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9.1彩色电视机原理组成9.1.1彩色电视接收机概述电视接收机从功能上经历着从黑白电视接收机→彩色电视接收机→大屏幕、多制式、多功能彩色电视接收机,直到近期高清晰度、数字彩色电视接收机的发展过程。电视接收机从应用器件和电路形式上经历了从电子管→晶体管等分立元件电路→中小规模集成电路→大规模集成电路的发展过程。在模拟兼容制彩色电视系统中,彩色电视接收机也能接收黑白图像信号,不过显示的是黑白图像。因此,彩色电视接收机和黑白电视接收机有许多共同之处。也就是说,彩色电视接收机是从黑白电视接收机基础上发展起来的。实质上,彩色电视接收机包含了黑白电视接收机所有的电路。它们的区别在于,在彩色电视接收机电路中,多了一个色度信号处理电路,通常称为色度信号解码电路。下一页返回9.1彩色电视机原理组成电视技术是传送图像的技术,电视广播系统实质上是单方向传播图像信息的通信系统。电视传送图像的过程,从根本上讲是光和电互相转换的过程。作为一个图像通信系统,电视传送图像的系统框图如图9-1所示。在发送端,主要是完成光—电转换,组成的框图如图9-2(a)所示。摄像管根据光—电转换原理,将景物画面(光信号)转换为电信号(视频信号),经过放大送到图像发射机对高频载波进行幅度调制,同时伴音经过话筒的声—电转换,变成音频信号,经过放大,对伴音发射机的高频载波进行调频。调制后的图像高频信号和伴音高频信号相加后,由同一天线发射出去(无线信道)。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成在接收端,主要是完成与发送端相反的变换,即电—光转换,组成的框图如图9-2(b)所示。由天线接收到的高频图像信号和高频伴音信号,在接收机公共通道中经过处理(放大和检波),恢复反映图像内容的视频信号,经放大后送显像管,完成电—光转换,恢复原图像。同时取出反映伴音内容的音频信号,在扬声器内还原出声音。9.1.2电视图像转换原理如果用放大镜仔细观察报纸上的一幅传真照片,就会发现整幅画面是由许多深浅不同的小单元组成的,构成图像的这些小单元就称为像素。显然,一幅图像分解的像素数越多,图像就越清晰。目前一幅电视图像约有40多万个像素,高清晰度电视的像素数将达到几百万。对于彩色电视来说,每个像素是由红、绿、蓝三个色点组成的。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成既然一幅图像是由几十万到上百万的像素组成,每个像素就代表了组成图像的一个光信息。要传送一幅图像,就是要传送每个像素的光信息。显然,要同时传送所有像素的信息是不现实的,只能按一定的顺序依次传送。在发送端,用摄像机将每个像素的亮度信息按一定顺序,依次转变为相应的电信号,并按照这一顺序在同一信道内传送。在接收端,显像管按照同样的顺序,将每个像素的电信号在荧光屏相应的位置上恢复原图像的亮度(光信息)。只要这种顺序传送的速度足够快,利用人眼的视觉惰性和发光材料的余辉特性,人眼就会感觉整幅图像在同时发光。这种按顺序传送图像像素信息的方法称为顺序传送系统,它是构成现代电视的基础。图9-3是该系统的示意图。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成由图9-3可见,假设发送端摄像机的光电靶为许多光电管组成的光电板,接收端显像管为许多小灯泡组成的显示板,两端由一个传输通道连接,就构成一个简单的图像传送系统。如传送“中”字图像,电子笔s从图像左上角开始,从左到右,再从上到下依次扫划光电板,在把图像分解为像素的同时完成每个像素的光—电转换,将每个像素的光信息变成电信号,通过传输通道送给接收端电子笔s’。s’以同样的顺序依次扫划显示板,将每个像素的电信号在原图像相应的位置恢复为光,重现出原图像。只要电子笔的扫划速度足够快,利用人眼的视觉惰性就能看到一幅完整的图像。在顺序制传送中,s和s’的扫划必须同步进行,即发送端s扫划的速度(频率)和位置(相位)必须与接收端s’的扫划速度和位置完全一致,才能保证重现的图像准确无误。在电视系统中,电子笔s和s’的扫划是通过电子束的扫描来完成的。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成9.1.3摄像机的光电转换1.摄像原理发送端的光—电转换是由摄像管来完成的。下面以常用的光电导摄像管为例,简要说明光电转换的原理。光电导摄像管的结构如图9-4(a)所示,它主要由光电靶和电子枪两部分组成,在管外套有偏转线圈、聚焦线圈和校正线圈。摄像管的光电转换过程概述如下;

(1)被摄景物通过摄像机的光学系统在光电靶上成像。

(2)光电靶是由光敏半导体材料制成的。这种材料的电阻值随着照射在它上面的光强弱的变化而变化,光线越强,材料呈现的阻值越小。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(3)由于被传送图像的各部分亮度不同,因而使光电靶各单元受光照的强度也不同,靶面各单元的电阻值也不一样。与图像上较亮像素对应的靶单元阻值较小,与图像上较暗像素对应的靶单元阻值较大,于是被传送图像上各像素的不同亮度,转换成光电靶面上各单元的不同电阻值。(4)从摄像管阴极发出的电子束,在偏转线圈的作用下,按照从左到右,自上而下的顺序扫描过靶面的每单元,将靶面分解成一个个像素(像素的大小就是电子束截面的大小),如图9-4(b)所示。当电子束接触到靶面上某个像素时,就使阴极、电子束、靶面电阻、负载电阻RL和电源形成一个回路。由于各像素的亮度不同,靶面等效电阻也不同,因此流过回路的电流也不同,在C点经过电容耦合,就输出反映图像亮度的电信号,即完成了光—电转换。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成2.负极性信号在图9-4(b)中摄取的图像信号具有下述特点:像素越亮,靶面阻值越小,回路电流越大,负载电阻上的压降越大,于是输出的图像信号电平越低;反之,像素越暗,输出的图像信号电平越高。我们把这种信号输出电平与像素亮度成反比的图像信号称为负极性图像信号。如果图像信号输出电平与像素亮度成正比,则称之为正极性图像信号。在电视技术中广泛采用的是负极性信号。9.1.4扫描机制在电视技术中,电子束在摄像管或显像管的屏面上按一定规律做周期性的运动,这种运动称为扫描。在摄像管中,电子束从左至右、自上而下地扫描,将图像一行一行地分解为像素的电信号。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成在显像管中,电子束也是一行一行地扫描,将每个像素的电信号在图像的原位置恢复为光信息,从而重组原图像。由于传送和接收图像都是通过电子束的扫描来完成的,因此就存在扫描的机制(标准)问题,它包括扫描的方式和帧频、每帧行数。在电视技术中,常用的扫描方式有逐行扫描和隔行扫描。1.逐行扫描所谓逐行扫描,就是电子束自上而下逐行依次进行扫描的方式。计算机的CRT显示器采用的就是逐行扫描的方式。图9-5是逐行扫描的示意图。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(1)行扫描电子束沿水平方向的扫描称为行扫描。电子束在水平方向上来回扫描—次所需的时间称为行周期,用TH表示。其中从左到右为行扫描正程,如图9-5(a)中实线所示。从右到左为行扫描逆程,如图9-5(a)中虚线所示。在行扫描正程期间,电子束扫描图像,时间较长。在行扫描逆程期间,电子束从右到左,不传送图像信息,这时要求电子束截止,称为“行消隐”,以免屏幕上出现回扫线,干扰正常的图像显示。行扫描逆程(行消隐)时间较短。如果只有行扫描,则电子束只在荧光屏中央水平方向上来回运动,我们只会看到一条水平的亮线。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(2)场扫描电子束在垂直方向的扫描称为场扫描。电子束在垂直方向上来回一次所需的时间称为场周期,用Tv表示,其中从上至下的扫描称为场扫描正程,从下至上的扫描称为场扫描逆程。在场扫描逆程时也要让电子束截止,称为场消隐。同样场扫描正程时间大于场扫描逆程时间。如果只有场扫描,则电子束只在荧光屏中央垂直方向上来回运动,我们只会看到一条垂直的亮线。实际在电视技术中,行扫描和场扫描是同时进行的,由于Tv>>TH,这样电子束在水平方向上扫描一行,在垂直方向上只向下移动很小的距离。几百行水平扫描的亮线构成荧光屏整个均匀发光的栅状光面,称为光栅。在电视技术中,—幅图像称为一帧。在逐行扫描中,电子束从上至下来回一次就扫描了整个图像,因此一帧即为一场,场扫描有时也称为帧扫描。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成逐行扫描的缺点是:要传送连续运动的画面而不产生闪烁现象,需要帧频(场频)大于50Hz,这样图像信号的频带宽度将大于11MHz,从而不但使电视设备复杂化,也使整个电视广播的频道利用率降低。为了压缩图像信号的带宽,同时又能克服闪烁现象,人们借鉴电影技术的方法,提出了隔行扫描的方式。目前我国的广播电视都采用隔行扫描的方式。2.隔行扫描隔行扫描就是把一帧图像分成两场来扫描,第一场扫描1,3,5等奇数行,称为奇数场,第二场再扫描2,4,6等偶数行,称为偶数场。奇数场和偶数场图像均匀嵌套在一起,利用人眼的视觉惰性,人们看到的仍是一幅完整的图像。图9-6以每帧图像只有9行为例简要说明了隔行扫描的原理。图中只画出了场正程扫描轨迹,忽略了场逆程的回扫轨迹。图中A点为奇数场正程扫描起点,B点为奇数场正程扫描终点,C点为偶数场正程扫描起点,D点为偶数场正程扫描终点。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成隔行扫描的实现主要是借鉴了电影技术。在电影放映时,每秒传送24幅画面,为了不引起人眼的闪烁感,又不增加每秒放送画面的幅数,通常采用遮光的方法将每幅画面重放两次,这样银幕上画面实际每秒放映48次,从而消除了人眼的闪烁感。在电视技术中,采用隔行扫描后,每秒仍传送25帧图像,但每帧图像分两场传送,即场频为50Hz,这样荧光屏上的图像每秒变化50次,从而也消除了人眼的闪烁感。我国电视标准规定:帧频为25Hz,一帧图像总行数为625行,其中帧正程575行,帧逆程为50行。采用隔行扫描方式,场频fv=50Hz,每场312.5行,其中场正程287.5行,场逆程25行。行频fH=25χ625=15625Hz。隔行扫描由于帧频降低为25Hz,使视频信号的带宽降为6MHz,从而对电视设备的要求不高。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成隔行扫描的关键是要保证偶数场正好嵌套在奇数场中间,否则会出现并行现象,使图像清晰度下降。为此,每帧扫描的总行数必须为奇数。这样奇数场结束于最后一行的半行处开始场逆程,而偶数场开始于第0行的半行处。这样就能保证两场之间的准确嵌套。9.1.5彩色知识彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的,它除了像黑白电视那样传送图像的亮度信息外,还传送图像的色彩。所以,先应该了解一些有关彩色的基本知识。1.色是光的属性光是一种以电磁波形式存在的特殊物质,人眼能看见的光是可见光,其波长约为380—780nm(纳米,1nm=10-9m),如图9-7所示。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成不同波长的光作用于人眼引起的颜色感觉是不一样的。例如,波长为540nm左右的光为绿光,波长为750nm左右的光为红光。另外,不同波长的光混合后可以产生另一种或几种波长光的视觉感觉。例如,以适当比例混合的红光与绿光产生的视觉效果与单一波长的黄光的视觉效果一样;又例如,太阳的白光是由所有波长的光混合得到的光,它的视觉效果与用红、绿、蓝三种颜色的光按一定比例混合后的光的视觉效果一样,这一视觉现象叫做混色效应。2.彩色的三要素任何一种颜色都可以用亮度、色调和色饱和度三个物理量来确定,它们叫彩色的三要素。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

(1)亮度:用字母Y表示,它是指彩色光作用于人眼时引起人眼视觉的明亮程度。它与彩色光光线的强弱有关,而且与彩色光的波长有关。光线的波长一定时,光线越强,亮度越亮。光线强度一定时,波长为550nm左右的绿光产生的亮度最强,随着波长的增加或减小,亮度也逐步减小,直到为零。(2)色调:表示彩色的颜色种类,即通常所说的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。(3)色饱和度:表示颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色,其色饱和度越高,颜色越深,在某一色调的彩色光中掺入白光越多,彩色的色饱和度就越低。色调与色饱和度合称为色度,用F表示。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

3.三基色原理人们在对人眼进行混色实验时发现:只要用三种不同颜色特选的光按一定比例混合就可以得到自然界绝大多数的彩色。例如,将红、绿、蓝三束光投射在白色屏幕上的同一位置,不断改变三束光的强度比,就可以在白色屏幕上看到各种颜色,通常把具有这种特性的三种颜色叫三基色。彩色电视中使用的三基色就是红、绿、蓝三色,根据这—现象可得出三基色原理:

(1)自然界中绝大多数彩色可以分解为一定强度比的三基色,三基色按一定比例混合可以得到自然界中绝大多数彩色。

(2)用三基色混合而成的彩色,其亮度等于三基色的亮度和,其色度决定于三基色的混合比例。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(3)三种基色相互独立,即一种基色不能用其他两种基色混合得到。三基色原理是彩色电视的理论基础,根据这一原理,要传送和重现自然界中的各种彩色无需传送每种彩色的色度与亮度信息(因为太多,也无法做到),而只需要传送比例不同的三基色信号,从而使彩色电视广播得以实现。4.混色法根据三基色原理,可以将三种基色按一定比例混合得到某种彩色。将三基色混合时可以采用什么方法呢?一种是前面提到的,将三基色光投射到白色屏幕的同一位置,这叫直接相加混色。另外,还有间接相加混色法,它包括空间相加混色法和时间相加混色法。

(1)空间相加混色法:将三种基色光点放在同一平面相邻处,只要三基色光点足够小,间距足够近,则当人眼离它们一定距离时,将会看到三基色光的混合颜色。这种方法利用了人眼视觉分辨率不高的特点。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

(2)时间相加混色法:顺序让三种基色光先后出现在同一表面的同一点处,只要三基色光点交替出现的时间间隔足够小,小于人眼视觉暂留时间,人眼就可以感觉到三基色的混合色。混合色示意图如图9-8所示。红光+绿光+蓝光=白光红光+绿光=黄光绿光+蓝光=青光红光+蓝光=紫光以上均指各种光等量相加,若改变它们间的混合比例,可以得到各种颜色的光。例如,红光与绿光混合时,如果红光由小至大变化,将依次产生绿、黄绿、橙、红等颜色。同理,当红、绿、蓝三基色光以不同比例混合时,将会得到各种较淡的颜色,即饱和度较低的色调,如淡青、淡绿、淡红等等。由图9-8可以看出,黄、蓝互为补色,该两色相加相当于红、绿蓝相混,可以得到白光。同理绿、紫互补,红、青互补。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

5.亮度方程式通过直接相加混色实验,如果用三基色按一定比例混合得到100%的白光,则红基色光亮度占30%,绿基色光亮度占59%,蓝基色光亮度占11%。这种关系可用下式表示:该式称为亮度方程式。式中,R、G、B分别表示三基色的光线强度,Y表示混合色的亮度。当三基色光强度相同时(即R=G=B),混合色为白色。当R、G、B取值不一样时,混合色为某种彩色,Y表示该彩色的亮度。在彩色电视广播中,三基色光转换为电压来传送,三基色电压分别用UR、UB、UG的来表示,这时亮度方程式可表示为:

式中,UY表示的亮度信号也就是黑白电视中的图像信号下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成9.1.6彩色图像的分解与重现

1.简单同时制传送方式彩色电视是根据三基色原理,利用红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色来传送和重现彩色图像的。在发送端用分色光系统将彩色画面分解为三基色画面,并用三只摄像管将它们转换为相应的三基色电信号UR、UG、UB,然后将三基色电信号经三个通道传送出去。在接收端再用三个不同颜色的显像管将三基色单色画面还原,再投射到白色屏幕上相加混色,还原出彩色图像,如图9-9所示。可以看出,每一个基色图像的传送与还原过程与黑白图像的传送与还原过程一样。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成如果传送的是白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑的标准彩条测试图像,则产生的相应三基色图像及相应的三基色电信号如图9-10所示。2.彩色显像管简述采用三只显像管和光学系统进行三基色图像的还原及混色,重现彩色图像的方法很麻烦又不实用,可用一只彩色显像管代替它们。这种彩色显像管将三个电子枪装在同一玻璃外壳内,荧光屏涂敷着按—定规律紧密排列的三基色荧光粉条,三柱电子束在偏转系统作用下进行扫描,各自轰击相应的荧光粉条,发出相应的单色光。每三个R、G、B荧光粉条合成一组,由于它们之间的间距很小,所以可合成—个彩色像素。将三基色电信号UR、UG、UB分别加在彩色显像管的三个阴极上,控制各自的电子束流强弱,使彩色显像管屏幕上呈现三幅基色图像,并依据空间相加混色原理,合成为一幅彩色图像,如图9-11所示。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

3.兼容制彩色电视简述简单同时制彩色图像的传送方式需用三部与黑白电视基本相同的发送与接收装置,每一套彩色电视节目需占据约18MHZ以上的频带宽度,与黑白电视广播不兼容,所以在彩色电视广播中没有采用。目前彩色电视广播采用的是兼容制彩色电视广播。电视的兼容是指用彩色电视机能收看黑白电视广播的节目,用黑白电视机能收看彩色电视广播的节目,收看到的都是黑白画面。在彩色电视设计中,首先应考虑彩色电视与黑白电视的兼容问题。为此,兼容制彩色电视应具有以下特点:下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

(1)需将摄像管得到的三基色电信号转换为一个亮度信号和两个色差信号。亮度信号只反映彩色图像的亮度信息,与黑白电视中的图像信号相同。两个色差信号只反映彩色图像的色调和色饱和度信息。这些可以通过在发送端用一个编码矩阵电路来完成。在接收端再用一个解码矩阵电路将亮度信号的UY和两个色差信号UR-Y,UB-Y还原出三基色电信号UR、UG、UB。

(2)将两个色差信号进行处理并合并,得到只反映色度信息的色度信号F,色度信号再与亮度信号Y、消隐信号A、同步信号S、色同步信号Fb合成为彩色全电视信号FBYS,彩色全电视信号的频带宽度必须与兼容的黑白电视全电视信号频带宽度—样(在我国6MHz),同时应尽量减小亮度信号与色度信号的相互干扰,为做到这一点,可采取下述方法:下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

①根据大面积着色原理将色差信号频带压缩:画家在画彩色画时,总是先用墨笔描绘出图像清晰的轮廓,然后再用彩笔进行大面积着色。由于人眼对彩色细节的分辨力差,所以尽管没有用彩色笔进行细致的描绘,整个画面还是给人以清楚、真实、色彩丰富的感觉。这就是大面积着色原理。根据这一原理,可以利用低通滤波器将色差信号的频带压缩,仅保留0~1.3MHz的低频成分,因为信号的低频成分反映图像的大面积着色情况。②根据亮度信号与色差信号的频谱特点,将两种信号进行频谱间置:亮度信号与色差信号的频谱分布是不连续的,它们由一组组间隔为行频的谱线族组成,中间有许多空隙,而且谱线的幅度随频率的增加而变小,如图9-12(a)所示。这种离散式的频谱结构使我们可将色差信号的频谱线以某种方式插在亮度信号频谱的空隙中,从而与亮度等信号一起形成彩色全电视信号。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成因为亮度信号低频段谱线幅度大,为了减小亮度信号对色差信号的干扰,不能将色差信号的谱线插在亮度信号低频段的空隙中。为此,可将色差信号以某种方式调制到一个频率较高的正弦波信号(副载波)上,使其频谱高移,然后再将其谱线插到亮度信号频谱高端的空隙中,如图9-12(b)所示。这样彩色全电视信号的频带宽度就可以做到与黑白全电视信号频带宽度一样了。4.彩色电视的制式日前,世界上采用的兼容制彩色电视制式分为NTSC制、PAL制和SECAM制三种。三种制式的主要区别是将色差信号插入亮度信号频谱空隙中所采用的方法不同。三种制式的特点如下:下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(1)NTSC制

NTSC制的特点是将两个色差信号分别对频率相同而相位相差90º的两个副载波进行正交平衡调幅,再将己调制的色差信号相加后形成的色度信号插入到亮度信号频谱的高端间隙中。平衡调幅是一种特殊的调幅方式,按此方式调制后产生的调幅波叫平衡调幅波。这种调幅波的突出特点是没有副载波。为了解调出原来的两个色差信号,需要在接收机中设置副裁波再生电路以便恢复失去的副载波。另外在接收机中还设有两个同步检波器,它们在副载波帮助下将两个色差信号解调出来。该制式的主要缺点是对信号的相位失真十分敏感,容易产生色调失真。为了减少色调失真,对发射端与中间传送设备的性能指标要求较高。目前美国、日本、加拿大等国采用此制式。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(2)PAL制

PAL制克服了NTSC制的相位敏感性,在原来正交平衡调幅和同步检波等基本措施的基础上,将其中一个调幅的红色差信号进行倒相,使任意两个相邻扫描行的红色差信号相位总相差180º(相位相反),利用相邻扫描行逐行倒象色彩的互补性消除由相位失真引起的色调失真。该制式的主要缺点是电视接收机电路较为复杂。目前德国、英国、中国等国采用此制式。

(3)SECAM制该制式是为了克服NTSC制的色调失真而设计的。它与前两种制式的不同点是,两个色差信号不是同时传送,而是轮流、交替地传送。另外,两个色差信号不是对副载波进行调幅,而是对两个频率不同的副载波进行调频然后将两个调频波逐行轮换插入亮度信号频谱的高端,这种制式的缺点是接收机电路复杂,图像质量比以上两种制式差。目前法国、东欧等国采用此制式。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成因为上述三种制式在传送色差信号时采用的方法不同,所以三种制式之间不能相互兼容收看,如果要看其他制式的电视节目,需将电视接收机做较大的改动。因为彩色电视要与黑白电视兼容,又因为黑白电视制式有许多种(例如D、M、I、B、K、N等制式),所以电视制式就有许多种(例如PAI—D、PAL—I、NTSC—M、SECAM—B等)。通常所说的某种电视制式包含了一种彩色电视制式和一种黑白电视制式,例如:我国电视制式是PAL—D制,是指彩色电视制式为PAL制式,黑白电视制式为D制式。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成9.1.7彩色电视信号的发送与接收1.彩色电视信号的发送彩色电视信号的发送如图9-13(a)所示。由图可以看出:彩色图像投射到彩色摄像管靶面上,摄像管输出三基色电信号UR、UG、UB,它们经过编码矩阵电路转换为—个亮度信号UY和两个色差信号UR-Y、UB-Y色差信号经低通滤波器进行频带压缩后加至调制器,与副载波进行调制,使其频谱高移,产生色度信号F,同时还产生反映彩色副载波、频率与相位的色同步信号Fb,与亮度信号UY、同步、消隐信号等相加后即形成彩色全电视信号FBYS。彩色全电视信号与图像载频在调幅器进行调幅得到调幅波。调幅波再与调频的伴音信号合并,形成8MHZ带宽的高频电视信号,由天线发射出去。在上述过程中,将三基色电信号转换为彩色全电视信号的过程叫编码,完成编码任务的电路叫编码器。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成2.彩色电视信号的接收彩色电视信号的接收过程如图9-13(b)所示。由图可以看出:彩色电视机的公共通道将天线接收到的高频电视信号进行放大、变频、选台、检波等处理后得到彩色全电视信号与第二伴音中频信号。第二伴音中频信号送伴音通道处理还原出伴音。彩色全电视信号一路送至同步分离与扫描电路,扫描电路给彩色显像管提供扫描电流与高、中直流电压等;另两路送到亮度通道与色处理电路。亮度通道将彩色全电视信号中的亮度信号取出来,进行放大处理,再将亮度信号加至解码矩阵电路。色处理电路将彩色全电视信号中的色度与色同步信号取出来,并对色度信号进行放大、检波等处理,还原出两个色差信号UR-Y、UB-Y,也加至解码矩阵电路。解码矩阵电路将UY、UR-Y、UB-Y还原出三基色电信号。三基色电信号经末级视放电路放大后,加至彩色显像管的三个阴极从而重现图像。上述过程中,将彩色全电视信号还原出三基色电信号的过程叫解码,完成解码任务的电路叫解码器。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成当彩色电视机接收黑白电视信号时,因为全电视信号中没有色度信号,色处理电路停止工作,解码器输出的三基色信号电压相等,因而彩色屏幕显示黑白图像。当黑白电视机接收彩色电视信号时,其中亮度信号作为图像信号被处理,色度信号因没有电路处理而失效,屏幕显示黑白图像,从而实现了彩色电视与黑白电视的兼容。从图9-13(b)所示的彩色电视接收机方框图可以看出,彩色电视接收机由五部分织成:公共通道、伴音通道、视放输出与显像管电路、同步分离与扫描电路、电源电路和解码电路。前四部分电路与黑白电视机中的相应电路的工作原理基本一样,解码电路是彩色电视机独有的。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成9.1.8PAL制彩色电视1.PAL制彩色全电视信号(1)亮度信号与频谱综上所述,为了实现彩色电视与黑白电视的兼容,彩色摄像管输出的三个基色信号UR、UG、UB不能直接作为传输信号,而要将它们组合成一个亮度信号和两个色差信号。根据亮度方程式,亮度信号

UY=0.30UR+0.59UG+0.11UB将三基色信号按一定比例相加即可得到亮度信号UY,如图9-14中虚线内所示电路下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(2)色差信号色差信号指基色信号与亮度信号之差。它们与三基色的关系为:实际传送电视信号时,只传送一个亮度信号Y和两个色差信号为什么不传送UG-UY信号呢?因为UG-UY信号比另外两个色差信号的幅度要小,其抗干扰能力差。为了提高信噪比,所以不传送UG-UY绿色差信号。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成当传送黑白画面时,三基色信号电压相等,即UR=UG=UB=UK(当UK=l时,为白色;当0<UK<1时,为灰色;当UK=0时,为黑色),此时,UR-UY=UG-UY=UB-UY=0,可见传送黑白画面时,色差信号全为零,说明色差信号仅含色度信号不含亮度信息,色差信号不会干扰亮度信号。(3)标准彩条信号的波形图电视台经常播送标准彩条信号用于检测电视发射、接收系统。人们常用它对电视接收机的性能指标做出准确的鉴定。根据亮度方程式,白条对应的各基色电平为1,是基色的最大值,黑色对应的各基色电平为0,是基色的最小值,因此三基色信号电平非0即1,由它们配出来的彩条没有渗白、幅度最大,所以称之为100%饱和度、100%幅度的标准彩条。利用亮度方程式,

下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成我们还可以算出各种规范彩条信号的UR、UG、UB。例如黄色彩条对应的数据UR=UG=l,UB=0算得:同理,可以算出其余各色调的亮度和色差信号。我们将各彩条的亮度及色差值结果列在表9-1中。根据表可以画出相应的亮度和色差信号的波形图如图9-15所示。

由图可见彩条信号的亮度级别是递减的,但非等级差,它是一个含有直流分量的正极性亮度信号,而色差信号却是交流信号。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成2.正交平衡调幅亮度信号与色差信号需要调制在载波上方可发射。在NTSC制和PAL制电视中采用正交平衡调幅方式对色差信号进行调制,调制后的信号我们把它称做色度信号,下面介绍一下正交平衡调幅信号和它们的频谱。(1)正交平衡调幅所谓“正交”就是指两个平衡调幅波的载波相位相差90º。蓝色差信号UB-Y对色副载波sinωsct进行平衡调幅,得到蓝色差的平衡调幅信号红色差信号UR-Y对相位相差90º的同一频率副载波sin(ωsct+90º)即cosωsct进行平衡调幅,得到红色差调幅信号

下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(2)逐行倒相PAL制彩色电视在发送端传送色度信号时,将其中的红色差信号的平衡调幅波FR-Y进行逐行倒相。设第n行为NTSC行,则第n+1行为PAL行,相邻两行色度信号矢量成镜像关系,如图9-16所示。3.PAL制色度信号的形成(1)PAL制色度信号的形成过程PAL制在形成色度信号时,采用的是逐行倒相的正交平衡调幅方法。具体形成过程如图9-17所示。简述如下:①首先将色差信号UR-Y、UB-Y经0~1.3MHZ低通滤波器进行频带压缩。②为了保证图像的清晰度,在色度信号与亮度信号相加时,信号幅度过大,将两个色差信号按一定比例进行幅度压缩:下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成幅度压缩的蓝色差信号U=0.493UB-Y幅度压缩的红色差信号V=0.877UR-Y③将色差信号U加至U平衡调幅器,同时由副载波发生器送出的副载波sinωsct也加至U平衡调幅器。色差信号U对sinωsct进行平衡调幅,U平衡调幅器输出平衡调幅波为Fu=Usinωsct。④色差信号V对副载波cosωsct进行逐行倒相的平衡调幅,产生平衡调幅波Fv=±Vcosωsct即第n行(扫描行)V与+cosωsct进行平衡调幅,产生+Vcosωsct;第n十1行V与-cosωsct进行平衡调幅,产生-Vcosωsct,以后各行逐行交替。因此,将色差信号V与载波±cosωsct同时加至v平衡调幅器,平衡调幅器输出的平衡调幅波为Fv=±Vcosωsct。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成⑤给v平衡调幅器加入一个90º移相网络、一个180º倒相器和一个PAL开关,90º移相网络可将sinωsct转变为cosωsct,倒相并输出+Vcosωsct与-Vcosωsct。NTSC行时,半行频方波为正半周(—个行周期TH时间),使PAL开关接于1,输出+Vcosωsct;PAL行时,半行频方波为负半周(一个行周期TH时间),使PAL开关接于2,输出-Vcosωsct。⑥Fu与Fv两个平衡调幅波同时加于相加器,相加器输出色度信号,即:下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(2)PAL制色度信号的频谱与副载波频率从对彩色电视信号能量分布的研究发现,亮度信号和色差信号的能量主要分布在信号频率的低端,频率越低能量越大,频率越高能量越小,而且能量主要集中在行频整数倍附近。在亮度信号频率的高端存在大量的间隙。这种分布为我们把色差信号安排在0-6MHz的亮度信号频带内一起传送提供了可能性。实现频谱间置的办法是选取一个副载波fsc,把色差信号调制在这个副载波上,就可以实现色差信号的频谱搬移,移动的位置取决于副载波的选取。显然色副载波的选择原则是:①在亮度信号0~6MHz的频带内,且在频率高端。②在亮度信号频谱的间隙处。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成在PAL制中,因红色差信号逐行倒相,相当于红色差信号又被1/2行频的开关信号调制一次。若仍用1/2行频间置,必然造成红色差信号与亮度信号重合。要把红色差信号与亮度信号分开,必须把整个色差信号再平移1/4行频。所以把PAL制副载波频率定为:这样形成的色度信号fu、fv的主谱线与亮度信号主谱线的位置关系如图9-18(b)所示。由此可以看出,亮度信号主谱线与fu、Fv丰谱线间隔均为1/4fH,而且色度信号插在亮度信号频谱高端,其上边带也没超过6MHz,并留有一定余量。图9-18(c)是PAL制色度信号频谱的总体位置图。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(3)色度信号幅度压缩与波形图幅度压缩后色差信号分别为V、U,表示为:压缩后色度信号的表达式为又可表示为由此可画出压缩后标准彩条的色度信号和全电视信号波形,如图9-19所示。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成4.PAL制色同步信号色同步信号的作用是传送色副载波的频率和相位基准,保证接收机恢复的副载波与发送端的副载波同频同相;传送逐行倒相识别信息,用以识别NTSC行和PAL行。

PAL制色同步信号就是在每行的行消隐后肩上叠加(10±1)个周期的副载波,这一串副载波的频率为4.43361875MHz,其相位是逐行改变的,NTSC行的相位为+135º,PAL行的相位为-135º(即225º),由此可识别哪一行为倒相行。PAL色同步信号相邻两行的平均相位为180º。色同步信号波形和矢量图如图9-20所示。

PAL制色同步信号可用公式表示,即

下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成9.1.9解码系统信号处理1.亮度信号与色度信号的分离亮度信号与色度信号在行扫描正程时域上是相同的,在频谱上是交错的,亮度信号在0~6MHz范围内,色度信号在4.43MHZ±1.3MHz范围内,亮度信号的能量主要集中在频谱低端,用一个带通(4.43MHZ±1.3MHz)放大器即可取出色度信号;同时在亮度通道中加4.43MHZ滤波器将色度信号滤除后得到亮度信号,如图9-21所示。2.色度信号和色同步信号的分离色度信号和色同步信号的频域相同,都是4.43MHZ±1.3MHz,但它们时域不同,一个出现在行扫描正程中,一个出现在行扫描逆程中。用一个选通脉冲控制常闭的色度信号放大器。让它只在色同步信号到达时打开,就可以取得色同步信号,如图9-22所示。选通脉冲常选用延时4.3µs的行同步脉冲。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成

3.Fv与Fu的分离Fv与Fu是两个正交的色度信号分量,它们频率相同,但频谱所占的位置不一样,利用这一点,选用一个梳状滤波器,它的幅频特性曲线最大值,正好一个对应Fu,—个对应Fv,实现了Fv与Fu的分离,如图9-23所示。这是频率和相位的双重分离。4.同步解调色度信号采用平衡调幅方式,副载波不发送,解调时需要恢复它们的副载波,并要保证恢复的副载波与Fv和Fu的副载波同频同相,即u同步解调器送入相位角为0º的副载波,v同步检波器送入相位角为±90º的副载波,经解调得到UR-Y和UB-Y。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成5.解码矩阵得到UR-Y和UB-Y后,根据UG-Y=-0.51UR-Y-0.19UB-Y,用加法器可以得到第三个色差信号UG-Y,再把三个色差信号与UY相加就可以得到三基色信号的UR、UG、UB。即:UY+UR-Y=UR、UY+UB-Y=UB、UY+UG-Y=UG。9.1.10彩色电视接收机工作原理1.电视接收机的基本框图电视接收机的主要任务是将接收到的高频电视信号进行各种处理,还原成图像信号与伴音信号,并通过显像管和扬声器予以显示和重放。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成图9-24为彩色电视接收机的基本框图,它包含以下主要部分:由电子调谐器与中放电路组成的公共通道;由伴音中放电路、伴音鉴频电路、伴音输出电路组成的伴音通道;由亮度信号处理电路、色度信号处理电路、矩阵电路组成的图像通道;由同步分离电路、行场扫描电路、行场偏转电路组成的扫描系统;由中央处理器组成的控制系统;由开关稳压电源组成的供电系统。2.各部分的基本作用与信号流程(1)公共通道电视机中的公共通道是指同时处理图像与伴音信号的电路,即图9-24中从电子调谐器到视频检波输出之前的电路。电子调谐器(又称高频头)的作用是从各种信号中选择出欲接收的频道信号,抑制频道外的干扰信号,并将接收到的伴音载频与图像载频变为伴音中频信号与图像中频信号。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成在这一点上,它与一般超外差收音机的高频部分没有本质的区别。从高频头输出的图像中频为38MHz的调幅信号,伴音中频为31.5MHz的调频信号。高频头输出的中频信号首先加至中放电路。中放电路的作用是有效地放大图像与伴音中频信号。为适应残留边带发送的技术要求,中放电路同时提供必要的选择性与特定的通频带。为抑制伴音对图像的干扰,中放电路对伴音信号的放大量要小于对图像中频信号的放大量。在黑白电视中,前者约为后者的1/20,在彩色电视中,前者约为后者的1/200。经中放后的图像中频与伴音中频信号加至视频调幅检波器。由于图像中频是调幅信号,因此视频检波器输出与发送端完全一致的全电视信号,而属调频的伴音中频信号则与图像中频信号在检波器中混频,产生6.5MHz(38MHz与31.5MHz之差)的第二伴音中频信号,送伴音通道进一步处理。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(2)伴音通道伴音通道包括图9-24中6.5MHz滤波器以后的全部电路。伴音通道中,伴音中放电路的作用是将视频检波输出的6.5MHz第二伴音中频信号进行有效放大与限幅,以满足鉴频电路对信号幅度的要求,同时消除信号中的调幅干扰。伴音鉴频电路的作用是从第二伴音中频信号中解调出音频信号,然后送伴音输出电路。伴音输出电路将音频信号进行前置低放与功率放大,最后推动扬声器将声音重放。(3)图像通道图像通道包括亮度处理电路、色度处理电路与矩阵电路等部分,对黑白电视机来说,仅有亮度处理电路。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成从视频检波出来的信号经6.5MHz陷波器滤除第二伴音中频信号。经陷波器处理后的全电视信号中包含有0~6MHz的视频信号、交错于视频信号频谱内中心频率为4.43MHz的色度信号及占据逆程的各种同步信号。全电视信号经4.43MHz陷波器滤除交错于视频信号中间的色度信号,然后送亮度信号处理电路。亮度信号处理电路的作用是将视频(亮度)信号Y进行放大与各种处理。对黑白电视接收机来说亮度信号最后送显像管还原成图像;对彩色电视机来说,亮度信号最后送亮度与色差矩阵电路。

4.43MHz带通滤波器从全电视信号中取出色度信号送色度处理电路。色度信号处理电路的作用是对色度信号进行放大、解调与解码,得到R-Y、G-Y、B-Y三组色差信号送矩阵电路。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成矩阵电路的作用是从三个色差信号与—个亮度信号中还原出R、G、B三基色信号,使彩色显像管还原出发送端摄像管摄制的图像。(4)扫描系统在图9-24中,扫描系统包括同步分离及其以后的全部电路。同步分离电路从全电视信号中分离出行场同步信号。行场扫描电路受各自同步脉冲的控制向套在显像管管颈的行场偏转线圈提供锯齿波电流,在锯齿波电流的作用下,使显像管内的电子束从左至右、从上至下偏转,由此显示出与发送端完全同步的完整图像。行输出电路可以将行扫描电流在偏转线圈上产生的感应电动势通过行输出变压器进行电压变换,为显像管各电极和电视机的其他电路提供所需的电源。下一页返回上一页9.1彩色电视机原理组成(5)控制系统现在的彩色电视接收机一般都有由微处理器组成的中央控制系统。控制系统具有遥控与在机键控功能。它能提供频道选择,音量、亮度、色度、对比度等的调节,静音、睡眠定时、TV/AV转换、待机,自动与手动扫描等多项操作与控制功能。(6)供电系统彩色电视接收机一般采用开关稳压电源,它能为电视机各种电路提供所需的电压与电流。返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路9.2.1了解故障产生的原因了解彩色电视机产生故障的原因是鉴别和判断故障的基础。只有了解了彩色电视机产生故障的原因,才能结合故障的现象分析出故障可能发生的部位,进而查找出损坏的元件,使检修工作顺利进行。彩色电视机产生故障的原因大致可以分为两个方面:1.外部原因外部原因是指彩色电视机受到了意外的,不可预见的情况而被损坏。常见的外部原因有:(1)彩色电视机遭雷击。在一些郊区或农村,由于供电线路和有线电视线路架设不规范容易发生雷击故障,而且大都发生在天线不经过电容直接接高频头的机型中。下一页返回9.2彩色电视机故障处理思路雷电有两条途径进入电视机,一种是从220v电源线进入,另一种是从室外天线或接地不良的有线电视线进入。雷电从电源线进入的,一般击坏电源部分的元器件。雷电从天线进入的,损坏情况往往比前一种情况严重,会将大部分三极管和集成块都损坏。(2)电网电压由220v升到380v,使电视机损坏,主要损坏电源电路的初级。(3)彩色电视机搬运中不小心碰撞或摔落,引起显像管破裂,电路板开裂、机壳破损、元件松动等故障。(4)安放在窗口的彩电受到了雨淋或是不小心把液体或小金属物件(如硬币)掉进电视机内,引起了短路损坏。(5)彩色电视机长期工作于潮湿、多尘的环境中,使元器件生锈腐蚀而损坏。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路2.内部原因(1)元器件损坏。元器件因工作寿命、使用条件或本身质量问题而损坏。例如二极管和三极管击穿、开路,电阻器开路、电容器开路或短路,线圈断路等。这些都称之为硬故障,判断其好坏较为容易。(2)元器件性能变差或参数变值。有些元器件虽然没有完全损坏,但性能变差或是参数变化了引起故障。例如,二极管耐压变低,反向电阻变小,正向电阻变大;三极管放大倍数变小,反向击穿电压变低;电阻器阻值变大;电容器漏电,容量变小,耐压变低;线圈局部短路等。这些称之为软故障,维修时难度较大。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路(3)电路板上的焊接点脱开松动,俗称虚焊。彩色电视机中的一些元器件,例如大功率三极管、电阻、集成电路与变压器等,在工作时其温度较高,关机后温度又降低,长期的热胀冷缩,使其焊点脱开或松动,引起故障。这种故障大多发生在使用年限较长的电视机中,而且故障发生率较高。有些时好时坏的故障大部分也是因此而产生的,只要将相应元件的焊点重焊一遍即可排除。如果虚焊点不明显,不易发觉,可用起子柄轻轻敲击各部分电路板,反应明显的地方就是故障部位。(4)可调元件变值或失调。例如中周失调、可调电位器失调或接触不良等等。如若损坏程度较轻重新调整即可,如若损坏严重则可更换之,这种故障也很普遍。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路(5)在修理他人修过的电视机时,还会碰到元器件换错、装错,焊点之间短路(搭锡)等情况。例如PNP三极管换成NPN管,快速恢复二极管换成低频二极管,将二极管、三极管的极装错等。在检修这种机器时,要仔细检查已经换过的元器件质量规格是否合格、安装是否正确。彩电外部原因损坏的情况较少,内部原因损坏的情况较多。9.2.2遵循维修过程彩色电视机的维修过程是指从接收故障电视机开始,到排除故降交付用户的经过。遵循正确的维修过程,有利于准确确定故障的原因和部位,提高维修速度和维修质量。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路1.询问用户询问用户可以帮助我们了解故障情况与故障原因。询问用户的内容包括机器的名牌、型号、购置的时间、故障的现象、产生故障的原因等情况,以便对该电视机的故障有一个初步的了解。2.试机观察将故障电视机接上天线、电源,开机观察光栅、图像、彩色、伴音的情况,以便确认故障现象。因为大多数彩电用户不是专业人员,他们的一些说法与专业人员的说法是不同的。例如,他们会将行不同步、—条水平亮线等都说成是无图像;将对比度弱说成图像不清楚;将无光栅说成显像管不亮等。如果用户说电视机内部有打火、冒烟、怪声、怪味的机器不宜马上通电试机,以免扩大故障。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路有些机器还应通过一些调节后再来观察,如调节调谐、场同步、亮度、对比度、饱和度、音量等。调节可以排除那些因用户使用不当产生的故障。3.故障分析、判断根据电视机的故障现象、工作原理、电路图、维修经验来分析故障可能发生的电路部位和可能损坏的元件;这是很关键的一步,如果故障部位确定不准,非但修理速度慢,甚至会把故障扩大。所以维修人员要熟悉彩电的工作原理、熟悉电路图,并不断积累维修经验。4.故障排除故障部位确定后,根据情况用一定的维修方法找出损坏的元器件,并更换之,排除故障。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路5.试机检查故障排除后应进行试机收看,一般能正常收看半个小时以上,说明机器已经修复了。如果需要可根据光栅、图像、彩色和伴音的情况作一些必要的调整。如果还有别的故障应作进一步维修,直到彻底修好为止。9.2.3一般维修顺序如果在维修中遇到无光栅、无伴音故障的电视机时,应该从何处下手进行检修呢?一般检修的顺序如下。1.维修电源电源电路的作用是为各部分电路提供正常的工作电压,如果电源电路没有电压输出或是输出电压不正常,则电视机也就不能正常工作。所以应首先检查电源电路工作是否正常,如不正常,则首先要将其修复。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路2.维修光栅光栅是显示图像与彩色的必要条件,没有光栅也就不能显示图像,使显像管有正常的光栅。显像管显示光栅的条件是:(1)彩色显像管各极有正常的工作电压;(2)行、场偏转线圈中有正常的扫描电流;(3)显像管完好;彩色显像管各极的电压是由行扫描电路提供的,行、场扫描电流是由行、场扫描电路提供的,所以要行、场扫描电路与显像管电路工作正常后才能有正常的光栅。3.维修图像有了正常的光栅以后,可以检修与图像有关的电路,即末级视放、解码电路、中放电路和高频调谐电路,使彩电能显示出正常的彩色图像。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路4.维修伴音伴音电路较为简单,与其他电路的联系也少,伴音方面的故障可以放到最后来检修。实际维修中应根据电视机的故障情况来决定检修的步骤。例如,光栅正常无图像的故障,有光栅说明电源电路、扫描电路、显像管电路都正常,只要检修图像电路就可以了。假若彩色图像正常、无伴音,只要检修伴音电路即可。9.2.4维修注意事项1.注意人身安全(1)所有彩色电视机的开关电源部分都是带电(220V)的,热底板(采用串联型开关电源的机种)彩电的地线和其他金属部分都是带市电的,维修时要防止发生触电事故。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路为此,在维修店或是实验室最好能装上隔离变压器或采用悬浮供电,地上应铺设绝缘橡胶地板。如果没有隔离变压器,使用万用表时,手一定只能拿住表棒的绝缘部分。在搬动电路板和使用电烙铁时,一定要关掉彩电的电源,最好将彩电的电源插头拔下。(2)彩色显像管的高压高达二万多伏而且关机后仍有,所以在卸高压帽时,一定要先关电源,再用万用表线,一头接显像管外壳地线,另一头接高压弹簧,进行放电。把显像管内外石墨层形成的电容上的高压完全放完后,才能去取高压帽。(3)热底板机型不能使用干扰法进行检查。2.在使用万用表或示波器检测时应防止探头将集成块或三极管两脚短路,以免引起集成块或三极管烧坏。在焊接集成块时要防止两脚短路。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路3.在使用三个头的(带接地的)电源插头的示波器、扫频仪等仪器对彩电电源电路进行检测时,彩电一定要用隔离变压器。热底板的机器不管检测任何部位,都要加隔离变压器。4.将电路板取出放于桌面时,要先把桌面上的东西,如焊锡丝、工具等清理干净,以免造成电路板短路。5.更换有极性的元件,如电解电容、三极管、二极管时要注意极性,不要装错。6.不要无目的随意调节可调元件,如中周、微调电位器等等。彩电中有些调整要通过仪器才能调准,调乱后很难调淮。如有必要进行调整,也应记住原来的位置,以便以后进行复原。7.在取出电路板,拔下一些插接件时,要记住原来的位置,以免重装时插错。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路8.在安装有金属散热板的三极管时,它们与散热板之间的绝缘片不要忘记装上:9.在拔显像管管座时要顺着显像管管颈方向慢慢拔下,插显像管管座时一定将所有管脚都入孔后才能用力推上。10.如发现彩电中有冒烟、打火或怪声时应立即切断电源,以免产生更大的故障。如果彩电出现一条亮线或一个亮点时要立即关掉电源,或随时将亮度调暗,以免灼伤荧光粉。9.2.5电视机检修基本方法1.直观检查法直观检查法就是不进行任何电路测量,利用人的视觉、听觉、触觉和嗅觉对电视机进行检查。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路(1)视觉:观察电视机元件是否齐全,元件有无缺损,接插件是否插紧或脱落,印刷板有无断裂,显像管灯丝是否亮,显像管内有无蓝光或紫光,显示的光栅与图像是否正常,机内有无打火现象,有无冒烟现象,保险丝是否熔断等。(2)听觉:电视机开机后听伴音是否正常,伴音中有无夹杂交流声或自激振荡声或其他杂音,听机内有无高压打火声或其他异常声音,听有无明显的行频声。(3)触觉:关机时用手轻碰元器件与插接线和引线有无虚焊和松动;开机一段时间后再关机,用手触摸元器件是否有过烫的。(4)嗅觉:开机后闻机内是否有因高压打火产生的臭氧气味,是否有元件或电路板烧焦的气味或其他异常气味。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路2.利用电视机调节旋钮判断故障部位电视机中经常需要调节的旋钮有:电源开关、音量调节、亮度调节、对比度调节、频道选择开关及频率微调旋钮,这些旋钮都处在机壳正、侧面。还有一些旋钮如:行同步、场同步、场幅度、场线性、聚焦等,它们一般设在机壳背面,经一次调整后不必再调节。通过对这些旋钮的调节,再对光、图、声观察,就可以判断一些故障的部位。3.利用测试图检查电视机性能测试图有电视台发出的测试图和用电视图像信号发生器产生的测试图,前者图案种类较多,图9-25是其中一种,其中彩条图案在黑白电视机中看到的是灰度带;后者可产生水平条、垂直条、棋盘格、方格和圆等测试图。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路利用电视台发出的测试图可对电视机性能进行检查,还可进行电视机的调测与故障判断,用电视图像信号发生器产生的方格、圆等图案可检查电视机的行、场线性、聚焦、光栅幅度、隔行扫描正确度等。用黑白方格还可检查公共通道的频率特性。缓慢调节对比度旋钮并观察黑白方格交界处,如边界分明,则表明高频特性好;如果边界模糊,则表明电路高频特性差;如有镶边现象,则说明电路高频增益过量;如有拖尾现象,说明公共通道低频特性不良。4.万用表测量方法在电视机的检修中,使用万用表进行测量是最常用的方法,大部分故障都可借助于万用麦测量判断出故障的部位。为了使测量的结果尽量精确,所用的万用表的内阻应尽量大,最好不小于20KΩ/V。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路(1)测量电阻法:通过用万用表电阻挡测量电阻器、电容器、半导体二极管、三极管、集成电路的电阻,可判断元件是否断路、短路及—些性能情况。例如:可测量电感器是否断路;测电阻器、电位器阻值是否正确;测电容是否漏电、开路或短路;测二极管、三极管是否损坏,性能是否变差;测集成电路各引出脚的在路电阻,从而判断它是否损坏等。用电阻挡测量元器件阻值时,可在路测量,也可单独测量。所谓在路测量就是不把被测元件从印刷板上焊拆下来,直接在线路板上测量。在路测量时一定要考虑其他与被测元件连接的元件的影响,要准确判断元器件的好坏,最好将元器件焊拆下来测量,在路测量元器件电阻时,—定要在关机状态下进行。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路(2)测量直流电压法:用万用表直流电压挡测量半导体二极管、集成电路各引脚对地电压是检修电视机中最常用的方法。用这种方法可判断电路是否正常工作,元器件是否损坏。直流电压测量有静态测量(无输入信号的测量)和动态测量(有输入信号时的测量)。许多测试点的静态电压值与动态电压值是不一样的。例如:幅度分离管集电极、中放集成电路全电视信号输出点、中放集成电路AGC端脚、振荡管基极、伴音集成电路鉴频输出端、末级视放管集电极、高频头AGC端等,利用动态电压测量也可判断电路是否正常工作。(3)测量交流电压法:利用万用表的交流电压挡可准确地测量50HZ正弦交流电压;利用dB挡可测量音频正弦电压。但是,对电视机行、场扫描电路中的非正弦波信号,用万用表的交流电压挡和dB档测得的数值都是不正确的,但经验证明:这种测量可作为判断交流信号有无的一种行之有效方法。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路因为电视机行、场扫描电路正常工作时的波形和频率是固定的,在积累一些参考数据后,也可直接用万用表判断交流电压数值。在积累数据时,可用万用表的交流电压刻度记数据。要注意,所读值并非实际交流电压,而是参考数据。万用表挡位选用分贝挡或交流电压挡。用交流电压挡时需在任一表笔中串联一只0.1μF的电容隔直。(4)测量直流电流法:利用万用表对各单元电路直流电流的测量、可判断各单元电路工作是否正常,主要作用是判断电路中有无短路、漏电等。5.信号注入法信号注入法是用信号发生器产生的信号或50HZ交流信号注入各级输入端,通过观察屏幕光栅与图像和听喇叭中的声音反应情况,来判断故障的部位。注入信号时,可逐级依次注入,也可分段注入。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路6.仪器测量法(1)示波器测量:利用脉冲示波器检测各关键点波形、幅度、周期和脉宽等,以确定故障部位。通常用来测量中放通道集成电路输出的全电视信号被形,末级视放电路输出的全电视信号波形,幅度分离电路输出的同步脉冲波形,行、场扫描电路各部分电路的输入、输出信号波形等。用示波器测量非常直观与准确,常用来检修一些软故障电视机,如同步不稳、线性失真、有自激干扰、行激励不足等故障。(2)扫频仪测量:利用扫频仪可检测电路的频率特性,如高频头、中放通道、末级视放电路、伴音中放与鉴频器的频率特性曲线。常用这种方法来检修接收灵敏度低、图像与伴音无法同时接收良好、某频道接收不正常、图像清晰度或对比度差、伴音声小失真等故障。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路(3)晶体管图示仪和fT参数测试仪测量:可利用晶体管图示仪测量晶体管的β值、反向击穿电压值、饱和压降值、稳压二极管稳压值等。利用fT参数测试仪测量晶体管fT参数值和正向AGC管起控电流值等。7.短路试验法(1)直流短路试验法:可用镊子或短路线将怀疑开路电感元件两端短接,观测直流电位是否恢复正常,从而在不焊拆元件的情况下判断元件是否真的开路了;还可以用相同阻值的电阻并接在怀疑开路的电阻两端,观常直流电位是否恢复正常,从而判断该电阻是否真开路。(2)交流短路法:怀疑某部分电路或耦合电容或旁路、滤波电容开路性损坏时,可用一定容值的电容器跨接在两端,来判断是否有故障,例如:怀疑SAWF损坏时,可用0.01μF电容器跨接在SAWF输入、输出端,如果图像与伴音得到恢复,则是SAWF已损坏;用一只电容器接在半导体三极管基极与发射极间,如果故障减轻,可判断该三极管已损坏。

下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路当电路出现自激、失真或有自激现象时,可将一只较大容值的电容器将电路输入端对地短接,如果故障消失,则故障发生在该电路。8.开路试验法这种方法常用于检修负载短路或过载造成的故障。当电源电压下降,供电电流过大,怀疑某个元件或某部分电路短路或过载时,可将怀疑的元件或电路开路,如果电源电压正常,供电流小于正常值时,可判定开路的元器件已损坏或开路的电路中有损坏的元件。通常在将某部分电路开路后,常接入—个假负载,以使判断更准确。下一页返回上一页9.2彩色电视机故障处理思路9.替换元件法在检修电视机时,如果遇到—些不易检测其好坏的元器件时,常用替换元件法(即用好的元件替换被怀疑的元件),以确定元件是否损坏。例如:怀疑预中放管高频特性变差,行输出管反向击穿电压变小或饱和压降变大,行输出变压器内部匝间短路,高频头频率特性变差,电容器漏电或容值变小等。在替换晶体管与集成电路时,最好用同型号的元件。如果手头没有,可用能直接代换的晶体管或集成电路。能相互直接代换的晶体管和集成电路,可参考有关代换手册。返回上一页9.3彩色电视机整机组装与调试实训

三洋83P机芯彩色电视机采用了原电子部优选并推荐的Mμ两片机。该机主板上有二极管20只,三极管5只,电容器130只,固定电阻114只,可调电阻8只,集成电路(含厚膜集成电路)10只,固定电感器15只,可调电感(中周)5只,变压器3只,晶体陷波器、滤波器等9只。调谐电路板上有三极管3只,二极管9只,电阻器6只,电容器1只,八位预选按钮1只,八位预选器1只,电位器4只,按钮开关(AFT)1只。三洋83P机芯彩电有分立件尾板和厚膜集成块构成的尾板之分。分立件尾板上有三极管3只,电阻器10只,可调电阻器5只,电容器7只,放电间隙3只,管座1只。下面按电路组成单元介绍各部分的组装方法、组装工艺及主要参数的检测。下一页返回9.3彩色电视机整机组装与调试实训9.3.1彩色电视机开关电源组装与调试实训

1.开关电源的组装

(1)三洋83P机芯开关电源电路简介三洋83P机芯电源电路由整流滤波电路、间歇振荡电路、控制电路和输出整流滤波电路组成,该电路采用自激励调宽式开关稳压电源。由VD301~VD304、R302、C310等组成电源整流滤波电路,它将220V的市电,转换成270V的直流电,供给开关管V311集电极。V311与开关变压器T301的①-②-③、④-⑥脚组成间歇振荡器,在T301的次级11-12-13、14-15-16脚上形成矩形脉冲输出,经VD351、C351、VD353、C353、L351、C354、VD371、C371、L450、C457、VD361、C361等元件组成的输出整流滤波电路后,分别输出+180V、+110V、+26V和+16V的直流电压。下一页返回上一页9.3彩色电视机整机组装与调试实训矩形脉冲的占空比由控制电路进行调整控制,控制电路N301对开关变压器T301输出的脉冲电压进行取样、放大形成与输出脉冲电压成正比的控制电压,以控制开关管V311导通时间的长短,使T301次级11-12-13、14-15-16脚上输出的矩形脉冲宽度在正常的情况下基本保持不变,从而使经整流滤波输出的电压保持稳定。三洋83P机芯开关电源电路原理图如图9-26所示。

(2)元件的选用和检测①电源滤波器(线路滤波器)的选用及检测。L301、L302为两个线路滤波器,它们均有初、次级两个绕组,其匝数比为1∶1,中间采用高频特性良好的磁性材料。为减少分布参数,两绕组间距较大,其电感量也较小。线路滤波器是一个双向滤波器,它既可滤除电网对电视机的干扰,也可避免开关电源的干扰信号对电网的污染,线路滤波器的外形如图9-27所示。下一页返回上一页9.3彩色电视机整机组装与调试实训

L301线路滤波器其型号为LQ0002,其检测的方法为:用万用表R×1

挡,测其两组绕组的直流电阻值,其阻值约为1

。L302线路滤波器的型号为LQ0003,与LQ0002一致,其阻值为1

。②开关变压器的选用及检测。开关变压器是彩色电视机开关电源电路中的关键器件,在开关电源电路中起着能量转换、对输入和输出电压进行变压和隔离的作用,同时它又是振荡器的正反馈器件,外形如图9-28所示。AE0017型开关变压器的内部结构如图9-29所示。其检测方法是用万用表R×1

挡测各脚之间的直流电阻值,其阻值大小如图9-29所标注。③滤波电感器选用及检测。开关变压器次级有两只滤波电感器,编号为L351、L361。L351为B1主电源∏形滤波器中的滤波电感,型号为L4090。用万用表R×1

挡测两端阻值为0.2

;L361为B2电源滤波电感,型号为L4082,用万用表R×1

档测其阻值为0

。下一页返回上一页9.3彩色电视机整机组装与调试实训

④整流二极管选用及检测。彩电开关电源部分共有二极管11只,有六种不同型号规格,其中VD301、VD302、VD303、VD304采用RM11C型整流二极管,用万用表R×1Ω档测正向电阻为20Ω左右。用R×10KΩ档测反向电阻为∞。VD333、VD335采用ES-1型整流二极管,用万用表R×1Ω档测正向电阻为10Ω左右,用R×10KΩ档测反向电阻为∞。VD332采用

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