1、第六章,电视接收与显示原理,电视机经历了电子管、混合式、全晶体管、集成电路（6片、3片、1片）多功能化、电调谐化、遥控、无调整化. 黑白机只处理亮度，彩色机多一套解码器，不同的制式解码器不同，其余略同。 以PAL制为例介绍电视接收机。,6.1 电视机的组成,两大部分1.无线电接收、解调（通用）2.视频（伴音）信号处理（专用）：复制像素、排列成图,接收解调,应用通信电子线路 放大方式：直接放大：高放+检波超外差式：先变成固定中频然后放大、选频、检波 处理通道：单通道：图像、伴音合用部分通道简单、稳定双通道：图像、伴音分别放大不易串扰 国产电视机均为“超外差单通道电视接收机”,6.1.1 黑白机组
2、成,一、无线电接收解调（各处频率、波形）,二、图像伴音处理,6.1.2 彩色机的组成,原则上，把黑白机的视放换成解码器，把黑白管换成彩色管就成。 实际上，彩色机对各种指标要求都要高，加了许多改善性能的自动控制（AFT、ACC、ACK、ABL）,PAL-D解码器 （P299）,三条通道：伴音、图像、扫描亮度、色差 色同步 各处信号：分离、变换 改进性能：ACC、ACK、箝位、会聚、色纯、枕校、白平衡、消磁、X线防护,各种分离，（变换？）,6.2 模拟电视机高、中频通道,6.2.1 高频调谐器 一、组成 任务：选出有用信号，变成中频 接收范围：1-12ch VHF头13-68ch UHF头 全频道
3、？ 48MHz860MHz 连续频率（增补频道）（CATV）高频头,调谐方式：机械 改C 改L电子 变容管、开关二极管 程式：VHFUHF,结构 1、调感：4套线圈切换 2、调容：4连可变电容同轴旋转 3、电子调谐：结构简单全印刷电路化可靠、寿命长节目预选、自动化,二、性能要求,1、通频带、选择性带内8MHz放进，带外越小越好（主要是中、镜频）,2、增益和信噪比全机的第一级 3、本振稳定本振漂移 中频漂移，影响中频选频加AFT 4、受AGC控制,三、电子调谐器,变容管Ud Cj 组成回路 加上偏置 开关切换,节目预选器,选定一个频道，提供一组电压用按键切换用微处理芯片合成：电压综合式数字调谐（
4、模拟人工调谐方法）频率综合式数字调谐（输入设置频率）,四、AFT（自动频率调谐）,目的：稳定本振（中频）频率 方法：检测中频频率，把误差电压反馈控制本振 完整的环路 有时特指鉴频器,6.2.2 图像中频电路,一、作用与要求 1.增益60dB以上 2.AGC控制量40dB以上 3.特殊的中放幅频曲线（电视机特有）,理由：,残留边带要求，图像载频附近衰减50% 为减少音、图互扰，伴音增益低26dB 为保证带宽，-6dB通频带大于4.43MHz 为抑制邻频干扰，带外衰减大于30dB重点：低频道伴音载频高频道图像载频 注：彩电伴音-50dB及2. 07M干扰一说是历史遗迹,二、中放实现方案,1.谐振放
5、大器（配合吸收回路） 2.宽带放大 + 集中选频IC宽带放大 + 声表面波滤波器集成化、免调试，插入衰减稍大（加预中放）,三、声表面波滤波器（SAWF）,弹性固体 周期性振动 沿表面传播 压电晶体，伴随压电效应，电声变换 传输效率与波长、叉指尺寸、重合包络相关 频响曲线等于包络线的富氏变换 特点：体积小、重量轻、简化电路、简化调试、一致性好、线性好、稳定可靠 缺点：插入损耗较大 适用于高频、超高频、微波,6.2.3 视频信号检波,1.检出0-6MHz全电视信号（幅度解调） 2.差出6.5MHz第二伴音中频 把31.5MHz理解为38MHz的一个边频 把检波器理解为非线性部件“混频”31.5M为
6、信号，38M为本振（内载波）为减少调幅波的“本振”对输出幅度的干扰必须让检波器工作在“本振”控制的开关状态否则出现“蜂音”。（为什么伴音要降低为5%？为什么“单通道”更稳定？）,一、实现方案,1、二极管包络检波器分立、简单、效率低、无增益、干扰大 2、IC模拟乘法器集成、有增益、输入小、干扰小,二、AGC（自动增益控制）,输入电平变化时，稳定输出电平 电台原因：远近、功率、频道 接收机：地点、位置、条件 媒介：衰落、气候、太阳辐射 造成 显像管超出动态，部分黑白灰度被切割 中放进入非线性，同步头被割，图像扭曲 混频电压过大，交调、互调、黑白反转。,6.2.4 伴音电路,完整的伴音通路从天线扬声
7、器 通常前段主要为图像服务，伴音通道特指音图分离之后的部分。 一、作用 1、分离出6.5MHz第二伴音中频 2、放大、解调 3、产生足够的功率推动扬声器,二、实现,功能1： LC选频放大 6.5MHz陶瓷滤波器 功能2、3： 集成电路有多种组合KC583，TA7176，TA7680（与图像合并为一块）,6.3 模拟视频信号处理,黑白机只有一个视放 大动态（Vcc100V以上） 宽频带（fT、分布电容）要补偿视频信号极性？,信号与显像管配合,丢失直流？红旗特写镜头,6.3.1 亮度通道,大的功能如图 技术细节：6.5MHz陷波，滤除伴音高频补偿（ARC，勾边），提高清晰度对比度、亮度控制箝位，恢
8、复直流分量,一、放大器（略）,二、陷波器频响电路效果,三、勾边电路（轮廓增强）,勾边，补救清晰度 原信号 高频丢失 微分 再微分 反相叠加 还有一些更复杂的电路,四、箝位与亮度调整,电视信号含有直流分量，代表画面平均亮度与信号内容有关，人为补入的直流不能替代 方法一：用直接耦合 方法二：交流耦合，用箝位恢复直流电平电路：箝位电容，隔去已经失真的直流电平箝位开关，充当钳子箝位电平，重新安排基准电压,开关在指定时刻导通 电容电压幅度Uc=A+E（或B+E） 输出波形被提升了Uc 调整基准电压E，用户可以改变亮度 实例P252，,五、亮度延时线,色度通道频带窄，处理过程多 亮度通道频带宽，响应快，不
9、能同时输出延时0.6微秒 实现：半集中参数,七、对比度调节,改变亮度通道的交流增益（亮度调节改变亮度通道的直流电平）,6.3.2 色度通道,一、作用 从全电视信号中分离出色度（频分）带通放大 从色度信号中分离出色差（时分）色同步分离 对色度相邻行取平均 （频分）梳状滤波器 正交解调 （时分、相位分）同步检波器 附属功能：ACC、ACK、色饱和度控制等,二、电路,1、带通放大 放大：晶体管、IC 选频：LC谐振中放带宽不足解调后边带不对称必须矫正选频 + 高通边带被矫正,ACC自动色度控制,色度的AGC，稳定色度信号的幅度 AGC用同步头控制ACC用色同步控制（根据色同步的大小） 方法同AGC，
10、要求不高，一级足够,2、色同步分离,选通门（开关）色同步色差出现的时刻不同，用开关切换 开关信号来源于延时的行同步头,ACK自动色度开关,发现没有彩色，或者彩色太微弱，关断送往后级的信号（干扰） 控制信号来源于色同步的有无 同时配上人工增益调节色饱和度,3、梳状滤波器,作用：时域对相邻行取平均频域分离Fu、Fv 电路：,超声延时线,63.943S折合声波在玻璃里走17cm 太长，用反射缩小体积,基带延迟线,相邻行取平均也可以在色差信号解调后进行，不再用考虑副载波相加时的相位问题。 用开关电容或者CCD进行电荷平移 （数字移位寄存器的移动概念，被移动的是模拟的电荷量）,4、同步检波器,梳状滤波器
11、分离了Fu、Fv，尚未解调 作用：把Fu、Fv解调为U、V把逐行倒相的V 信号复原进一步分离U、V 电路：模拟乘法器（包络检波器？）参考信号sinsct 可解出Ucossct 可解出 V cossct 可解出 V,6.3.3 色同步通道（辅助通道）,后勤，前方需要什么，就供给什么 1、基准副载波：0、90发射时没有，只有色同步，如何变成连续的副载波？振荡器 + 定时校正,2、逐行倒相信号（PAL开关）从识别信号中来： 135 鉴相 3、辅助信号：ACC：色度信号偏大？偏小？ACK：是否是彩色？,一、选通门,用开关脉冲（延时的行同步头）控制 例：,二、锁相环（PLL）三大部件,1、VCO 产生基
12、准载波，本身误差不能太大晶振,2、鉴相器 模拟乘法器 两个信号同相输出正 两个信号反相输出负 正交（90）？0,鉴相曲线,正弦波输入 方波输入,常规锁相环：90处为平衡点 大于90，输出负；小于90，输出正,间断的、相位交替的？,信号间断：加大滤波电容 信号交替？设相位锁定在定相分量180（平均值上）看VCO频率漂移，能否拉回频率？ 1、Uo相位在90（正确位置，=90 ）N行：135-90=45输出正P行：225-90=135输出负，均值为0,2、Uo相位90）N行：135- 45输出正P行：225 - 135输出负，均值为负 3、Uo相位 90（离开色同步180 ，90）N行：135- 4
13、5输出正P行：225 - 135输出负，均值为正 效果与180定相分量完全相同,在滤成平均值之前，每行交替的7.8KHz波动代表识别分量 它的正负：PAL识别 它的大小：ACC 它的有无：ACK 3、环路滤波器一个RC低通（略）,三、PAL开关,作用：把cossct变成cossct 电路：模拟乘法器 开关信号来源：双稳态触发器 触发信号来源：行逆程脉冲（陡峭） 识别信号来源：色同步135锁相环7.8K半行频，或另用鉴相器,6.3.4 末级视放（解码矩阵）,一、作用：把色差和亮度合成基色把信号放大到足够幅度 二、电路：G-Y矩阵，由IC完成（加加减减）基色矩阵，分立元件，高反压管 Ube=Ub-
14、Ue=（R-Y）-（-Y）=（R-Y）+Y=R Ic=Ube/rbe Uc=-IcRc -R（负极性信号，加到阴极）,三、白平衡调整（参见P336）,黑白信号时：R=G=B，电信号相等第一章代表光，系数相等第二章代表电压，相等现在能不能转成相等的光系数？ 单位“ ”不一样大？ 电子枪不对称？ 荧光粉效率？,暗平衡,加消隐电平大家应该都不发光校正截止电压 调整各自的直流工作点使暗电平时刚好截止。 有点像黑白机的“亮度”（LEVEL),亮平衡,增加亮度电压，大家应该按比例上升校对放大量（斜率） 调整各路交流增益，使亮电平时均衡上升 有点像黑白机的“对比度”（DRIVE),6.4 扫描电路,电视机特
15、有电路 产生分布均匀、变化线性的磁场 从全电视信号中分离出同步（行、场） 完成扫描电流的产生、放大、输出，且受同步控制。,6.4.1 同步分离,一、幅度分离 将最大值用一个晶体管切下？ 信号大小？直流漂移？ 先箝位，对齐同步头，然后切割,箝位电容 箝位开关 箝位电平,实际电路,BE结代替二极管，直接放大导通时的电流 加点正偏，克服死区 同步冲下时，用PNP管 抗干扰原理（略）（用ANC）,二、消噪电路（抗干扰、ANC）,正常图像在黑白电平之间变化 超出黑电平的是“黑噪声”，破坏同步 超出白电平的是“白噪声”，干扰亮点 抑制：设立检测电平，当“信号”超过，限幅、钳位、关闭通道。,三、行场同步分离
16、（宽度分离）,原则上微分得窄的行同步积分得宽的场同步 实际上微分干扰太多，改用间接同步（自动频率控制）不必分离 积分时间常数：RC4.7s，可滤除行同步RC160s，可滤出场同步 不能同时满足，所以用2级积分，还可再加一级同步放大,6.4.2 场扫描电路,不从电路分析角度，而从设计角度出发讲解，显像管是终端，围绕它、侍候它。 任务：将电子束产生的像素排列整齐 要使偏转线圈产生锯齿形磁场 要有推动它的电流 要有产生锯齿的振荡器 振荡要被同步,一、偏转线圈,磁场分布均匀，不产生几何失真（结构） 变化线性，不产生非线性失真（电路）,从激励电路看，是一个L、R串联（或许再加点分布电容） 设用恒流源驱动
17、，看有什么电压降？将来就加这样的电压。是锯齿电压吗？ Ur=Riy 锯齿 UL=Ldi/dt 不是锯齿！ Uy=Ur+UL ？,叠加后成为锯齿脉冲波 场偏转电阻分量较大，锯齿明显，逆程呈现脉冲 行偏转主要是感性，基本是脉冲波。,设计扫描电路,场必须要形成锯齿，线性放大、输出 行一定不要锯齿，直接用开关信号驱动,二、场输出级,输出锯齿形电流，或锯齿脉冲波电压 线性放大： 甲类单管：供电用扼流圈不能集成 乙类推挽：易集成，（OTL） 原则上同音频放大器，放大50Hz和高次谐波，负载有感性分量，电流突变时感应出脉冲。,电路,前半周推动管导通电流较小，C极电压偏高，上管导通输出正半周 后半周推动管充分
18、导通，C极电压下降，下管导通输出负半周 逆程推动管迅速截止，L电流不能突变，感应出一个脉冲,三、场推动级,给输出级提供锯齿电压（电流）Iy约百毫安 末级输入数毫安（小于1V） 小信号线性放大 甲类，共发、共集,四、锯齿形成,用RC充放电产生为保证线性只用曲线的一小段 开关由晶体管承当（分立元件时就是振荡管）,五、振荡（脉冲振荡）,间歇振荡 多谐振荡 负阻振荡（IC）RC充放电+SMT触发器 例如555电路,六、同步,用同步脉冲触发，帮助振荡器提前导通 把同步信号叠加在充电锯齿波上 瞬间降低触发电平 推论：自由振荡频率必须低于同步频率,七、场扫描非线性失真,原因： RC充放电信号失真 放大器失真
19、 显像管延伸失真 改善： 用电流负反馈改善放大器失真 用预失真补偿,6.4.3 行扫描电路,一、特点 负载以电感为主，外加若干分布电容 功率大 行幅大于场幅 L 占用很多无功功率 担负电压变换,二、行输出电路,给线圈加开关脉冲？！ 因为所以电流随时间线性上升,对偶：,电感电流是电压的积分电容电压是电流的积分 恒压源、开关、电感串联恒流源、开关、电容并联 电流源向电容充电，开关短路放电电压源向电感励磁，开关开路退磁 电容放电有很大的短路电流电感退磁有很高的感应电压（回收能量？）,1、基本电路,暂不管开关怎么实现 标定参考电流方向 标定电容电压方向 设开关理想 设电源理想,分析,t=t0，开关通，
20、iy上升uy=-Ec t=t1，开关断，iy向Cy充电 t=t2，开关断，iy=0，uy最大 t=t3，开关断，uy =0，iy负最大 如果继续开关断，正弦振荡,看准时机，在iy超过负的最大值后的t4，uy=-Ec时接通开关 此时开关端电压为零，平稳过渡 Uy被电源电压锁定，iy保持此刻斜率 有积分常数就是起始电流,效率来了： 锯齿波幅度2倍 Iy负值区向电源回输能量（无耗！？） 如何控制晶体管在此刻导通？ 如果不通，开关上电压将是下正上负用二极管可以连通，形成负电流 此二极管称阻尼管 晶体管可以在负电流区间任意时刻导通,结论,给线圈加直流电压电流就能斜升 扫描电流前段由阻尼管形成 扫描电流后
21、段由行输出管形成 逆程由LC自由振荡形成，与其他无关Cy称逆程电容,2、实际电路,含直流分量：隔直 不通直流的元件，从电源移到地线 提供直流通路，并升压：行输出变压器 现在只要提供占空比大约1/2的激励脉冲就能工作,3、高、中、低压电源的产生,电感电流不能突变，逆程激起高压 易击穿晶体管 易升成显像管需要的高压（约为8倍Ec） 可以通过行输出变压器变成高压、中压、低压电源，提供电视机内多种电源的需要,三、行激励电路,产生足够的矩形脉冲推动行输出管 工作状态：开关态 电压幅度：数伏（通常用变压器变换） 配合RC吸收网络抑制一些感性尖峰,四、行振荡电路,产生15625Hz占空比约1/2的方波 受同
22、步信号同步 间歇振荡 多谐振荡 负阻振荡（IC） 频率调整：调充电速度 同步控制：（VCO） 采用2fH振荡后分频，减少对场振荡器的干扰,五、自动频率（相位）控制,AFC？习惯（图6-30），AFPC？（P296） 因为：场同步来自积分器，干扰小行同步用微分器，噪声脉冲干扰？ 思路： 看到一个同步脉冲，不要紧跟照办，可能有假？ 看到一串脉冲都偏离，调整！,用间接同步,输入同步与输出（锯齿）波形比较 正常：同步落在锯齿波中点，误差为0 超前：同步落在锯齿波正峰，误差为+ 落后：同步落在锯齿波负峰，误差为- 滤波后校正VCO（行振荡器）,6.4.4 行场比较（不同点）,项目 场 行 负载性质 主要
23、是电阻 主要是电感 电压波形 锯齿脉冲波 脉冲波 锯齿形成 有锯齿形成电路 直接用偏转线圈形成 工作状态 振荡开关态 全部开关态其余线性放大 同步方式 逐个触发 AFC压控 振荡频率 必须低于同步频率 不一定,6.4.5 显像管及附属电路,一、黑白管枪屏壳,偏转线圈、中心调节,二、彩色管,三支枪、三种粉、一个玻壳？阴罩板！ 每支枪只能打自己的荧光粉色纯偏转中心是否准确？ 三支枪应同时打向一组像素会聚 中心部分静会聚 其他部分动会聚三支枪几何位置偏差,三、枕形失真与会聚,电子束作水平、垂直合运动矩行光栅？ 延伸失真枕形失真距离越远，失真越大 一字形失真状态 品字形失真更大,会聚调整？,水平方向引
24、入场校正抛物波，斜度幅度分别可调 垂直方向引入行校正抛物波，斜度幅度分别可调 三支枪有别：43=12个旋钮 蓝枪横向误差，共13个旋钮挂在显像管上 革命：自会聚管,四、枕形校正,原因：延伸失真 方法：黑白机：修正偏转线圈分布在线圈角上贴磁铁彩色机：修正偏转电流的幅度 （偏转线圈是精心设计的，达到会聚外加磁场是不允许的，会破环色纯）加大屏幕中间的行扫描电流,希望一场内的行扫描电流波形,“调幅波”？ 载波：行锯齿 包络：场周期的抛物波,五、自动消磁,显像管只能有一个偏转中心，路径拐弯了就会破坏色纯。 杂散磁场：扬声器？变压器？磁化的螺钉？地球磁场？定期消磁 加交替幅度递减的磁场，最后为零。 50Hz交流电，配热敏电阻减幅,回顾电视机总体框图（本章重点）,
