《电视原理与数字电视》-第3章 彩色电视整机

3.1电视接收机的基木组成电视接收机已高度集成，其特点是高质画面、多伴音、全制式和多功能，目前数字电视正在大力快速推进。尽管如此，广泛使用的彩色电视接收机，还是研究高质量电视和数字电视的基础。如图3一1所示为彩色电视接收机内部结构图，展示彩色电视机的主要组成元器件。由于彩色电视机电路是以黑白电视为基础的，大部分电路是相关的，本节首先介绍黑白电视机的组成框图，在此基础上，对彩色电视机的组成进行分析。3.1.1黑白电视机的基本组成黑白电视机电路涵盖的是电视接收系统的基础电路。它的任务是将天线接收到的高频电视信号还原成图像信号、伴音信号，并通过显像管和扬声器显示和播放。其主要由公共通道、伴音通道、扫描电路和电源电路组成，黑白电视机的组成框图如图3-2所示。下一页返回3.1电视接收机的基木组成对图3-2进行分析，将黑白电视机分解成四大部分，其各部分的作用如下。1.公共通道公共通道完成对图像接收放大处理。可以看成由高频部分、中频部分和视频部分组成。1)高频部分高频部分即高频调谐器(高频头)，由输入电路、高频放大器、混频和本振电路组成。其作用是选择信号、放大信号和变换频率。选择信号:从接收天线上或有线电缆的各种电信号中，选择人们需要的电视信号，抑制不需要的干扰信号。放大信号:放大选择出来的射频电视信号，满足混频器对信号幅度的要求。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成变换频率:通过混频器将高频图像载波频率和伴音载波频率，分别变换成频率较低的图像中频38MHz和伴音中频31.5MHz。将天线接收到的高频电视信号进行选择、放大变频，还原成图像信号和伴音信号，输出固定的中频信号，并通过显像管和扬声器显示图像和重放声音。同时还要抑制本频道以外的干扰。放大的目的是提高整机的信噪比和灵敏度。本振产生一个比所接收的图像载频高出一个中频的正弦振荡，与高放送来的信号一起送入混频器，经混频输出38MHz的图像中频信号和31.5MHz的伴音中频信号。高频调谐器组成框图如图3-3所示。2)中频部分中频部分由中频放大、视频检波、ACC和ANC电路组成，如图3-4所示。其作用是对中频放大、视频检波(去掉中频载波，取出视频信号)，对高频放大器和中频放大器进行自动增益控制ACC，并进行自动杂波控制ANC。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成图像中频放大器:从高频头输出的中频信号，送入中频放大器进行放大，其增益达60dB,即1000倍。特点是:对中频信号中的各种频率成分的放大量不一样;对中频图像信号38MHz放大量较大;提供必要的选择性和特定的通频带;抑制邻道干扰;对伴音中频信号31.5MHz的放大量较小，仅为图像放大量的1/20,避免伴音干扰图像信号。这个功能由声表面波滤波器完成，将在3.4节中频通道中介绍。视频检波器:通过检波器进行包络检波，将全电视信号(视频信号)与载波分离;取出调幅信号的包络，图像信号在0~6MHz，通过差拍检波取出第二伴音信号31.5MHz。ACC电路:中频通道增益能自动变化，保证信号峰峰值稳定在1V左右。当接收高频信号强时，自动降低中放电路或高放电路的增益，增益变化在40dB左右。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成3)视频部分视频部分由视频前置(预视放)和视频放大器组成，如图3-4所示。检波后的信号经视频前置电路后分四路。(1)从中频图像信号中检出视频信号送至视频输出级，经放大后输出足够幅度的信号激励显像管重现发送端图像。(2)经ANC,ACC电路输出直流控制信号，控制中放和高放增益，以保证视频检波输出电平的稳定。(3)经ANC输出的另一路视频信号送至同步分离电路，取出行场同步信号。(4)使图像载频和伴音载频混频出6.5MHz的第二伴音中频信号。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成2.伴音通道伴音通道完成对电视伴音信号的放大处理。由于电视伴音是采用调频技术，所以伴音通道是对调频波的解调。由伴音中放及限幅、鉴频和低放电路组成，如图3一5所示。(1)伴音中放及限幅:对第二伴音信号6.5MHz进行限幅，目的是去掉调频信号的幅度干扰，对限幅后的第二伴音信号6.5MHz进行放大。满足鉴频器电平需要，并消除调频信号的寄生调幅成分。(2)鉴频:对调频的第二伴音中频6.5MHz进行解调，将其载波由6.5MHz解调出20Hz一20kHz的音频信号。(3)低放:经低频放大和功放至扬声器。3.扫描电路扫描电路完成电视机行场扫描锯齿波电流的形成，由同步分离、行扫描电路、场扫描电路组成，如图3-6所示。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成(1)同步分离:从ANC自动杂波抑制电路来的全电视信号，经同步分离电路，将图像信号和复合同步信号分离出来。由于复合同步信号是电视台发送的行场扫描标准信号，用于控制电视机行场扫描振荡频率。(2)场扫描:用场同步信号控制场振荡，产生与场同步信号50Hz同频率的场扫描电压。在激励级进行放大及波形校正后送场输出级，再送场偏转线圈，使电子束产生垂直扫描运动。(3)行扫描:行电路中有锁相环电路PLL。由行输出级反馈回来的行频脉冲与经同步分离、放大后的行同步信号在锁相环的鉴相器APC电路中进行相位比较。当两者频率一致时，锁相环鉴相器输出电压为0v;当两者存在频差时，锁相环鉴相器输出相应的控制电压，控制行振荡，使得行频同步。行振荡产生行频脉冲，经行激励放大后控制行输出管。产生流过行偏转线圈的锯齿波电流，送入行偏转线圈，控制电子束水平扫描。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成4.电源电路电视机的直流电源大多数都是开关电源，并且电视的电源有多种，分为高压、电压和低压。直流电源是由交流市电经变压器降压、整流、滤波、稳压后得需要的电压信号。中高压:由行输出管在开关工作中使行输出变压器初级产生很高的逆程脉冲，再升压、整流、滤波，产生显像管所需的各种阳极需要的直流高压和聚焦极、加速极所需要的电压，如图3-7所示。将电视机组成框图简化为主要框图，如图3一8所示。各部分的作用简化描述如下:高频调谐器:将天线接收到的高频电视信号进行选择、放大、变频，输出固定的中频信号。图像中频:38MHz，伴音中频:31.5MHz。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成图像中放:对中频38MHz进行放大，增益60dB,即1000倍。视频检波:从中频图像信号中检出全电视信号0~6MHz，图像载频和伴音载频混频6.5MHz的第二伴音频。ACC电路:当接收的高频信号强时，自动降低中放电路或高放电路的增益。视频放大:进行视频放大。伴音通道:将第二伴音中频6.5MHz鉴频出音频信号20Hz}20kHz同步分离:从全电视信号中将图像和复合同步分离出来，分别送入行场扫描电路。行场扫描:产生行场锯齿波电流，送入行场偏转线圈，控制电子束扫描。行输出:产生显像管所需的各种高、电压。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成3.1.2彩色电视机的基本组成彩色电视机与黑白电视机相比，增加了色度处理通道，高频调谐器、中放与视频检波、伴音通道、亮度通道、同步扫描、高压电源等电路，其工作原理基本是相同的，但在指标要求上是有差异的。彩色电视机与黑白电视机最主要的差别是:彩色电视机的解码器。对于彩色电视机组成框图的分析重点在彩色解码电路。彩色电视机组成框图如图3-9所示。解码器电路是由亮度通道、色度通道、基准副载波发生器、解码矩阵等电路组成，其作用是将视频检波后的彩色全电视信号FBAS还原成三基色RGB信号。1.亮度通道亮度通道相当于黑白电视机中的视频放大电路部分，由4.43MHz陷波器(4.43MHz吸收)、亮度放大和0.6μs延时组成。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成(1)4.43MHz陷波器:彩色全电视信号FBAS信号中，彩色图像是Y+F,4.43MHz陷波器是利用串联谐振电路谐振时阻抗为零的原理，谐振在4.43MHz将色度信号滤出，取出亮度信号。亮度的高频损失，在亮度放大中利用轮廓校正电路补偿。(2)亮度放大:不仅将取出的亮度信号放大，还要对亮度信号进行一些处理。设有ARC电路和轮廓校正电路，设有亮度信号延时网络，设有直流恢复电路。亮度通道将在3.5节视频通道中详细介绍。2.色度通道色度通道是彩色电视机图像处理的核心部分，由4.43MHz带通滤波器、梳状滤波器、同步解调器组成。

上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成(1)4.43MHz带通滤波器:彩色全电视信号FBAS信号中，彩色图像是Y+F,4.43MHz带通滤波器中心频率设在4.43MHz，将4.43MHz±1.3MHz的色度信号取出。色度信号F会有亮度干扰，这是模拟技术无法解决的。(2)梳状滤波器:将色度信号F，分解为红色度Fv、蓝色度FU。利用超声波延时线DL、加减法器，分离出FV和FU。这种方法是模拟技术，存在色度分离不彻底，目前已比较广泛使用数字梳状滤波器，针对每条频谱线进行分离，使电视的色彩效果更加逼真。(3)同步解调器:对红色度信号Fv、蓝色度信号FU进行解调，去掉副载波4.43MHz,取出红差R-Y蓝差B-Y。由于色度信号的调制采用的是平衡调幅，对于色度信号的解调必须采用同步解调。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成3.基准副载波发生器同步解调是针对平衡调幅波的解调，平衡调幅波是抑制载波的调幅，即不存在载波，这里需要设置基准副载波发生器，来恢复4.43MHz副载波。基准副载波发生器是由标准4.43MHz晶体振荡器组成。4.基色合成矩阵首先利用解调出的R一Y、B一Y合成绿差G一Y信号，再将R一Y、B一Y、G一Y与亮度信号Y合成三基色RGB信号。绿差合成矩阵在2.5.2小节中已介绍，是利用的比例运算放大器，如图2-27所示。三基色合成电路同时也是视放电路，最终将三基色RGB送入显像管电子枪RGB的3个阴极。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成5.扫描和电源部分考虑到兼容性，彩色与黑白电视的扫描参数设置是相同的，就其工作原理而言，两种电视机是相同的，但由于尺寸和功率的要求，在具体技术指标要求上是有差异的。彩色电视机屏幕大，要求电压高，功率大。不同之处如下。(2)阳极电压高。彩色显像管的阳极电流也较黑白电视机大得多。随着图像内容的变化，阳极电流的变化更大。如果高压电源内阻较大，会使阳极电压因阳极电流变化而发生较大变化，造成图像内容变化，屏幕亮度也发生变化。还会造成图像尺寸不规则伸缩，聚焦会聚不良，低压供电不正常。在彩色电视机行输出级中，大多采用高次行频谐波调谐的高压变换电路。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成(2)扫描电路输出功率较大。由于彩色电视机的阳极电压高、电流大，所以彩色显像管所需要的偏转功率大，因而，扫描电路要有较大的输出功率。(3)一般有自动亮度限制ABL电路。为防止显像管阳极电流过大，高压太高而引起显像管较早衰老损坏，或造成其他器件出现故障，在彩色电视机中多采用ABL电路，以控制显像管的阳极电流，使之不超过其厂标极限值。(4)设有X射线保护电路。由于彩色电视机的阳极电压较高，易于产生过量的X射线辐射，所以需要设置X射线保护电路。当高压因某种原因升高超过安全值时，保护电路动作，终止高压输出。将图3-9彩色电视组成框图简化为主要组成框图，如图3一10所示。上一页下一页返回3.1电视接收机的基木组成其中，高频头、中频通道、视频检波与前面介绍的黑白电视基本是一致的;解码器是彩色电视图像处理的核心。彩色解码器主要组成框图如图3一11所示。彩色全电视信号FBAS中，其中图像信号是Y+F。4.43MHz陷波器:去掉色度F，取出亮度Y。4.43MHz带通滤波器:去掉亮度Y，取出色度F。亮度通道:对亮度Y放大、延迟，送基色解码矩阵。色度通道:对色度F解调，去掉副载4.43MHz，变成红差R一玖蓝差B一Y。基色解码矩阵:将红差R一玖蓝差B一Y合成绿差G一Y，再将R一玖B一玖G一Y与亮度合成三基色信号R,G,B。上一页返回3.2高频调谐器3.2.1高频调谐器组成(高频头)高频调谐器内部包含着许多调谐回路(高放回路、输入回路、本机振荡回路)，这些调谐回路都是通过改变变容二极管的两端电压来进行调谐的，故称电子调谐器。1.高频调谐器的作用高频调谐器有三大作用:选台(也称调谐)、放大和变频。(1)选台:收看到的电视节目是高频头利用电子调谐电路选择到的，输入回路设有LC谐振回路，改变LC可以改变谐振频率。(2)放大:在高频头内部设有高频放大电路，由于对通频带要求较高，需要用双峰调谐曲线，高频调谐器的频率特性如图3一12所示。它采用双调谐高频放大器，并受ACC控制。下一页返回3.2高频调谐器(3)变频:电视射频的频率范围是比较高的，在48.5~958MHz范围内，电视接收机必须要将其频率降下来，即所谓的变频。为何要进行变频，主要考虑两个原因:①降低接收信号的频率，使电视接收电路工作比较稳定。②固定接收信号的频率，使信号处理电路比较简单。目前的变频技术大多采用的是超外差技术，这里简单介绍一下什么是超外差技术。外来的高频信号fc与本机产生的本振信号fL在混频器中进行混频，产生一个固定的中频信号fI，由于本振信号fL总比高频信号fc高出一个固定的中频fI，称为超外差技术，如图3-13所示。在电视机中，将接收不同电台的高频信号变成中频信号，而且固定为中频38MHz，对于电视信号的放大处理，变成对固定中频信号的放大处理，便于设计高性能的中频放大器。上一页下一页返回3.2高频调谐器2.高频调谐器的组成高频电子调谐器主要由4部分电路组成:输入回路、高放大器、本机振荡器、混频器。整个电视频道所占的频率范围很宽，为48.5~958MHz，常把它们分为:VHF(甚高频)和UHF(特高频)两部分。VHF调谐回路内部由LC集中参数元件组成，UHF调谐回路内部采用分布参数调谐回路组成。高频电子调谐器组成框图如图3一14所示。3.2.2高频调谐器的工作过程1.工作过程天线接收的电视信号，进入高频头后有V波段、U波段两个通道。U段:信号频率为470~958MHz，高通滤波器通过450MHz以上的信号;V段:信号频率为48.5~

223MHz,带通滤波器通过40~300MHz的信号，如图3一15所示。上一页下一页返回3.2高频调谐器如图3一14所示，当接收VHF频道信号时，开关S断开，同时UHF频段不供电(电源BU=0)，电路不工作。此时1~12频道信号经带通滤波器送至VHF输入回路，经初选再进入VHF高频放大，然后与VHF本振信号混频，最后输出中频38MHz的残留边带中频调幅信号、31.5MHz的伴音中频信号以及33.57MHz的色度副载波中频信号。当接收UHF频段信号时，开关S接通，同时UHF电路因接通电源而工作，此时VHF相关电路因停止供电(BV=0)而不工作。但混频器电源BM≠0，仍处于工作状态，并作为UHF的中放级。即UHF变频器把13一68频道的电视信号变成中频信号，经放大后输出。2.外部管脚高频头共有8个管脚，外观管脚排列如图3一16所示，对各波段直流供电的电压见表3一1。上一页下一页返回3.2高频调谐器BL;VL段供电，+12V;BH;VH段供电，+12V;BU;U段供电，+12V;BM;V段混频、U段中放供电，+12VBT;价调谐电压，0~30V;AGC:高放自动增益控制，为6.5~4.5V;AFC:本振自动频率控制，为1~7V;IF;38MHz中频信号输出。3.外围电路当手动调谐时，高频头外围调谐电路如图3一17所示。上一页下一页返回3.2高频调谐器3.2.3电子调谐原理1.变容二极管电子调谐过程是利用变容二极管的压电效应。所谓变容二极管是一种加反向电压结电容变化大的二极管，加在变容二极管两端的电压称调谐电压VT,VT;0~30V内变化。电调谐高频头采用变容二极管作为回路中的可变调谐电容。变容二极管是一个特殊的PN结晶体二极管，通过改变加在变容管两端的反向偏置电压来改变结电容C1，达到改变谐振频率的目的。其结电容与外加偏压的关系如图3一18所示:当偏置电压从-30~-3V变化时，电容值从3一18pF，其电容量变化比为:上一页下一页返回3.2高频调谐器2.电子调谐原理由变容二极管构成的调谐电路如图3一19所示，电容C数值较大，回路谐振频率主要由C，的变化决定，典型的变容二极管为2CB14。若调节电位器Rw，加到变容二极管两端的电压发生变化，根据变容二极管压电曲线，谐振电容Ci发生变化，从而使LC谐振电路的谐振频率.fo发生变化，达到调谐选台的目的。电子调谐的过程可以表示为:3.频段划分前面分析的变容二极管电容比Cmax/Cmin=6，不能满足覆盖VHF频段中1~12频道的要求。故将VHF频段分为高、低两个分频段，分别为VL,VH。VL段采用稍大电感，VH段采用稍小电感。开关二极管切换大小，用变容二极管调谐，覆盖全部VHF频段。对于UHF段:变容二极管电容可以满足频率覆盖要求。上一页下一页返回3.2高频调谐器由于变容二极管结电容变化范围的限制，VHF波段被划分成VL,VH两个分波段，可由开关二极管VD在开关电压控制下来切换。如图3-20所示，VL频段:S接0V,VD截止，回路电感量大，谐振频率低;VH频段:S接32V，VD导通，L2被短路，回路电感量小，谐振频率高。4.频率覆盖变容二极管调谐，谐振频率从最高频率fmax变化到最低值时，比值fmax/fmin称为调谐回路的频率覆盖系数Kf。上一页下一页返回3.2高频调谐器5.统调和跟踪所谓统调，是指输入回路、高放、本振变容二极管使用同一个调谐电压片，为保证f0选频一致，当调谐电压vT为0~30V时，要求输入回路与高放的谐振频率f0保持一致。所谓跟踪，是指当调谐电压vT为0~30V时，要求本振fL与输入f0之差与固定的中频一致，一般做不到点点跟踪。高、中、低选3点跟踪即可。上一页返回3.3遥控存储系统3.3.1遥控电视机组成框图1.电路组成电视机的遥控系统主要由遥控发射、遥控接收、微处理器及存储器等电路组成，其功能是代替频道预选器和状态控制等调节装置。目前的遥控器基本是红外系统，发射器上的每个按键代表着一种控制功能，按动按键，将产生代表该功能的编码数字脉冲串(指令)，将代码调制在频率为38kHz(或40kHz)的载波上，由载波激励发送器中的红外线发光二极管产生受调制的红外波。接收器接收到的遥控信号通过红外光学滤波器和光电二极管转换为38kHz(40kHz)的电信号，经放大、检波、整形等环节，恢复出原发送代码，控制代码加到微处理器，经识别并实施控制。遥控彩色电视机组成框图如图3一21所示。下一页返回3.3遥控存储系统2.基本控制功能遥控电路已经历了由单项控制到多项控制，由电视机控制到AV设备的控制，由单机控制到多机控制的发展过程。其主要控制功能如下。(1)频道切换/搜索。①直接频率合成式(锁相或直接数字频率合成高频头)。②电压合成式(电调谐高频头)。(2)对比度调节。(3)音量调节/伴音静音。(4)色饱和度调节。(5)亮度调节。(6)屏幕显示ON/OFF(7)开/关机及定时控制。上一页下一页返回3.3遥控存储系统(8)标准状态。(9)AviTv切换。(10)其他扩展功能。3.电压合成式遥控电路由于频率合成式遥控电路结构复杂、造价高，所以目前大多数遥控电路都采用电压合成式控制电路。电压合成式遥控电路的组成:微处理器(4位单片机)、接口电路、键盘、红外收/发装置等。如图3一22所示。为了使选择频道时的调谐过程简便易行，彩色电视机采用调谐电压预先置定并存储的方法，完成预置、存储记忆和控制不同频道调谐电压的电路，称为频道预选器。电子调谐器和频道预选器二者是密切相关的。上一页下一页返回3.3遥控存储系统3.3.2脉宽调制信号自动调谐电压调谐控制高频头，控制电压是由微处理器CPU提供的，波段一般也是由波段选择集成块提供。但目前已集成在一块。分析CPU提供的调谐电压价:价调谐电压在CPU内部形成脉宽调制信号(PWM)，共有214=16384个等级，经过低通滤波变成0~30V的模拟电压。如图3-23波形所示。CPU输出脉宽调制信号(PWM)，经三极管反相放大，再经低通滤波器平滑为0~30V的直流调谐电压，去控制高频头的BT管脚。脉宽调制信号(PWM)不仅提供调谐控制电压，同时还提供对比度调节、音量调节/伴音静音、色饱和度调节和亮度调节控制。上一页返回3.4中频通道3.4.1中频通道的作用与组成1.中频通道的作用1)放大中频信号高频调谐器中有高频放大，但由于射频信号频率很高，且每个电台的频点不固定，需要进行调谐，高放高增益很难做到，对于接收到的微弱信号的放大任务就要由中频放大器完成，中放的作用是放大高频调谐器送来的中频电视信号，一般由三级放大器组成，总共有1000倍以上。2)中频滤波由于电视信号含图像和伴音两部分，中频通道主要是对图像的放大，对伴音需要进行适当的压缩，且对于相邻频道的图像和伴音干扰也要进行滤波，故要设计特殊的中频滤波器。下一页返回3.4中频通道3)视频检波视频检波用于解调中频图像信号，包括图像中频信号38MHz、伴音中频信号31.5MHz和色度副载波中频33.57MHz。通过检波电路，取出视频信号0~6MHz，分离出6.5MHz第二伴音中频，分别送入视频通道和伴音通道。2.中频通道的组成中频通道组成框图如图3-24所示，此处简单介绍框图中各部分的作用。中频滤波器:由声表面波滤波器形成中频曲线，中频曲线可以完成对38MHz中频的选取，对31.5MHz伴音的压缩，对邻频道图像和伴音的吸收。中频放大器:对图像中频38MHz进行放大，一般有三级中频放大器，集成在集成电路中，增益达60dB,即1000倍。视频检波:从中频图像信号中通过包络检波检出全电视信号0~6MHz的图像信号。上一页下一页返回3.4中频通道图像载频和伴音载频通过差拍检波混频出第二伴音中频38一31.5=6.5MHz的伴音信号。预视放(也称前置视放):将视频信号分成3路，图像信号送往视频通道，伴音信号送往伴音通道、同步信号送往扫描电路。ACC电路:当接收高频信号强时，自动降低中放电路或高放电路的增益。3.4.2中频特性曲线中频特性曲线是为中频通道而专门设计的滤波曲线，如图3-25所示。图3-25中的曲线是一条圆顶中频特性曲线，以衰减量dB为计算单位，使用扫频仪观测中频曲线时，看到的曲线就是圆顶线，圆顶线用于仪器观测曲线。为了便于理论计算，般采用平顶的中频特性曲线分析，它们的数值关系如下:上一页下一页返回3.4中频通道平顶中频特性曲线如图3-26所示。中频特性曲线特点:一个平台，一个斜坡，两个吸收点，共4个主要频点;吸收30MHz,39.5MHz两个频点信号;压缩伴音中频31.5MHz信号幅度;将38MHz频点移到斜坡50%处，补偿残留边带发射时的损失。从以上曲线中，可看到有4个重要的频率点，38MHz,31.5MHz,30MH，和39.5MHz,这4个频点的衰减数值是有一定规定的。(1)将30MHz设计在0处，可以吸收高一个频道的图像干扰;39.5MHz设计在0处，可以吸收低一个频道的伴音干扰。如图3-27是电视频道邻频的频谱图，关为图像载频，大为伴音载频，每个频道占8MHz。(2)伴音中频31.5MHz设计在5%处，压缩伴音信号，避免本频道图像与伴音的相互干扰。上一页下一页返回3.4中频通道(3)图像载频38MHz设计在50%斜坡处，提升高频成分，补偿残留边带高频损失。从图3-26中频曲线中看到，图像载频38MHz并没有在100%处，而是设计在50%处，为提升高频成分，衰减低频成分。分析这个问题，要从电视信号的残留边带调幅开始，如图3一29所示为残留边带频谱图。变频时，由于是本振信号fL与高频信号fc之差，得到中频信号fI=fL-fc=38MHz，一个频道中本振fL是固定的，那么这个频道频谱中，频率越高的成分，变频后就会使频率越低，即变频将低频变成高频端，高频变到低频，进行了频谱搬移。如图3-30所示，其中图(a)变频后中频频谱发生了翻转，伴音中频移到了图像中频的低端，图(b)经过中频滤波，即声表面波滤波器后，中频频谱发生了变化，31.5MHz伴音被压缩，38MHz图像中频移到曲线的中段，斜坡处。设计斜坡处，高频多，低频少，补偿残留边带的高频损失。上一页下一页返回3.4中频通道3.4.3声表面波滤波器声表面波滤波器是利用晶体的压电效应形成中频特性曲线的器件。中频特性曲线是一条特殊的曲线，由专为电视中频设计的声表面波滤波器SAWF完成。中放幅频特性，即中频曲线，是由SAWF形成，放大器使用集成宽带放大器。声表面波滤波器的3个特点如下。(1)声表面波是一种频率等于信号源频率的表面波，传播速度为3000m/s，仅为电磁波速度的十万分之一，作为延时器件使用时尺寸较小。(2)表面波易在固体表面传播，传播途径上可方便地进行信号的存取、放大和分流，这种特点为制造延时线、滤波器提供了可能性。(3)表面波传播的速度与频率无关，作为电视机中频滤波器很容易满足通道对群时延的要求。上一页下一页返回3.4中频通道1.声表面波滤波器结构声表面波滤波器是在经过研磨抛光很薄的压电介质片上，用蒸发光刻工艺设备两组叉指状换能器IDT组成。信号加到输入换能器时，交变电场激起声表面波，声表面波传输到输出换能器IDT，恢复出电信号。它的传输特性主要由换能器的几何形状决定，为了减小界面的反射，两端及换能器外表面均涂有吸声材料。声表面波滤波器原理结构图如图3一31所示。2.声表面波滤波器的符号声表面波滤波器外部有5个管脚，两个输入端、两个输出端及一个接地端，符号示意图如图3-32(a)所示，由于声表面波滤波器对外呈容性，它的等效电路如图3-32(b)所示。上一页下一页返回3.4中频通道2.声表面波滤波器的应用由于声表面波滤波器进行表面波与电能之间换能，它是一个衰减器件。在实际应用中，声表面波滤波器SAWF必须经补偿自身的衰减，一般放在前置中放与中频通道之间，如图3一33所示。SAWF的输入和输出阻抗呈容性，所以常在其输入和输出端并接电感和电阻，以便与其电容构成低口值的谐振回路实现匹配。但实际使用时，为了克服声表面波在输入与输出两个换能器之间的多次反射引起滤波特性变坏，常常使输出端匹配，输入端加扼流圈使之处于失配状态，目的在于减小反射波干扰。前置放大器需提供约20dB增益，8MHz带宽，以便补偿SAWF的插入衰减。在使用SAWF时，注意以下两点。1)为了实现阻抗匹配，输出回路加入电感构成谐振回路。2)SAWF对信号有衰减，前级要加入前置放大器。上一页返回3.5视频通道3.5.1解码器的组成解码器的任务是对彩色图像信号进行解调，视频检波后的视频信号一路送入伴音电路，另一路送入解码器电路。解码器由亮度通道、色度通道、基色矩阵组成。亮度通道通过4.43MHz吸收，取出亮度信号Y，进行放大和延时，送入基色矩阵。色度通道通过4.43MHz带通放大，取出色度信号F，与副载波恢复电路产生的4.43MHz副载波，一同送入同步解调器，解调出色差信号R一Y、B一Y、G一Y，再送入基色矩阵，与亮度信号合成三基色RGB信号。解码器在彩色电视接收机中的位置，如图3-34虚线部分所示。下一页返回3.5视频通道3.5.2解码过程彩色图像解码是编码的逆过程，在分析解码之前，首先复习一下编码过程。彩色图像信号的编码过程:从摄像机拍摄得到的三基色RGB信号，为了防止亮色干扰，要将其变成色差信号R一玖B一Y和亮度信号Y，之后为了保证黑白信号和彩色信号的兼容，需要对亮色信号进行频谱交错，将R一Y、B一Y通过正交平衡调幅调制，变为红色度信号Fv、蓝色度信号FU，再经过矢量合成为色度信号F，与亮度信号在合成矩阵相加，输出F+Y，并与同步消隐等电视信号合成彩色全电视信号FBAS，简单的示意图如图3一35所示。分析编码的过程，是三基色RGB信号变成彩色全电视信号FBAS信号的过程，而解码是编码的逆过程，需要将FBAS信号还原为三基色RGB信号。编码与解码关系如图3一36所示。解码器主要组成框图如图3一37所示。上一页下一页返回3.5视频通道解码过程是将编码过程逆变换，要完成的任务可以归纳为6个步骤:四分离、二合成工作。所谓四分离:亮色分离、色度与色同步分离、色度分离、色解调。二合成:合成G一Y,合成RGB解码过程如图3一38所示。1.亮色分离(频域分离法)彩色图像信号是F+Y，解码时首先要将亮度信号Y与色度信号F分开。亮色信号的分离(Y/F分离)方法，目前通用的是频带分离法、频谱分离法。1)频带分离法上一页下一页返回3.5视频通道采用4.43MHz陷波器滤出色度信号F，取出亮度信号Y，这种方法由于在4.43MHz附近滤波，对于亮度高频成分4.43~6MHz有损失，使图像的轮廓清晰度下降，因此在亮度通道需要对Y进行高频补偿。采用4.43MHz带通取出F，滤出Y，但这样取出的色度信号有亮度干扰，这种频带分离无法消除色度中的亮度干扰。分离过程如图3-39所示。频带分离的缺点:色度中有亮度干扰，亮度信号有高频损失，清晰度下降。2)频谱分离法用数字信号滤波实现亮色信号的频谱分离，即谱线分离亮色，可以使亮色彻底分开。对于色度信号，采用4.43MHz带通滤波器选取色度F信号，由于采用频谱交错的频谱图，亮度色度频谱线交叉，是无法消除亮度谱线的，如图3-40所示。上一页下一页返回3.5视频通道为了完全消除亮色之间的相互干扰，采用新的复用方法传送亮度信号和色度信号，可以保证亮色信号完全分离，最好的方法是采用数字滤波器。在发送端，采用自适应的数字梳状滤波器，能有利于接收端的亮色分离。如图3-41所示为亮色分离梳状滤波器滤波特性。如果能针对每一根谱线的频点进行分离，选出色度F，就可以有效地避免亮度信号的干扰。如图3-42所示，将色差信号U,U频点的主谱线取出，即可以解调出比较纯净的色度信号。2.色度与色同步分离(时域分离法)通过4.43MHz带通滤波器取出的色度信号，含4.43MHz色同步信号，色度信号与色同步信号的用途是不同的。色度信号送入图像同步解调器，色同步信号送入副载波发生器，去同步电视机的4.43MHz副载波振荡器，由于色度与色同步都是4.43MHz,即频域一致，但出现时间不同，色度信号是出现在正程，色同步出现在逆程，即时域不同，所以采用时域分离法分离色度与色同步信号，如图3-43所示。上一页下一页返回3.5视频通道工作过程:色度信号F+K(色同步信号)送入选通门，扫描正程时:门A导通，色度信号F通过。扫描逆程时:门B导通，色同步信号通过。选通门A,B由行频脉冲控制，A门正程低电平导通，B门逆程高电平导通，从图3-43看出，这样可将色度与色同步信号分开。3.色度分离选出的色度F经梳状滤波器分离为红色度±FV和蓝色度FU。选出的色度信号F由红色度FV、蓝色度FU组成，在解码时必须将其分开。色度分离是由梳状滤波器完成。梳状滤波器由延时线、加法器、减法器构成。如图3-44所示，经分离后输出红色度±FV信号、蓝色度FU信号。通过延时线、加法器、减法器完成色度信号F的分离，分成红色度FV、蓝色度FU。色度信号分离波形如图3-45所示。上一页下一页返回3.5视频通道4.色解调选出的FU和FV去掉4.43MHz副载波，取出R一Y和B一Y。色分离出的红色度FV，蓝色度FU是已调波，要对其进行解调，还原为包络成分红差R一Y、蓝差B一Y。由于FV、FU当时是采用平衡调幅方式，即抑制载波的调幅，在解调时必须用同步解调器进行解调，所以同步解调器需要设置一个与副载波同频同相的同步信号，以恢复副载波4.43MHz成分，如图3-46所示。5.合成绿差G-Y在接收到的图像信号中是不含绿基色的，解码时要将其恢复出来，采用绿差合成矩阵。2.5节介绍过绿差合成的方法:G一Y=-0.51(R一Y)-0.19(B-Y)，只要将色差信号(R一Y)与(B一Y)按0.51,0.19的比例关系合成并反相，即可得到G一Y色差信号，如图3一47所示。上一页下一页返回3.5视频通道6.合成三基色RGB产生的玖R一Y、B一Y、G一Y信号，在电视接收机的最后电路中，要将其合成为三基色信号RGB，送入显像管的3个阴极，作为视频信号，如图3-48所示。3.5.3亮度通道亮度通道主要由4.43MHz陷波器、轮廓校正、黑色电平箱位、亮度延时和视频放大等电路组成，完成亮度信号的分离、放大和加工处理等任务，如图3-49所示。1)4.43MH，陷波器及ARC电路如图3-50所示，V为晶体管开关，其基极加有反映色同步信号幅度的消色电压。当彩色电视信号正常时，消色电压约为4V，晶体管导通，由C1,C2和L组成的串联谐振回路对4.43MHz吸收。上一页下一页返回3.5视频通道当色同步信号太弱或接收黑白电视信号时，消色电压为0v，开关断开，吸收电路不起吸收作用，有效地提高了信号清晰度。ARC—自动清晰度控制。由于兼容的需要，彩色电视机在接收黑白电视信号时，应使亮度信号的高频成分不被衰减。所以副载波陷波器在接收彩色电视信号时自动接通;而在接收黑白电视信号时自动切断。因为在接收黑白电视信号时，这种电路具有提高清晰度的功能，故称自动清晰度控制ARC2)轮廓校正电路由于亮度信号频谱与色度信号频谱是互相交错的，为了消除色度信号对亮度信号的干扰，亮度通道中利用了4.43MHz窄带陷波器，将色度副载波衰减巧dB以上。因而，也使处于该位置中的亮度信号同时衰减了，降低了图像的清晰度。为此，在亮度通道中加入轮廓校正电路(亦称勾边电路)，以此来弥补彩色图像亮度信号的高频损失。上一页下一页返回3.5视频通道3)亮度信号延时网络由于亮度通道只处理亮度Y一个信号，而色度通道要对色度F进行一系列的解码工作，因而信号通过色度通道的延迟时间比通过亮度通道的延迟时间要长。如果亮度信号不加延时，会出现同一像素的亮度信号和色度信号不重合的彩色镶边现象。在亮度通道中接入一延时线，使亮度信号延时后与色度信号同时到达基色输出矩阵电路。我国的彩色电视机中一般采用0.6μs的延时线进行补偿。延时误差一般应小于0.06μs(0.001行)。上一页下一页返回3.5视频通道4)具有直流恢复电路彩色电视机中，亮度信号在进入放大器放大时，经过电容的隔直，造成直流成分的丢失，在送往基色矩阵电路之前，必须恢复亮度信号的直流成分，否则会改变色调。而黑白电视机可不要恢复直流，这是因为黑白电视信号失去直流分量后，引起的亮度失真仅表现为背景该黑的不够黑，该亮时不够亮，由于观察者并不知实景，无法对比，不易觉察。但人们对某些彩色背景的颜色非常熟悉。如果彩色电视信号失去直流成分，将可能使蓝天变绿、草地发黄等。因此，彩色电视机检波后的彩色全电视信号，在传送到显像管之前，不能丢失其直流成分。用数字带阻滤波器，对色度信号的主要分量大C附近进行陷波，去掉色度F，取出亮度Y。滤波器在3MHz附近有高频提升，相当于模拟信号的轮廓校正，提升的程度由CCU中央控制单元用指令分级控制。提升亮度Y高频成分过程如图3一51所示。上一页下一页返回3.5视频通道3.5.4色度通道色度通道主要包括色度增益可控放大、色同步分离、梳状滤波器、同步解调、自动色饱和度控制(ACC)、自动消色(ACK)和绿色差恢复矩阵等电路，完成对色度信号F的放大、分离和解调，如图3一52所示是TA7193AP集成解码器内部的色度通道。色度信号的放大利用增益可控放大器，受ACC电压的控制，色同步信号的大小，反映着色度信号的大小，故通过对色度信号大小的测量，可得到ACC控制电压，以此来自动地调节主放大器的增益。放大后的色度送入色饱和控制器，受ACK信号控制(ACK自动消色，当色度信号过弱时，自动关闭色度通道，显示黑白图像)，⑩脚输出后送由延时线DL,加法器和减法器组成的梳状滤波器，分离出红色度Fv、蓝色度Fu，从②、③脚送入解调器解出R一Y、B一Y，并合成G一Y，从⑧、⑩、⑩脚送出R一Y、B一Y,G一Y信号。上一页下一页返回3.5视频通道解调器是同步检波，如图3一53所示。延时线DL为超声延迟线，它由输入、输出压电换能器和延时介质组成。压电换能器由多晶压电陶瓷薄片制成，当信号加到输入压电换能器两端面的电极上时，便在延时介质中激起机械振动，形成超声波。延时介质多为熔融石英或玻璃，超声波在玻璃中传播速度较低，再将其制作成如图3-54所示的超声波延时线。上一页下一页返回3.5视频通道3.5.5基准副载波发生器为了从色度信号中解调出色差信号，必须采用同步检波器。同步检波器中除了输入色度信号某一分量以外，还必须输入相应的解调副载波。解调U分量，必须给U同步检波器输入一个和U信号副载波的频率、相位都相同的解调副载波((sinωsct)。解调U分量，必须给U同步检波器输入一个和U信号副载波的频率、相位都相同的副载波(±cosωsct)。这些由副载波恢复电路产生，如图3一55所示。其中鉴相器产生的PAL识别信号能作为色度信号大小的标志，提供给自动色度控制(ACC)电路和自动消色控制(ACK)电路使用，产生如下的相关信号。上一页下一页返回3.5视频通道(1)PAL识别信号:鉴相器输出的误差电压经7.8kHz选通放大，形成PAL识别放大信号。PAL识别信号控制PAL开关信号，PAL识别信号的大小代表色度信号的大小，可供ACC和ACK电路使用。(2)副载波的形成:00副载波的形成，供给U检波;900副载波的形成，供给U检波。副载波发生器的组成方框图如图3-55所示。色度带通放大器输出的全色度信号，经色同步选通电路选取并放大色同步信号，作为基准信号输入鉴相器;鉴相器的另一路输入信号是由压控晶体振荡器产生并移相900的本机副载波信号。两者在鉴相器中进行频率、相位的比较。如果两者的频率不相等或者频率相等但相位不相同，则鉴相器就会产生一个误差电压。这个误差电压经过低通滤波器后，加到压控晶体振荡器。改变本机副载波的频率和相位，直至压控晶体振荡器产生的本机副载波与色同步信号所代表的发送端彩色副载波的频率相等、相位保持正确的关系。上一页下一页返回3.5视频通道3.5.6解码矩阵(基色合成矩阵)在显像管3个电子枪的阴极接入末级矩阵，即基色合成电路，它是由三极管电流放大完成的。在3个放大电路的基极分别送入R-Y、B-Y、G-Y信号，在射极送入亮度信号Y，在集电极反向输出-R=(R-Y)+Y，-G=(G一Y)+Y，-B=(B-Y)+Y,同时进行了电流放大，如图3-56所示。图3-57为一个实际的基色合成矩阵的电路。解释下列符号含义:AFC自动频率控制ARC自动清晰度控制ABL自动亮度限制上一页下一页返回3.5视频通道ACC自动饱和度控制ACK自动消色APC自动相位控制ACC自动增益控制AFT自动频率微调上一页返回3.6扫描电路3.6.1场扫描电路1.场扫描电路的作用与组成场扫描是控制电子束垂直运动的，它主要有3个作用:提供场偏转50Hz锯齿波电流;提供场消隐电压，消除回扫线;提供场频抛物电压，消除枕形失真。用场同步信号控制场振荡频率，产生50Hz场振荡信号，经锯齿波电路，形成锯齿波电压，在激励级进行放大及波形校正后，送场输出级功率放大，再送场偏转线圈，使电子束产生垂直扫描运动。场扫描电路的组成框图如图3-58所示，主要由积分器、场振荡器、锯齿波形成电路、场激励和场输出电路组成。其中，各部分的作用为:积分器(RC积分器)，取出场同步信号;场振荡器，产生50Hz间歇脉冲场振荡信号;锯齿波形成电路，产生锯齿波电压，控制场激励电路;场激励，放大锯齿波电流;场输出，功放电路，输出脉冲锯齿波。下一页返回3.6扫描电路2.场扫描电路的工作过程1)积分器复合同步信号是由行、场同步信号两部分组成的，积分器的作用是从复合同步信号中，取出场同步信号，场同步信号是由电视台发来的标准的50Hz信号，用它去控制场振荡的工作频率。图3-58的A点波形是复合同步信号，窄脉冲是行同步4.7μs，宽脉冲是场同步160μs，通过RC积分器对复合同步脉冲进行充放电，由于行同步的脉宽只有4.7μs，充电时间很短，所以在积分器上充的电压很小，其幅度不足以触发后面的场振荡电路，对场振荡电路同步是失效的，即不起作用。而场同步信号有160μs的宽度，足以在电容C上充满电压，输出比较大的积分波形，这个波形的频率是标准的50Hz信号，用它去同步场振荡频率，每场同步一次，可以使电视机本身自激的场振荡信号与电视台的电视信号保持一致，达到场同步的目的，故一般称场扫描同步为幅度同步。一般积分器是由两极RC积分器组成，如图3一59所示。上一页下一页返回3.6扫描电路2)场振荡电路场振荡电路的作用是产生50Hz间歇脉冲振荡，窄脉冲为场逆程时间1.6ms,间歇时间为场正程18.4ms，如图3-58所示，其振荡频率受RC积分器送来的场同步信号控制，一般场振荡电路是在信号处理集成电路内部形成的。3)锯齿波形成电路锯齿波形成电路的作用是产生锯齿波电压“~”，如图3-58所示，由场振荡脉冲控制接在集成电路外部的电容充放电压，由于电容充放电是指数曲线，电容越大，愈接近线性，故在电容上产生近似线性的锯齿波电压。锯齿波电压形成电路原理如图3-60所示。4)场激励及场输出电路场激励电路的作用是将锯齿波电压进行电流放大，以便于推动场输出功放电路。场输出电路的集成块是单独的，场激励设计在场输出块中，如图3-61所示。上一页下一页返回3.6扫描电路电感上电压uL:因为在电感上电压与电流的关系是微分关系。即故电感上电压为当斜率k为正时，uL是正电压，当斜率k为负时，uL是负电压，电感上电压uL是矩形波，如图3-62所示。3.行场偏转线圈结构比较在电视接收机中，行场偏转线圈结构是不同的。行偏转线圈:线圈较粗，圈数较少，故内阻忽略，等效为纯电感。而场偏转线圈:线圈细，圈数多，内阻大，故等效为电感+电阻。上一页下一页返回3.6扫描电路3.6.2行扫描电路1.行扫描电路的作用与组成行扫描在电视接收机中除控制电子束的水平运动外，还要提供各种电压，即起到二次电源作用。它的主要作用有:提供行偏转15625Hz的锯齿电流，提供行消隐信号;作为二次电源，提供机内高、中、低多种电压(加速极电压、聚焦极电压、视放输出极的电源、行消隐脉冲、电压较低的行频负极性脉冲加至显像管栅极)等，提供行逆程脉冲，产生高压。行扫描电路组成框图如图3-63所示。其中，各部分的作用如下。鉴相器:外来复合同步(标准15625Hz)与内部行逆程(自行产生15625Hz)比较，产生误差电压EAPC控制行振荡频率fH，称为锁相环，是实时同步系统。上一页下一页返回3.6扫描电路行振荡:产生行频15625Hz，周期64μs。注意与场振荡不同的是:脉宽对应的不是行扫描的正程和逆程。行振荡产生行频脉冲，经行激励放大后控制行输出管。产生流过行偏转线圈的锯齿波电流，送入行偏转线圈，控制电子束水平扫描。行激励:放大电流。隔离行振荡与行输出电路。行输出:产生锯齿波电流、产生行逆程脉冲、提供二次电源。行扫描电路的同步是利用锁相环PLL电路。由行输出级反馈回来的行频脉冲与经同步分离、放大后的行同步信号在锁相环的鉴相器APC电路中进行相位比较:当两者频率一致时，鉴相器输出电压为0;当两者存在频差时，鉴相器输出相应的控制电压EAPC，控制行振荡，实行行频同步。场扫描电路是幅度同步，而行扫描电路是利用锁相环进行实时同步，所以从同步效果上来看，行扫描电路的同步要比场扫描电路稳定。上一页下一页返回3.6扫描电路2.行输出电路行输出电路在行扫描中起着相当重要的作用，它不仅提供行扫描需要的锯齿波电流，而且要输出高电压，起到二次电源的作用。故在行电路中，专门分析一下行输出电路的工作原理。1)行输出电路组成行扫描输出级工作在高电压、大电流状态下，其功率消耗较大，甚至达整机功率消耗的一半，全部由大功率的分立元件组成，如图3-64所示。LY—行偏转线圈。TI—逆程变压器(行输出变压器，高压包的主体，行输出变压器次级有多组线圈)。T2藕合激励变压器，隔离行激励级与行输出级。上一页下一页返回3.6扫描电路C1——等效的滤波电容，实际上为显像管石墨层间形成的电容所取代。V—行输出管V工作于开关状态，激励脉冲由藕合变压器T2加入。CS—S校正电容，校正行锯齿脉冲的线性。C—逆程电容。VD2等效高压整流管(实际电路中为多级一次升压)。VD1—阻尼二极管，与普通的二极管不同，具有较高的击穿电压(400~1500V)和较好的开关特性，在电路中起开关作用，对LY与C之间的自由振荡起阻尼作用。上一页下一页返回3.6扫描电路其中，V为行输出管;VD1为阻尼二极管;C为行逆程电容;T1为行输出变压器;LY为行偏转线圈，是行输出的核心元件。由图3-64可见，电源EC对校正电容CS充电，使其上总保持上正、下负的电压。进而可以用电源EC取代CS进行等效，同时考虑到T,初级电感量远大于LY，故将图3一64行输出电路简化为如图3-65所示电路。2)行输出电路工作过程行扫描输出级电路工作过程分为3个部分，如图3-66所示。下面分析行输出级的工作过程。(1)0~t1扫描正程后半段:LY充磁，C短路。THS/2是输入信号Uh的正半周期，在0~t1期间，偏转线圈中的电流线性增长，在t=t1时刻，iY达到最大值iYm，如图3-67所示。上一页下一页返回3.6扫描电路(2)t1~t3扫描逆程段:LY,C形成自由振荡。t1~t2(逆程前半段):LY释放磁，C充电。当t=t1时，锯齿波电流达到最大值。激励电压Ub为低电平，行输出管的基极电压突变为负值，V截止，VD1截止，使C,LY,Ec形成串联回路。由于LY中的电流iYm不能突变，在LY上产生很大的电动势，并与逆程电容C发生电磁能交换，形成自由振荡。迫使行向C充电进行能量交换，由磁能转为C上的电压，随着充电的进行，iY逐渐减小，Uce增到最大。t=t2时刻iY降为零，磁能全部转化为电能，如图3一68所示。t2~t3(逆程后半段):C放电，LY反向充磁，如图3-69所示。上一页下一页返回3.6扫描电路(3)t3~t4(扫描正程前半段):LY向C反向释放磁能，C反向充电，如图3-70所示。t=t3时，LY向C反向释放磁能，VD1导通，相当于短路，阻尼了自由振荡。随着反向充电的进行，LY上的电流不能突变，逐渐上升。t=t4时，LY为0，此时输入电压UB又使行输出管V导通，VD1截止。过程周而复始形成锯齿电流。电子束相应地从屏幕最左边均匀地扫至屏幕中心，完成正程前半段的扫描。上一页下一页返回3.6扫描电路3.行输出电路元件选择在行逆程期间，LYC形成自由振荡，在电容C上形成的电压，称为行逆程脉冲。行逆程脉冲是LY上产生很大的电动势，并与逆程电容C发生电磁能交换，此电压是形成自由振荡时产生的，很高，并且与电源E}有关。故在选择行逆程电容住行输出管V、阻尼二极管VD时要考虑反向耐压值较高，满足耐压要求，否则可能被击穿。一般要求行逆程电容住行输出管V、阻尼二极管VD的反向耐压值为(10~15)Ec。由于E}是电视机开关电源，电源电压在100V以上，故要求行逆程电容住行输出管V、阻尼二极管VD1的反向耐压值选1500V以上。逆程电容值:电容越小，高压越高，行电流越小，逆程脉冲占空比越小。上一页下一页返回3.6扫描电路4.行逆程脉冲计算由于行逆程脉冲是由LY,C元件自由振荡产生的，并且是自由振荡产生周期的1/2。所以行逆程脉冲的宽度是LY,C元件自由振荡周期的1/2，并且等于行扫描逆程时间12μs。上一页返回3.7彩色电视教学机3.7.1彩色电视教学机简介彩色电视教学机系列设计思路为:将代表电视机不同阶段技术特点的电视整机分解为模块，供学校教学科研使用，它在教学功能上具有以下特点。1.实现模块化教学将整机电视分解为适合教学使用的模块，它提供彩电各种小信号的波形变化、电压变化的测试点，提供各种实验数据。2.实训维修训练教学机作为电视维修的实验教具，设定故障点，学生根据电路原理进行检查、测试、维修，提高电视维修能力。3.提供电路设计平台下一页返回3.7彩色电视教学机教学机可以作为毕业设计及实践制作的平台，由学生根据彩电各功能电路板之间接目的关系，选用不同的电路芯片进行设计，制作新的电路功能板。充分发挥学生的创造性，改变以往制作雷同的弊病。4.计算机绘图排版训练电视分解为模块后单元变小，更适合每个学生自主设计。利用计算机软件进行绘图，完成从电路原理图到印刷电路板的排版设计。5.电子元器件配置训练完整的电路设计对于元器件的选用也是非常重要的，每个单元电路器件都可以由学生到市场上购置，从中了解市场，进行性价比分析，培养工程管理能力。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机3.7.2彩色电视教学机电路总体结构教学机的主配置电路采用飞利浦公司彩电单片机芯，它以TDA8361/8362为核心。其内部集成了包括图像中频放大检波、伴音中放鉴频、行场扫描信号的形成、同步与输出、色度亮度处理、电路多种制式接收转换电路、TV/AV转换开关电路，它与基带延时线电路TDA4665一起组成了所有彩电小信号处理电路，可以直接输出RGB信号，它与CTV222S微处理器系统相结合，再配以辅助电路即可成为一个标准功能的遥控彩电。教学机技术上采用独特新颖的模块插件式结构，其整体结构框图如图3一71所示。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机如图3-71将整机电视分解为适合教学使用的模块，由高频调谐器控制板、CPU遥控控制板、信号处理控制板、场扫描电路、伴音电路、开关电源几部分组成，它提供彩电各种小信号的波形变化，可以顺利完成教学中理论数据测试、信号波形观测，并利用母板各模块提供的接口，在教学机这个平台上完成自主设计，彩色电视教学机样机如图3-72所示。其技术上的设计特点如下。(1)整个教学机系统分为内机芯和外电路、场输出电路、伴音鉴频功放电路、CPU控制电路、外机芯供电电路、内外机芯公用开关电源、行输出电路、视放及显像管电路。教学机的内外机芯的工作通过外机芯面板上的控制开关，通过装在内机芯中的转换电路进行切换。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机(2)外机芯部分包含了所有电视机小信号处理的功能，采用变压器降压，独立供电，通过串联式开关电源和串稳电源来提供最高24V的各种直流电压，这样就充分保证了学生在实际操作中的安全性。机芯两个部分，其中内机芯与彩电机壳显像管等组成一个完整的彩电。外机芯为教学用机芯，它包括电视中高频调谐器转换电路、图像及扫描信号处理。(3)外机芯(教学机主体)采用箱式结构，以接线和控制母板为一个平台。各个功能电路的单元板之间的联系，通过板上的插针与母板上的插座进行对位连接。这种方式的结构有两大好处。第一，互换性强，教学机之间的各个功能板可以完全互换;第二，可以采用不同芯片的电路来完成同一种电路的功能，实现自主设计(只要满足接口条件即可)。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机

(4)内/外机芯的切换，由外机芯引出的一组插头线，接到装在内机芯中的一块电路转换板来进行切换。内外机芯只切换这几种信号:R,G,B信号，行推动信号，行反馈信号，场输出信号(两根)。8V电源切换采用4只双刀继电器进行同步切换，由外机芯引出一组线。由于内外机芯切换的都是较强的信号，所以信号引出线较长，但是互相干扰较小，并且由于外机芯的线路板设计采取了一些防干扰措施，使得内外机芯的图像、伴音、收视质量都很清晰，各种信号的波形也非常清晰，克服了由于引线的不合适所带来的干扰信号。(5)外机芯采用独立供电，因此，在不需要观看电视图像的测试时，它可以独立工作。(6)各个内外机芯也可以互换，各个单元板可以互换，给日常设备的维护检修带来了极大的方便。(7)外机芯还提供了射频、视频、音频输出接口，可以直接从其他设备输入信号。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机3.7.3电视教学机模块功能板介绍如图3一71所示，将彩色电视教学机总体结构分为七大模块:高频调谐器板、图像处理板、CPU控制板、音频处理板、场输出板、电源供给板和内外机芯转换板，教学机电路模块如图3一73所示。其各模块主要功能如下。1.高频调谐器板在高频调谐器前端加有二分配器，可以同时给内外机芯提供电视信号。高频调谐器板由高频调谐器波段切换电路、调谐电压形成电路和预中放组成。其输出的38MHz中频信号通过高频电缆送到图像处理板，高频调谐器板接收图像处理板送来的高级ACC信号，高频调谐器的波段控制、电台调协信号由CPU控制板提供。高频调谐器需引入12V,31V的电源，板上提供波段切换电压、高频调谐器调谐电压等测试点。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机2.图像处理板图像处理板以TDA8361/8362为核心等组成，它接收由高频调谐器送来的38MHz中频信号，也可以接收由母板视频输入接口送来的外视频信号。它输出视频信号、解码后的RGB信号;鉴频后的音频信号。它接收CPU板输出的模拟量控制信号、AV/TV切换信号、汉字符脉冲信号。它的输出还包括:行推动信号、行反馈信号(沙堡脉冲)、场输出信号、场反馈信号、ABL亮度控制信号。图像处理板上设置了多种有关信号的测试点，图像处理板需要8V,31V供电电压。3.CPU控制板此板由飞利浦公司出名的CTV222S为核心组成，它可以提供电台自动/手动搜索，波段切换AV/TV转换，电源开/关机，90套电视节目的存储，4}5种模拟量控制，它还提供3种颜色字符的显示。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机为支持字符显示，它需要从场输出板引入场同步脉冲;从图像处理板上引入行同步脉冲(沙堡脉冲)。为保证搜索到电台和正常收看的稳定性，CPU板还需要从图像处理板上引入AFC控制电压，CPU输出的控制信号通过母板送到3块板，其中:(1)电压开/关机信号送到电源板。(2)调谐电压控制脉冲、波段切换电压送到高频调谐器板。(3)模拟量控制、AV/TV切换，显示字符脉冲送到图像处理板。CPU板的控制操作分为两种:(1)通过机上键盘板完成主要操作。(2)通过设在键盘板上的红外接收头，用红外遥控器来实现所有控制功能。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机

4.音频处理板教学机音频处理板有两块/种，一块为单纯音频功放板，它由TDA7056音频功放集成块为主组成，将OM836K送出的音频信号放大，然后推动扬声器。另一块由MPC1252C等组成，它将OM8361送出的视频信号中的伴音中频信号选出，并进行限幅放大，鉴频后变成信号，再经IC1353内部功放电路放大，然后推动扬声器。5.场输出板场输出板采用与内机芯完全一致的电路，它以AN5521为核心组成，它将图像处理板输入的场推动脉冲放大成为推动场偏转线圈的脉冲锯齿波，它输出的场反馈信号又回送到图像处理板形成大回环反馈电路，以保证输出波形的稳定。板上还设有场幅度、场线性调整电位器及有关电压/波形的测试点。场输出板的输出信号通过母板与图像处理板的其他输出输入信号通过一组插头线一起送到内机芯的内/外转换电路板上，场输出板中的24V供电由外机芯中一组开关电源提供。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机

6.电源供给板外机芯电源板:电源板由一个20W工频变压器将220V变成3组低压电源。第一组:为交流，9V，它经整流后再经一块78L05变成5V负责供给CPUCTV2225使用。第二组:为交流，16V，它经整流后，先由一个串联稳压电路将其变为12V输出供给高频调谐器使用，未稳定的约18V供给伴音功放。12V稳压电路的输出再给IC7808稳压变成8V供给图像处理板上OM8361用12V稳压电源为可控稳压电路，在其调整管基极接有调整管，此管受CPU电源开/关控制，当CPU发出电源关机指令后，开关晶体管饱和，电源调整管基极两端电位相等，调整管截止，使12V,8V电源断电，同时CPU发出的指令也同时控制给场扫描供电的24V断电，所以图像处理高频调谐器场扫描部分全部停止工作。上一页下一页返回3.7彩色电视教学机由于丢失行驱动信号，所以行输出电路也停止工作，这样就达到所谓“暂停”的工作状态。第三组约28V，它整流后为36V，一部分经31V稳压管后变成31V稳定电压供高频调谐器板调谐用，主要部分为一个串联型开关稳压电源变为24V