信号

彩色电视机是在必须与黑白电视机兼容这一条件下进行设计的。因此先考虑将按亮度方程混合出的亮度信号作为彩色电视图像信号之一传送，而图像信号的色彩，则由不包括亮度信号成分的色差信号传送。在彩色电视中色差信号有下列三种，即

UR-Y＝UR-UY＝0.70UR-0.59UG-0.11UBUB-Y=UB-UY＝0.89UB-0.30UR-0.59UGUG-Y=UG-UY＝0.41UG-0.30UR-0.11UB

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第3章彩色电视机的整机结构本章要点黑白电视机单元电路的组成和基本原理彩色电视机的组成和基本原理红外遥控电视机的组成大屏幕彩色电视机的技术特点第3章彩色电视机的整机结构黑白电视机14

彩色电视机的电路组成

公共通道解码电路成像系统伴音通道彩色电视机的电路组成公共通道解码电路153.2.1公共通道

公共通道包括由调谐器和中频放大与视频检波电路组成的中放通道，以及伴音通道等电路。公共通道的作用是把由天线接收来的高频彩色电视信号变成视频的彩色全电视信号和伴音的音频信号，实际上，这部分就是黑白电视机的接收通道。所以，这部分电路的功能和工作原理基本上与黑白电视机相同，只是为了减少色度中频副载频与伴音中频载频的差频干扰，在彩色电视机中采用了图像与伴音分开检波的方式，所以，检波器通常有两个。3.2.1公共通道163.2.2解码器电路

解码器是彩色电视机特有的电路，它是与彩色电视制式有关的部分。解码器电路包括亮度通道、色度通道、色副载波恢复电路和解码矩阵等电路。它的作用是将接收机视频检波器送来的彩色全电视信号还原为红、绿、蓝三个基色信号，然后将三个基色信号送至彩色显像管以重显彩色图像。

3.2.2解码器电路171.亮度通道和色度通道从图3-2可见，彩色电视中频信号经视频检波器解调出视频彩色全电视信号，再经预视放级放大后，一路送入亮度通道，先经色副载波陷波器把色副载波和部分色度信号滤除得到亮度信号，然后把亮度信号进行放大、延时之后，送入解码矩阵电路；另一路送入色度通道，它的作用是从视频彩色全电视信号中选出色度信号，并加以放大和解调，这样就重新得到两个色差信号UR－Y和UB-Y，最后，这两个色差信号也送至解码矩阵电路。1.亮度通道和色度通道18视频信号波形视频信号波形192.解码矩阵电路解码矩阵电路的作用是，先把由色度通道送来的两个色差信号UR－Y和UB-Y通过（G-Y）矩阵电路恢复为UG－Y色差信号，然后把亮度通道送来的亮度信号UY与三个色差信号UR-Y，UG-Y和UB-Y在基色矩阵电路中还原为UR，UG，UB三个基色信号，它们经过视放输出级分别送至彩色显像管的三个阴极去调制三个电子束的电流大小，重显出彩色图像。

3.基准色副载波恢复电路基准色副载波恢复电路的作用是产生相位适合的（0º）色副载波，一路直接送至U同步检波器参与FU分量的解调；另一路先经90º移相器，再经PAL开关逐行倒相后（±90º）送至V同步检波器参与FV分量的解调。2.解码矩阵电路203.2.3成像系统

主要由彩色显像管（包括偏转线圈），同步分离电路，行、场扫描电路和高压电路等组成。在彩色显像管的荧光屏上涂有分别能发红、绿、蓝光的三种荧光粉，这三种荧光粉按一定规律由点或线构成一组进行排列，形成屏面，为了使三电子束同时打在同一组荧光粉点上，以产生正确的颜色，需要动会聚电路和静会聚装置。目前生产的彩色电视机大都是采用自会聚彩色显像管。由于三个电子束在管内所处的位置不同，所以它们产生的枕形失真的情况也不同，如果不进行校正，三种基色的光栅将不能重合，图像会出现彩色镶边现象。为了消除这种现象，在彩色电视机中需要加入枕形失真校正电路。

3.2.3成像系统21彩色电视机原理与维修技术课件22彩色电视机中的同步分离和行、场扫描电路与黑白电视机基本相同。但是，高压电路和偏转输出部分所要求的电压较高，电流和功率也大。当电视图像明暗变化时，阴极电流的变化范围很大，如果不采取稳压措施，势必引起阳极高压大幅度变化，严重时高压的波动可达40％。显然，高压不稳定将会带来散焦，图像变暗、彩色不鲜艳、甚至光栅尺寸也随之变化等现象，严重地影响图像质量。因此，质量要求较高的彩色电视机里彩色显像管阳极高压大都采取稳压措施。彩色电视机中的同步分离和行、场扫描电路与黑白23彩色电视机的遥控系统彩色电视机的遥控系统24TA8690AN是东芝公司生产的单片双制式彩色电视机芯片，配以少量的外围元件，可完成图像中放、伴音中放、音频解调、亮度信号/色度信号解调以及行场扫描等彩色电视机所有小信号的处理任务。TA8690AN内部电路框图如图3-5所示。我国很多彩色电视机生产厂家采用该芯片批量生产彩色电视机。TA8690ANTA8690AN是东芝公司生产的单片双制式彩色电视机芯片，配25采用TA8690AN单片机心的彩色电视机整机主要电路组成如图3-6所示。从图中可以看出，整机主要由电子调谐器（高频头）、图像中放/伴音中放／亮度/色度/扫描处理集成电路N201（TA8690AN）、AV/TV切换电路N202（TA8628N）、伴音功放N301（TA8211AH）、行输出、场输出N601（TA8445K）、末级视放、微处理器N901（TMP47C837N）、存储器N902（TC89101P）和开关电源等几部分组成。彩色电视机实例采用TA8690AN单片机心的彩色电视机整机主要电26彩色电视机实例N901CPUN201TA8690彩色电视机实例N901N20127夏普NC-2T两片机芯彩电

夏普NC-2T型机芯的信号处理主要由IX0718和IX0719两块集成电路来完成，所以称为夏普两片机。由于国产集成电路CD7680AP，CD7698AP的功能及引脚与IX0718、IX0719的完全相同，所以国产夏普两片机都用CD7680AP或CD7698AP。这两块集成电路的集成度高，性能好。长虹、熊猫、金星等许多电视机厂都生产过这种机型的37cm，47cm、5lcm，54cm，64cm的多种彩色电视机。虽然不同的厂家采用的集成块不同，但两块集成块的功能基本相同，—块作图像、伴音中放，另—块作解码与同步扫描。夏普NC-2T两片机芯彩电夏普NC-2T型机芯的信号处理主28

东芝公司早期生产的TA7680AP、TA7698AP两片集成电路，曾被大多数彩色电视机厂所使用，其代表机芯主要有东芝L851机芯和NC-2T型机芯，他们虽然都属于TA两片机，但是由于采用东芝L851机芯和NC-2T型机芯彩电的设计思路不同，所以电路结构不完全相同。本书以后各章实训课中提到的“TA两片机”，均指采用东芝L851机芯或NC-2T型机芯的两片机。

东芝公司早期生产的TA7680AP、TA7698AP两29本幻灯片版权归浙江树人大学老师所有本幻灯片版权归浙江树人大学老师所有30彩色电视机原理与维修技术根据机械工业出版社同名教材

彩色电视机原理与维修技术根据机械工业出版社同名教材31彩色电视机实训台彩色电视机实训台32第1章色度学基础知识

本章要点l

光和色的基本知识l

彩色三要素l

三基色原理和混色法第1章色度学基础知识本章要点33

彩色三要素亮度、色调和色饱和度称为彩色三要素。任何一种彩色对人眼引起的视觉作用，都可以用彩色三要素来描述。1)亮度:亮度是指人眼所感觉的彩色的明暗程度，亮度取决于光线的强弱。2)色调:色调是指彩色的颜色类别，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别表示不同的色调。色调取决于彩色的光谱成分，不同波长的光具有不同的色调。3)色饱和度:色饱和度是指彩色的深浅程度。同一色调的彩色，其色饱和度越高，颜色越深。色饱和度与彩色中所掺入的白光比例有关，掺入的白光越多，色光越浅，色饱和度越低。色饱和度用百分数表示，如某色光中若掺入一半的白光，则色饱和度为50％，未掺入白光的纯色光，其色饱和度为100%。白光的色饱和度为0。色调和色饱和度统称为色度。彩色电视系统不仅像黑白电视系统那样能够传送景物的亮度信息，还要传送景物的色度信息。

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在电视技术中，以红（R）、绿（G）、蓝(B)为三基色，红光的波长取700nm，绿光的波长取546.1nm，蓝光的波长取435.8nm。

三基色原理的主要内容有：1)自然界的所有彩色几乎都可用三种基色按一定的比例混合而成；反之，任何彩色也可分解为比例不同的三种基色；2)三种基色必须是相互独立的，即任一基色不能由另外两种基色混合而成；3)用三基色混合成的彩色，其色调和色饱和度皆由三基色的比例决定；4)混合色的亮度等于参与混色的基色的亮度的总和。根据这一原理，要传送和重现自然界中的各种彩色，无需逐一去传送波长各异的各种彩色信号，而只要将各种彩色分解成不同比例的三基色，并只传送这三基色信号。在彩色重现时将这比例不同的三基色信号相加混色，即可产生与被传送对象相同彩色的视觉效果。在电视技术中，以红（R）、绿（G）、蓝(B)为三35相加混色

红色十绿色=黄色；绿色十蓝色=青色；蓝色十红色=紫色；红色十绿色十蓝色=白色。相加混色红色十绿色=黄色；绿色十蓝色=青色；36第2章电视信号和电视制式本章要点l

逐行扫描与隔行扫描l

电视广播的兼容制l

亮度信号和色差信号l

NTSC制的编码过程l

PAL制的编码过程l

彩色全电视信号的组成和特点l

射频电视信号的调制方式和频谱第2章电视信号和电视制式37逐行扫描

一幅图像是由许多明暗不同的光点组成的。通常把这些明暗不同的光点称为像素。一幅清晰度良好的图像应包含几十万个像素。为了把这几十万个空间分布的像素转变为—一对应的按时间分布的电信号，摄像机采取了顺序传送法，即：使电子束从左至右、自上而下地按一定的规律在靶面上运动，这样就可以使成像于靶面上的几十万个像素变成—一对应的电信号，电子束的这种有规律的运动就称为电子扫描。例如，把一个白底黑色“中”字变为电视信号时，摄像机镜头把“中”字成像于摄像管的靶面上，摄像管电子束沿靶面由上至下逐行扫描，当扫描到对应于图像白处，由于电流较大，输出低电压；当扫描到相应于图像的黑处，由于电流小，输出高电压。各行扫描输出的电压如图2-4所示。逐行扫描38逐行扫描a)投映至摄像管上的图像b)第1、2行的电压波形c)第3行的电压波形d)第4、5行的电压波形

e)第6行的电压波形

f)第7、8、9行的电压波形

逐行扫描a)投映至摄像管上的图像39

隔行扫描

实践证明，每秒传送25帧图像会产生闪烁现象。这可由增加每秒传送画面的帧数来解决。但由上面的分析可知，这样必然导致电视频宽的增加，由此会带来对设备要求增高等问题。为了解决这一矛盾，也采用了类似电影放映中遮光的办法，即将一帧图像分为两场扫描，先扫描1，3，5，…行，称为奇数场，再扫描2，4，6，…行，称为偶数场，如图2-5b所示。在电视技术中把这种方法称为隔行扫描。这样每秒传送图像的帧数不变，每帧图像扫描的行数也不变，因而不会增大电视信号的频带宽度，从而较好地解决了频带宽度与传送活动图像产生的闪烁现象之间的矛盾。由于传送两场之间的时间间隔极短，产生的视觉还是一个完整的画面，其原理如图2-6所示。

40图2-5逐行扫描与隔行扫描a)逐行扫描b)隔行扫描

图2-6隔行扫描重现图像示意图图2-5逐行扫描与隔行扫描图2-6隔行扫描41亮度方程

Y＝0.30R＋0.59G＋0.11B

式中，0.30，0.59，0.11分别是R，G，B的可见度系数。这表明三基色光在组成亮度中的作用是不同的，绿光最大，占59%，蓝光最小，占11%，这是由于人眼对三基色的亮度感不同引起的。亮度电压方程

UY=0.30UR＋0.59UG＋0.11UB亮度方程42

色差信号

彩色电视机是在必须与黑白电视机兼容这一条件下进行设计的。因此先考虑将按亮度方程混合出的亮度信号作为彩色电视图像信号之一传送，而图像信号的色彩，则由不包括亮度信号成分的色差信号传送。在彩色电视中色差信号有下列三种，即

UR-Y＝UR-UY＝0.70UR-0.59UG-0.11UBUB-Y=UB-UY＝0.89UB-0.30UR-0.59UGUG-Y=UG-UY＝0.41UG-0.30UR-0.11UB

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第3章彩色电视机的整机结构本章要点黑白电视机单元电路的组成和基本原理彩色电视机的组成和基本原理红外遥控电视机的组成大屏幕彩色电视机的技术特点第3章彩色电视机的整机结构黑白电视机44

彩色电视机的电路组成

公共通道解码电路成像系统伴音通道彩色电视机的电路组成公共通道解码电路453.2.1公共通道

公共通道包括由调谐器和中频放大与视频检波电路组成的中放通道，以及伴音通道等电路。公共通道的作用是把由天线接收来的高频彩色电视信号变成视频的彩色全电视信号和伴音的音频信号，实际上，这部分就是黑白电视机的接收通道。所以，这部分电路的功能和工作原理基本上与黑白电视机相同，只是为了减少色度中频副载频与伴音中频载频的差频干扰，在彩色电视机中采用了图像与伴音分开检波的方式，所以，检波器通常有两个。3.2.1公共通道463.2.2解码器电路

解码器是彩色电视机特有的电路，它是与彩色电视制式有关的部分。解码器电路包括亮度通道、色度通道、色副载波恢复电路和解码矩阵等电路。它的作用是将接收机视频检波器送来的彩色全电视信号还原为红、绿、蓝三个基色信号，然后将三个基色信号送至彩色显像管以重显彩色图像。

3.2.2解码器电路471.亮度通道和色度通道从图3-2可见，彩色电视中频信号经视频检波器解调出视频彩色全电视信号，再经预视放级放大后，一路送入亮度通道，先经色副载波陷波器把色副载波和部分色度信号滤除得到亮度信号，然后把亮度信号进行放大、延时之后，送入解码矩阵电路；另一路送入色度通道，它的作用是从视频彩色全电视信号中选出色度信号，并加以放大和解调，这样就重新得到两个色差信号UR－Y和UB-Y，最后，这两个色差信号也送至解码矩阵电路。1.亮度通道和色度通道48视频信号波形视频信号波形492.解码矩阵电路解码矩阵电路的作用是，先把由色度通道送来的两个色差信号UR－Y和UB-Y通过（G-Y）矩阵电路恢复为UG－Y色差信号，然后把亮度通道送来的亮度信号UY与三个色差信号UR-Y，UG-Y和UB-Y在基色矩阵电路中还原为UR，UG，UB三个基色信号，它们经过视放输出级分别送至彩色显像管的三个阴极去调制三个电子束的电流大小，重显出彩色图像。

3.基准色副载波恢复电路基准色副载波恢复电路的作用是产生相位适合的（0º）色副载波，一路直接送至U同步检波器参与FU分量的解调；另一路先经90º移相器，再经PAL开关逐行倒相后（±90º）送至V同步检波器参与FV分量的解调。2.解码矩阵电路503.2.3成像系统

主要由彩色显像管（包括偏转线圈），同步分离电路，行、场扫描电路和高压电路等组成。在彩色显像管的荧光屏上涂有分别能发红、绿、蓝光的三种荧光粉，这三种荧光粉按一定规律由点或线构成一组进行排列，形成屏面，为了使三电子束同时打在同一组荧光粉点上，以产生正确的颜色，需要动会聚电路和静会聚装置。目前生产的彩色电视机大都是采用自会聚彩色显像管。由于三个电子束在管内所处的位置不同，所以它们产生的枕形失真的情况也不同，如果不进行校正，三种基色的光栅将不能重合，图像会出现彩色镶边现象。为了消除这种现象，在彩色电视机中需要加入枕形失真校正电路。

3.2.3成像系统51彩色电视机原理与维修技术课件52彩色电视机中的同步分离和行、场扫描电路与黑白电视机基本相同。但是，高压电路和偏转输出部分所要求的电压较高，电流和功率也大。当电视图像明暗变化时，阴极电流的变化范围很大，如果不采取稳压措施，势必引起阳极高压大幅度变化，严重时高压的波动可达40％。显然，高压不稳定将会带来散焦，图像变暗、彩色不鲜艳、甚至光栅尺寸也随之变化等现象，严重地影响图像质量。因此，质量要求较高的彩色电视机里彩色显像管阳极高压大都采取稳压措施。