高频调谐器高频头.ppt

CH4 高频调谐器(高频头),4.0 PAL制彩色电视机概述 P24.1 高频调谐器P254.2 高频调谐器原理P334.3 高频调谐器的功能电路P434.4 高频调谐器引脚功能P794.5 频道预置器 P86 4.6 电子调谐器常见故障分析P90复习思考题P92,4.0 PAL制彩色电视机概述,图41 黑白电视接收机的原理方框图,黑白电视接收机组成框图,4.0.2 彩电系统组成框图,图 4-2 PAL彩色电视接收机组成方框图,4.0.3 彩电系统基本原理,彩色电视机的任务：,1、天线接收来自电视台的高频彩色电视信号；2、对高频彩色电视信号放大、变换和解码还 原为三个基色图像信号；3、最后在彩色显像管的荧光屏上重现出原来 彩色图像,在扬声器中还原出伴音。从信号处理的角度出发,实际上,彩色 电视的接收是对前一章总结的彩色电视信 号按其特点逐一分离的过程。信号分离过 程如图4-3所示。,1、图像信号各种成分的分离（1）：,（1）首先利用频率分离的方法,将图像与伴音信号分开；（2）再利用频率分离的方法,将视频低端的亮度信号、复合同步信号与高端的色度信号、色同步信号分开；,图 4-3 电视信号分离框图（1）,1、图像信号各种成分的分离（2）：,（4）用时间分离的方法,将色度信号和色同步信号分开；,图 4-3 电视信号分离框图（2）,（3）然后用幅度分离的方法,将复合同步信号和亮度信号分开；,1、图像信号各种成分的分离（3）：,（5）最后,再用频率和相位双重分离的方法,将色度信号中的两个正交分量U、V信号分开,信号处理的过程要比黑白电视机复杂,因此,系统组成的方框图也有所不同。伴音信号的分离方法及处理与黑白电视机相同。,图 4-3 电视信号分离框图（3）,电视信号分离框图,图 4-3 电视信号分离框图,图 4-4彩色电视机组成框图,2、彩色电视机组成,中放通道,伴音通道,亮度通道,色度通道,同步、行场 扫描通道,高频调谐器,亮度通道,电源,高频调谐器又称高频头，具有选择频道、放大信号、变换频率的功能。1）天线和输入电路的作用：选择所要接收频道的电视信号；2）高频放大器作用：对微弱电视信号进行有选择性的放大；,（1）高频调谐器,3）混频器作用：将放大后的电视信号与本振输出的频率较高的正弦波混频，使不同频道的（射频）电视信号变换成固定频率的中频信号-fo-fp=fpI图像中频（AM）38MHz、fo-fs=fsI第一伴音中频信号31.5MHz（FM）。,38MHz,31.5MHz,（2）中放与检波（公共通道）,1）中频放大器：将高频调谐器送来的图像中频信号和第一 伴音中频信号进行放大，其主要任务是放大图像中频信 号，对伴音中频信号的放大倍数很小，因此经常把中频 放大器称为图像中放。2）视频检波器：一、从中频图像信号中检出视频图像信号 06 MHz，一般用大信号检波即包络检波。二、利用二极管的非线性，由图像中频和伴音中频差拍 产生第二伴音中频信号6.5 MHz；三、载频为4.43MHz的色度信号。2）视频检波器输出：为防止伴音干扰图像,用6.5 MHz的陷波器,将伴音信号去除得到FBAS。该信号又分为三路输出：第一路输出至亮度通道；第二路输出送到色度通道；第三路输出到扫描同步分离电路。,（3）伴音通道:,（4）亮度通道：,从视频前置放大经6.5 MHz的带通滤波器取出的6.5 MHz第二伴音中频信号被送到伴音中频放大器，经放大、限幅后送至鉴频器进行频率检波，检出音频信号，再进行低放，最后在扬声器得到电视伴音。,经4.43MHz的吸收回路,消除色度副载波光点干扰而取出亮度信号。为使亮度信号与色差信号同时到达解码矩阵电路,还必须对亮度信号进行延时0.6s,送至矩阵电路作为Y信号输入。,（5）色度通道：,通过4.43MHz的带通放大器,去除亮度信号,检出红色差信号和蓝色差信号,再将它们送至解码矩阵,与亮度信号Y混合出红、绿、蓝三基色信号,经视放输出级分别送到彩色显像管的三个阴极,调制三个电子束的电流大小,重现出彩色图像。,扫描同步分离电路,取出行、场复合同步信号,在场偏转线圈中产生场扫描电流。,（6）行、场扫描通道,（7）遥控系统,遥控系统由本机键盘、节目存储器、红外遥控发射器、红外接收器、微控制器和接口电路等组成。本机键盘位于电视机面板上，用户通过本机键盘操作，完成对电视机的选台、预置或各种功能控制。,另外,彩色电视机中需要提供许多种直流电压源,如彩色显像管的阳极高压、中、低压电源等。一般是直流稳压电源仅供给扫描电路，其余由行输出变压器提供。,4.0.4 常用自控电路原理介绍,为改善兼容性,获得较好的图像质量,框图中除含有图像、伴音和色度通道外,还含有一些辅助电路,或者说,自动调整电路。另外,由于彩色电视机的性能指标要比黑白电视机高,彩色电视机中还采用了自动保护电路,下面简要介绍目前彩色电视机中最常用的自控电路。,2、自动噪声消除(ANC):Automatic Noise Control,作用是使调谐器中本振频率和外来图像载波混频后为准确的图像中频38MHz,作用是把类似于电火花、雷电等从视频信号中消除掉。否则,这种大幅度脉冲干扰进入同步分离电路后将破坏扫描电路的同步,造成图像画面不稳定。,1、自动频率控制(AFC)：Automatic Frequence Control,AFT：Automatic Frequence Tune,AFC:行扫描自动频率控制，使行扫描同步。,作用:是在电视天线接收到的信号电平值随电视台发射功率、电波传播条件、接收天线的位置及形状等因素的不同而有较大变化时,能自动调整接收机中放和高放的增益,使送到显像管的图像信号电平基本保持稳定,减小因信号电平过强或过弱,超出放大器的动态范围,而造成的同步不稳和彩色失真。,3、自动增益控制(AGC):Automatic Gain Control,4、自动亮度限制(ABL):Automatic Bright Limited,是使显像管电子束电流不超过预定值的一种保护电路。当显像管的亮度过亮时,会缩短显像管的寿命,而且当显像管束电流太大也会引起高压过载,有损坏行输出管和高压整流元件的危险。,5、自动色度控制(ACC):Automatic Chrominance Control,为准确重现彩色图像,色度信号和亮度信号原有的相对幅值须保持不变。AGC电路:是据亮度信号幅度的大小进行自动控制,而仅使亮度信号幅度恒定的。ACC电路:是色度带通放大器的自动增益控制电路。因接收电场强度的变化,天线与接收机之间的匹配情况不同,本振频率存在频率漂移等都会使色度信号变化,导致亮度信号和色度信号的比例不正确,引起彩色饱和度的改变。因此在色度带通放大器中加入ACC电路,使其幅度自动保持稳定。由于色同步信号的幅值与图像内容无关,因此误差调整电压取自色同步信号。而不是直接取自随图像内容不同有较大差异的色度信号本身。,6、自动消色器(ACK):Automatic Colour Killer,作用:用消色控制电压使色通道工作在开关状态。当彩色电视机接收黑白电视信号或弱彩色电视信号时,消色控制电压能自动切断色度通道,仅使亮度通道畅通,以保证彩色电视机能收到无色噪声干扰、画面清晰的黑白图像。消色控制电压也取自色同步信号。,7、自动消磁电路(ADC):Automatic Degauss Control,彩色显像管中的R、G、B三束电子流,在受到外界的磁场干扰后,会偏离它们原来的荧光点或荧光条,导致屏幕彩色不纯,又称色纯化不好。为了减少这种影响,通常在显像管的锥体外面装有一个由0.5mm厚的冷轧钢片制成的磁屏蔽罩。但这往往还不够,因为电子束的定向运动,使荫罩、栅网等金属件磁崐化,当电子束流为零时,仍有剩磁存在,并形成附加磁场,同时,地球磁场及各种杂散磁场也有影响,因此,必须采用自动消磁电路消除这些剩磁的影响。,8、自动相位控制(APC):Automatic Phase Control,9、自动清晰度控制(ARC):Automatic Resolution Control,确保本机再生的色副载波信号的频率与相位准确。,亮度通道中加4.43MHz彩色副载波陷波电路后,大大减轻了色度信号对亮度信号的干扰,但该亮度信号的高频分量也有所损失,会影响清晰度,为此加入亮度放大勾边电路,使亮度信号的高频成分得以提升。同时对色度通道自动开启，即接收正常彩色电视信号时,副载波吸收电路工作,而接收黑白电视节目或信号太弱时,自动使副载波吸收电路不工作,使黑白图像的清晰度达到正常水平。,10、PIF：Picture Intermediate Frequence,11、SIF：Sound Intermediate Frequence,图像中频,伴音中频,12、VHF：甚高频 112频道VH：高波段15频道VL：低波段612频道13、UHF：超高频1368频道,4.0.5 彩色电视机与黑白电视机主要异同,主要的区别如下:彩色电视机中采用同步检波器,而黑白电视机多采用包络检波器。彩色电视中频信号中含有三个中频载频:图像中频载频38 MHz、色副载频33.57 MHz 和伴音中频载频31.5 MHz。彩色电视机比黑白电视机多设了一个色度通道。(3)在彩色电视机中,亮度信号、色差信号送往显像管之前都必须恢复直流分量。而黑白电视机则可不要。,(4)彩色电视机有许多技术指标要比黑白电视机更严格。,(5)彩色电视机清晰度细节不如黑白电视机。,彩色电视机要求供给较高的阳级电压和较大的电子束电流,且高压要有较好的稳定性。一般彩电的高压为2027 kV,电子束电流为1 mA左右。彩色电视机中设有ABL电路,当亮度过大时,自动迫使电子束电流降低,保证高压的稳定性。,(6)彩色电视机的偏转功率,较相同屏幕尺寸的黑白电视机为大。(7)彩色电视机都设有X射线保护电路,而黑白电视机则没有。,4.1.1 高频调谐器的功用及性能要求：1.组成:,4.1 高频调谐器,它一般由输入回路、高频放大器、本机振荡器和混频器等几部分组成,其框图如4-5图。,高频调谐器又叫频道选择器,俗称高频头。,图 4-5 高频调谐器的组成,选频：通过输入回路和高放级回路，从天线接收到的各种电信号中，选择出需要的电视频道节目，抑制其它干扰信号。放大：将选择出的高频电视信号（包括图像信号的伴音信号），经高频放大器放大，提高灵敏度，满足混频器所需要的幅度。变频：通过混频级将图像高频信号(fP)和伴音高频信号(fS)，与本振信号进行差拍，在其输出端得到一个固定的图像中频信号(fPI)和第一伴音中频信号(fSI)，然后再送到图像中频放大电路。,2.作用,按谐振回路调谐方式的不同，高频调谐器可分机械调谐式和电子调谐式两种。（1）机械调谐式高频调谐头:分VHF（112频道）和UHF（1368频道），是通过改变电感进行频道选择的。优点:每转一档,可切换一个频道,不需另加选台装置，电性能稳定,维修调整均方便。缺点：体积大、机械结构复杂,且机械触点多,用久易发生接触不良。（2）电子调谐式高频头：普通全频道电子调谐器及全增补电子调谐器。是通过改变回路中的电容进行频道选择的。目前,均采用变容二极管代替可变电容。优点：无机械触点、寿命长。,3.分类,即具有：（1）选取所需要的频道信号；（2）抑制邻频道干扰、镜像干扰以及中频干扰的能力。一般要求通频带应大于或等于8 MHz，要求高频调谐器镜频抑制比大于40dB，中频抑制比大于50dB。,4.1.2 对高频调谐器的性能要求,镜像干扰：即 2fp的外来干扰。fo-fp=fpI；fo=fpI+fp；2fp-fo=fpI,与天线、馈线及中放级阻抗匹配良好 2.具有足够的通频带宽度和良好的选择性,图 4-6 高频调谐器的幅频特性(a)彩色电视的高频特性；(b)黑白电视的高频特性,高频调谐器的幅频特性,fp,放大器的噪声系数NF表示输入端信号信噪比与输出端信号信噪比的比值，即,噪声系数：表示信号通过高频调谐器高放级后，“信噪比”变坏的程度。NF=1，表示放大器本身不产生附加噪声(理想的情况);实际NF总是大于1的。整个电视接收输出信噪比的好坏，主要取决于高频调谐器高放级噪声系数的大小。,3.噪声系数小、功率增益高,（1）放大器的噪声系数NF要小,信噪比:,式中，NF1，NF2，NF3，为各级噪声系数；AP1、AP2等为各级功率增益。噪声系数通常又用分贝来表示：,一般要求高频调谐器的功率增益20dB，噪声系数低于8dB。,(2)高频调谐器的功率增益要高,多级放大器总的噪声系数为,通常要求VHF段本振漂移不大于300kHz；UHF段本振漂移不大于500 kHz。,4.本振频率稳定，本振辐射要小,5.具有自动增益控制电路,为了适应不同的场强，且在天线输入信号电平剧烈变化时，使检波后视频输出电平基本保持不变，高放级和中放级应有自动增益控制。一般要求高频头自动增益控制范围应达20dB以上。,4.2 高频调谐器原理,一、高频电子调谐器（一）全频道电子调谐器组成,图47 电子调谐器组成框图,工作原理,1、全频道高频头既可接收甚高频VHF波段的电视信号，也可接收特高频UHF波段的电视信号。,2、VHF波段工作时（112频道）：仅VHF部分电路工作，而UHF部分电路因无电 源提供不工作。此时112频道信号经带通滤波器送 至高放,然后与本振信号混频,最后输出载频为38MHz 的残留边带中频调幅信号,以及载频为31.5MHz 的伴 音中频调频信号,完成了VHF调谐任务。,VHF（CH12）,工作原理,3、UHF波段工作时：仅UHF部分电路工作，VHF高放与本振停止工 作。而此时VHF中的混频器仍工作,它用作UHF的中 频放大电路（因高频放大器工作与分米波段，频率 高，增益低，故需增加中频放大器）。从而UHF变 频器把1358频道的电视信号变成了中频。,UHF（CH 1358）,二、电调谐原理,1、高频电子调谐器中频道的切换（高频调谐）：2、变容二极管：,调谐的方法有两种:机械调谐(改变LC回路的电感值)和电子调谐(改变LC回路的电容)。,图48 变容管2CB14电容变化曲线,（1）反向偏压UR越高,则Cj越小；（2）反向偏压UR越低,则Cj越大。,采用变容二极管和开关二极管实现。,变容二极管结电容Cj随外加反向偏压改变而变化。,当偏压从-3 V变至-30 V时,电容量由18 pF变到3 pF。,图 4-9 电子调谐原理电路,变容二极管外加负偏压的调节是靠电位器R实现的,如图4-9所示。如果R活动触点向上调节,则UR增加、Cj下降,从而调谐回路频率f0升高,实现了调谐和选台。,实例,3.波段覆盖和电子开关,（1）LC谐振回路的谐振频率,图 4-10 谐振回路,（2）甚高频VHF频段（12个频道）a.中心频率从52.5 MHz变到219 MHz b.频率覆盖系数,c.电容覆盖系数(即电容变比),变容管的电容比 KC=Cmax/Cmin=18/3=6，难以覆盖整个VHF频段。,（3）电子开关频段切换原理（A）,采用开关二极管切换频段的办法，将VHF波段划分为两个频段，即低频段VL（15频道）：52.588MHz；高频段VH（612频道）：171219MHz。a.低频段VL频率覆盖系数：,电容覆盖系数,b.高频段VH频率覆盖系数：,电容覆盖系数,要求:开关二极管正向导通电阻小于1,其反向电阻大,且反向 结电容很小(小于1 pF)。,c.频段VL:开关S接通+12V,电子开关VD2截止,回路电感为L1+L2,工作在15频道。d.频段VH:S接通-4V,VD2导通,L2被C2短路,则回路电感为L1,工作在612频道,从而实现频段切换。,图 4 11 电调谐回路示意图,电子开关频段切换原理（B）,大电容C1短路,大电容C2短路,图 4-12 电子开关频段切换原理图,实例,（1）当开关S接通-4V：VD1、VD2截止,相当开路,这时初级回路电感为L1+L2,次级回路电感为L3+L4,回路工作在15频道。（2）当S接通+12 V：VD1 及VD2导通,L2及L4被短路,初级回路电感为L1、次级回路电感为L3,回路工作在612频道,从而实现频段切换。,电路要求：开关二极管正向导通电阻小于1,确保导通时的短路作用,要求其反向电阻大,且反向结电容很小(小于1 pF),以保证VD截止时的交流开路作用。,3.电调谐高频头的统调与跟踪,（1）统调:调谐时，输入选频、高放双调谐及本机振荡回路中的变容二极管,均用同一调谐电压(BT)控制,不管变容管Cj是何值,三者对应的谐振频率均应相同。这就是所谓的统调。（2）跟踪：全频段内,本振回路谐振频率(即振荡频率)应处处与输入选频回路、高放双调谐回路的谐振频率相差38MHz的固定中频,称为（点点）跟踪。一般难于做到,往往只能做到高、中、低频三点跟踪或高、低端两点跟踪。,1.阻抗变换器,4.3 高频调谐器的功能电路,4.3.1 输入电路,作用:频道选择(选台)阻抗匹配,既要与高放输入端匹配,又要与天线馈线实现阻抗匹配,抑制中频干扰和邻频道信号干扰,对天线的强输入信号给予一定的衰减等。,图 4-13 阻抗变换器(a)结构；(b)磁芯绕组的连接,目的是实现良好的匹配,避免产生反射等现象.,输入端两个变压器串联,其输出并联。,Z/L=75,Z/i=300,图 4-13 天线匹配器,图 4 14（1）几种常见的中频吸收电路,(a)LC串联谐振电路：并接在输入端,对中频干扰产生谐振,从而将中频干扰短路,起抑制中频干扰作用。(b)LC并联谐振回路：串接在输入端,对中频干扰产生并联谐振,呈最大阻抗,起到阻塞作用。,2.中频抑制电路（1）,图 4 14（2）几种常见的中频吸收电路,(c)吸收电路（1）T型高通滤波器(C1、C2、L1)：对高频信号衰减很小,对中频及其以下频率衰减很大。串联谐振回路(C3、L2及C4、L3)：双串联谐振电路将中频短路,而对高频信号呈现高阻抗。(d)吸收电路（2）高通滤波器（L2、C2、L4）和并联谐振电路（L1、C1和L3、C3）抑制中频及以下的信号,中频以上的信号顺利通过。,2.中频抑制电路（2）,式中：,3.输入选频回路,图 4 15 输入选频回路,用来完成选频及阻抗匹配，通常是由电感和电容组成的单调谐的谐振回路。,适当选择L1、L2与C1、C2的比值实现阻抗匹配,从而获得最大功率输出。,4.3.2 高 频 放 大 器,一.对高频放大器的要求:,任务:放大高频电视信号,它的增益、噪声系数等主要指标对整机性能有极其重要的影响。(1)整机的噪声系数主要由高放级决定,因此要求其噪声系数尽可能小,一般应小于5 dB。故须采用噪声系数小于3 dB的晶体管。(2)有较高而稳定的功率增益,且要求对不同频道的增益比较均匀。高放级增益约20 dB以上,频道间的增益差应小于10 dB。(3)具有良好的选择性和足够宽的通频带。要求幅频特性-3 dB带宽大于8 MHz,-6 dB带宽小于18MHz。(4)具有自动增益控制作用,高放级的增益可控范围应大于20 dB。,二、高频放大器基本原理电路,（1）机械调谐器高频放大器,为取得较好的选择性及较高的增益,高频放大器通常采用互感耦合双调谐回路,因双调谐电路具有较理想的双峰频应曲线。常用的高频放大电路如图4-15所示。,AGC信号：经R1使b直流电位变化控制高放增益;c电压EC：经R4、L1供给,R4为直流通路隔离电阻，避免电源的大容量滤波电容使调谐电容C2短路,影响放大器工作；,图 4-15（1）高频放大器基本电路,图 4-15（1）高频放大器基本电路,2.高频放大器基本原理电路,R3：决定AGC起控电压；双调谐回路：C1C2 L1及C3 C4 L2组成,为实现最佳传输,须使双调谐回路与高放管V1和混频管V2阻抗匹配,因此V1输出与初级调谐回路,（1）机械调谐器高频放大器：,V1的基极受控于AGC电路。,L1C1C2的连接,及V2 b极与次级调谐回路C3 C4 L2的连接都采用电容分压方式。,高放AGC,双调谐回路,图 4-6 高频放大器基本电路,（2）电子调谐式高频放大器,频道选择：通过改变初次级调谐回路电容(即变容二极管VDT1和VDT2)进行。高放管：V；初级调谐电路：C1L1及变容二极管VDT1；次级调谐电路：C2L2及变容管VDT2；,中和电容C3：L3提供C3的反馈信号,改变L3的绕向和耦合松紧来调节反馈中和电压的相位和幅度,达到良好的中和效果。直流偏置电路：VD和R1R2。,初级调谐,次级调谐,中和电容,图 4-16 中和原理,(3)中和电路,C6为中和电容,保证高频放大器对各频道信号都能稳定地工作。1）因高放管内部集电极与基极之间的电容Ccb的内反馈作用,将使高放级工作不稳定,甚至产生自激,使高频增益减小或使高放级频率特性曲线产生畸变(不平滑,部分异常突起)。,2）为克服Ccb的不良反馈效应,在高放电路中加入电容C6,人为地再给基极加一个反馈电压,这个反馈电压和Ccb产生的反馈电压大小相等、相位相反,两者互相抵消,从而克服了集电极输出通过Ccb对输入端的有害影响。因此把电容C6称为中和电容。,反馈自激,中和电容,图 4-17 双调谐回路,（4）输出回路,高频放大器基本上是一个狭带放大器(中心频率与通频带之比大于10，因此它的负载都采用选择性好、接近理想矩形曲线的双调谐电路。,振荡频率稳定度高，电压和温度漂移小。随频道变换而改变始终比被接收电视频道高38 MHz 的固定中频。需另设自动频率微调(AFT)电路。本振频率必须可以微调，以使本振频率能准确地调谐，获得最佳接收效果其频率微调范围一般为1.55MHz。本振电容对外辐射要小。一般本振信号幅度为100200mV，且需将整个高频头用金属外壳屏蔽。本振输出波形要良好，谐波成分要小，以防止产生较多的组合频率干扰。,4.3.3 本机振荡器,一、对本机振荡器的主要要求,是超外差式电视机高频头的重要组成电路之一,它自激产生固定频率的等幅正弦振荡。,图 4-18 高频头本振电路,二、本机振荡器基本原理电路,1.机械调谐式本振电路分析,采用变形电容三点式振荡电路(科拉普电路)。R2、R3、R4是偏置电阻,R1 C5为去耦电路,略去R2、R3、R4,并将C5短路,则得到其交流等效电路,如图(b)。,设0(1-2L1C1）1，则L1L1。,C1C2C3C4与L1构成并联谐振回路,C1与L1并联后的阻抗可等效成电感,则有,如,图 4-18 高频头本振电路,本振频率(科拉普电路),本振频率主要由L1和C2决定,1、并联C1以后,L1可以减小,即可以适当减少本振电感的圈数。2、因增设C2与L1串联,故在同一振荡频率下C3、C4可取大些,因此对电压和温度敏感的晶体管极间电容对实际的C3、C4值的影响就可以减小,对本振频率的影响就可以减小。3、本振频率主要由L1和C2决定,C3和C4在电路中只起分压和反馈作用,其值变化对振荡频率影响,很小,因而C2加入提高了本振频率的稳定度。图4-18(a)电路中,C2为15pF,取值较大是为了适当增加反馈量的缘故。,图 4-18 高频头本振电路,本振原理,2.电子调谐式本振电路（共集电极科拉普电路）,（1）频段选择电路：R6、VD1、C8、C9、C10；（2）变容管VDT1的直流偏置：VD、R5，用来改变VDT1变容管的电容量,从而进行频道选择。设选择VHF频段的波段,则L2短路。,图4-19 电子调谐高频头本振电路(VHF频段),频道选择,频段选择,2.电子调谐式本振电路（共集电极科拉普电路）,（3）V直流偏置：R2、R3、R4；（4）去耦电路：R1、C5、C6；（5）变形电容三点式振荡：略去R2、R3、R4,并将C5、C6短路,则有图(b)等效电路。显然该等效电路与图4-18(b)完全一致,其分析结论也完全适用该电路。,图4-19 电子调谐高频头本振电路(VHF频段),图4-18(b),4.3.4 混频器,将从高放级送来的高频电视信号的载频与本振器送来的高频等幅信号差频出一个固定的中频载频(38MHz),然后送给中频放大器进行放大。要求:(1)混频功率增益：要大。一般混频器输出的中频功率与输入的高频信号功率之比应大于1020dB。(2)应具有良好的选择性和较小的噪声系数。为减少其它干扰信号进入中频放大器,混频器必须具有良好的选择性,为此输出端通常采用中频双调谐电路。由于混频器处于信道前部,故要求本身噪声系数小。,混频器要求:,(3)混频失真和干扰要小：要求混频后的载波频率由高频变为中频,而代表图像和伴音信息的高频电视信号调幅波的振幅和瞬时频率的变化规律不变。另外还要设法去掉混频过程中产生的其它干扰信号。(4)应有较好的匹配特性,以获得最佳功率传输。因此混频器输入端与高放输出端连接采用电感抽头,而混频器输出电路与中放输入端也常采用电容抽头等方式以实现阻抗匹配。电视机中常见的混频电路是他激式的,即用两个晶体管分别担负振荡与混频。,一、混频原理,信号电压us=Uscosst、本振电压uo=Uo cosot,二极管的非线性特性用幂级数表示（忽略三次以上各项时）：i=a0+a1 u+a2 u2,图 4-20 二极管混频原理示意图,u=us+uo=Uscosst+ULcosot,混频器的频谱变换,混频器中频输出电压振幅UI与输入信号电压振幅Us成正比。,利用LC回路（中频选频电路）将其选出,则混频后的中频电流iI为：iI=a2 Us Uo cos(o-o)t 设中频选频电路(LC)对中频I的谐振阻抗为R0,则混频器输出的中频信号电压为：uI=iIR0=a2 R0 Us Uo cos(o-s)t 则有：UI=a2 R0 Us Uo,图 4-21 混频器的频谱变换,fO,二、混频器电路分析,1.混频器原理电路,（1）混频器双调谐回路的初级：在混频器的输出端,如图中L1C1C2；（2）双调谐回路的次级：在中放级的输入端,如L2C4及电缆分布电容CM。双调谐回路之间通过C2及CM进行耦合,称为内电容耦合双调谐回路。,图 4-22 内电容耦合双调谐混频器原理电路,图 4-23互感耦合双调谐混频电路,偏置电阻：R1、R2、R3退耦电路：R4、C6、C7,互感耦合双调谐回路：L1、C1与L2、C2、C3等,调节B1的磁芯可实现两回路调谐。因为同轴电缆特性为75,所以输出采用了电容分压形式。,2.混频器的基本电路（互感耦合双调谐混频）,图像中频 fPI=fO-fP=38 MHz,伴音中频 fsI=fO-fs=31.5 MHz,fO,fpfs,fPI,fsI,图 6-24 混频器输入输出信号波形,混频器输入输出信号波形,图 4-25 混频前后的信号频谱图,fO,4.3.5 电子高频调谐器实例电路分析,1.VTS-7ZH7方框图:,是全频道调谐器,图 4-26VTS-7ZH7组成方框图,图 4 27 调谐器（VTS-7ZH7）电原理图,调谐器（VTS-7ZH7）电原理图,VHF,LPF,BPF,输入回路,高放,互感耦合双调谐回路,本振,混频,UHF,HPF,输入回路,高放,混频,本振,2.VHF电路(1)低通滤波器,(2)带通滤波器,从图4-27中可看出，低通滤波器由L120、L121、C149组成，其作用是，从天线输入的信号中取出VHF信号，并阻止UHF信号进入低通滤波器。,由L101L104、C101C103组成，其作用是利用其组合特性，抑制1频道以下的信号,以免干扰频率进入输入电路。经过低通和带通两组滤波器，使112频道的信号能无衰减地通过，经C107耦合至输入回路。,图 4 27(a)LPF-VHF,图 4 27(b)BPF-VHF,由L107、L108、L110、L111、C105、C112、C159、C161及变容二极管D102、开关管D101、D112组成。其作用是进一步选定接收的电视台信号，送高放级进行放大。,（3）输入回路,图 4 27(c)输入回路,图 4-27(d)VHF频段高放电路,(4)高放电路,初级调谐,次级调谐,互感耦合双调谐回路,本振电路由本振管Q104、C131、C132、C134、C135、L117、L118及变容二极管D109、D110组成电容三点式改进型振荡器。接收612频道时L118短路。本振信号经C133耦合，送混频管Q102基极。(电路组成参见图 4-17。)从中放通道IC201的13脚输出的AFT电压送至D110上，当本振频率不准时，D110能自动调谐频率在正确的位置上。,(5)本振电路,图 4-27(d)本振,由混频管Q102及负载组成。混频管基极输入两种信号：一种是高放后的信号，经C124耦合送Q102的基极；另一种是本振信号，经C133耦合也送Q102的基极。两种信号在Q102的eb结中混频，混频后在其集电极输出中频信号。混频管负载由T101、C128、C148组成，是一单调谐回路，中心频率谐振在38MHz。谐振回路取出中频信号经C129耦合，送至中放通道。,（6）混频电路,图 4-27(e)混频电路,(2)输入回路,3.UHF电路（1）高通滤波器,高通滤波器由C32、C33和L14组成。其作用是从天线输入的信号中取出UHF信号，并阻止VHF信号进入高通滤波器。,输入回路由C1、CT1、C34、L2及变容二极管D1组成。UHF信号经高通滤波器，由L1耦合至输入回路，进一步选定信号后送高放电路放大。,图 4-27(f)UHF频段高放电路,（3）高放电路,（4）本振电路,本振电路由本振管Q3、C21、C22、C23、C17、L12、L13及变容二极管D4、D5组成。从中放通道IC201的13脚输出的AFT电压加到UHF本振电路的变容二极管D5上，由于D5的容量参与决定本振频率，所以它能自动将偏离的本振频率牵引到正确的位置。(电路组成参见图 4-27。),图 4-27(g)UHF频段混频电路,(5)混频电路,图 4-28(a)TDQ-1型电子调谐器外形图,4.4 高频调谐器引脚功能,外形及引脚功能,图 4-28(b)TDQ-2电调谐高频头的外形图,图 4-28 TDQ-3电调谐高频头的外形图,表 4-1 调谐器各引出脚的功能、符号及电压值,电源电压为12 V5%；AFT电压为6.54 V；调谐电压范围一般在0.530 V，能满足VL、VH及U频段的频道调谐电压需要；AGC电压范围一般在0.57.5 V，属负向AGC方式。即外加的AGC电压越高，高放级放大增益越大。,共同的性能：,调谐器电源电压BM的输入，在不同型号的调谐器上引出脚编号虽不同，但其电压值均为+12 V。此电压供给调谐器内部各晶体管和场效应管作为直流工作电压。只要电视机电源一接通，无论它是工作在什么频段、什么频道，此脚上均应有正常的工作电压；否则将出现所有频道均无图像、无伴音的故障现象。,调谐器的外特性,(1)调谐器电源电压BM(+B),(2)频段切换电压,频段切换是靠切换调谐器有关引脚上的电压来实现的,BL、BH及BU三个引脚中，同一时刻只能有一个引脚接上+12 V。无论是工作在VHF频段还是工作在UHF频段，调谐器的电源电压BM应始终为+12 V。切换频段时仅仅是让+12 V分别加到BL、BH和BU脚上而已。,表 4-1 频段切换电压,表4-3 调谐电压典型变化值,(3)频道调谐电压BT(VT),(4)自动频率调节电压（AFT）,自动频率调节采用将中频取样电压叠加在调谐电压上的方式，去控制电子调谐器中本机振荡器的谐振回路，最终使电子调谐器输出频率正确的图像中频信号。AFT电压引入脚的电压值一般为6.54 V。,彩色电视机中的调谐方式均采用电子调谐。电子调谐器是依靠改变加在变容二极管上的调谐电压进行频道选择的。因此，不论电视机工作在VHF、UHF的哪个频段（即L、H、U频段），都必须事先将对应每一频道的调谐电压（030V）用一个相应的电位器调整定好，需要收看多个频道时，就要用多个电位器供给变容二极管相应的调谐电压并分别用相应的频道选择开关控制各频道工作。,4.5 频 道 预 置 器,4.5.1 频道预置器的作用与组成 1.频道预置器的作用,图 4-22 电位器式频道预置器原理图,2.频道预置器的组成,1.频段选择,图 4-23 实际频道预置器电路,4.5.2 频道预置器实例分析,2.频道选择 频道选择由R1017来完成。R1017由8个相同的电位器组成，每个电位器的动点分别与8只限流电阻R1009R1016相连。当按下S1002某一档时，VT（调谐电压）便与R1017中相应一只电位器的动点相接，调节电位器的阻值，可改变调谐电压VT，便输出该频道的VT，因而能起到预选的作用。VT的变化范围是030V。,1 电子调谐器常见故障现象电子调谐器的故障常引起以下几种故障现象：有光栅、无图像、无伴音，各个频段都收不到信号；整机灵敏度低、荧光屏上噪波点很严重；某一频段收不到电视节目；某一频段中的高端或低端收不到电视节目；开机一段时间后，彩色、图像及伴音逐步消失（逃台）。,4.6 电子调谐器常见故障分析,2电子调谐器常见故障检测,(1）有光栅、无图像、无伴音，各频段均收不到电视节目(2）整机灵敏度低，荧光屏上噪波点严重 高放AGC电压失常；调谐器内某一变容二极管特性不好；高放电路有故障。(3）某一频段收不到电视节目(4）某一频段中的高端或低端收不到电视节目(5）逃台,复习思考题,4.1 彩色电视机与黑白电视机有何异同？4.2 AGC、ACC的作用是什么 有何区别？4.3 ABL、ACK、ADC、AFC表示什么含意起何作用。,4.4 绘出高频调谐器原理框图,并且,(1)说明各部分作用(2)解释统调与跟踪。4.5 为什么需要本机振荡?如果本振频率在0.5MHz、5 MHz范围内微调时,画出混频后频率曲线移动情况,并说明对收看有什么影响？4.6 放大器各级噪声系数NF1=6、NF2=12、NF3=8,功率增益AP1=20、AP2=10,问总的噪声系数是多少 相当于多少分贝(用10 lgNF式计算分贝)。,4.7 室外天线与高频调谐器输入回路间为什么采用阻抗变换器？4.8 输入回路主要包括哪几部分?对选频电路、中频抑制电路特性有什么要求？4.9 电视机天线所收到的高频图像信号和高频伴音信号波形是什么(作图说明,并以2、8频道为例标出中心频率。)4.10 电容三点式改进原因、如何改进 有什么特点4.11 绘图说明高频头输出有什么信号。,4.12 画出高频头输出与输入电压的频谱(以2频道为例)？4.13 试叙电子调谐原理为什么VHF调谐器分波段 而UHF调谐器则不必？4.14 UHF调谐器有什么特点 与VHF调谐器有何不同？4.15 怎样读UHF调谐器的电路图 怎样将UHF调谐器电路等效成集中参数电路？,