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1、您現(xiàn)在的位置是:網(wǎng)絡(luò)教程 ->第五章第五章 電視接收技術(shù)5.1 電視接收技術(shù)概論5.2 高頻調(diào)諧器5.3 圖象通道電路5.4 解碼電路5.5 同步分離電路5.6 掃描電路5.7 顯象管及其附屬電路§ 5.1 電視接收技術(shù)概論5.1.1 電視的接收方式與信號(hào)分離一、電視的接收方式電視信號(hào)的接收,主要分為地面廣播電視接收、電纜電視技術(shù)接收、衛(wèi)星直播電視接收三種方式。普通電視機(jī)能直接接收地面廣播電視和電纜電視,附加一定設(shè)備就可接收衛(wèi)星直播電視。電視接收機(jī)的任務(wù)就是將接收到的電視信號(hào)轉(zhuǎn)變成黑白或者彩色圖象。它對(duì)電視信號(hào)可采用模擬或者數(shù)字處理方式。目前電視機(jī)正處在從模擬信號(hào)處理向數(shù)字信號(hào)

2、處理過(guò)渡的階段,電視信號(hào)的接收正朝著數(shù)字處理和多種視聽(tīng)信息綜合接收的方向發(fā)展。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)之飛躍,引起了電視接收技術(shù)的變革。其主要表現(xiàn)是:1.利用數(shù)字集成電路,對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,以便壓縮頻帶,獲得高質(zhì)量的圖象。2.利用超聲波、紅外線和微處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)遙控。完成選臺(tái)、音量調(diào)節(jié)、對(duì)比度、亮度、色飽和度、靜噪控制、電源開(kāi)關(guān)、復(fù)位控制等遙控動(dòng)作。3.利用微處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)搜索,自動(dòng)記憶,預(yù)編節(jié)目程序。利用頻率合成技術(shù)和存貯技術(shù),在屏幕上顯示時(shí)間、頻道數(shù)和作電視游戲等。二、電視信號(hào)的分離電視臺(tái)播送的高頻電視信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖分別如圖4.73和圖4.75所示。微弱和高頻電視信號(hào)必須先經(jīng)過(guò)高頻放大

3、、變頻、中頻放大和視頻檢波后,才能變成具有一定電壓幅度的彩色全電視信號(hào);然后根據(jù)亮度信號(hào)、色度信號(hào)、同步信號(hào)和色同步信號(hào)在時(shí)域和頻域中的特點(diǎn),利用它們?cè)陬l率、相位、時(shí)間、幅度等方面的差異進(jìn)行分離,如圖5.11所示。例如:視頻檢波后,圖象信號(hào)(06MHz)和伴音信號(hào)(6.5MHz)可進(jìn)行頻率分離;亮度信號(hào)(06MHz)和色度信號(hào)(4.43±1.3MHz)可進(jìn)行頻率分離;亮度信號(hào)和復(fù)合同步信號(hào),可以進(jìn)行幅度分離;色度信號(hào)(行正程)和色同步信號(hào)(行逆程)可進(jìn)行時(shí)間分離;和色度信號(hào)在頻率和相位上不一致,可進(jìn)行頻率、相位雙重分離等等。分離后的各種信號(hào)分別完成自己的功能,最后在顯象管上顯示出彩色

4、(或黑白)圖象。電視機(jī)的電路組成就是根據(jù)上述電視信號(hào)的分離法則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。5.1.2 黑白電視接收機(jī)的組成圖1.52示出分立元件黑白電視接收的方框圖。主要由信號(hào)通道(包括高頻頭,中放,視放和伴音通道),掃描電路(包括同步分離,場(chǎng)、行掃描電路)和電源三部分組成。信號(hào)通道的任務(wù)是將天線接收到的高頻電視信號(hào)變換成視頻亮度信號(hào)和音頻伴音信號(hào)。亮度信號(hào)激勵(lì)顯象管產(chǎn)生黑白圖象,伴音信號(hào)推動(dòng)揚(yáng)聲器產(chǎn)生電視伴音。掃描電路的任務(wù)是為顯象管提供場(chǎng)、行掃描電流和各種電壓,使顯像管產(chǎn)生與電視臺(tái)攝象管同步掃描的光柵。電源部分的任務(wù)是將交流市電轉(zhuǎn)變成電視機(jī)所需要的各種直流電壓。一、信號(hào)通道電視天線周圍存在著各種各樣的電磁

5、波,由天線和輸入電路選出欲接收頻道的電視信號(hào),再經(jīng)過(guò)高頻放大器有選擇性的放大,與本振輸出的頻率較高的正弦波混頻得到中頻信號(hào)。圖5.13示出混頻級(jí)輸入和輸出信號(hào)頻譜變換圖。在變頻前,圖象載頻低于本頻道的伴音載頻;變頻后,圖象中頻高于伴音中頻。這是由于本振頻率高于圖象載頻和伴音載頻的緣故。但是,圖象中頻和伴音中頻之差不變,例如,保持6.5MHz。圖象和伴音兩中頻信號(hào)經(jīng)公用通道放大進(jìn)入視頻檢波級(jí)。檢波器有兩個(gè)作用:一是從中頻信號(hào)中檢出其包括-視頻全電視信號(hào);二是利用檢波器的非線性作用,完成圖象中頻和伴音中頻的差拍作用,產(chǎn)生出6.5MHz調(diào)頻的第二伴音中頻信號(hào)。檢波級(jí)的輸入和輸出信號(hào)頻譜變換如圖5.1

6、3所示。檢波器的輸出信號(hào)不僅饋給視放級(jí),而且饋給同步分離電路、自動(dòng)增益控制(AGC)電路及伴音中放電路,因此采用射隨器進(jìn)行預(yù)放大,以加強(qiáng)其負(fù)載能力。預(yù)放級(jí)也有兩個(gè)作用:一個(gè)將全電視信號(hào)和第二伴音中頻信號(hào)分離。二是將全電視信號(hào)進(jìn)行電流放大,分別饋級(jí)視放級(jí),同步分離級(jí)和AGC電路;將第二伴音中頻信號(hào)進(jìn)行電壓放大饋級(jí)伴音通道。因此,從天線至預(yù)視放稱為黑白電視機(jī)圖象信號(hào)和伴音信號(hào)和公共通道。全電視信號(hào)的一部分經(jīng)視放級(jí)放大去激勵(lì)顯象管產(chǎn)生黑白圖象。另一部分送到同步分離級(jí),分離同步信號(hào),用以控制接收機(jī)的掃描電路,產(chǎn)生與發(fā)送端同步的掃描運(yùn)動(dòng)。第三部分送到AGC電路,對(duì)高頻頭和圖象中放的增益進(jìn)行自動(dòng)控制,從而

7、保證接收機(jī)的穩(wěn)定接收。第二伴音中頻信號(hào)經(jīng)伴音中頻放大電路的放大和限幅,由鑒頻器解調(diào)出伴音信號(hào),再經(jīng)低頻放大,推動(dòng)揚(yáng)聲器產(chǎn)生電視伴音。鑒頻器輸入和輸出信號(hào)和頻譜變換如圖5.13所示。圖5.14示出視頻檢波前后的圖象信號(hào)。檢波前為圖象載頻信號(hào),混頻級(jí)前后的載頻分別為圖象載頻與圖象中頻;檢波后為圖象視頻信號(hào)。該圖還示出伴音鑒頻前后的伴音信號(hào)波形。鑒頻前為調(diào)頻信號(hào),從天線至混頻的載頻為伴音載頻,混頻至檢波為伴音第一中頻,檢波至鑒頻為伴音第二中頻。鑒頻后為伴音的音頻信號(hào)。二、超外差內(nèi)載波式接收的優(yōu)點(diǎn)上述信號(hào)接收具有兩個(gè)特點(diǎn);1.超外差方式;2.伴音內(nèi)載波方式。超外差方式與直接放大方式相比,具有下列優(yōu)點(diǎn);

8、增益高、工作穩(wěn)定。其原因是混頻前后頻率不同,相當(dāng)于隔離,故多級(jí)放大不易自激。轉(zhuǎn)換頻道和調(diào)諧方便。容易形成殘留邊帶接收所需的幅頻特性,選擇性好。超外差又分為單通道和雙通道兩種方式,如圖5.15所示。其差別在于圖象信號(hào)和伴音信號(hào)的分離點(diǎn)不同,前者在視頻檢波之后才分離,后者在混頻之后就分離。在單通道方式中,圖象中頻和伴音第一中頻公用一個(gè)通道進(jìn)行放大,同時(shí)加入視頻檢波器,檢波器除檢出視頻圖象信號(hào)外,還使圖象中頻和伴音中頻差拍產(chǎn)生第二伴音中頻信號(hào)(例如6.5MHz)。因此,單通道方式亦稱為伴音內(nèi)載波方式。它與雙通道方式相比,其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)高頻頭的本振頻率發(fā)生偏移后,第二伴音中頻始終保持不變,從而避免了鑒頻失

9、真。而雙通道則不然,本振頻率的偏移引起伴音中頻30.5MHz的偏移,使以30.5MHz為中心頻率的鑒頻器工作在嚴(yán)重的不對(duì)稱狀態(tài),引起伴音的音頻信號(hào)波形嚴(yán)重失真。理論分析證明:為了不使圖象中頻信號(hào)對(duì)伴音第二伴音中頻信號(hào)引起嚴(yán)重的寄生調(diào)幅,必須要求圖象中頻信號(hào)的幅度U1 m始終要大于或等于伴音第一中頻信號(hào)的幅度U2 m的二倍,即U1 m2U2 m。在負(fù)極性調(diào)制中,對(duì)應(yīng)于白色電平圖象中頻信號(hào)的載波幅度最小。電視中的調(diào)制度通常規(guī)定為90,即白色電平時(shí),圖象的載波幅度為最大幅度(同步頭的幅度)的10。所以要求進(jìn)入檢波器的伴音第一中頻信號(hào)的幅度應(yīng)當(dāng)小于或者等于最大幅度5,這就是中頻特性線中,伴音中頻(30

10、.5MHz)要衰減至5(26dB)的原因。三、同步分離和掃描電路視頻圖象信號(hào)經(jīng)過(guò)自動(dòng)雜波抑制ANC電路,消除其中的干擾脈沖。送到同步分離,分離出復(fù)合同步信號(hào),它分成兩路:一路復(fù)合同步信號(hào)經(jīng)積分電路分離出場(chǎng)同步信號(hào)。場(chǎng)同步信號(hào)使場(chǎng)振蕩產(chǎn)生的鋸齒波信號(hào)與發(fā)送端同步,場(chǎng)鋸齒波信號(hào)經(jīng)場(chǎng)推動(dòng)和場(chǎng)輸出級(jí)的放大,在場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生場(chǎng)掃描電流,場(chǎng)掃描電流使顯象管電子束作與發(fā)送端同步的垂直掃描運(yùn)動(dòng)。另一路復(fù)合同步信號(hào)本應(yīng)通過(guò)微分電路分離出行同步信號(hào)來(lái)控制行掃描電路,使其產(chǎn)生與發(fā)端同步的行掃描電流,但是,為了提高行掃描電路的抗干擾性,現(xiàn)代電視接收機(jī)都采用自動(dòng)頻率相位控制(AFPC)電路。由于AFPC電路自身的特點(diǎn)

11、,可以直接將復(fù)合同步信號(hào)加入其鑒相器,并讓行振蕩的頻率與其比較。如果兩者的頻率和相位存在差別,則輸出與誤差成比例的電壓,并經(jīng)過(guò)低通濾波器來(lái)控制行振蕩器的頻率,使其與發(fā)端同頻同相,由于AFPC電路中低通濾波器的作用,行同步的抗干擾性大大加強(qiáng)。與發(fā)端同步行振蕩信號(hào)經(jīng)行推動(dòng)和行輸出級(jí)放大,在行偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生行偏轉(zhuǎn)電流,行偏轉(zhuǎn)電流使顯象管電子束產(chǎn)生與發(fā)送端同步的水平掃描運(yùn)動(dòng)。另外,還將行掃描逆程脈沖進(jìn)行升壓、整流得到顯象管需要的高壓(1028kV)、中壓以及視放電路需要的電壓。若采用鍵控AGC電路,還需要行掃描電路提供行掃描逆程脈沖。5.1.3 彩色電視接收機(jī)的組成圖5.16為PAL制彩色電視接收機(jī)的

12、方框圖,它與黑白機(jī)有許多相同的地方,其主要不同點(diǎn)是了解碼器和彩色顯象管的附屬電路,另外彩色顯象管取代了黑白顯象管。高頻頭、中頻通道、預(yù)視放、伴音部分、掃描部分基本相同,其不同之處是伴音檢波和圖象檢波要分開(kāi)。解碼器是彩色電視機(jī)所特有的,它相當(dāng)于黑白電視機(jī)視放部分的擴(kuò)大。它的主要任務(wù)是將彩色全電視信號(hào)進(jìn)行解碼,還原成R、G、B三個(gè)基色信號(hào)。它主要由亮度通道、色度通道、副載波恢復(fù)電路、解碼矩陣四大部分組成。亮度通道的任務(wù)是產(chǎn)生不帶色度信號(hào)的亮度信號(hào),并要求它與色差信號(hào)在時(shí)間上保持一致,且具有適當(dāng)?shù)姆取K饕ㄗ詣?dòng)清晰度(ARC)電路和副載波吸收電路,亮度放大電路,延時(shí)均衡電路等。色度通道主要由帶

13、通放大、梳狀濾波器和U、V同步檢波電路組成,它的任務(wù)是產(chǎn)生U、V兩個(gè)色差信號(hào)。副載波恢復(fù)電路由色同步選通放大,鑒相器,副載波晶體振蕩器,PAL識(shí)別電路,電子開(kāi)關(guān),90°移相器等電路組成。它的任務(wù)是為U同步檢波器提供與電視臺(tái)同頻同相的基準(zhǔn)副載波,為V同步檢波器提供±90°副載波。解碼矩陣的任務(wù)是將Y、U、V還原成R、G、G三基色信號(hào),經(jīng)視放末級(jí)放大后,送到彩色顯旬管,產(chǎn)生彩色圖象。解碼器還包括自動(dòng)色度控制(ACC)和自動(dòng)消色(ACK)電路等附設(shè)電路。彩色顯象管的附屬電路包括會(huì)聚(自會(huì)聚管不需要),幾何畸變校正,白平衡調(diào)整及色純調(diào)整,消磁等電路。5.1.4 集成電路電

14、視接收機(jī)的組成從60年代中期在電視機(jī)采用小規(guī)模集成電路,到近期采用中、大規(guī)模集成電路,電視機(jī)的集成電路化發(fā)展非常迅速。采用小規(guī)模集成電路的電視機(jī)稱為第一代集成電路電視機(jī),而采用中、大規(guī)模集成電路的電視機(jī)稱為第二代集成電路電視機(jī)。我國(guó)自行設(shè)計(jì)或者制造的電視機(jī)集成電路有5G300系列,7CD系列和X系列等。國(guó)外的電視機(jī)集成電路品種繁多,常見(jiàn)的主要有HA系列(日立),KC系列和PC系列(NEC),TA系列(東芝),AN系列(松下)等。目前世界各國(guó)在電視機(jī)集成電路上各有特點(diǎn)。美國(guó)、日本趨向于把單元分得少一些,每個(gè)單元的功能較多,因此電路集成度高。而西德、法國(guó)、荷蘭、英國(guó)等西歐國(guó)家則趨向于把單元電路分得

15、多一些,每一個(gè)單元電路功能少,生產(chǎn)中成品率高,成本低。重點(diǎn)是產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。有些電路單元,除了在電視機(jī)中使用外,還可以用在其他電子設(shè)備中,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。圖5.17是昆侖牌B341型集成黑白電視機(jī),它由六塊集成電路組裝而成。除了高頻諧調(diào)器、行輸出、視放輸出管和電源調(diào)整管外,其余有源器件,都由集成電路組成。它們的機(jī)芯可以通用于14時(shí)、16時(shí)黑白顯象管,電、光、聲性能均能滿足一般使用要求,國(guó)內(nèi)還有許多電視機(jī)與它相似。另外,還有三至五塊集成電路組成的黑白電視機(jī),這里就不一一列舉例了。圖5.18為日本東芝公司生產(chǎn)的C1421Z彩色電視機(jī)的方框圖。圖象中頻系統(tǒng)由聲表面波濾波器F1026Y和

16、單塊圖象中頻集成電路TA7607AP組成。它能完成圖象中頻放大、視頻同步檢波、AGC檢波、中放AGC和延遲高放AGC電路AFT電路、預(yù)視放及自動(dòng)噪聲抑制(ANC)等功能,是一塊完整的圖象中頻系統(tǒng)集成電路。它的延遲AGC電壓是負(fù)控的,以配合雙柵MOS管高頻調(diào)諧器的AGC電路工作。若要配合NPN晶體管高頻調(diào)諧器的AGC電路,可選用TA7611P,它的延遲AGC電壓是正控的,其他功能與TA7607AP相同。伴音系統(tǒng)采用TA7176AP集成電路,它包括伴音中放限幅、伴音鑒頻及前置低放等功能,但是音頻功率放大輸出級(jí)則采用分立元件電路。掃描系統(tǒng)采用TA7609P集成電路,它包括同步分離、行AFPC、行振蕩

17、、行預(yù)激勵(lì)、X射線防護(hù)、場(chǎng)振蕩、場(chǎng)激勵(lì)等功能。行激勵(lì)、行輸出及場(chǎng)輸出級(jí)均用分立元件組成。解碼系統(tǒng)彩TA7193P集成電路,能完成受控色度放大、ACC檢波放大,副載波恢復(fù)、消色、PAL開(kāi)關(guān)、RY、BY色度信號(hào)同步解調(diào)、GY矩陣等功能。而亮度(Y)信號(hào)的處理電路及R、G、B視放輸出級(jí)均由分立元件組成。利用集成塊TC9002AP、TMM841P、TA7619AP、TA7315BP和電子調(diào)諧器相配合能完成電子選臺(tái)、紅外線或超聲波遙控、在熒光屏上顯示時(shí)間等功能。§5.2 高頻調(diào)諧器5.2.1 高頻調(diào)諧器的作用、組成和主要性能指標(biāo)一、作用與電路組成高頻調(diào)諧器亦名頻道選擇器或高頻頭。其作用是從天線

18、感應(yīng)的電信號(hào)中選出所需高頻電視信號(hào)、并進(jìn)行放大,由混頻級(jí)產(chǎn)生圖象中頻信號(hào)和伴音第一中頻信號(hào),并將它們送到圖象中放通道進(jìn)行放大。由于VHF頻段(45210MHz)和UHF頻段(470960MHz)所占頻率范圍很寬,通常采用甚高頻(VHF)調(diào)諧器和超高頻(UHF)調(diào)諧器分別接收。圖5.21(a)為VHF調(diào)諧器的原理方框圖,UHF調(diào)諧器也可以設(shè)計(jì)成類似的電路結(jié)構(gòu)形式。但是,由于UHF信號(hào)頻率很高,UHF調(diào)諧器(又稱U頭)的增益不容易做得很高。在U頭工作時(shí),可將UHF調(diào)諧器變成放大器,加以補(bǔ)償。U頭與VHF調(diào)諧器有兩種連接方式:其一是兩次變頻方式(如圖(b),先用U頭把UHF信號(hào)變成較低的中頻UHF(

19、實(shí)際上是VHF的一個(gè)頻道)信號(hào),再與VHF調(diào)諧器累接。其二是一次變頻方式(如圖(c),它是用U頭直接得到圖象中頻(PIF)信號(hào),并讓VHF調(diào)諧器的本振停振。此時(shí),只有VHF調(diào)諧器的混頻器起作用,實(shí)際變成一級(jí)圖象中頻放大器。二、調(diào)諧器的主要性能指標(biāo)1.雜波系數(shù)為了保證圖象背景的純潔、無(wú)雪花狀干擾,一般要求調(diào)諧器的雜波系數(shù)低于8dB。為此一方面要減少回路的插入損耗;中一方面,應(yīng)選用低噪聲管以及合理安排晶體管的工作狀態(tài)來(lái)解決。2.功率增益為了提高接收機(jī)的靈敏度和信雜比,一般要求調(diào)諧器的功率增益為2030dB同時(shí)要求高低頻道的增益差應(yīng)小于8dB。高頻電路指出:整機(jī)噪聲系數(shù)(即雜波系數(shù))N F與其各級(jí)的

20、噪聲系數(shù)存在在下列關(guān)系:(5.21)式中:N F 1、N F 2、N F 3分別為第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)的噪聲系數(shù),而KP1、KP2分別為第一級(jí)、第二級(jí)的功率增益。由此可見(jiàn),若要整機(jī)的噪聲系數(shù)小,起決定性作用的是第一級(jí)放大器的噪聲系數(shù)要小,而功率增益要高。因?yàn)楦哳l調(diào)諧器正是電視機(jī)的最前級(jí),所以要求其功率增益大,噪聲系數(shù)小。3.選擇性與通頻帶為了能順利通過(guò)具有8MHz帶寬的高頻電視信號(hào)和有效地抑制鄰近頻道的干擾,調(diào)諧器應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐l帶和良好的選擇性。為此,一般要求調(diào)諧器總和頻率特性為雙峰曲線,頂部不平度小于20,6dB處帶寬應(yīng)小于11MHz。對(duì)于鏡象干擾和中頻干擾應(yīng)具有40dB的抑制能力。因?yàn)殓R

21、象頻率(等于本振f0加中頻fi的頻率)變頻后,它和本振之差等于中頻,能順利地通過(guò)中放電路,故要求高放級(jí)能及早將它抑制掉。4.交叉調(diào)制如果鄰近頻道的信號(hào)很強(qiáng),由于晶體管的非線性,就會(huì)對(duì)欲收頻道信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,結(jié)果出現(xiàn)兩個(gè)不同圖象。但當(dāng)欲收頻道電臺(tái)關(guān)機(jī)臺(tái),干擾圖象也隨之消失,這種現(xiàn)象叫做交叉調(diào)制。因此高頻頭對(duì)于鄰近頻道的抑制應(yīng)盡可能地大。5.自動(dòng)增益控制當(dāng)接收到的輸入信號(hào)強(qiáng)弱變化時(shí),為了使視放輸出電壓能保持穩(wěn)定,通常都在高放級(jí)加自動(dòng)增益控制電路,并要求其控制范圍大于20dB。6.本振微調(diào)頻率范圍和穩(wěn)定度本振微調(diào)范圍為±1.5±3.0Mhz,本振頻率穩(wěn)定度一般要求在5×1

22、04左右。如果本振頻率偏高,則中頻信號(hào)中與視頻低端相對(duì)應(yīng)的頻率成分,將落在中放通頻帶之外;而中頻伴音信號(hào)卻落在通帶之內(nèi)。結(jié)果,引起圖象對(duì)比度下降和伴音對(duì)圖象產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。反之,當(dāng)本振偏低時(shí),中頻信號(hào)中與視頻高端相對(duì)應(yīng)的頻率分量,將落在中放通頻帶之外,導(dǎo)致圖象清晰度下降和彩色飽和度減少,甚至完全無(wú)色。所以,在彩色電視機(jī)中,一般加有頻率微調(diào)電路(AFT)以保持本振頻率的穩(wěn)定。7.與天線饋線的匹配高頻頭的輸入回路必須與天線饋線的特性阻抗匹配良好。否則,會(huì)造成高頻電視信號(hào)多次反向、駐波比大,從而使圖象出現(xiàn)重影、清晰度下降。另外,與天線饋線匹配良好,調(diào)諧器可獲得最大的信號(hào)輸入功率,從而提高了輸入信號(hào)的

23、信噪比。5.2.2 電調(diào)諧和AFT原理一、電調(diào)諧原理高頻頭分為機(jī)械調(diào)諧和電調(diào)諧兩類。早期電視機(jī)使用機(jī)械調(diào)諧比較普通,它是采用鼓形開(kāi)關(guān)或者轉(zhuǎn)盤(pán)式開(kāi)關(guān)來(lái)?yè)Q接線圈,從而實(shí)現(xiàn)頻道轉(zhuǎn)換的,并且采用微調(diào)電容或者微調(diào)電感的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)。例如,聯(lián)合設(shè)計(jì)的KP122型VHF高頻頭就是采用鼓形開(kāi)關(guān)換接線圈,實(shí)現(xiàn)頻道轉(zhuǎn)換,且利用微調(diào)本振線圈中的銅芯(即微調(diào)電感)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)諧的。由于機(jī)械調(diào)諧體積大、且易磨損、壽命短,已逐步被電調(diào)諧所取代。電調(diào)諧是利用變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨其反向偏壓變化而變化的特點(diǎn)。讓它充當(dāng)調(diào)諧回路的可變電容,使用連續(xù)可調(diào)的直流電壓改變變?nèi)荻O管的結(jié)電容來(lái)達(dá)到回路的調(diào)諧。對(duì)于VHF頻段,由于頻道覆蓋

24、系數(shù)可見(jiàn)Kc=Cmax/Cmin=16。上式說(shuō)明,若要覆蓋112頻道,變?nèi)荻O管的最大與最小電容之比Kc16,而且前器件只達(dá)到Kc6的水平。解決覆蓋問(wèn)題的方法是用開(kāi)關(guān)二極管將電感L分為高低兩段。例如15頻道為低段,612頻道為高段,每一段的覆蓋系數(shù)Ki2,故Kc=Cmax/Cmin4,所以變?nèi)荻O管可以滿足要求。圖5.22是利用開(kāi)關(guān)二極管轉(zhuǎn)換頻段的原理圖。當(dāng)開(kāi)關(guān)K連接到12V時(shí),D截止,電感為(L1L2),電感量較大,對(duì)應(yīng)于低頻段(即電視15頻道);而當(dāng)K接4V時(shí),D導(dǎo)通,L2被大電容2200pF短接,電感只有L1起作用,電感量較小,對(duì)應(yīng)于高頻段(即電視612頻道)。在高、低頻段內(nèi)接收哪個(gè)頻道

25、,可改變電位器W的位置,使VB電壓值變化,從而引起變?nèi)荻ODD結(jié)電容變化來(lái)決定。電調(diào)諧與機(jī)械調(diào)諧相比,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)調(diào)比較困難。統(tǒng)調(diào)亦稱跟蹤,它是指高頻頭調(diào)諧于每個(gè)頻道時(shí),本振回路的固有頻率和高放輸入回路(高放回路)的固有頻率之差,應(yīng)準(zhǔn)確地等于圖象中頻頻率。在電調(diào)諧的高頻頭中,轉(zhuǎn)換頻道是靠一個(gè)共同的電壓去控制上述三個(gè)回路中的變?nèi)荻O管,使在每一個(gè)頻道中,本振頻率比主放回路的頻率都高一個(gè)中頻37Mhz,因此,這相當(dāng)困難。必須采用下列兩措施:選擇變?nèi)荻O管,使其電容隨電壓變化曲線具有相同的特性。這樣能使頻率變化的比值相同。但是,這還不能在每個(gè)頻道上保證輸入調(diào)諧回路,高放回路與本振回路準(zhǔn)確跟蹤。采用與收音機(jī)

26、相類似的兩點(diǎn)跟蹤法。當(dāng)外界環(huán)境溫度和電源變化時(shí)會(huì)引起本振的變化。為此,電調(diào)諧高頻頭必須采用自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)電路來(lái)提高頻率穩(wěn)定度。二、自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)原理高頻頭本振頻率如果偏離正確值,將會(huì)使彩色圖象和伴音產(chǎn)生失真,甚至收不到圖象和聲音,或者無(wú)彩色等現(xiàn)象發(fā)生。調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確或者環(huán)境溫度變化都會(huì)引起本振頻率的漂移,因此,造成收看同一節(jié)目時(shí)要多次進(jìn)行調(diào)諧。AFT電路能克服上述缺點(diǎn),其方框圖如5.23所示。其原理是:將末級(jí)中放的輸出,送給調(diào)準(zhǔn)于圖象中頻37MHz的鑒頻器。本振頻率漂移時(shí),未級(jí)中放輸出的圖象中頻信號(hào)也偏離37MHz。因此,鑒頻器輸出相對(duì)應(yīng)的直流電壓(即AFT電壓),加到本振回路的變

27、容二極管上,改變本振回路電容,使本振頻率恢復(fù)正常。5.2.3 節(jié)目預(yù)選前面已指出;在電調(diào)諧高頻頭的變?nèi)荻O管兩端,每一個(gè)頻道都對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的控制電壓。節(jié)目預(yù)選是指將這個(gè)電壓預(yù)先儲(chǔ)存起來(lái),當(dāng)觀眾欲收看某頻道時(shí),將該頻道的控制電壓取出并加在變?nèi)荻O管兩端,從而使電視機(jī)自動(dòng)地進(jìn)入該頻道工作,接收所希望的頻道。記憶(存貯)這個(gè)控制電壓的方式主要有三種:模擬控制方式;數(shù)字控制方式;利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)加以控制。一、模擬控制方式它是利用手動(dòng)可變電位器對(duì)某一固定直流電壓分壓,以取得相應(yīng)不同頻道所需要的調(diào)諧電壓,再饋級(jí)變?nèi)荻O管進(jìn)行調(diào)諧,而波段轉(zhuǎn)換則需要一組連動(dòng)的多刀多擲機(jī)械開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整。電位器精度要求較高,其個(gè)

28、數(shù)等于欲預(yù)置的頻道數(shù)。此外,電源電壓的波動(dòng)和環(huán)境溫度的變化都會(huì)引起調(diào)諧誤差。圖5.24是這種工作方式的一個(gè)實(shí)例。K1K2為節(jié)目預(yù)選觸摸開(kāi)關(guān),D11D18為指示預(yù)選節(jié)目的發(fā)光二極管。K0是一個(gè)多刀三擲開(kāi)關(guān),可以分別選擇VHF(15頻道)、VHF(612頻道)和UHF頻段。具體控制方法是當(dāng)K0處于三個(gè)不同位置時(shí),BV、BSW、BU三點(diǎn)將輸出不同的電壓,從而達(dá)到選擇以上三個(gè)頻段的目的。W1W8記憶(存貯)預(yù)選頻道所需控制電壓,通過(guò)TA7177AP和TA7178AP和BG1的選通放大由BT端輸出,再加到變?nèi)荻O管兩端,從而實(shí)現(xiàn)了預(yù)選頻道的調(diào)諧。二、數(shù)字控制方式模擬控制方式仍然是一種機(jī)械控制方式,它存在

29、體積大和欲預(yù)置頻道數(shù)有限的缺點(diǎn)。數(shù)字控制方式是利用數(shù)字存貯器來(lái)記憶變?nèi)荻O管所需的控制電壓,并通過(guò)微處理器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的運(yùn)算和控制,來(lái)實(shí)現(xiàn)高頻頭的調(diào)諧。它具有選臺(tái)快速簡(jiǎn)便和精度高的優(yōu)點(diǎn)。它又分為電壓合成、頻率合成和聲表面波合成三種方式。下面僅就電壓合成方式作一簡(jiǎn)介。電壓合成方式是借助于微電腦技術(shù),利用電壓合成方法把各頻道所需的調(diào)諧電壓值數(shù)字化,并儲(chǔ)存在存貯器中。當(dāng)進(jìn)行選臺(tái)操作時(shí),根據(jù)選臺(tái)地址從存貯器中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù),由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為模擬的調(diào)諧電壓進(jìn)行頻道選擇。因此,它無(wú)機(jī)械磨損,可靠性高,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的預(yù)置調(diào)諧,同時(shí),大容量的存貯器可以記憶大量的頻道數(shù)據(jù),且具有很高的調(diào)諧精確度。圖5.25

30、示出電壓合成方式調(diào)諧原理方框圖。微處理器根據(jù)主機(jī)鍵或遙控發(fā)射器的功能選擇指令(如手動(dòng)微調(diào)、手動(dòng)預(yù)置、自動(dòng)預(yù)置)及鍵盤(pán)的選臺(tái)指令掃描,產(chǎn)生頻道所需的調(diào)諧電壓數(shù)字信號(hào)并儲(chǔ)存在存貯器中。當(dāng)確定了欲接收的頻道后,便以存貯器中取出該頻道的調(diào)諧電壓數(shù)字信號(hào),并經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器、低通濾波器形成模擬調(diào)諧電壓送至高頻調(diào)諧器進(jìn)行調(diào)諧。在掃描搜索過(guò)程中,由本機(jī)產(chǎn)生的自動(dòng)頻率調(diào)諧(AFT)信號(hào)及表征正常接收狀態(tài)的行同步檢出脈沖共同形成由快掃描轉(zhuǎn)為慢掃描的控制信號(hào)以獲取精確的調(diào)諧點(diǎn)。微處理器還要提供電視波段的切換信號(hào),以便進(jìn)行VHF高低波段及UHF波段的切換。并且還饋給頻道顯示器預(yù)置頻道的BCD碼,以顯示預(yù)置數(shù)字。而在最

31、新的集成度高的單片LSI中,還可以完成框圖中其它功能,如包括有源低通濾波器、波段電子開(kāi)關(guān)、AFT電壓形成、行同步信號(hào)檢出等等。三、利用“語(yǔ)言識(shí)別與合成”技術(shù)進(jìn)行頻道轉(zhuǎn)換和電視機(jī)開(kāi)關(guān)以及音量控制最新具有“語(yǔ)言識(shí)別”功能的彩色電視機(jī)是利用一個(gè)8位微處理器TMP9080AC組成控制系統(tǒng)并應(yīng)用聲音識(shí)別技術(shù),通過(guò)口頭指令直接進(jìn)行操作的彩色電視機(jī)。它可實(shí)現(xiàn)頻道轉(zhuǎn)換、電源開(kāi)、關(guān)和音量等三個(gè)方面的控制。它預(yù)先將有關(guān)控制內(nèi)容的口頭指令記錄在機(jī)內(nèi),且存貯要識(shí)別的聲音信號(hào)。當(dāng)操作口頭指令一經(jīng)發(fā)出,該系統(tǒng)接收后就將它與已經(jīng)記錄的口頭指令進(jìn)行比較。如能識(shí)別,電視機(jī)就能按其指令而動(dòng)作。例如,對(duì)著機(jī)內(nèi)話筒說(shuō)一聲“八頻道”,

32、電視機(jī)就馬上回答“可以”,同時(shí)自動(dòng)進(jìn)入八頻道工作。如果接收機(jī)對(duì)該指令不能識(shí)別,就會(huì)用聲音回答“請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)一遍”,與此同時(shí)面板上表示“重復(fù)”的指示燈也亮了。電源開(kāi)、關(guān)和音量控制也有類似的過(guò)程。上述控制內(nèi)容,不僅可以通過(guò)口頭指令進(jìn)行,也可以按手動(dòng)操作來(lái)完成。電視機(jī)發(fā)出的回答聲音“可以”與“請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)一遍”兩句,是預(yù)先存貯在半導(dǎo)體存貯器中,根據(jù)口頭指令由微處理器來(lái)進(jìn)行控制的。§5.3 圖象通道電路黑白電視的圖象通道是指高頻頭以后,處理圖象信號(hào)的全部電路,它包括圖象中放、視頻檢波、視頻放大、自動(dòng)增益控制(AGC)、消噪聲電路(ANC)、自動(dòng)頻率微調(diào)電路(AFT)。各部分之間的相互關(guān)系如圖5.31所示

33、。圖象信號(hào)經(jīng)過(guò)這個(gè)系統(tǒng)加工處理之后,就可以供給黑白顯象管重現(xiàn)電視圖象了。彩色電視的圖象通道比黑白電視要復(fù)雜,主要區(qū)別在視頻部分,增加了解碼電路(見(jiàn)§5.4)。對(duì)于集成電路而言,由于視頻末級(jí)放大通常是工作在高壓大電流狀態(tài)下,所以除視頻放大外,其余所有電路均可用一至三塊集成電路代替。5.3.1 圖象中頻放大電路一、作用與性能要求圖象中頻放大器是超外差電視接收機(jī)的重要組成部分。它的任務(wù)是將混頻器送來(lái)的中頻電視信號(hào)(包括圖象中頻信號(hào)和伴音中頻信號(hào))進(jìn)行放大,使之達(dá)到視頻檢波器正常工作所需要的電平,接收機(jī)的主要性能指標(biāo),如靈敏度、選擇性、通頻帶等在大程度上主要取決于中放的性能。圖象中放應(yīng)具有下

34、列性能要求:1.增益:分立元件中放電路的增益約為3070dB,集成中放電路的增益為4050dB,電視機(jī)各級(jí)增益可按圖5.32進(jìn)行估算。從天線至顯象管可分為兩段進(jìn)行考慮:從天線至視頻檢波輸出。設(shè)接收機(jī)靈敏20m V,視頻檢波輸出電壓為1伏峰峰值(1Vpp);視頻檢波雖存在小信號(hào)檢波失真的問(wèn)題,但是,當(dāng)視頻檢波輸出幅度增大到1Vp時(shí),則可認(rèn)為不存在小信號(hào)失真。這一段的電壓總增益,即85dB。通常高頻頭的增益不能做得太高,一般為25dB,視頻檢波器的衰減量為12dB,中放增益為72dB,所以分立元件電視機(jī)的中放增益為6070dB。由于集成電路的視頻檢波器大都采用乘法檢波器,它有20dB的增益,因此,

35、集成電路中放的負(fù)擔(dān)大為減輕,其增益只需4050dB就夠了。從視頻檢波輸出至顯象管的輸入端。顯象管輸入端的激勵(lì)電壓通常在20200VP1,按100VP1計(jì)算,視放增益KV=100,即40dB。2.幅頻特性:中放幅頻特性具有如下特點(diǎn),如圖5.33所示。圖象中頻應(yīng)在特性曲線高端科坡的中點(diǎn)、且距離上、下端均為0.75MHz,這是因?yàn)殡娨曅盘?hào)采用殘留邊帶方式傳送的緣故。(參考4.7.1節(jié))圖象中頻增益調(diào)得偏高,即37MHz衰減小于6dB,則檢波輸出的視頻信號(hào)中低頻部分幅度增大,高頻成分相對(duì)減少。這將造成對(duì)比度增大,清晰度下降。反之,37MHz調(diào)得偏低,則視頻信號(hào)低頻成分減少,高頻成分相對(duì)增加。這會(huì)引起對(duì)

36、比度下降,甚至出現(xiàn)重影和鑲邊。關(guān)于伴音中頻(30.5MHz)吸收點(diǎn)。a.對(duì)于黑白電視機(jī)而言應(yīng)衰減26dB,其原因有二:一是為了減少伴音對(duì)圖象的干擾;二是為了減少圖象對(duì)伴音信號(hào)的寄生調(diào)幅,(見(jiàn)5.1.2節(jié))。b.彩色電視機(jī)要求伴音中頻電平衰減至50dB。由于視頻檢波時(shí)還會(huì)產(chǎn)生副載波中頻(32.57MHz)與伴音中頻的差頻(2.07MHz),為了減少它對(duì)圖象的干擾,應(yīng)將伴音中頻信號(hào)振幅進(jìn)一步衰減至50dB,副載波中頻也要衰減至6dB。c.曲線在(30.5±0.1)MHz范圍內(nèi)應(yīng)保持平坦響應(yīng),以便對(duì)伴音調(diào)頻的兩個(gè)邊帶信號(hào)能夠進(jìn)行均勻放大;另外,當(dāng)高頻頭本振稍有失諧時(shí),不致產(chǎn)生嚴(yán)重和伴音干擾

37、圖象的現(xiàn)象。中放通頻帶B的寬度,應(yīng)由37MHz頻率點(diǎn)算起到圖中所示的70幅度(3dB)所對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)為止,要求B達(dá)到55.5MHz。因5.33實(shí)線所示曲線稱為寬帶中放,其優(yōu)點(diǎn)是圖象清晰度高,色度信號(hào)也得到均勻放大。圖中虛線所示稱為窄帶中放曲線,前后沿不陡,又稱為“饅頭形”曲線,其優(yōu)點(diǎn)是相頻特性較好,2.07Mhz的干擾小,彩色電視機(jī)通常彩這種曲線。3. 選擇性。中放頻率特性必須具有良好的選擇性,應(yīng)能有效地抑制鄰近頻道的干擾。現(xiàn)舉例說(shuō)明選擇性的重要性及其要求。以電視機(jī)正接收二頻道為例,若高頻頭選擇性不佳,鄰近一、三頻道信號(hào)部分地被接收(如圖5.34a所示),則混頻后得圖(b)所示的中頻信號(hào)??梢?jiàn)

38、,最近的干擾是高鄰道(三頻道)圖象載頻和低鄰道(一頻道)伴音載頻。它們分別對(duì)應(yīng)的中頻頻率是29MHz和38.5MHz。為了消除這些干擾,提高選擇性,必須對(duì)以上兩頻率處加所謂“吸收回路”,使其放大倍數(shù)下降30dB,如圖(c)所示。4. 自動(dòng)增益控制AGC范圍。從天線接收到的信號(hào)強(qiáng)度通常在100V至200mV的范圍內(nèi)變化。為了使電視機(jī)能適應(yīng)在強(qiáng)信號(hào)作用下工作,必須要求中放和高頻頭的增益都能自動(dòng)調(diào)整,整個(gè)AGC范圍應(yīng)達(dá)200mV/100V2000倍(66dB)。通常要求中放AGC能控制40dB,高頻頭AGC能控制20dB。5. 因?yàn)橹蟹旁鲆婧芨?,極易引起自激,因此,要求中放電路應(yīng)遠(yuǎn)離自激狀態(tài),保持工

39、作穩(wěn)定。二、中頻放大器的電路形式中頻放大系統(tǒng)的特性應(yīng)把混頻輸出級(jí)考慮在內(nèi),因?yàn)榛祛l輸出電路本質(zhì)上是中頻放大系統(tǒng)的一部分。中放系統(tǒng)的幅頻特性應(yīng)滿足前節(jié)中所提出的要求,總增益應(yīng)為70dB左右。中頻放大電路的形式大致可分為三類:1. 多級(jí)LC參差調(diào)諧放大器。它一般由三級(jí)諧振頻率不同的單調(diào)電路組成。只要給每一級(jí)回路配置適當(dāng)?shù)腝值,就可得到需要的曲線形狀。其缺點(diǎn)是當(dāng)AGC電壓變化時(shí),引起晶體管輸出電容變化,從而導(dǎo)致中放特性曲線隨AGC電壓大小而變化。2. 兩級(jí)雙LC調(diào)諧放大器,它的電路形式如圖5.35所示。其頻率特性主要由混頻輸出級(jí)和三中放輸出的兩個(gè)雙耦合回路的特性來(lái)保證。中間一中放和二中放的QL值很低

40、,通帶較寬,所以AGC電壓加到一、二中放時(shí),對(duì)中放曲線的形狀影響較小,從而改善了AGC影響中放曲線形狀的缺點(diǎn)。3. 多級(jí)RC寬帶放大器,它的電路形式如圖5.36所示。其中放頻率特性主要由混頻級(jí)輸出回路、第四中放的雙耦合回路和吸收回路來(lái)保證。其優(yōu)點(diǎn)是AGC電壓對(duì)中放曲線影響更小,且調(diào)整簡(jiǎn)單,易于集成化。其缺點(diǎn)是RC放大器增益不高,故需要中放的級(jí)數(shù)較多。5.3.2 聲表面波濾波器(SAWF)聲表面波濾波器(Surface Acoustic Wave Filter)是1965年末出現(xiàn)的新固體電子器件,它廣泛應(yīng)用電子學(xué)的許多部門(mén)。聲表面波中頻濾波器可以取代LC中頻濾波器,它能夠獲得優(yōu)良的幅頻特性和相頻

41、特性,并且不需要。調(diào)整它輕巧、簡(jiǎn)單、可靠、重復(fù)性好,適合于大批生產(chǎn)。SAWF給圖象通道部分的集成化帶來(lái)了一次革新。一、聲表面波(SAW)與聲表面波濾波器(SAWF)所謂聲表面波,就是沿著彈性固體(如鈮酸鋰,石英等壓電晶體)表面或介面?zhèn)鞑サ膹椥圆ǎ鼘?shí)際上是一種超聲波。聲表面波有許多種,其中應(yīng)用最廣播的是瑞利波,它是由兩個(gè)速度相同的聲波(聲橫波和聲縱波)迭加形成的,克勤克儉 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡呈橢圓型。5.3.3 自動(dòng)增益控制(AGC)電路為使電視機(jī)能夠重現(xiàn)高質(zhì)量的圖象,要求輸入信號(hào)必須具有一定的強(qiáng)度。但是,由于電視的接收狀態(tài)即距離電視臺(tái)的遠(yuǎn)近或者接收頻道不同,電波的傳輸出質(zhì)量與接收天線的好壞不同,

42、以及電源波動(dòng)、溫度變化、飛機(jī)或雷達(dá)干擾等原因造成了接收機(jī)的輸入信號(hào)差別很大,因此輸入信號(hào)的波動(dòng)會(huì)對(duì)接收?qǐng)D象的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。輸入信號(hào)過(guò)強(qiáng)時(shí),可以導(dǎo)致圖象對(duì)比度過(guò)強(qiáng),灰度級(jí)數(shù)減少和圖象上部扭曲,同步破壞,以及伴音失真并使圖象清晰度下降,甚至造成同步不穩(wěn)等故障。為了克服上述各種缺點(diǎn),必須設(shè)置AGC電路。AGC電路是根據(jù)輸入信號(hào)的強(qiáng)弱,自動(dòng)地控制高放和中放增益,來(lái)保證電視機(jī)輸入信號(hào)雖有變化,但是圖象對(duì)比度卻基本不變的。AGC電路的控制范圍因電視機(jī)的級(jí)別而異,一般要求在2060dB之間。通常分配于高放AGC為20dB,中放AGC為40dB,AGC控制靈敏度要求在±3dB以內(nèi)。AGC電路實(shí)

43、際是一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng),輸入信號(hào)越強(qiáng),負(fù)反饋越深。它是依靠控制高放和中放晶體管的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)的。控制晶體管增益有兩種方式,利用減少集電極電流來(lái)減少增益的控制方式稱為反向AGC;利用增加集電極電流來(lái)減少增益的控制方式稱為正向AGC。正向AGC的優(yōu)點(diǎn)是增益控制范圍大,非線性失真小。缺點(diǎn)是需要較大的控制功率。反向AGC的優(yōu)點(diǎn)是所需控制功率小,對(duì)增益一頻率特性影響小。缺點(diǎn)是AGC電壓引起的非線性失真較大。現(xiàn)代的晶體管電視機(jī)通常采用正向AGC,而由場(chǎng)疚管組成高、中放電路可采用反向AGC。AGC電壓的形成方式有:信號(hào)平均值式,峰值檢波式,鍵控式,延遲式等,這幾種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。平均值方式是利用視頻信號(hào)的平均值來(lái)

44、控制增益。由于視頻信號(hào)中的圖象信號(hào)隨著圖象內(nèi)容不同隨時(shí)都在變化,因此,即使接收機(jī)的輸入信號(hào)電平不變,視頻信號(hào)的平均值也是變化的。這樣得到的AGC電壓不僅隨輸入信號(hào)的強(qiáng)弱而變化,而且隨圖象內(nèi)容而變化,這就必然造成被控制的高、中放增益也隨圖象內(nèi)容的變化而變化,所以這種方法一般都不采用。峰值檢波式AGC電路可以克服上述缺點(diǎn),因?yàn)槠銩GC電壓僅與視頻信號(hào)的峰值(行同步脈沖)成正比而與圖象內(nèi)容無(wú)關(guān);其缺點(diǎn)是當(dāng)混入的干擾脈沖幅度超過(guò)同步信號(hào)的幅度時(shí),對(duì)AGC電路的影響較大,因此峰值檢波AGC之前需要加雜波消除電路。另外,還可以采用鍵控式AGC電路來(lái)克服干擾脈沖對(duì)AGC電路的影響。延遲式AGC電路就是使高放

45、AGC的起控時(shí)間要比中放AGC的起控時(shí)間延遲一些。換句話說(shuō),就是等中放AGC的控制深度達(dá)到一定程度后,高放AGC再行起控。圖5.313是這種控制特性的示意圖。弱輸入信號(hào)時(shí),高、中放AGC都不起控,視頻信號(hào)的輸出幅度隨天線輸入信號(hào)的增大而增大。當(dāng)天線輸入信號(hào)達(dá)到某一電平時(shí)(例如A點(diǎn)),視頻信號(hào)輸出達(dá)到規(guī)定值;輸入信號(hào)繼續(xù)增加,中放AGC起控使中放增益下降,迫使視頻信號(hào)的輸出幅度基本不變。這時(shí)高放AGC尚未起控,增益仍為最大,這有利于提高整機(jī)的信雜比。當(dāng)輸入信號(hào)再增大至B點(diǎn),中放AGC控制電壓已接近最大值,中放增益差不多已不能再降低,這時(shí)高放AGC才開(kāi)始起控,使高放增益隨天線輸入信號(hào)的增加而下降。

46、這時(shí)雖然高放增益降低了,但因輸入信號(hào)很強(qiáng),所以輸出信雜比仍然很高。在電路中,高放AGC的延遲一般是由控制二極管的導(dǎo)通電平來(lái)實(shí)現(xiàn)的。5.3.4 圖象中頻系統(tǒng)集成電路一、主要性能指標(biāo)1. 對(duì)幅頻特性的要求與分立元件中放系統(tǒng)基本相同。但是,也有不同之處:其五,彩色電視對(duì)伴音頻30.5MHz的衰減只需要26dB,這是因?yàn)橐曨l檢波通常采用同步檢波,它產(chǎn)生的差拍(20.7MHz)干擾很小。其二,通常采用窄帶中放饅頭型曲線,處衰減6dB,因此fs附近的相位失真較小,從而得到最佳的彩色圖象質(zhì)量。2. 圖象中放的增益只需要50dB左右,這也是采用視頻同步檢波的緣故。在分立元件中放中,二極管檢波的增益是612dB

47、,而同步檢波卻有20dB增益。3. AGC控制范圍的要求是:中放AGC的控制能力大于40dB,高頻頭AGC的控制能力也需要40dB。二、電路組成除了電視中頻濾波器外,彩色電視機(jī)圖象中頻系統(tǒng)主要由圖象中放,視頻檢波及AFT三個(gè)部分組成。第一代電視機(jī)的圖象中放系統(tǒng)通常由三塊集成電路分別完成中放、檢波和AFT三大作用,例如5G313、5G39A和5G36;還有兩塊集成塊(例如HA1144和HA1167)組成的中放系統(tǒng)。第二代圖象中頻系統(tǒng)集成電路是將上述三大作用集成在一起的單片集成電路。圖5.314所示TA7611P就是典型的單片式圖象中頻系統(tǒng)集成電路,晶體管T1是中頻前置放大器,以補(bǔ)償聲表面波中頻濾

48、波器的插入損耗。經(jīng)過(guò)中頻濾波以后的圖象中頻(PIF)信號(hào)從腳以及(16)腳平衡輸入到集成中放電路中,經(jīng)過(guò)三級(jí)具有AGC特性的中頻放大級(jí)放大后,送到視頻同步檢波器(它是由雙差分模擬乘法器組成的視頻檢波器)。視頻檢波器的信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)視放放大后,從(12)腳輸出視頻電視信號(hào)及伴音第二中頻信號(hào),此集成電路采用了同步放大平均值式AGC檢波以取出AGC電壓。為了提高抗干擾性能,設(shè)置了噪聲抑制電路,檢波出的AGC電壓經(jīng)過(guò)直流放大后先控制中放末級(jí),再控制第二中放,最后才控制第一中放。并且,經(jīng)過(guò)RFAGC延遲后,從(4)腳輸出RFAGC電壓去控制高放級(jí)的增益。TA7611O是配合高放管為雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的負(fù)向控制AG

49、C集成電路,其它作用和TA7611P相同,從(4)腳輸出經(jīng)過(guò)延遲后的負(fù)向RFAGC電壓。經(jīng)過(guò)限幅放大器取出的圖象中頻載波信號(hào)和經(jīng)過(guò)移相90°的信號(hào),在雙差分鑒相器中進(jìn)行鑒相,輸出的直流誤差信號(hào)經(jīng)直流放大后,從(5)、(6)腳輸出去控制高頻調(diào)諧器的本振電路,以進(jìn)行自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)之用。§5.4解碼電路5.4.1 概述解碼是編碼的逆過(guò)程。解碼器的任務(wù),是對(duì)預(yù)放輸出的彩色全電視信號(hào)進(jìn)行與編碼過(guò)程相反的信號(hào)處理,還原出R、G、B三基色信號(hào)。不同的彩色電視制式,其編碼和解碼的原理和方法不相同;即使同一種電視制式,其編碼和解碼的方式也并非是唯一的。概括地說(shuō),可分為模擬和數(shù)字處理兩

50、種方式。若按電路分類,解碼器可以分別由分立元件或者集成電路組成。圖5.41是分立元件組成的模擬信號(hào)處理方式的解碼器方框圖,5.4.5節(jié)還要介紹集成電路組成的解碼器。關(guān)于數(shù)字化解碼器,讀者可以參考有關(guān)文獻(xiàn)。圖5.41所示的解碼器由亮度通道、色度通道、副載波恢復(fù)電路三大部分組成,下面分別敘述它們的工作原理。5.4.2 亮度通道亮度通道的作用是,從彩色全電視信號(hào)中分離出亮度信號(hào),并經(jīng)延時(shí)、放大和加入各種提高圖象質(zhì)量的附加措施。例如,勾邊、黑電平鉗位、機(jī)內(nèi)消隱信號(hào)加入等,然后送至矩陣電路,它相當(dāng)于黑白電視機(jī)的視頻放大器。因此,亮度通道應(yīng)該具有6MHz的視頻帶寬和足夠的線性放大量,它主要包括副載波隱波器

51、,自動(dòng)清晰度控制(ARC)電路,視頻放大電路及亮度延時(shí)線。其方框圖如圖5.42所示。一、亮度信號(hào)與色度信號(hào)的分離可以利用兩者的頻率差異進(jìn)行分離,分離過(guò)程如圖5.43所示。用4.43MHz陷波器從全電視信號(hào)中分離出亮度信號(hào),抑制掉色度信號(hào),減少彩色副載波對(duì)亮度的光點(diǎn)干擾;用4.43±1.3Mhz的帶通濾波器分離出色度信號(hào),饋送給色度解調(diào)電路。抑制色度信號(hào)的目的是為了避免色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾,以免圖象清晰度下降。4.43Mhz陷波器在吸收掉色度信號(hào)的同時(shí),必然也要將同樣頻率范圍內(nèi)的亮度信號(hào)成分吸收掉。因此,副載波隱波電路應(yīng)是窄頻帶的,否則亮度信號(hào)中的高頻成分損失太多,會(huì)使圖象清晰度下

52、降。當(dāng)彩色電視機(jī)接收軒白電視信號(hào)或接收彩色電視信號(hào)而色度信號(hào)很弱時(shí),為了能收看到全清晰度(相當(dāng)于6MHz帶寬)的黑白圖象,副載波陷波電路應(yīng)能自動(dòng)斷開(kāi)。這種圖象清晰度的自動(dòng)調(diào)整是由自動(dòng)清晰度控制(ARC)電路來(lái)完成的。ARC電路如圖5.44所示,R1、C1、C2、L組成橋T型4.43MHz陷波器。當(dāng)彩色電視信號(hào)正常時(shí),消色控制電壓為高電平(例如4V)使D導(dǎo)通,陷波器起作用;當(dāng)接收黑白信號(hào)或者彩色信號(hào)很弱時(shí),消色控制電壓為低電平(0伏)使D截止,陷波器不起作用,所以能收看全清晰度的黑白圖象。二、亮度信號(hào)的延時(shí)電路理論指出:網(wǎng)絡(luò)通頻帶越寬,信號(hào)通過(guò)后的延時(shí)越短。高度通道的帶寬為6MHz,而色度帶通濾

53、波器的帶寬為2.6MHz,因此,亮度信號(hào)比色度信號(hào)要提前到達(dá)解碼矩陣。如不采取補(bǔ)救措施,則會(huì)造成彩色鑲邊現(xiàn)象,如圖5.45所示。為此,就在亮度通道中插入亮度信號(hào)延時(shí)電路,人為地使亮度信號(hào)延時(shí)0.51s,以便和色度信號(hào)保持在時(shí)間上的一致性。通常采用多節(jié)集中參數(shù)延時(shí)線或圓型分布參數(shù)延時(shí)線作為亮度延時(shí)線。三、視放二為了使亮度信號(hào)達(dá)到解碼矩陣所需要的幅度,通常要進(jìn)行視頻放大。亮度信號(hào)是一個(gè)占有06MHz頻率范圍的寬頻帶信號(hào),所以亮度放大器屬于寬頻帶放大器,由于晶體管頻率特性輸出分布電容的影響,會(huì)導(dǎo)致高頻響應(yīng)變壞,為此需要進(jìn)行高頻增益補(bǔ)償。在視放二,還要進(jìn)行圖象對(duì)比度和亮度的調(diào)節(jié)。實(shí)質(zhì)上,前者是依靠改變

54、視頻圖象信號(hào)的幅度來(lái)調(diào)整的,而后者則是改變視頻圖象信號(hào)的直流電平。四、直流電平的恢復(fù)在黑白電視中,亮度信號(hào)推動(dòng)直流成分時(shí),只會(huì)改變重現(xiàn)圖象背景的亮度。而在彩色電視中,如果三基色信號(hào)推動(dòng)直流成分,則不僅重現(xiàn)圖象的亮度要改變,且其色調(diào)和飽和度都會(huì)產(chǎn)生失真。因此,要求亮度通道必須正確地傳送亮度信號(hào)中的直流成分。為此,常采用以下兩種方式:從視頻檢波到顯象管的所有電路采用直流耦合方式。采用交流耦合,但是在亮度放大器的末級(jí)或末前級(jí)加鉗位電路;通常以行消隱電平作為鉗位的基準(zhǔn)電平,一般強(qiáng)迫鉗位都在行消隱的后肩進(jìn)行。5.4.3 色度通道色度通道的任務(wù)是從彩色全電視信號(hào)中分離出色度信號(hào),并且還原成色差信號(hào)RY、B

55、Y,再與來(lái)自亮度通道的亮度信號(hào)合成為三基色信號(hào)R、G、B,并饋送給彩色顯象管,重現(xiàn)彩色圖象。色度通道包括帶通放大器,色度與色同步分離電路,梳狀濾波器,U、V同步檢波器,解碼矩陣等,其方框圖如圖5.41所示。一、帶通放大器與ACC電路色度帶通放大器的作用,是從彩色全電視信號(hào)中分離出色度信號(hào)(如圖5.43所示),并將它放大到一定的電平,以滿足激勵(lì)梳狀濾波器的要求。1. 頻率特性色度信號(hào)在彩色全電視信號(hào)的6MHz帶寬中,占有(4.431.3)(4.431.3)MHz的頻率范圍,如圖5.46(a)所示。色度帶通放大器的頻率特性應(yīng)與色度信號(hào)的頻率范圍相適應(yīng)。一般中心頻率為4.43MHz,頻帶寬度取f 2

56、MHz即通頻帶為3.45.4MHz,它的頻率特性如圖5.46(b)所示。如果電視機(jī)的圖象中放頻率特性采用窄帶方式,色度信號(hào)的頻率范圍處于中放特性曲線傾斜的下降沿上(圖5.47(a)斜線部分),經(jīng)過(guò)視頻檢波以后的視頻頻率特性,在色度信號(hào)的頻率范圍以內(nèi)仍然保持上述傾斜的特性(如圖(b)。為了補(bǔ)償中放通道引起的副載波衰減及色度信號(hào)邊頻分量的消弱,一般要提高色度帶通放大器的高頻特性(如圖(c)。圖(d)表示組合頻率特性。2. 色度帶通放大器輸出的色度信號(hào)幅度應(yīng)該穩(wěn)定。這樣才能保持亮度信號(hào)和色度信號(hào)的相對(duì)關(guān)系不變。盡管在高、中放設(shè)有AGC電路,但是AGC電路只能保證亮度信號(hào)的幅度不變,而不能控制由于通道

57、的振幅一頻率特性畸變而造成的色度信號(hào)振幅的變化,這是因?yàn)锳GC電路是根據(jù)電視信號(hào)同步電平的變化來(lái)調(diào)整高、中放級(jí)增益的緣故。在彩色全電視信號(hào)中,色度信號(hào)的幅度因受很多因素的影響,經(jīng)常發(fā)生衰減。其原因除了電磁波的衰落和天線特性不良外,還可能是高頻頭的本振漂移或者微調(diào)不準(zhǔn)確,使色度信號(hào)落在中放頻率特必斜坡的較低位置。這時(shí),色度信號(hào)的幅度小于正常值,破壞了色度信號(hào)和亮度信號(hào)的相對(duì)幅度關(guān)系,使彩色失真或者彩色信雜比變壞,為此,必須設(shè)置自動(dòng)色度控制(ACC)電路。它是用一個(gè)隨色度信號(hào)幅度變化的電壓,去控制色度帶通放大器的增益。這個(gè)電壓不能從色度信號(hào)本身獲得,因?yàn)樯刃盘?hào)是隨圖象內(nèi)容不同有很大差別。通常利用

58、色同步信號(hào)的峰值檢波取得,也可以通過(guò)由副載波恢復(fù)電路產(chǎn)生的、反映色同步信號(hào)幅度的半行頻識(shí)別信號(hào)(見(jiàn)5.4.4節(jié))取得。3. 電路實(shí)例圖5.48是具有ACC功能的色度帶通放大器,其頻率特性由高通濾波器(C1和B1的初級(jí)電感)和雙調(diào)諧回路(C2、L1和C3、L2)共同組成。ACC電路由ACC檢波級(jí)BG2和ACC放大級(jí)BG3組成??刂菩盘?hào)取自半行頻識(shí)別信號(hào)。在無(wú)半行頻識(shí)別信號(hào)或其值較小時(shí),BG2截止,這可以通過(guò)正確選擇R2和R3而得到保證。只有當(dāng)識(shí)別信號(hào)的負(fù)峰值較大時(shí),BG2才導(dǎo)通。BG2輸出中的緩變成分加到BG3的基極上,當(dāng)色度信號(hào)強(qiáng)時(shí),半行頻識(shí)別信號(hào)的幅度加大,BG3的基極電位也隨之提高,因而其內(nèi)阻增大,BG1的負(fù)反饋加深,使增益降低。二、色度信號(hào)與色同步信號(hào)的分離色度信號(hào)和色同步信號(hào)的分離方法如圖5.49所示。用兩個(gè)門(mén)電路在門(mén)脈沖控制下交替導(dǎo)通,把色度信號(hào)和色同步信號(hào)分開(kāi)。取出行同步脈沖,并經(jīng)過(guò)一定延時(shí),使它正好與色同步信號(hào)同時(shí)出現(xiàn),作為門(mén)控脈沖。門(mén)控脈沖未到時(shí),門(mén)A導(dǎo)通,讓B關(guān)斷,色度信號(hào)可順利通過(guò),形成色度信號(hào);門(mén)控脈沖來(lái)到時(shí),門(mén)A關(guān)斷

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