畢業(yè)設計說明書正文(電視調諧器的設計)

1、 目 錄1前言12總體方案設計22.1方案選擇22.2電路基本原理22.3電子調諧器的種類42.4調諧器主要性能指標及要求53單元模塊設計83.1各單元模塊功能介紹及電路83.1.1輸入回路83.1.2高頻放大器113.1.3雙調諧回路123.1.4混頻器133.1.5本機振蕩器144系統(tǒng)功能、指標參數(shù)164.1系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能及具體電路164.1.1電調諧高頻頭電路符號及各引腳作用164.1.2高頻頭內(nèi)部U段和V段切換電路工作原理及電路175系統(tǒng)設計的各項指標206特殊器件的介紹217電路參數(shù)的計算258電子調諧器常見故障及其分析279結論2910總結與體會3011謝辭3112參考文獻32附

2、錄1：電路原理圖33附錄2：外文資料翻譯34 1前言近年來，數(shù)字電視逐漸成為主流，主要是由電視調諧器來實現(xiàn)的。電視調諧器：俗稱高頻頭，是電視高頻信號公共通道的第一部分，電視機不可缺少的一個重要部件，是電視機信號通道最前端的一部分電路，其性能表現(xiàn)對整個電視機系統(tǒng)的性能有至關重要的影響。高頻調諧器分為機械調諧和電調諧，機械調諧高頻頭是通過改變電感進行頻道選擇的。該調諧方式的優(yōu)點是: 開關每轉動一檔, 就可切換一個頻道, 不需另加選臺裝置，電性能穩(wěn)定, 維修調整均方便。主要缺點是體積大、機械結構復雜, 并且機械觸點多, 用久了易發(fā)生接觸不良；電調諧高頻頭是通過改變回路中的電容進行頻道選擇的。它的優(yōu)點

3、是無機械觸點、壽命長。在波段范圍內(nèi)頻率連續(xù)可調,但頻率位置不能固定,在換臺時需臨時調整。為避免這一麻煩, 就必須附設多路頻道預選器。另外,電子調諧器的本振頻率易受溫度變化的影響, 故常設AFC電路。不論是機械調諧還是電調諧,都必須同時改變輸入回路、高放及本振回路的調諧參數(shù)(電感或電容)才可以切換頻道。數(shù)字調諧器在原來的電視性能檢測方法、相位噪聲、非線性指標和鎖定時間的基礎上有很大的不同。模擬電視調諧器接收模擬電視信號將許多不同頻率的高頻電視信號變換成一個固定的中頻信號輸出，從而完成了頻譜的搬移。數(shù)字電視調諧器接收數(shù)字廣播電視信號，不僅要完成模擬調諧器頻譜搬移的功能，也要完成解調和信道解碼。作為

4、前端的數(shù)字電視接收設備，數(shù)字電視調諧器更多地使用數(shù)字器件，在生產(chǎn)過程中比模擬調諧器易于裝配和調整，可靠性和穩(wěn)定性也顯著增加。因此，數(shù)字電視調諧器的技術和工藝和模擬電視調諧器比起來有許多不同特點，其性能遠遠高于模擬電視調諧器。目前市場上大多數(shù)的背投電視只用一個調諧器，即使它有一個雙窗口功能但仍然不能同時接收兩套電視節(jié)目。換句話說，在一個窗口中觀看電視，另一個窗口只能看DVD節(jié)目或其他外部設備輸入節(jié)目。要是能夠買到內(nèi)置兩個調諧器的背投電視，就可以同時收看兩個電視頻道，實現(xiàn)畫中畫功能，即在電視屏幕上同時觀看兩個電視頻道的節(jié)目。高頻調諧器的原理比較簡單，其工作過程為：輸入端從不同頻率的信號中選出所需頻

5、道的信號，送入高放回路進行放大，然后在混頻單元與來自本振回路的本振信號相混合，從而得到一個固定的中頻全電視信號，再送給電視機或其他視頻轉換設備進行信號處理。本設計正是在這樣背景下，設計一個用于接收電視信號的電視調諧器，采用變?nèi)荻O管設計電路，利用改變開關二極管兩端電壓來實現(xiàn)頻道切換的功能。2總體方案設計 2.1方案選擇電視調諧器分為機械式調諧和電子式調諧兩種，大多數(shù)黑白電視機采用機械式高頻頭，只有少數(shù)進口黑白電視機采用電子調諧式高頻頭；而彩色電視機都采用電子調諧式高頻頭。不過現(xiàn)在由于黑白電視接已逐漸被淘汰，取而代之的是集成度較高的數(shù)字、模擬電子調諧器。電子式高頻調諧器利用變?nèi)荻O管的結電容隨其

6、反向偏壓變化而變化的特點，讓它作為調諧回路的可變電容，通過連續(xù)可調的直流電壓改變變?nèi)荻O管的結電容來改變回路的諧振頻率，從而達到選臺的目的。因此本課題充分應用變?nèi)荻O管的特性設計了一個用于接收電視信號的數(shù)字調諧器，利用開關二極管導通，改變加在變?nèi)荻O管兩端的電壓，實現(xiàn)電視頻道的選擇。2.2電路基本原理本設計主要是設計出一個用于接收電視信號的數(shù)字電視調諧器，熟悉數(shù)字電視調諧器的組成和工作原理，并給出數(shù)字電視調諧器的具體電路。輸入回路、高放回路、混頻、本振回路四個部分組成一個數(shù)字調諧器,如圖2-1。其工作過程為：來自不同頻道的全電視信號經(jīng)輸入端切換之后，選出所需的信號，再將其送入高頻放大器回路進行

7、放大，然后在混頻器部分混合來自本振回路的本振信號，從而差出一個固定的中頻信號送給電視機進行信號處理。數(shù)字調諧器完成對頻段的切換是依靠開關二極管導通來實現(xiàn)，改變加在變?nèi)荻O管上的調諧電壓來進行選臺的。它有VHF調諧器和UHF調諧器組成。VHF調諧器由輸入回路、高頻放大器、本振電路和混頻電路組成由混頻電路輸出中頻信號。UHF調諧器也由輸入回路、高頻放大器和變頻電路組成。在UHF調諧器中本振電路和混頻電路由變頻電路完成變頻電路輸出的中頻信號送至VHF混頻電路這時VHF調諧器的混頻電路變成了UHF調諧器的中放電路。由于高頻調諧器的工作頻率很高，為防止外界電磁場干擾和本機振蕩器的輻射，高頻調諧器被封裝在

8、一個金屬小盒內(nèi)，金屬盒接地起屏蔽作用。VHF調諧器與UHF調諧器的調諧原理是基本相同的。從天線接收進來的高頻電視信號包括各種不同的頻道輸入回路初選出所需收看的頻道而抑制掉其他各種干擾信號。為提高接收靈敏度高頻電視信號先經(jīng)過選頻放大然后送入混頻電路與本振電路產(chǎn)生的本振信號進行混頻以產(chǎn)生中頻電視信號。調諧器將微弱的視頻信號進行放大，并且對傳輸不穩(wěn)定引起的圖像變形與干擾進行處理。圖2-1 高頻調諧器基本原理框圖輸入回路、高頻放大電路、本機振蕩器都有各自的LC調諧回路，這些回路調諧頻率的改變是在頻道選擇電路的作用下同時進行的。高頻調諧器的電路結構如下圖2-2所示。由于受壓控變?nèi)荻O管容量變化范圍的限制

9、，我國將TV分為高(UHF)、中(VHF-H)和低(VHF-L) 三個頻段。其電路中包括：三套獨立的由輸入調諧電路、高頻放大器和輸出調諧器組成的高頻放大電路，本機振蕩器、混頻器以及前置中頻BPF等電路。其切換由頻段開關來實現(xiàn)：輸入回路為帶寬約為12MHz單調諧電路;輸出回路為帶寬約為12MHz雙調諧電路；雙柵場效應低噪聲放大管，Gl是TVRF信號的輸入端，G2是放大器增益控制端，當電壓高時增益大，最大增益約為20dB。增益大有利于在接收小信號的TV時提高整機的信噪比，接收靈敏度更好。我國TV中頻規(guī)定為38MHz，在輸入/輸出回路與本振統(tǒng)調的情況下，本振頻率始終要比RF信號頻率高38MHz?；祛l

10、器將兩個不同頻率的信號相乘將產(chǎn)生“和頻”和“差頻”信號，其中“差頻就是我們通常說的中頻TV信號。“和頻”將被中頻帶通濾波器濾除。如果本振的頻率穩(wěn)定度不夠好，那么中頻信號就會時常偏離38MHz，從而形成“跑臺”的故障現(xiàn)象。圖2-2 高頻調諧器的電路結構2.3電子調諧器的種類1、模擬電子調諧器 1）電壓合成電子調諧器：電路采用變?nèi)荻O管，調節(jié)方便，線路簡單，U/V一體化，可抑制相鄰頻道的干擾，改善交擾調制特性等，為國際標準外形，主要用于CRT彩電中。 2）頻率合成電子調諧器：產(chǎn)品采用4.0MHz晶振，選臺為PLL 方式，性能可靠，為國際標準外形。主要用于CRT彩電。 2、多媒體電子調諧器 產(chǎn)品采用

11、4.0MHZ晶振，選臺為PLL方式，音視頻輸出功能，目前有飛利浦MK3、MK2及上海ALPS等外形。主要用于LCD彩電、DVD刻錄機、電腦板卡。 3、數(shù)字電子調諧器 數(shù)字電子調諧器是未來市場的主流，目前歐洲DVB標準最為流行，美國的ATSC標準次之，中國由清華大學研制開發(fā)的DMB標準正在研討中。電子調諧器與機械調諧器相比，在以下幾個方面有著明顯的不同：(1)電子調諧器是全頻道的彩色電視機中采用的電子調諧器是全頻道的，將VHF和UHF電子調諧器裝在一個金屬外殼內(nèi)，兩部分的電路受一個選臺板電路的控制。(2)采用電容調諧方式采用電容調諧方式，但不用可變電容器，而用變?nèi)荻O管。電容調諧就是通過改變調諧

12、回路中諧振電容器的容量，達到對調諧頻率的改變。在電子調諧器中，各調諧回路中設有變?nèi)荻O管，調諧時改變變?nèi)荻O管兩端的調諧電壓大小，就能改變變?nèi)荻O管的結電容大小，從而可以改變調諧回路的諧振頻率，這種調諧方式稱為電調諧。(3)采用自動頻率控制電路為了穩(wěn)定本機振蕩器的工作頻率，普遍采用自動頻率控制電路。(4)采用開關二極管進行頻段轉換各頻段的轉換通過開關二極管進行，而不用機械式開關，可以大大降低開關干擾。(5)工作狀態(tài)由選臺板電路控制工作狀態(tài)必須有相應的工作控制電路來控制，電子調諧器的各種工作狀態(tài)都是由選臺板電路來進行控制的。(6)電子調諧器的控制項目多由于對電子調諧器的控制項目比較多，所以電子調

13、諧器的引腳較多，一般電子調諧器有8個左右引腳2.4調諧器主要性能指標及要求 調諧器主要性能指標：1雜波系數(shù)調諧器的雜波系數(shù)要低于8dB才能保證圖像背景的純潔、無雪花狀干擾，因此一方面要減少回路的插入損耗；另一方面，可以通過選用低噪聲管以及合理安排晶體管的工作狀態(tài)來解決這一問題，以使得獲得最佳圖像和聲音效果。2選擇性與通頻帶調諧器應有適當?shù)耐l帶和良好的選擇性，才能順利通過具有8MHz帶寬的高頻電視信號和有效地抑制鄰近頻道的干擾。所以，一般要求調諧器總和頻率特性為雙峰曲線，頂部不平度需要小于20，6dB處帶寬應該小于11MHz。為了能順利地通過中放電路，鏡象干擾和中頻干擾應具有40dB的抑制能力

14、。因為鏡象頻率（等于本振加中頻的頻率）變頻后，它和本振之差等于中頻。3自動增益控制如果要使視放輸出電壓能保持穩(wěn)定，當接收到的輸入信號強弱變化時，通常都在高放級增加自動增益控制電路，并且要求其控制范圍需要大于20dB。4本振微調頻率范圍和穩(wěn)定度一般為了獲得最佳效果，數(shù)字調諧器的本振微 調范圍應在1.53.0MHz之間，并且本振頻率穩(wěn)定度一般要求在5104左右。為了不引起圖像對比度下降和伴音對圖像產(chǎn)生嚴重的干擾，本振頻率不能偏高或者偏低，這樣與視頻低端相對應的頻率成分才不會落在中放通頻帶之外。（5）AGC功率增益衰減量其作用是在接收較強信號時，限制調諧器輸出到電視機中頻的電平不至于過大。通過AGC

15、的作用，改變高放管的工作點，改變高放管非線性失真，并防止混頻極堵塞失真。調諧器AGC能力越強，就是對增益的衰減值越大，可以承受更大的輸入信號。要求：VHF40dB 、UHF35dB（6）噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)指調諧器輸入信噪比與輸出信噪比的比值。它是由于調諧器本身有內(nèi)部噪聲，使輸出端信噪比變差的程度。要求： VHF9dB、 UHF10dB 對調諧器主要性能要求： 由于高頻調諧器位于電視機信號通道的最前端，其性能好壞對整機性能質量有很大影響。對高頻調諧器的性能要求主要有五個方面： 1）噪聲系數(shù)小、 功率增益高、 放大器工作穩(wěn)定 電視機接收效果的好壞不僅與信號的強弱有關，而且與噪聲的大小有關。為保證良好

16、的接收效果，電視機應有低噪聲性能。由于高頻調諧器位于信號通道的最前端，它產(chǎn)生的噪聲將被后級放大，從而使整機噪聲大大增加，因此整機噪聲系數(shù)主要取決于調諧器；對功率增益而言， 一般要求高頻調諧器的功率增益大于等于20dB。 對含有多級放大電路的電視機來說，降低輸入電路和前級電路的噪聲系數(shù)，提高前級電路的增益，對改善整機信噪比具有決定性的作用。2）具有足夠的通頻帶寬度和良好選擇性 如下圖2-3所示，同頻帶寬度為8MHZ，特性曲線頂部的不平坦度應小于10%，高頻調諧器應具有良好的選擇性，對鄰近頻道干擾、中頻干擾、鏡像干擾有較強的抑制作用。鏡像干擾也稱為假像干擾，是指比本振頻率高一個中頻的干擾信號，它與

17、本振頻率的差頻也是一個中頻信號。中頻干擾和鏡像干擾都無法被后面的中放電路所抑制，因此這些干擾都必須在混頻電路之前加以抑制。圖2-3 調諧器幅頻特性曲線3）與天線、饋線及中放電路阻抗匹配要好高頻頭的輸入阻抗就是饋線的終端負載阻抗。為了便于匹配, 調諧器輸入、輸出阻抗均設計為75, 正好與電視機拉桿天線或共用天線分支器插孔的等效阻抗相同, 采用特性阻抗為75的同軸電纜線直接相連就可以匹配。要求天線輸入阻抗、饋線特性阻抗與高頻調諧器的輸入阻抗等。若阻抗不匹配，天線上的信號不但不能有效的傳輸?shù)母哳l調諧器，而且會引起信號來回反射而出現(xiàn)重影功能。 通常情況下，高頻調諧器的輸入阻抗與輸出阻抗均設計為75歐姆

18、。4）高放級應有較強的AGC（自動增益控制）能力一般要求自動增益控制范圍應達到20dB以上, 以保證當天線輸入電平在一定范圍內(nèi)變化時, 視放輸出電壓基本保持幅度穩(wěn)定。 5）本機振蕩的頻率穩(wěn)定度要高, 并且對外輻射小本振頻率不穩(wěn)定，將導致中頻漂移，使接收機的頻率特性改變，接收效果變壞，將引起無彩色，甚至收不到伴音。因此，彩色電視機中為穩(wěn)定本振頻率而設置自動頻率控 制。通常要求VHF段本振頻率應漂移小于300 kHz, UHF段本振頻率漂移應小于500 kHz。6）本振覆蓋范圍指本振頻率的可調范圍（可接收頻道的范圍）。要求：各頻段低端應有-2MHz的余量，各頻段的高端應有+2MHz的余量。此項指標

19、不合格將造成電視機少臺。 3單元模塊設計3.1各單元模塊功能介紹及電路經(jīng)過以上所述的設計內(nèi)容及要求的分析，數(shù)字調諧器分以下四個部分：輸入回路、高頻放大器、雙調諧回路、本振電路和混頻電路，如圖3-1。其具體工作流程如下：1）選頻：從接收天線中感應的許多電信號中，通過輸入回路和高放級回路選擇出需要的電視頻道節(jié)目，抑制掉鄰近頻道信號和其他各種干擾信號。2）放大：將選擇出的高頻電視信號包括圖像和伴音高頻信號，經(jīng)高頻放大器放大，提高其靈敏度，滿足混頻器所需要的幅度。3）變頻：通過混頻器將圖像高頻信號和伴音高頻信號變換成各自固定的圖像中頻 和第一伴音中頻信號, 然后送到中頻放大器再進一步放大。并將它們送至

20、中頻放大電路。圖3-1 調諧器基本電路組成3.1.1輸入回路高頻調諧器的輸入回路有以下作用：初步選擇所需的頻道信號，并進行阻抗變換，使調諧器的輸入阻抗與天線及饋線的特性阻抗和匹配，同時，將天線接收到的信號傳輸?shù)礁哳l放大電路去。輸入調諧回路阻抗匹配回路如圖3-2：圖3-2 輸入調諧回路輸入回路采用的是最大傳輸功率設計：最佳阻抗匹配。最大信號傳輸功率滿足： 輸入回路又包含以下幾部分：1） 選頻電路選頻電路是用來完成選頻及阻抗匹配兩個任務的輸入電路中的主要電路。選頻電路通常都是由電感和電容組成的單調諧的諧振回路，以此來滿足選頻的要求。電調諧器通過改變調諧回路中的電容來進行選頻選頻電路通過電感抽頭和電

21、容分壓方式與饋線及高放級連接, 其目的是實現(xiàn)良好的匹配, 避免產(chǎn)生反射等現(xiàn)象。常用的輸入選頻電路如圖3.2(a)所示，(b)是其等效電路回路，其固有諧振頻率f0為：輸入回路電路圖如圖3-3所示圖3-3 輸入回路（a）輸入選頻回路 （b）等效電路2）中頻抑制電路在輸入回路中加入中頻吸收電路,能夠提高高頻頭對中頻干擾信號的抑制能力。 常用的幾種中頻吸收電路如圖3-4所示。圖(a)為并接在輸入端的LC串聯(lián)諧振電路, 它對中頻干擾產(chǎn)生諧振, 從而將中頻干擾短路, 起到抑制中頻干擾的作用。圖(b)為串接在輸入端的LC并聯(lián)諧振回路, 它對中頻干擾產(chǎn)生并聯(lián)諧振, 呈最大阻抗, 起到阻塞作用。圖(c)用T型高

22、通濾波器(C1、 C2、L1)和串聯(lián)諧振回路(C3、L2及C4、L3)組成的吸收電路。雙串聯(lián)諧振電路將中頻短路, 而對高頻信號呈現(xiàn)高阻抗, T型高通濾波器對高頻信號衰減很小, 對中頻及其以下頻率衰減很大。圖(d)為由L2、 C2、L4構成高通濾波器和由L1 、 C1和L3 、C3并聯(lián)諧振電路組成的吸收電路, 抑制中頻及以下的信號, 中頻以上的信號順利通過。圖 3-4幾種常用的中頻吸收電路3） 寬頻帶平衡不平衡天線匹配器當采用特性阻抗為300 的半波折合振子引向天線等室外天線時, 需要在饋線與調諧器之前加天線匹配器, 將300 對稱輸入變換為75 不對稱輸出, 然后再用75 同軸電纜接入選頻電路

23、。它由兩個傳輸線變壓器組成, 其結構簡單、 便宜、 重量輕且具有很寬的傳輸頻帶, 很適合于高頻電路。3.1.2高頻放大器高頻放大器的主要任務是：把輸入回路送來的高頻全電視信號有選擇地進行放大。高頻放大器的增益、噪聲系數(shù)等主要指標對整機性能有極其重要的影響。對高放級的要求是:(1) 因為高放級決定整機的噪聲系數(shù), 所以高放級的噪聲系數(shù)需要很小, 一般來說應小于5dB。因此要求采用噪聲系數(shù)小于3dB的晶體管。(2) 高放級需要有穩(wěn)定且較高的功率增益,對不同頻道的增益要均勻。高放級的增益約大于20dB, 頻道之間的增益差最好小于10dB。(3) 具有良好的選擇性和足夠寬的通頻帶。要求幅頻特性-3 d

24、B帶寬大于8 MHz, -6 dB帶寬小于18MHz。(4) 高放級應該具有自動增益控制作用, 其增益可控范圍應大于20 dB。圖3-5是電子調諧式高頻放大器的簡化電路。它進行頻道選擇是通過改變初次調諧回路電容來實現(xiàn)的（圖中的變?nèi)荻O管）。 圖 3-5高頻放大器電路輸出回路L1、C1、C2組成初級調諧回路，C3、C4、L2組成次級調諧回路。同時，為與混頻輸入阻抗相匹配，次級回路采用C3、C4分壓與混頻級相連。圖 3-6 雙調諧回路的諧振曲線3.1.3雙調諧回路1）作用：雙調諧耦合回路，實際就是雙口選頻網(wǎng)絡，盡可能吸進有用信號，抑制無用信號。2）耦合方式：基本上采用互感耦合加分布電容耦合，通常調

25、諧器的雙調諧耦合回路，針對不同頻段的特點，所選取的電路不同。如圖3-7分別為VHF L段、VHL H段和UHF U段雙調諧耦合電路：圖 3-7 雙調諧耦合回路可以看出：VHF L段 采用互感加自感耦合VHL H段 采用互感加傳輸線電容耦合UHF U段采用互感加傳輸線電容耦合，外加輔助諧振電路，具有鏡頻抑制功能。3.1.4混頻器高頻調諧器中最基本的電路是混頻器。接收到的電視信號經(jīng)天線插孔送入調諧器內(nèi)的高頻放大電路，放大后再送往混頻器。與此同時，送到混頻器的還有由本機振蕩器產(chǎn)生的本振頻率信號，在混頻器中本振頻率與外來高頻信號相減，得到新的中頻信號。例如，接收VHF（低段）二頻道節(jié)目：高頻信號頻率為

26、56.5MHz64.5MHz，圖像信號為57.75MHz，本振頻率為95.75MHz，混頻后為：95.75MHz-57.75MHz=38MHz，38MHz即為新圖像中頻信號的中心頻率。混頻器一般采用共射極電路，如圖3-8：圖 3-8 混頻器電路混頻器的作用是將高放輸入的調幅圖像信號ftg、調頻伴音信號f bg和本振信號fB進行混頻，以獲得固定的中頻信號。作為調諧器的最基本構件，混頻器需要滿足以下要求： 1) 要具有較小的噪聲系數(shù)和很好的選擇性；2）混頻的失真和干擾要非常??；3）為了獲得最佳的傳輸功率，要具有較好的匹配特性；4）最后，混頻器的功率增益要足夠大，一般的輸出的中頻功率和輸入的高頻信號

27、功率之比應該要大于1020dB。而根據(jù)高頻電視信號與本振信號送入混頻管的方式不同，其電路型式和特點也有很多不同。圖3-9為二極管混頻和三極管混頻的兩種原理圖圖 3-9 混頻原理圖(a) 二極管混頻； (b) 三極管混頻 輸入信號經(jīng)過混頻后，頻譜圖發(fā)生了變化, 如圖3-10：圖 3-10 混頻前后的信號頻譜圖3.1.5本機振蕩器本機振蕩電路的作用是：產(chǎn)生一個高頻等幅正弦振蕩信號，其頻率總比欲接收頻道的圖像載頻高出一個固定的中頻38MHZ。調諧電臺的實質是改變本機的振蕩頻率。本機振蕩電路是機器內(nèi)部的一個可調的頻率發(fā)生器，在LC回路中，改變電容C即可改變振蕩頻率。在高頻調諧器中，通過改變二極管兩端電

28、壓的大小，改變結電容，從而改變本機振蕩頻率。圖3-11為調諧器本機振蕩電路圖：圖 3-11 調諧器本機振蕩器電路(a) 電路； (b) 交流等效電路 對本機振蕩器的要求有如下幾個方面：1）振蕩頻率的穩(wěn)定度要非常高，且電壓和溫度漂移小。2）本振頻率必須可以調，通常其頻率微調范圍為1.55MHz；3）本振電容的對外輻射要小，本振輸出的波形要好，從而防止產(chǎn)生較多的組合頻率的干擾。4系統(tǒng)功能、指標參數(shù)4.1系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能及具體電路該調諧器實現(xiàn)的功能是：從天線感應的電信號中選出所需高頻電視信號、并進行放大，由混頻產(chǎn)生視頻中頻信號和伴音第一中頻信號，并將它們送到中頻放大電路中進行放大，最終得到我們需要的

29、圖像和聲音。 4.1.1電調諧高頻頭電路符號及各引腳作用圖4-1是9引腳電調諧高頻頭的電路符號，其各引腳作用如表4-1：圖4-1 高頻頭電路符號圖表4-1 各引腳作用引 腳作 用天線輸入采用針形插座，用來輸入從天線傳來的高頻全電視信號AGC自動增益控制引腳，用來輸入AGC直流電壓。AGC電壓的大小在0.58 V范圍內(nèi)變化。如果沒有這個電壓，高頻頭不能輸出各頻段中頻信號BUU段電源引腳，輸入+12 V直流電壓，用來控制高頻頭內(nèi)的U段電路。接收U段各頻道信號時此引腳為+12V，接收V段各頻道信號時為0，當該引腳上沒有電壓時不能接收U段各頻道的信號BSVL段和VH段切換引腳，輸入+30V直流電壓，用

30、來控制高頻頭接收VL（l 5頻道）還是VH（612頻道）段信號，當高頻頭接收VL段信號時，此引腳應為+30V，在高頻頭接收VH段時應為0V，當該引腳電壓為0V時，不能接收VL段信號BVV段電源引腳，輸入+12V直流電壓，用來控制高頻頭內(nèi)的V段電路，當高頻頭接收VL段和VH段信號時，該引腳為+12V，在接收U段信號時為0V當VL和VH段同時收不到信號時要測量該引腳上是否有+12V電壓BT各頻段共用的調諧電壓引腳，輸入直流電壓，用來控制高頻頭內(nèi)各調諧回路的調諧頻率，該引腳上的直流電壓在0 30V內(nèi)變化，不同的電壓使調諧回路的諧振頻率不同，接收不同的頻道AFC自動頻率控制引腳，輸入直流AFC電壓，用

31、來控制高頻頭內(nèi)本機振蕩器調諧回路的諧振頻率改變該電壓時可以進行振蕩頻率的微調，其電壓在6.5V4VBM高頻頭內(nèi)電路的電源引腳，輸入+12V直流電壓，該引腳沒有電壓時，高頻頭各頻段均不能工作IF插座中頻信號輸出引腳，經(jīng)過高頻頭頻率變換后的各頻道中頻信號從這一引腳輸出，送到中頻圖像放大器電路中4.1.2高頻頭內(nèi)部U段和V段切換電路工作原理及電路如下圖4-2所示是高頻頭內(nèi)部的U段和V段轉換電路，在高頻頭中U段和V段電路彼此獨立，通過高頻頭外電路來控制電路的工作狀態(tài)。電路中的S1是頻段轉換開關，通過該開關不同位置的轉換，完成頻段的切換。1）S1在BU端直流電壓+V加到UHF高放和變頻電路，同時通過R1

32、加到開關二極管VD1正極，使之導通，這樣UHF變頻后輸出的中頻信號才能通過VD1加到U中放電路。在U段時，VHF高放和本振因為沒有直流電壓而不工作。2）S1在BL或BH位置UHF高放和變頻電路沒有直流電壓而不工作，此時VD1也截止。直流電壓+V加到VHF高放和本振電路中，V段電路進入工作狀態(tài)。 圖4-2 高頻頭內(nèi)部的U頻段和V頻段轉換電路框圖下圖4-3所示是V頻段的VL頻段和VH頻段切換電路。電路中的L1L5和相關電容構成一個雙調諧電路，接在高頻管輸出回路和混頻管輸入回路中，VD2和VD3是開關二極管，BS端的電壓高低控制著高頻頭VH頻段電路的工作。1）工作在VL頻段BS上有+30V直流電壓，

33、分別通過L3 、L2和R3加到VD2、VD3負極，使兩只開關二極管截止，這樣L1 L5全部線圈接入諧振回路，由于L2L1、 L5L4，L2和L5的電感量大而使諧振頻率低，以適應15頻道頻率較低的調諧需要。2）工作在VH頻段BS上電壓為0，BM端的+12V電壓分別通過R2和R4加到VD2和VD3正極，兩管導通，分別將電路中的A、 B點交流接地（A點交流信號通過導通的VD2和C2交流接地），這時電路中只有L1、 L4接在諧振回路，L4電感量較小使諧振頻率高，以適應612頻道頻率較高的調諧需要。通過上述分析得到一個結論：VL、VH頻段切換是通過BS端控制電壓和開關二極管來完成的。圖4-3 V頻段的V

34、L頻段和VH頻段切換電路電調諧原理：電路中變?nèi)荻O管（兩極引腳之間相當于一個可變電容）VD1通過C1并在L1、 L2所在諧振回路中，VD4通過C9并聯(lián)在L4 、L5回路中，要改變諧振回路的諧振頻率，只需改變?nèi)荻O管的結電容大小即可。030V的直流調諧電壓從BT端輸入，分別經(jīng)R1和R5加到VD1和VD4上，當改變調諧電壓引腳BT的電壓大小時，變?nèi)荻O管的結電容就會相應改變，這樣就改變了諧振頻率，從而達到調諧的目的。由于是同一個調諧電壓加到VD1和VD4上，所以兩個諧振回路的諧振頻率會同步變化。5系統(tǒng)設計的各項指標1) 各引腳工作電壓：AGC腳: 0.58 V；BU腳：+12 V直流電壓； BS腳

35、：+30V直流電壓；BV腳：12V直流電壓；BT腳：030V；AFC腳：6.5V4V；BM：+12V直流電壓。2) 接收頻率：45MHz860MHz.3）靈敏度：90dB4）信噪比：101dB6特殊器件的介紹1）調諧器中的變?nèi)荻O管：變?nèi)荻O管是調諧器中的主要調諧元件，變?nèi)荻O管是一種特殊工藝制造的二極管，其PN結的結電容容量隨著反向電壓變化而大范圍地變化，可在調諧器中當作可變電容來使用。這是變?nèi)荻O管與普通二極管的區(qū)別所在。 國產(chǎn)變?nèi)荻O管2CB14的結電容Cj與反向電壓VD的關系曲線如圖6-1所示。當反向電壓VD減小時，結電容Cj增大；當反向電壓VD增大時，結電容Cj減小。由圖6-1所示，

36、結電容Cj隨反向電壓VD的增大按指數(shù)規(guī)律下降。圖6-1 變?nèi)荻O管的符號與變?nèi)萸€變?nèi)荻O管的結電容Cj與所加電壓VD有如下關系：在高頻調諧器中，采用變?nèi)荻O管作為電調諧元件。變?nèi)荻O管兩端一般加030V反向電壓，但受變?nèi)荻O管制造技術及工藝水平的限制，變?nèi)荻O管的結電容容量變化不是很大，容量變化引起的調諧頻率變化的范圍不能覆蓋整個電視頻道波段。所以，在電調諧式高頻調諧器中，將電視頻道分為三個波段，即1頻道5頻道為VHFL波段，6頻道12頻道為VHFH波段，13頻道以上為UHF波段。它們分別簡稱為VL、VH、U波段。 變?nèi)荻O管的參數(shù)要求主要有以下四個方面：1）電容變化比Kc要大。Kc為變?nèi)荻?/p>

37、極管的結電容最大值與最小值的比，Kc值越大，組成的調諧電路頻率覆蓋范圍就越寬。2）品質因數(shù)Q值要高。Q值越高，調諧回路的損耗越小，增益就高，選擇性好。這也就是為什么變?nèi)荻O管不能正偏應用的原因之一。因為正偏時，變?nèi)荻O管的電阻很小，通過的電流大，直流損耗大，Q值將很小。3）反向擊穿電壓要高。反向擊穿電壓越高，變?nèi)荻O管的工作可靠性越高，允許調諧電壓的范圍寬。4）反向漏電流要小。反向漏電流越大，變?nèi)荻O管的穩(wěn)定性越差，對諧振頻率的穩(wěn)定性越大。 常用的國產(chǎn)變?nèi)荻O管有2CC系列和2CB系列，如表6-1為常用的變?nèi)荻O管及其參數(shù)：表6-1 常用變?nèi)荻O管型號與參數(shù)型號電容量（工作電壓）電容比率工作頻

38、率最小值最大值303B35p(25V)18p(3V)61000MHz2AC12p(25V)27p(3V)750 MHz2CC13.6p(25V)20p(3V)4650 MHz2CB143p(25V)1830p(3V)5750 MHz2CC-322.5p(25V)25p(3V)4.5800 MHzISV-10112p(10V)32p(2.5V)2.4100 MHzAM-10930p(9V)460p(1V)15AMBB-11217p(6v)12p(3V)1.8AMISV-14930p(8V)540p(1V)18AMS-1532.3p(9V)16p(2V)7600 MHzMV-20911p(9V)3

39、3p(1.5V)3UHFKV-123630p(8V)540p(1V)20AMKV-131043p(8V)93p(2V)2.3100 MHzIS14930p(8V)540p(1V)18AMS2082.7p(9V)17p(4V)4.5900 MHzMV21056p(9V)22p(4V)2.5UHFDB3006.8p(25V)18p(3V)1.850MHzBB11210p(25V)180p(3V)16AM2） 開關二極管半導體二極管導通時相當于開關閉合（電路接通），截止時相當于開關打開（電路切斷），所以二極管可作開關用，常用型號為IN4148。開關二極管是專門用來做開關用的二極管，它由導通變?yōu)榻刂够?/p>

40、由截止變?yōu)閷ㄋ璧臅r間比一般二極管短，常見的有2AK、2DK等系列，主要用于電子計算機、脈沖和開關電路中。 性能：開關二極管是利用二極管的單向導電性，在半導體加上正向偏壓后，在導通狀態(tài)下，很大（硅管在100M歐以上）。利用開關二極管的這一特性，在電路中起到控制電流通過或關斷的作用，成為一個理想的。開關二極管的正向電阻很小，反向電阻很大，開關速度很快。常用開關二極管可分為小功率和大功率管形。小功率開關二極管主要使用于電視機、收錄機及其他電子設備的開關電路、檢波電路高頻高速脈沖整流電路等。主要型號有2AK系列（用于中速開關電路）、2CK系列（硅平面開關，適用于高速開關電路）等。合資生產(chǎn)的小功率開

41、關管有1N4148、1N4152、1N4151等型號。打功率開關二極管主要用于各類大功率電源作續(xù)流、高頻整流、橋式整流及其它開關電路。主要型號有2CK27系列、2CK29系列及FR系列開關二極管（采用國外標準生產(chǎn)的、型號相同）等。 開關二極管特性：開關二極管具有開關速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點，廣泛應用于電子設備的開關電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動控制電路中。 開關二極管主要參數(shù)：最大正向電流：二極管正向導通電流的最大允許值，在使用時不能超過這一數(shù)值。最高反向工作電壓：二極管反向工作電壓的最大允許值，在使用時不能超過這一數(shù)值。反向擊穿電壓：二極管在一定反向電流下的反向電壓，

42、在此電壓下認為二極管已被擊穿。零偏壓電容：二極管在零偏壓下的結電容。反向電流：二極管在最高反向工作電壓下的電流。反向恢復時間：在一定負載條件下，二極管從正向電流變化到反向電流一定值時所需要的時間。 開關二極管的作用：開關二極管里有一個PN結。當有正向電流時，電流流動，導通正電。負電到來時，二極管不導通。在電路中能起到開關和隔離作用。開關二極管是利用二極管的單向導電性，在半導體PN結加上正向偏壓后，在導通狀態(tài)下，電阻很?。◣资綆装贇W）；加上反向偏壓后截止，其電阻很大（硅管在100M歐以上）。利用開關二極管的這一特性，在電路中起到控制電流通過或關斷的作用，成為一個理想的電子開關。開關二極管的正向

43、電阻很小，反向電阻很大，開關速度很快。7電路參數(shù)的計算1）諧振回路的頻率為：所以變?nèi)荻O管2CB14使諧振回路頻率最大變比：以電視VHF頻段為例, 其最低頻道中心頻率為52.5 MHz, 第12頻道中心頻率為219 MHz,其比值為4.17, 顯然2CB14變?nèi)莨懿荒軡M足覆蓋VHF全波段的要求。假若再考慮分布電容的影響, 則變?nèi)莨芨淖冎C振回路變比還要小于2.45。 因此, 需將VHF范圍內(nèi)的12個頻道劃分為兩個波段, 15頻道為低頻段, 612頻道為高頻段。采用電子開關切換電感線圈, 以便得到高、低兩個頻段。低頻段(15頻道)頻率變比為:則變?nèi)莨茈娙莞采w系數(shù)NC1=N21=2.82。高頻段(6

44、12頻道)頻率變比為:則變?nèi)莨茈娙莞采w系數(shù)NC2=N22=1.64。這樣, 2CB14就都能滿足頻率覆蓋的設計要求。2）變?nèi)荻O管的結電容Cj與所加電壓VD關系： 3）本機振蕩器頻率大小計算：比如我們要接收VHF（低段）二頻道節(jié)目：高頻信號頻率為56.5MHz64.5MHz，圖像信號為57.75MHz，則本振頻率57.75MHz 38MHz 95.75MHz，38MHz為新圖像中頻信號的中心頻率。在IF輸出中一般包括38 MHz的圖像中頻信號以及31.5 MHz的第一伴音中頻信號。4） 調諧回路的頻率覆蓋系數(shù)K:5） 變?nèi)荻O管的變?nèi)荼龋?電子調諧器常見故障及其分析測試調諧器是否有問題可運用萬

45、用表的“電壓測試法”、“電阻測試法”、“電流測試法”進行檢測。檢測電子調諧高頻頭的步驟是：首先測試外圍電路，如調整調諧電壓，若圖像能恢復正常，則說明高頻頭基本正常，故障在調諧電壓形成電路；也可以將調諧電壓輸入端斷開，用萬用表直流電壓檔測試調諧電壓，如發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不穩(wěn)，則說明故障在高頻頭外部。然后再調試高頻頭內(nèi)部，內(nèi)部調諧問路的測試可用電阻法斷定。用萬用表R10K檔，測量高頻頭的調諧電壓輸入端與地之間的電阻(紅表筆接地)，正常時其電阻為無窮大，如有阻值或阻值不穩(wěn)，則說明是變?nèi)荻O管或者退耦電路的旁路電容漏電。然后再逐一開路，測量其反向電阻和漏電情況。最后找出故障元件。在檢修電子調諧高頻頭時必須確定是

46、否真是電子調諧高頻頭的故障，它易和中放電路所產(chǎn)生的故障相混淆。判別方法是加果屏幕上的噪點又多又密，將音量電位器開大，揚聲器里有“沙沙”噪聲，則故障出在電子高頻頭或供電電路；用鑷子碰觸公共通道輸入端，如果毫無反應故障部位在中放通道、若碰觸中放輸入端，屏幕上出現(xiàn)雜紋干擾，揚聲器有“喀喀”響聲，則中放通道無故障，可判定是電子高頻頭故障。(1)頻率漂移(逃臺)。每次收看電視節(jié)目，均要進行頻率微調，但過會兒圖像、伴音又自動消失。檢查外圍電路。用萬用表測量高頻頭調諧電壓輸入端，當出現(xiàn)故障時該點電壓會跳變或下降。將該點(BT點)和AFC端與電路板分開，測量外電路調諧電壓，若仍蛻變或下降，則可判定外電路有故障

47、所致。外電路故障主要是：供調諧電壓的30V穩(wěn)壓二極管熱穩(wěn)定性差；調諧電位器或預選器切換開關觸點氧化，需用酒精清洗。檢查UHF部分：將高頻頭BT端與電路板開路后，調諧電壓回升，并穩(wěn)定許久，表明故障在高頻頭內(nèi)部。關機后，萬用表置于R10k檔，紅表筆接地，黑表筆接高頻頭BT端，利用變?nèi)荻O管反向電阻極大的原理，測BT端對地電阻，所有電子調諧高頻頭用此法測量時電阻均應無窮大(注意：應在熱機出現(xiàn)故障時測量)，若阻值不穩(wěn)或下降，應設法將UHF部分調諧電壓供電網(wǎng)絡從外電路或高頻頭內(nèi)與總體調諧電壓分離，分離后，若VHF的BT點電壓恢復正常(電阻無窮大)表明故障在UHF部分，UHF部分出故障的概率最高，主要原因

48、是UHF中使用的楔片電容漏電所致。此電容無引線，電容基片兩面鍍上銀層，表面未作處理，使用時垂直插入印刷電路板，印刷電路板上的錫層與電容銀層直接焊接。在高壓電場作用下，銀離子發(fā)生爬移，形成條條黑色氧化銀線，造成漏電。(2)某些頻段收不到電視信號。該故障是由于開關電壓供電不正常或開關二極管不良所致。重點應檢查高頻頭外圍開關供電回路，檢測高頻頭各端電壓，若在不應有電壓時出現(xiàn)電壓(哪怕極微弱也是不允許的)，若應有的電壓又沒有，也是不允許的；應檢查相關電路，找出故障。(3)靈敏度低，但能收到電視信號AGC故障：若AGC電壓不正常，會改變高放管工作點，使整機靈敏度下降?？蓽y量高頻頭AGC電壓，采用雙柵場效

49、應管作高放的調諧器，無信號時，該點電壓在9V左右，信號很強時有所下降。對服用三極管作高放管的調諧器，該電壓為3V左右，信號很強時有所上升。若AGC電壓異常，可斷開AGC接點，再測量AGC電壓，若仍異常，則為AGC故障。（4）變?nèi)荻O管失效：變?nèi)荻O管損壞，或變?nèi)輷p壞后，代換管與原管參數(shù)不致，使回路失諧，從而降低了靈敏度。解決的方法是，若本振回路的變?nèi)荻O管損壞，可直接換新管，如果參數(shù)有差異，一般只影響調諧刻度指示，對其它性能無影響，若是其它回路變?nèi)荻O管損壞，則取本振回路的變?nèi)荻O管代換，然后用新管代換本振回路的變?nèi)荻O管。 (5) 高溫跑臺: 高溫跑臺主要是高頻頭在高溫下本振頻率發(fā)生偏移，導

50、致信號變?nèi)跗苹騺G失。 (6) 有時圖像會不同步: 這很大原因是高頻頭AGC失控導致信號過強，故同步頭被切割，從而導致圖像不同步。要調整參數(shù)使起控點在67DB信號高頻頭高放AGC剛好起控。 (7) 低端漏臺：低端漏臺一般是33V過低造成，應檢查33V產(chǎn)生電路是否有問題。9結論 本文所設計的電視機數(shù)字高頻頭有9個引腳，選用變?nèi)荻O管作為調諧器的主要調諧元件，此調諧器接收天線進來的射頻信號，對射頻信號選頻、高頻放大、混頻得到的中頻信號，經(jīng)表面濾波器將中頻信號中的有用成分選出。然后送往中頻放大電路。再通過電視機視頻中頻檢波、音頻中頻檢波電路而完成音視頻的轉換，最后得到需要的視頻和音頻。設計的調諧器電

51、路接收頻率范圍45MHz860MHz，阻抗75，具有自動增益控制（AGC）和自動頻率微調（AFT）功能。高頻頭內(nèi)部的U段和V段轉換電路，在高頻頭中U段和V段電路彼此獨立，通過BS端控制電壓和開關二極管來完成VL、VH頻段的切換。當變?nèi)荻O管的結電容大小改變時，就能改變諧振回路的諧振頻率，從而達到調諧的目的。10總結與體會畢業(yè)設計是老師對我們大學四年來所學知識情況做最后一次檢驗，使我們有機會嘗試一套完整的電路系統(tǒng)，也是我們了解設計工作的基本流程和設計的方法及理念。在畢業(yè)設計過程中，我在有了專業(yè)知識的情況又對原來的設計重新考慮研究。使我把書本上的知識用于實踐中，也更清晰明了的掌握了這些知識，并在這

52、一過程中學到了很多東西，得到了極大鍛煉。例如：進一步熟悉了電視機接收技術以及電視機整體電路圖，并查閱許多與電視機維修，電視機原理相關的資料，都是對我們以后的工作是有好處的。在設計中遇到了許多困難和挫折，但經(jīng)過字的思考和同學的幫助，以及輔導老師的大力幫助，一步一步地把問題解決了，這些都是我在本次畢業(yè)設計過程中的巨大收獲。在設計過程中為了弄清原理，完成預先設定的工作，我不斷溫習以前所學的知識，也不斷自學和研讀與電視機原理與接收技術等相關的資料。對本專業(yè)產(chǎn)生了較大的興趣，激發(fā)了我的學習熱情，同時也使我對電路設計產(chǎn)生了濃厚的興趣。在本次畢業(yè)設計過程中也很好地培養(yǎng)了自己自學的的能力，這也是當今社會所需人

53、才終身學習的必備素質?？傊敬萎厴I(yè)設計讓我不僅在知識上有了很大的提高，在自己的其他各方面能力上也有很大的進步，真是受益匪淺。11謝辭本文是在李斌老師的熱情關心和指導下完成的，他淵博的知識和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度使我受益匪淺，對順利完成本課題起到了極大的作用。在此向他表示我最衷心的感謝.由于水平有限，加上時間倉促，在書寫設計論文時肯定有錯誤和不盡如人意之處，歡迎老師和同學指正，再此深表感謝。最后向在百忙之中評審本文的各位專家、老師表示衷心的感謝！12參考文獻1 李林和、電視機原理與技術M西安電子科技大學出版社，1994.122 高厚琴、楊盈昀.電視機原理與接收技術M國防工業(yè)出版社，2002.73 徐守

54、堂、楊志民、徐大誠. 電視接收技術M. 西安電子科技大學出版社, 2005.4 集成電路黑白電視機原理與維修（電子工藝實習教程）M 西華大學電工電子實驗實習中心5 李相偉、呂月娥. 電視接收技術 M. 國防工業(yè)出版社，2008.16 李建平. 家電檢修技術 J. 2009第8期7 謝自美.電子線路設計、實驗、測試M.華中科技大學出版社.2009.78 馮啟明. 現(xiàn)代電視學M. 華中理工大學出版社. 1993.9 唐穎,阮文海.現(xiàn)代電子技術J.2009年第19期10 上海電視機一廠. 彩色電視機M. 浙江科學技術出版社出版, 1980.附錄1：電路原理圖高頻頭外圍電路 附錄2：外文資料翻譯譯文：數(shù)字通信作者：John Proakis1.1數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成部分圖1-1-1 顯示了一個數(shù)字通信系統(tǒng)的功能性框圖和基本組成部分。輸出的可以是模擬信號，如音頻或視頻信號;也可以是數(shù)字信號，如電傳機的輸出，該信號在時間上是離散的，并且只有有限個輸出字符。在數(shù)字通信系統(tǒng)