电视原理与电视机检修第2章.ppt

第 2 章 电视接收机原理与电路分析,2.1 黑白电视机电路组成框图 2.2 彩色电视机电路组成框图 2.3 公共通道工作原理及电路分析 2.4 伴音通道工作原理及电路分析 2.5 亮度通道工作原理及电路分析 2.6 色度通道工作原理及电路分析 2.7副载波恢复电路工作原理及电路分析 2.8 扫描电路工作原理及电路分析 2.9开关式稳压电源工作原理及电路分析 2.10 红外线遥控原理及电路分析,2.1 黑白电视机电路组成框图,黑白电视接收机简称黑白电视机。它的电路随着科学技术的发展而改进。黑白电视机初期电路全部由分立元器件组成(如金星B31-1型机),电路组成框图如图2-1-1所示。集成电路诞生后,由集成电路和分立元器件组成黑白电视机电路,其中有六片机(如熊猫DB31H3型机)、四片机、三片机(如金星B35-2U型机,电路结构如图2-1-2所示)和两片机等。,图 2-1-1 黑白电视接收机电路组成框图,图 2-1-2 黑白电视三片机(D系列机心)电路组成框图,2.2 彩色电视机电路组成框图,图2-2-1是PAL制彩色电视接收机电路组成框图。对这个框图说明3点:(1)彩色电视机与彩色电视制式有密切的联系,某一制式的彩色电视信号要求与该制式相应的电视机才能接收。该图是依据PAL制式要求画出的。(2)为提高彩色电视机的质量,各个厂家各显神通,对电路加以改进,例如,对场输出电路，有的厂家用集成OTL电路,有的厂家用泵电源电路;对伴音信号,有的厂家从视频检波级前取出,有的厂家从视频检波级后取出;大屏幕彩色电视机对电路进行了很多改进,加了不少电路。我们画出的框图是基本电路。,(3)集成电路诞生以后,彩色电视机都采用集成块构成电路。随着集成块集成度的提高,电视机电路使用的集成块数目也随着减少,由最初的六块减少为五块、四块直至目前的单块。目前用户的彩色电视机多数是两片机或单片机。我们选用有代表性的东芝TA两片机进行电路分析。东芝TA两片机是采用了两块日本东芝公司研制的集成电路TA7680AP与TA7698AP完成整机的小信号处理任务。,图 2-2-1 彩色电视接收机电路组成框图,图 2-2-2 西湖54CD6型彩色电视机框图,公共通道的作用是对由天线接收下来的高频信号进行选频(选取需要的电台)、放大，再经混频取得中频信号,然后对中频信号进行足够的放大，经过检波还原成彩色全电视信号和第二伴音中频信号。伴音通道的作用是对第二伴音中频信号进行放大、鉴频、功放,还原成伴音。解码电路的作用是将彩色全电视信号分解为亮度信号和色度信号,并分别对其进行处理,还原成三基色电压信号。,视放与显像管的作用是将三基色电压信号还原成彩色图像。扫描电路的作用是产生幅度足够、线性良好、与发送端(电视台)同步的锯齿波电流并供给偏转线圈,再由偏转线圈产生有规律变化的磁场去控制电子束偏转；产生彩色显像管的供电电源、消隐脉冲等。电源电路的作用是为整机提供效率高、功耗小、稳压范围宽的直流电压。,2.3 公共通道工作原理及电路分析,图 2-3-1 公共通道电路组成框图,2.3.1 天线 天线是高频信号能量与空间电磁波能量互相转换的装置。由高频电视信号能量转换为空间电磁波能量的装置称为发射天线,例如电视台的蝶形天线;由空间电磁波能量转换为高频电视信号能量的装置称为接收天线,简称天线。天线的种类很多,性能差别也很大,通常注意4个参数:(1)输出阻抗。(2)增益。(3)频带宽度。(4)方向性。,室内电视天线常用双鞭拉杆天线。它的输出阻抗75,方向性差,增益低,但使用方便,价格低。其传送电视信号的方式是平衡式输出(即双线传送)。这种天线一般用于电视信号较强、接收环境较好的地方。如图2-3-2所示。室外天线多数采用由折合振子和反射器、引向器组成的多单元天线,又称为八木天线,如图2-3-3所示。,图 2-3-2 室内天线,图 2-3-3 折合振子多单元天线,2.3.2 馈线 在天线与匹配器和匹配与高频头之间的传输线叫作馈线。电视信号的馈线不同于普通传输导线,因为电视信号是高频信号(401000 MHz),若用普通导线传输,电视信号会向空间辐射,对外干扰大,损耗也大。因此,需用特殊结构的馈线来传输电视信号。常用的电视信号馈线有平行扁线和同轴电缆两种，如图2-3-4所示。平行扁线的特性阻抗为300,采用平衡式传输。这种馈线的价格便宜,对外辐射干扰大,损耗大。同轴电缆的特性阻抗为75，采用不平衡式传输。这种馈线对外辐射干扰小,损耗也小,但价格较贵。馈线越长,损耗越大,所以馈线越短越好,长距离最好选用低损耗的同轴电缆。,图 2-3-4 馈线(a)平行扁线；(b)同轴电缆,2.3.3 匹配器 根据高频电视信号的特点,高频头都设计成不平衡输入方式(这样便于屏蔽),输入阻抗为75。这样,天线与高频头之间必须进行阻抗匹配和传输方式匹配。例如,折合振子天线和高频头之间必须进行阻抗匹配和传输方式匹配,如图2-3-5所示。,图 2-3-5 匹配器的作用与连接,匹配器是在一个双孔小磁心上用双色漆包线并绕34圈组成的,如图2-3-6(b)所示。它实际上是由两个完全相同的传输变压器构成。从结构上可设计成使变压器的输入、输出阻抗都为150,如图2-3-6(a)所示。将两个传输变压器的初级串联，阻抗等效为300,A点接地;将两个传输变压器的次级并联，阻抗等效为75,B点接地,即可完成300 向75 的变换和平衡式向不平衡式的变换。,图 2-3-6 匹配器的变换原理、结构与外形(a)原理；(b)结构；(c)外形,2.3.4 高频头(高频调谐器),1.变容二极管 电调谐的核心器件是变容二极管。变容二极管的符号如图2-3-7(a)所示,其电压-电容特性如图 2-3-7(b)所示。,图 2-3-7 变容二极管电压-电容特性,2.高频电视信号的波段 高频电视信号分为三个波段。那么，为什么要将高频电视信号分成三个波段？因为电视频道由第1频道中心频率变到第68频道的中心频率,即,而变容二极管的容量变化只能使频率变化为,可见,变容二极管的容量变化不能满足频道的频率变化,必须分段进行。经计算：在L波段(15频道):,在H波段(612频道):,在U波段(1368频道):,3.电调谐的基本电路电调谐的基本电路如图2-3-8所示。,图 2-3-8 电调谐的基本电路,4.电调谐高频头内部框图 图2-3-9所示为电子调谐高频头内部框图。图中,空心箭头给出了高频信号的流向,单箭头给出了控制信号与直流信号的流向。从图中可以看出,U、V两个频段基本上是独立的,但V波段的混频级在U频段工作时作为U频段的一级中频放大,以提高U频段的增益。,图 2-3-9 高频头内部框图,5.电调谐高频头的端口功能 图2-3-9框图内的输入电路(选台电路)、高放电路、本振电路和混频电路等,与“模拟电路”课程所讲的没有本质的区别。下面介绍各个端口的基本功能。图2-3-10是将图2-3-9内部电路用一方框表示后简化的结果。图中标出了常用高频头引出端参数的典型值。,图 2-3-10 高频头的外接端口,1)频段转换口BU、BH、BL U、H、L三个波段的转换是靠控制BU、BH、BL输入端口的电源电压来实现的。电路保证三个端口中每次仅有1个端口接通电源。当U波段工作时,BU等于电源电压,BH、BL电压为0,此时,U高放、U本振、U混频、U中放(即V混频)工作,U混频级输出的中频信号经V头放大后从输出端输出。当H频段工作时,BH等于电源电压,BU、BL电压等于0,此时,V高放、V本振、V混频工作,BH电压打通与槽路连接的开关二极管,接入相应的电感,使槽路调谐在H频段。L频段工作与H频段类似。BU、BH、BL可以通过2选4电子波段开关进行电压切换来进行频段转换。,2)电子调谐端BT 图2-3-9中,电子调谐端BT的电压同时加在U、V频段各自的输入、高放(双调谐)与本振共8个谐振回路的变容二极管上,通过改变变容二极管的反向电压来改变电容量以实现对不同频道的调谐目的。当频段确定以后,每个频道都对应一个具体的BT端电压。通过对BT端电压的调节,在红外线遥控系统中,由中央控制器输出一个在一定周期内,数目由多到少或由少到多、宽度由宽到窄或由窄到宽逐级变化的脉冲信号,经电压转换器及低通滤波器后形成逐级变化的调谐电压,由此完成对电视频道的扫描搜索(详见本章第2.10节)。,6.典型电调谐高频头电路分析,图 2-3-11 电调谐高频头VTS-72电原理图,由天线输入的高频信号通过低通滤波器(由L120、L121、C149组成)、带通滤波器(由L101L104、C101C103组成)送入输入回路(由L107、L108、L110、L111、C105、C112、C159、C161、VD102、VD101、VD112组成),选定电台后送入高放级(由VT101和双调谐回路组成,见图2-3-12),高放后送入混频级(由VT102、T101、C128、C148、R116等组成)。同时,本振信号(由VT104、C131、C132、C134、C135、L117、L118、VD109、VD110组成电容三点式改进型振荡器)也送入混频级,混频后由C129耦合输出中频信号。,图 2-3-12 VHF频段高放电路,由天线输入的高频信号通过高通滤波器(由C32、C33、L14组成)取出UHF信号送入输入回路(由C1、CT1、C34、L2、VD1组成)，选定电台后送入高放级(由VT1及双调谐回路组成,见图2-3-13),高放后送入混频级(由VT2及负载组成,见图2-3-14)。,图 2-3-13 UHF高放电路输出回路,图 2-3-14 UHF混频电路,2.3.5 中放通道,1.中放通道的性能要求 1)足够的电压增益 在满足信噪比的前提下,中放通道的增益越高,则电视机接收微弱信号的能力越强,灵敏度越高。通常为保证同步检波器正常工作,中频放大电路输出信号要不小于1 V。我国规定接收机灵敏度为:在75 输入阻抗下输入不低于50 V,因此天线到中放级输出总增益KV=1 V/(5010-6 V)=2104(86 dB),除去高频头增益20 dB(高频增益KV20 dB),中放级增益KV66 dB。,2)增益要能自动控制 实际的输入信号随环境和接收条件的影响而变化,天线输入信号强度现在能在50 V100 mV范围变化,即变化2000倍(66 dB),这就要求电视接收机应具有60 dB以上的自动控制能力。为保证高频头的信噪比,采用延迟式AGC方法,即先控制中放级放大倍数(最大40 dB),再控制高放级放大倍数(20 dB)。,3)幅频特性曲线要符合四点要求 幅频特性曲线应符合以下四点要求：(1)图像中频38 MHz处于曲线右边中点,如图2-3-15所示。由于高频图像信号采取残留边带方式发送,其中图像载频fp1.25 MHz范围内的低频信号实际上是双边带发送的,因此检波后低频端的信号幅度比高频端(1.256 MHz)的信号幅度大一倍。为衰减图像载频附近(1.25 MHz)信号过重的问题,将图像载频附近增益下降一半(平均值)。,图2-3-15 中放通道的幅频特性,(2)伴音中频31.5 MHz的增益小于图像增益的5%,并且在31.5 MHz100 kHz范围内增益平坦(俗称“小平台”)。因为图像中频是调幅波,伴音中频是调频波,要使伴音中频和图像中频在视频检波器混频后得到的第二伴音中频6.5 MHz仍然是调频波,必须使图像中频远大于伴音中频,否则,第二伴音中频会变成调频调幅波,导致扬声器出现讨厌的“蜂鸣声”。经实验,伴音中频增益必须小于图像中频增益的5%。,(3)30 MHz、39.5 MHz两点的增益小于图像增益的2%。根据电视频道划分表,读者可以计算本频道的本振频率f本本和邻近下频道伴音载波f下伴之差,即f本本-f下伴39.5 MHz,绝大多数频道的这种差频是39.5 MHz,会干扰和影响图像中频调试,因此必须吸收掉；本振频率f本本和邻近上频道的图像载频f上图之差,即f本本-f上图30 MHz,绝大多数频道的这种差频是30 MHz,会干扰和影响伴音中频的调试,因此必须吸收掉。(4)中放幅频曲线的频带fB从中放曲线左边幅度的70%算至右边幅度50%的宽度要有45 MHz。,2.预中放电路和声表面滤波器 由上述可知，中放幅频特性曲线是一支特殊的曲线,在以前的电路中用电感、电容元件组成几种吸收电路对三级中放进行调谐吸收才能达到要求,其结果是费时、速度慢、成本高,质量也不够理想。后来研制出能克服上述缺陷的一种器件声表面波滤波器(SAWF)。它是用声表面波的传输特性进行滤波的,可以一次性形成所需的中放电路幅频特性,而且有体积小、稳定可靠、不用调试等优点。其主要缺点是插入损耗大。为了弥补声表面波滤波器的插入损耗(一般在15 dB左右),在其前面加一级增益为15 dB左右的预中放电路,通常采用低噪声高频管构成共发射极单管放大器,见附图中的VT161及其周围元件。,3.中频放大器 中频放大器的作用是对中频信号进行放大,放大增益要达6070 dB。中频放大电路可以由三级或四级分立件选频放大器构成。目前彩色电视机都用集成宽带双差分放大电路,其基本电路为三级高增益宽带放大器,每级都采用双端输入、双端输出电路,通过内部交流反馈来控制电路增益并扩展通频带。,图 2-3-16 双差分放大电路,4.视频检波器 中频信号经中放电路放大后送至视频检波器。视频检波器有两个作用:从图像中频信号中检出全电视信号(FBYS);伴音中频和图像中频进行混频输出第二伴音中频(6.5 MHz)。分立元件的黑白电视机、收音机等,常用二极管检波。这种电路虽简单,但缺点很多,如检波效率低,小信号失真大,输入、输出阻抗低,损耗大,还会产生高次谐波,影响中频放大器稳定等。因此,集成电路内的检波器都采用同步技术。这种同步检波器虽然电路复杂,但效率高,失真小,还能放大,是用途很广的高级检波器。,图 2-3-17 同步检波器框图,设中频载波为Umsint,中频包络(调制信号)为u,则调幅波为u1(t)=(Um+u)sint设中频载波限幅放大器传输系数为K,限幅放大后的等幅波为u2(t)=KUm sin(t)式中,为u1(t)和u2(t)的相位差。模拟乘法器输出信号uC(t)为,当=0时(通过调电感实现),cos=1,式中,第1项为二次谐波,用滤波器滤除；第2项为直流信号；第3项为检出的调制信号。可见,同步检波器既能从中频信号中检波调制信号,还能放大。,5.预视放电路 检波后的信号要同时供给亮度通道、色度通道、自动增益控制(AGC)电路、扫描电路、伴音电路和自动噪声抑制电路(ANC)等,为了不影响同步检波器的正常工作,在检波器和负载之间设置预视放电路。预视放级通常使用射极跟随器。预视放级输出信号通常经6.5 MHz 带通滤波器取出第二伴音中频信号,经 6.5MHz带阻滤波器(或6.5MHz陷波器)取出彩色全电视信号FBYS。,6.自动噪声抑制(抗干扰)电路(ANC)噪声是指大幅度的尖脉冲干扰,如火花、雷击、混频产生的高次谐波等。超过消隐电平的干扰叫黑干扰,超过最白电平的干扰脉冲叫白干扰。若不把这些干扰脉冲去掉,将在荧屏上产生黑、白噪波点,黑干扰还会影响扫描的同步,破坏AGC正常工作。因此,在预视放级后设置黑干扰和白干扰电路来消除干扰。自动噪声抑制电路种类较多,有截止式、短路式、抵消式、简易式等。,7.自动增益控制(AGC)电路 AGC电路的作用是当天线接收的高频电视信号有强弱变化时,能够自动调节中放级和高放级的放大倍数(即增益),使检波后的视频信号变化甚微。一般要求输入信号电平变化1000倍(即60 dB)时,其检波输出的视频信号电平变化不超过1.5 dB。AGC电路由AGC检波、AGC放大、高放延迟AGC等电路组成,见图2-3-1所示部分。AGC电路有多种,如平均值AGC、峰值AGC、键控AGC、延迟式AGC以及它们结合的电路。,对中放级和高放级放大倍数的控制方法,实际上是控制中放管和高放管的基极电压,改变晶体三极管的工作点(即IC)来实现的。晶体管基极电压增大,集电极电流IC随之增大,放大倍数也随着增大的方式,叫做反向AGC控制方式;晶体管基极电压增大,集电极电流IC随之增大,放大倍数却随着减小的方式,叫做正向AGC控制方式。集成电路内多采用反向AGC方式。,控制过程是先将预视放输出的视频信号送入AGC检波器。AGC检波器的作用是从视频信号中检出同步信号后再积分滤波,得到与视频信号幅度成正比的直流电压UAGC；用放大后的UAGC去控制中放管的放大倍数，使其下降；当中放管放大倍数下降到不能再降时(再降会出现失真等),启动高放AGC电路,使高放管的放大倍数下降。这种方式叫做高放延迟AGC，它有利于提高电视机的信噪比。,8.自动频率微调(AFT)电路 AFT电路的作用是产生一个与图像中频频率高低有关的直流电压UAFT,当图像中频升高或降低时(实际上是高频头本振频率发生漂移时),UAFT相应地变化,该变化量送至高频头AFT端,控制高频头内部本机振荡器的频率,使其自动修正,达到中频稳压之目的。如果失去AFT控制,一旦中频偏移,可能造成伴音失真、伴音干扰图像、图像清晰度下降、色彩失真等后果。彩色电视机中大都采用鉴相式AFT电路。这种电路首先用移相网络将频率变化信号变换成既有频率变化又有相位变化的信号(当然,相位变化反映了频率变化),然后再用鉴相器将相位的变化变换成直流电压的变化,去控制电调谐高频头本振电路中的变容二极管,使本振频率自动稳定在正确值。电路组成框图如图2-3-18所示。,图 2-3-18 集成鉴相式AFT电路,电路的核心是双差分鉴相器,它具有模拟乘法器的功能,可以将两个输入信号的相位差变换成相应的输出电压。AFT电路的工作原理如下:用中放末级取出一部分中频信号,经限幅放大后,输出一个与图像中频(38 MHz左右)同频同相的等幅正弦信号u1,一路送至双差分鉴相器,另一路通过90左右移相网络后,得到与u1同频但不同相位的等幅正弦波信号u2，并送到双差分鉴相器。两个信号在鉴相器中进行相位比较。从图2-3-19双差分鉴相器鉴相特性得知:,图 2-3-19 双差分鉴相器鉴相特性,(1)图像中频信号的频率正确(38 MHz)时,移相网络的移相量正好为90,此时鉴相器输出uo为0值,即本振电路频率正确,无需校正。(2)当图像中频信号的频率偏高时,移相网络的移相量小于90,此时鉴相器输出的uo经低通滤波器滤波后,输出负的直流控制电压(-UAFT),加于高频头的AFT端口(设AFT端口电压原为+7 V),控制本振回路的变容二极管,使其偏压减小,结电容增大,从而使本振频率减小,直到本振频率恢复到正确值。,(3)当图像中频信号频率偏低时,移相网络的相位移大于90,这时鉴相器输出的uo经低通滤波器滤波后,输出正的直流控制电压(+UAFT),加于高频头的AFT端口,控制本振回程内的变容二极管,使偏压增加,结电容减小,从而使本振频率增加,直到本振频率恢复到正确值。,2.3.6 中放通道实例分析,1.预中放电路与声表面波滤波器 此部分电路如图2-3-20所示,由高频头输出的中频信号经C161耦合至预中放管VT161的基极。R162、R163是VT161的偏置电阻,R166是VT161发射极的负反馈电阻,L162是高频扼流圈,R165是阻尼电阻,R164、R165是VT161的负载电阻,C163是输出耦合电容。它们和VT161组成并联RLC宽带放大器,对中频信号放大15 dB左右。放大后的中频信号输入到声表面波滤波器Z101。Z101的输入、输出的分布电容组成中频谐振回路,减少了插入损耗,提高了图像清晰度。,图 2-3-20 预中放与声表面波滤波器,2.中放、视频检波与ANC电路此部分电路如图2-3-21所示。,图 2-3-21 TA7680AP外围电路,3.自动频率微调(AFT)电路 AFT电路采用双差分鉴相电路。鉴相器有两路输入信号：一路是图像中频载波限幅放大器送来的38 MHz左右的中频等幅载波信号,另一路是通过L151与L152间的耦合,加至90移相网络L152移相后的图像中频载波信号。当图像载波为38 MHz时,移相90,鉴相器无相位误差电压输出;当图像中频不等于38 MHz,移相不等于90时,鉴相器输出相应的控制电压UAFT。AFT控制电压由TA7680AP的引脚13、14输出,外接电容器C171、C172用来滤除鉴相器输出的高频成分。接于引脚13、14之间的电位器RP152可调整,使引脚13、14的静态电位一致,以克服AFT电路输出端差分放大器的静态误差。,4.AGC电路 由图2-3-21可看出,视频放大输出的图像中频信号和第二伴音中频信号分两路输出:一路由引脚15输出，另一路经噪声倒相抑制电路加至中频AGC,控制中放级增益，当中放增益下降(36 dB)至不能再降时,打开延迟AGC(即高放延迟AGC),由引脚11输出经R105加至高频头的AGC端口。调节RP151可改变高频AGC的延迟量。引脚11输出的高频AGC电压是反向AGC电压,当高频信号增强时,引脚11的UAGC下降。,2.4 伴音通道工作原理及电路分析,2.4.1 第二伴音中频限幅放大电路 第二伴音中频限幅放大器的作用是向鉴频器提供幅度足够的(1 V)等幅的第二伴音中频调频信号(6.5 MHz)。第一级中放是普通的宽频带阻容耦合放大器,第二级中放是单调谐放大器,在并联谐振回路上并有两只彼此反接的开关二极管,如图2-4-1中的VD1、VD2。它是双向限幅器,当谐振回路两端电压超过开关二极管的导通电压时,二极管导通,回路电压限制在0.7 V之间。其目的是消除寄生调幅干扰,防止伴音失真和产生蜂鸣音(当伴音中频31.5 MHz的幅度不是小于小于图像中频38 MHz的幅度时,第二伴音中频可能是调频调幅波,便会产生蜂鸣音)。T1的初级电感和C1组成谐振频率为6.5 MHz的调谐电路,取出放大后的第二伴音中频送给鉴频器。R1是回路的阻尼电阻、降低Q值,扩展回路的频带宽度,保证伴音中放频带fB250 kHz;有的电视机采用三级带恒流源的差分放大器组成伴音中放,效果更佳。,图 2-4-1 中频限幅放大电路,2.4.2 鉴频器 鉴频器又叫调频检波器,其作用是从第二伴音中频中解调出调制信号(音频信号)。鉴频器的种类较多,有比例鉴频器、相位鉴频器、同步鉴频器等。下面介绍集成电路中常用的同步鉴频器工作原理。同步鉴频器实质上是一种双差分鉴相电路,它是利用双差分电路的鉴相特性来完成调频信号的检波功能的。其基本过程是将调频信号的频偏变化转化为相位变化,再利用双差分鉴相器的鉴相特性,将相位变化转变为输出电压变化,完成调频信号的解调过程。同步鉴频器组成框图如图2-4-2(a)所示。,第二伴音中频经限幅放大得到足够大的幅度(u11 V),一路送至双差分鉴相器,另一路经90移相网络(图 2-4-2(b)后得到u2信号,也送至双差分鉴相器。由于90移相网络设计在伴音中频为6.5 MHz时移相正好是90,如图2-4-2中的图(c),而频率偏离6.5 MHz时偏离90,即移相大于90或小于90。因此,通过90移相网络,就把频偏变化转换为相位变化。然后利用双差分鉴相器的鉴相特性,如图2-4-2中的图(d),当频率为6.5 MHz、移相为90时,鉴相器输出电压uo=0,当频率偏移6.5 MHz、移相偏离90时,鉴相器输出电压uo为正电压或负电压,实现了伴音中频信号的解调。,图 2-4-2 同步鉴相器框图,2.4.3 音频放大器,图 2-4-3 互补推挽高频放大电路,音频放大器的工作过程如下:设输入正弦波信号正半周,经VT1、VT2放大后,VT2集电极电位在正半周变化,VT3导通,VT4截止,UCC中电流经VT3、C2、RL到地,使正半周电流流入扬声器而使扬声器发声,同时电流对C2充电,使C2左边电压升至。当输入正弦波信号负半周时,经VT1、VT2后,VT2集电极电位向负半周变化,如图示,VT3截止,VT4导通,C2通过C2正极、VT4集射极、地、RL、C2负极放电,使负半周电流流入扬声器而使扬声器发声,完成一个正弦波形的发声过程。,2.4.4 伴音通道实例分析 如图2-3-21所示,TA7680AP的引脚15输出的中频信号(FBYS和6.5 MHz中频),经高通L105、C106滤除31.5 MHz等中频后,进入Z601陶瓷滤波器,取出6.5 MHz伴音中频,从引脚21输入IC101内部的第二伴音中频限幅放大器。限幅放大器用带有恒流源的差分放大器,是三级直流耦合,限幅特性好，增益高。C112的作用是对6.5 MHz伴音中频没有负反馈,而对音频和直流有较深负反馈,稳定放大器的静态工作点。,2.5 亮度通道工作原理及电路分析,图 2-5-1 PALD解码器框图,2.5.1 亮度通道电路的组成与作用 亮度通道电路由4.43 MHz陷波器和自动清晰度控制电路(ARC)、三级放大电路、勾边电路(轮廓补偿)、钳位电路、自动亮度限制电路(ABL)、射极跟随器等组成。此电路还可实现对比度和亮度的控制,行、场消隐信号的加入等。亮度通道的作用是从彩色全电视信号中取出亮度信号和辅助信号,进行放大(增益34 dB,频带为06 MHz)处理,以满足彩色显像管对激励电压的要求。,2.5.2 4.43 MHz陷波器与ARC电路 在第1章中讲过,色度副载波是插在亮度信号频谱高端间隙处发送的。为了减小色度信号的干扰,在亮度通道输入端设置了一个4.43 MHz陷波器,以滤除4.43 MHz1.3 MHz的频率。陷波器处也加入了ARC(自动清晰变化控制)电路,如图2-5-2(a)所示。,图 2-5-2 4.43 MHz陷波器与ARC电路及相应亮度通道的频率特性(a)4.43 MHz陷波器与ARC电路;(b)亮度通道的频率特性,2.5.3 放大器与勾边电路(轮廓校正电路)为什么要加轮廓校正电路？因为在图像中常有从白色突变为黑色或黑色突变为白色的现象,与这一突变现象对应的亮度信号波形如图2-5-3(a)所示。,图 2-5-3 轮廓补偿原理,图 2-5-4 分立元件勾边电路,2.5.4 亮度延时电路 由于色度信号经过的通道比亮度信号经过的通道环节多,实际测量色度信号比亮度信号晚到达基色矩阵0.6 s左右。这样会使荧屏上图像的彩色滞后于黑白图像的轮廓,如图2-5-5(a)所示。为了使色度信号和亮度信号同时到达基色矩阵,在亮度通道设置一个延时0.6 s的亮度延时线。亮度延时线有分布参数和集中参数两种,现在都采用集中参数的,如图2-5-5(b)所示。改变LC网络的节数可调整延时时间,节数一般取1820节,特性阻抗为1.5 k,频带为45 MHz,由它组成的电路如图2-5-5(c)所示,图中DL为亮度延时线,L2、L3为高频补偿电感。,图 2-5-5 亮度信号延时电路,2.5.5 钳位电路 钳位电路又叫直流分量恢复电路。亮度信号是单极性的。既然是单极性,那么必有直流分量,其大小等于信号的平均值,反映图像的背景亮度。当亮度信号经交流耦合(电容器耦合)时,就会丢失直流分量而产生灰度失真和色饱和度失真、色调失真,这是不允许的。目前,彩色电视机中都采用对消隐电平(黑色电平)钳位的方法来实现直流分量的恢复,称为钳位电路。通过改变钳位电平的高低,还可以达到调节荧屏亮度大小的目的。图2-5-6是实用的钳位电路。这个电路的作用是使经C304交流耦合后的亮度信号中的消隐电平恢复直流分量。,图 2-5-6 直流分量恢复电路,钳位电路的工作原理:+12 V电源经RP321、VD306、R322、R323、RP324分压,使VT304的Ue为9.6 V。为钳位在行消隐电平上,将行同步经L305、R318、R319延时4.7 s,出现在行消隐后肩上,称为钳位脉冲。当无钳位脉冲时,VT304截止,电源+12 V经R311、VT302发射极向C304充电;当有钳位脉冲时,VT304饱和导通,C304通过VT304放电。VT304称为钳位三极管。由于放电时间很小,C304右端迅速放电至9.7 V。钳位脉冲过去后,VT304又截止,C304又被充电,充电时间由VT302输入电阻Ri=(1+)R311、rbe和C304的乘积决定,其值远大于行周期64 s,所以在一行时间内,C304右端电位变化很小,使Yin的消隐电平钳位在9.7 V。,2.5.6 自动亮度限制(ABL)电路 彩色显像管束电流iA超过一定值时,会使高压负载过重而下降,易使荧光粉老化而缩短显像管的寿命。ABL的作用是自动限制显像管的束电流,延长显像管的使用寿命等。图2-5-7是一种ABL电路。,图 2-5-7 ABL电路,2.5.7 亮度通道实例电路分析,倒相放大及对比度调节电路 由TA7680AP的引脚15输出的视频信号经R201、R202、Z201、L201滤除6.5 MHz第二伴音中频,得到彩色全电视信号,再由TA7698AP的引脚39加至集成块内的倒相放大电路。倒相放大后由引脚40输出同步头朝上的彩色全电视信号。该信号一路经R501加到色度通道,另一路经R301加到同步分离电路。另外,引脚39输入的彩色全电视信号还加至对比度放大电路。TA7698AP内部放大输出管VT2发射极经引脚1外接电阻R204、R207和电容C202(组成勾边电路)接地。+12 V电压经R211、VD211、R203加至引脚42内的VT2集电极。R203是VT2的集电极负载电阻。对比度放大电路是一个增益可调的放大器,改变引脚41的直流电位,可改变放大器的增益,也就达到对比度调节的目的。引脚41电位可在210 V范围内变化。RP256是对比度调节电位器。西湖54CD6机中的RP256遥控控制电路代替(详见2.10节)。R213、C206等组成退耦电路。,图2-5-8 TA7698亮度通道通路,2.4.43 MHz陷波电路、0.6 s延时电路和亮度调节电路 TA7698的引脚42输出的彩色全电视信号,经W201中的LC带阻滤波器将4.43MHz的色度信号和色同步信号滤除,又经0.6 s延时,得到的亮度信号经C204耦合加至引脚3内的黑电平钳位放大器,恢复亮度信号在传输过程中丢失的直流成分。钳位放大后的亮度信号经视频放大器放大后由引脚23输出,经R218送至亮度信号放大管VT202,由发射极输出,送至基色解码矩阵电路。TA7698的引脚4外接R212、C207、RP257、R215、R214、RP255、VD241组成的亮度调节电路,改变引脚4的直流电位,即改变钳位亮度的目的。RP257是亮度调节电位器。西湖54CD6机中被遥控控制电路代替。RP255是副亮度调节电位器。R212、C207组成退耦电路。引脚4和引脚3外接电阻R209，用来控制视频信号的直流恢复能力。,3.自动亮度限制(ABL)电路 ABL电路由行输出变压器T461的引脚7外接R440、R441、R240、R241、VD242、C240和TA7698AP的引脚4外接R331、VD331等元件组成。行输出变压器不接地而经R440、R441、R240、R241接至+112 V电源。当显像管电子束流较小时(对于18英寸彩色电视机小于600A),取样电阻R240、R241上压降小于+112 V,钳位二极管VD242导通,VD242正极钳位在12.7 V(VD242的管压降约0.7 V)。引脚4电位不受电子束流大小变化的影响,ABL不起作用。,2.6 色度通道工作原理及电路分析,2.6.1 色度带通放大器与ACC电路 色信号是色度信号和色同步信号的合称。色度带通放大器的作用是从彩色全电视信号中选出色信号并放大,它的频带为2.6 MHz,中心频率为4.43 MHz。自动色饱和度控制(ACC)电路的作用是根据色度信号的强弱控制带通放大器的增益,色度信号弱时增益高,色度信号强时增益低,以保证信号放大时不产生失真。图2-6-1是色度带通放大器与ACC电路。,图 2-6-1 带ACC的色度带通放大器,2.6.2 色度激励与ACK电路 因为在4.431.3 MHz范围内有亮度信号,它会被当作色度信号进行放大和处理,在荧屏上形成杂波干扰。为此,在色度通道中设置自动消色(ACK)电路,它可以在彩色信号微弱时或接收黑白图像信号时自动将色度通道关闭。图2-6-2是色度激励与ACK电路。,图 2-6-2 ACK电路,2.6.3 梳状滤波器 梳状滤波器又叫延时解调器。它由色度延时线、加法器、减法器等组成,如图2-6-3所示,其作用是从F中分离出FU、FV分量。,图 2-6-3 梳状滤波器的组成,梳状滤波器的核心器件是色度延时线,又叫超声延时线。其作用是将色度信号延时63.943s并反相。为什么要延时63.943 s？因为PALD制副载波频率,所以,(2-6-1),其意义是一个行周期含有567个副载波半周期。PALD制副载波的频率,因而,代入(2-6-1)式,得,超声延时线用玻璃片和压电陶瓷制成,如图2-6-4所示。在输入端,压电换能器(压电陶瓷)将色度信号转换为相应的超声波信号,转换后的信号频率和波形不变。该超声波在玻璃介质中反射多次后加至输出端的压电换能器,延时63.943s。输出压电换能器又将超声波信号还原为相应的电信号。采用这种方法延时的原因是超声波的传播速度远远小于电信号的传播速度。,图 2-6-4 超声延时线的结构,梳状滤波器的工作原理:参看图2-6-3,超声延时线使色度信号延时63.943s并反相送至加法器和减法器,与下一行经直通通路送至加法器和减法器的色度信号相位正好相反,因此,加法器输出2FV=Vcosst 信号,减法器输出2FU=2U sinst信号,如表2-6-1所示。,表2-6-1 梳状滤波器分解FU与FV的原理,完成色度信号FU、FV的分离。图2-6-3中的L、C组成相位微分电路,调整L的大小可微调延时通路中色度信号的相位或延时时间,以保证延时通路输出的色度信号与直通通路输出的色度信号相位正好相反。色度信号经超声延时线后会产生衰减,为了保证直通通路输出的色度信号与延时通路输出的色度信号幅度的绝对值相等,在直通通路中加入电位器对直通通路的色度信号进行适当的衰减。梳状滤波器有一个输入端,两个输出端。加法器输出端与输入端形成频率特性，如图2-6-5(b)所示。,图 2-6-5 梳状滤波器的频率特性及其输入、输出信号的频谱,2.6.4 同步检波器 U同步检波器的作用是从平衡调幅波FU=U sinst中解调出U信号,V同步检波器的作用是从平衡调幅波FV=Vcosst中解调出V信号。由图2-5-1可以看出,输入同步检波器的是两个信号。同步检波器实质上是乘法器。以U同步检波器为例,将FU和sinst相乘,输出Uo为,式中,第一项为检出的U信号；第二项为副载波的谐波,可用滤波器滤除。所以在实际电路中,同步检波器输出端要加入滤波器。V同步检波器的工作原理和U同步检波器相同,只是sinst换成 cosst,FU换成FV。请读者自己演算。因为U、V信号是压缩后的色差信号,对解调出的U、V信号进行放大才能还原。,2.6.5 绿色差矩阵电路,图 2-6-6 绿色差矩阵电路,因为,UY=0.30UR+0.59UG+0.11UBUY=0.30 UY+0.59UY+0.11UY,(2-6-1)式-(2-6-2)式：,(2-6-2a),(2-6-2b),0=0.30(UR-UY)+0.59(UG-UY)+0.11(UB-UY),所以,两项系数比为,将图2-6-6(a)等效为图(b),VT3的输入电阻为,R入=R4(rbe+R5)=3k(300+100)=353,B点电压为,(2-6-4),两项系数比为,(2-6-5),2.6.6 基色解码矩阵电路,图 2-6-7 绿基色解码矩阵电路,设VT1的增益为A1,VT2的增益A2,VT3的增益为A3,且K1=K2=K3,图2-6-7(a)中,VT1的输出电压为,u1=-K1-(UG-UY)-K2 UY=K1UG,图2-6-7(b)中,VT3的输出电压为,u3=-K3UC=-K3-K1UG-Y+(-K2UY)=+K3K1UG=KUG,2.6.7 彩色显像管的附属电路及调整 1.显像管供电电路 为了使彩色