1、何祖锡 主 编,彩色电视机原理与维修（第2版） 电子教案（第6章）,高等职业教育电子信息类贯通制教材（电子技术专业）,2007年11月,第6章 视频通道,知识要点：视频通道的电路组成、作用、要求，电路工作原理与电路分析。,返 回,6.1 彩色解码电路概述,6.1.1 彩色解码电路的作用和组成 1彩色解码电路的作用 从彩色全电视信号中解调出三个基色信号和亮度信号，并且经放大后送彩色显像管显现彩色图像。 2彩色解码电路的组成：亮度通道，色度通道，基准副载波恢复电路和解码矩阵电路。,6.1.2 PAL制的彩色解码电路及过程,1亮度信号与色度信号的分离 采用频率分离法。Y为06MHz，F为4.43MH
2、z1.3MHz。 Y通道中采用色度陷波器去掉F。 F通道中采用色度带通电路选出F。,2色度信号与色同步信号的分离 F频率为4.43MHz，出现在行正程；而B频率也为4.43MHz，出现在行逆程。所以采用时间分离法。分离原理图：门控信号是行同步信号延迟4.38s，即B出现时间。 门A在行正程時间导通，B信号期间截止，输出F。 门B在行正程時间截止，B信号期间导通，输出B。,3FU与FV的分离 FU与FV频率相同，都出现在行扫描正程，但FU的相位为0度，FV的相位为90度。可利用相位分离电路梳状滤波器（延时解调电路）分离。（原理在后述） 4平衡调幅波FU和FV的解调 采用同步检波器。（原理在后述）
3、,5基色解码 采用基色基矩阵电路。 原理：UR-Y+UY=URUG-Y+UY=UGUB-Y+UY=UB电路：IC内部的加法电路或末级视兼任。例如，末级视放b极输入UR-Y信号，c极输出-UR-Y（反相）；e极输入-Y，c极输出-Y（不反相）。（-UR-Y）+（ -Y ）= -UR，同理可得-UG、-UB。,6.1.3 D7698AP集成的介绍,1电路功能与特点 （1）视频与亮度信号处理部分 视频信号处理部分包括有全电视信号倒相放大器、对比度色度单钮调节电路、黑电平钳位电路、亮度控制电路和视频信号放大电路。 （2）色信号解码电路部分 D7698AP解码部分可组成PALNTSC制解码系统。如果与S
4、ECAM制解码及开关电路组合，就可方便地实现PALNTSCSECAM制多种制式的解码。 D7698AP色解码部分包括色度通道与副载波恢复电路。,2D7698AP集成电路内部框图3.D7698AP各脚功能见教材（自已查阅）,6. 2 亮度通道,亮度通道的主要功能是抑制彩色全电视信号中的色度信号，取出亮度信号，并且进行放大并作延时等处理。 电路组成如下：,6.2.1 亮度通道的主要电路,6.2.1 亮度通道的主要电路 1色副载波陷波器及亮度延时线 （1）色副载波陷波器 作用：去掉色副载波，防止对亮度信号干扰。 电路：4.43MHz陷波（吸收）电路。 图6.9 亮度通道的频率特性曲线 大屏幕彩电亮/
5、色分离电路。 2H DL（2行延迟线） 行周期TH=64s，副载波的周期 Tfc=1/4.43 MHz， 则64 s /（ Tfc=1/4.43 MHz =283.751 6（个） 283.75（个）。说明每行有283.75个周期的 色副载波信号。延时两个行周期，即延时了 566.5个副载波的时间，使延时色度信号与直通 信号是反相的，所以加法器无色度信号输出， 有两行相加的亮度信号Y输出。而在减法器中， 直通色度信号F减去反相的延时色度信号-F，等于 两行色度信号相加，而亮度信号相减，互相 抵消，所以减法器只输出色度信号，无亮度信号输出。,亮度延时（迟）电路。 作用：使亮度信号与色度信号同时到
6、达显像管。 电路：采用多节集中参量LC电路。 元件电路符号如图 ： 原理：相当于多节LC电路电感的电流迟后于电压，而电容上的电压又迟后于电流，所以多节LC后可使信号相位延迟，即时间延迟。 新型大屏屏幕彩电采用数字IC延时电路，体积小，电路简单，性能好等优点。,2亮度放大与轮廓校正电路（勾边电路） （1）亮度放大电路的作用是放大亮度信号，IC电路采用23级差分放大器组成。 （2）轮廓校正电路 作用：提高图像的清晰度。 原理：色度陷波电路吸收了Y的高频分量使清晰度下降。方波信号可看成是正弦波基波信号与奇次谐波的合成，高频分量丢失，使方波的上升、下降沿变成正弦波。使图像黑白界线不明确，即清晰度下降。
7、如下图：a为正常图像，b为失真图像。经轮廓较正后可成为上图C所示图像，即黑边更黑，白边更白，界线更分明。,较正电路：双微分电路 图b中，A为失真后的输入信号经一次微分为B。 B经二次微分成为C状。 C倒相得D。 D+E（A）成为F，即校正后的波形。大屏幕彩电采用效果更好的延时校正电路。原见教材，留同学自行分析。,3黑色电平（消隐电平）钳位和亮度控制电路 （1）黑色电平钳位电路 作用：将亮度信号的消隐电平钳位于某个固定电平处，使亮度信号原来的直流分量得以恢复，以免发生图像亮度和彩色失真。 为什么？亮度信号是单极性的，具有直流分量。当图像的平均亮度发生变化时，亮度信号的直流分量会随之变化，两种极端
8、情况如图6.15所示。其中，图6.15（a）是白底黑条纹图像及其全电视信号波形，图像的平均亮度高，信号的直流分量大；图6.15（b）是黑底白条图像及其全电视信号波形，图像的平均亮度低，信号的直流分量小。如果在传输过程中失去直流分量，上述两种信号波形如图9.15（c）所示，即把暗图像几乎变成了亮图像。,电路：黑色电平钳位电路必须在钳位脉冲作用下，才能实现这个功能。钳位脉冲可由行同步脉冲经过延时网络延时后形成，使它在时间上对准行消隐后肩（行同步信号后边）期间。 （2）亮度控制电路：黑色电平钳位电路之后，使亮度信号原来的直流分量得以恢复。调节钳位电平，亮度信号的直流分量也跟着变化， 即图像的平均亮度
9、也变化，可作为亮度控制。 （3）ABL电路：自动亮度限制电路。 作用：防止显像管太亮。太亮后对比度小，显像管寿命短 原理：ABL通过电阻对显像管电子束电流进行取样，得到一个取样电压。当束电流小于限定值时，不对电路进行ABL控制；当束电流大于限定值时，取样电压会自动控制电路，使束电流下降。显像管亮度越高，取样电压越大，束电流下降得也越多，从而起到限制束电流的作用。 将取样电压送TA7698 脚亮度控制端，正常时ABL不工作，太亮时，使脚电压下降，控制亮度下降。,4亮度输出电路与消隐电路 （1）亮度输出电路 作用：提高亮度通道的带负载能力。 电路：射极跟随器 。 （2）消隐电路。 消隐电路就是消隐
10、信号加入电路。加入场行逆程脉冲，与亮度信号一起送末级视放再送显像管阴极，使显像管截止，消除回扫线。,6.2.2 亮度通道电路分析 凯歌4C5401-1型机亮度通道的电路图如图6.16所示 。,从D7680AP的脚输出正极性的FBAS，经L402和Z401组成的6.5MHz吸收电路，滤除第二伴音中频信号，然后送到D7698AP的39脚。经两级对比度放大后从40脚输出。 从40脚输出的FBAS，首先经过亮度延时线D401（延时0.6 s），由电容C402耦合，送至脚。在脚处还接有4.43MHz陷波器L411，对色副载波4.43MHz进行吸收，以减少色度信号对亮度信号的干扰。 脚输入经延时和色度陷波
11、后的亮度信号到黑电平钳位电路。脚外接来自于CPU的亮度控制电压控制亮度信号的直流电平，控制图像的亮度。经过黑电平钳位后的亮度信号在集成电路内经过放大后从23脚输出，送至V412的基极，在基极上还叠加了行、场消隐信号。其中，行消隐信号是由行输出变压器T602的脚取得的行逆程脉冲，经过L406和V405加到V412的基极；场消隐信号是由场输出厚膜集成电路N501的脚输出的场逆程脉冲，经R426和V403加到V412的基极。V406为钳位二极管，使V405和V403负极的电位被钳在12.7 V，行、场消隐信号的顶部被V406切割整形，以获得良好的消隐效果。从V412发射极输出的亮度信号（-Y信号）送
12、至视放矩阵输出电路（在彩色显像管的管插座板上），与解码电路送来的三个色差信号R-Y, G-Y, B-Y矩阵相加后得到三个基色信号，去激励彩色显像管的三个阴极。 在D7698AP的41脚外接对比度控制电位器R1001。41脚的直流电压较低时对比度小；电压较高时对比度大。同时，41脚的直流电压除了控制视频放大电路增益外，还控制解码电路中色度放大器的增益，一个控制同时调整对比度和饱和度的目的。ABL控制也经R419,V408控制对比度，对比度小，则亮度也小。,6.3色度通道,序 1.色度通道的作用：放大F信号，并从中解调出三个色差信号。 2.电路组成如下图上半部分。,6.3.1 色度通道的主要电路
13、1色度带通放大电路 作用：从FBAS中分离出F，并加以放大。 电路：采用4.43MHz带通滤波器分离出F。 采用23级IC直耦式差分放大电路。 2. ACC电路 名词：自动色饱和度控制电跑路。 原理：控制电压VACC。取自由B信号变换而来的7.8KHz信号，因为两信号频率相同，而且B信号反映了F信号的幅度，。当B信号幅度大时，控制色带通放大电路的增益下降；当B信号幅度小时，控制色带通放大电路的增益上升。从而使F信号的幅度相对稳定，即色饱和度相对稳定。,3.ACK电路与色同步消隐电路 名词：自动消色电路。 作用：让彩电接收黑白信号或较弱的彩色信号时显示没有彩色斑点的较清晰的黑白图像。 原理：7.
14、8KHz信号反映了B信号即F信号的幅度，当接收黑白信号时无B信号；接收彩色信号弱时B信号也弱。这两种情况下没有7.8KHz信号或很弱，自动关闭色度通道就无彩色噪波信号输出。 ACC与ACK基本相似，它们的区别：ACC仅能控制色度放大电路的增益变化，而ACK只能打开或关闭色度通道。,4梳状滤波器（延时解调电路） （1）作用：从F信号中分离出FU与FV信号。 （2）电路组成如下图：（3）工作原理 延时时间63.943s=1/4.43MHz（周期）383.5（个），即延时信号与输入信号相差半个周期，相位相差180度，为反相信号。,PAL制彩色电视采用逐行倒相的调制方法，相邻两行的色度信号用复数矢量表
15、示为： n行： FU+jFV （NTSC行） n+1行： FU-jFV （PAL行） n+2行： FU+jFV （NTSC行） 加法器输出为（n+l）行加n的倒相行或(n+2)行加（n+l）行的倒相行： 当（n+l）行来到时，FU-jFV+-（FU+jFV）=-2jFV 当n+2行来到时， FU+jFV+-（FU-jFV）=2jFV输出逐行倒相的FV。 减法器输出为（n+l）行减n的倒相行或（n+2）行减(n+l)行的倒相行： 当n+l行来到时，FU-jFV - -（FU+jFV）=-2FU 当n+2行来到时， FU+jFV + -（FU-jFV）=2FU输出2FU。 由于该滤波器的频率特性曲
16、线如梳齿状，所以叫梳状滤波器。,延时线采用超声波玻璃延时线。先利用压电材料将色度信号转换成超声波，让它在玻璃中传送到接收端的压电材料再转换成电信号。由于声波的传送速度比电信号在导线中的速度慢，玻璃的长度只要17.3cm即可。为了减小长度和体积，采用总长为17.3cm的5次反射波传送方法，具体原理与实物见图6.20。该延时线体积仍大，信号损耗也大。 新型彩电采用数字延时电路，延时精确，体积小，损耗小，且易于集成化。(原理见12章）,5同步检波与（G-Y）矩阵电路 （1）同步检波 作用：是从色度信号中解调出U（即B-Y）和V（即R-Y）两个色差信号。 基本电路：模拟乘法器。 工作原理：在U同步检波
17、器中，送入Usin s ts ，Esin s t副载波，（E为副载波的幅度，为 固定值。）设k为检波器的传输系数，可得到：k Esin s tUsin s t= k EU sin2 s t= k EU/2(1-cos2 s t)= k EU/2- k BU/2cos2 s ，滤掉二次谐波- k EU/2cos2 s t，可得到k BU/2 ，即U信号。同理在V同步检波器中输入送入 V cos s t ， Ecos s t的副载波， k Ecos s t ( Usin s t)= k EV/2(1cos2 s t)= k EV/2 k EV/2cos2 s t ，滤掉二次谐波k EV/2cos2
18、 s t，可得到k EV/2 ，即V信号。U、V经过去压缩，即分别乘以压缩系数0.493，0.877的倒数，可利用控制放大器的放大倍数来实现，即可恢复BY与RY 。再利用GY矩阵电路由BY与RY 得到GY 。,6.3.2 色度通道电路分析 TA7698构成的色度通道电路图分析,D7698AP的40输出FBAS，经带通滤波器L813取出色度信号F和色同步信号B，从脚进入集成电路内进行色度信号处理。 首先，F送入ACC放大电路，经过放大后送至增益可控制的色度放大器ACK放大后，从脚输出放大了的F信号。 从脚输出的色度信号分成两路：一路由R802, R803分压，经C803耦合送至17脚，作为直通信
19、号；另一路经过D801延时线后由电容C806耦合到19脚输入，作为延时行信号。两路信号在IC内部经矩阵电路分解为Fu，Fv。R804调整延时行信号幅度，使之与直通信号幅度相等 。 分离后的FU信号送至B-Y同步解调器，检出色差信号B-Y，从脚22输出；FV信号经过R-Y同步解调器，检出色差信号R-Y，从脚21输出；同时，色差信号R-Y与B-Y在集成电路内经过矩阵相加，得到G-Y色差信号，从脚20输出。三个色差信号R-Y, G-Y, B-Y送至基色矩阵电路。,6.4 副载波恢复电路,序 作用：产生U、V同步检波器所需的副载波。 主要电路组成：色同步选通电路，锁相环，PAL识别电路和PAL开关电路
20、。 电路组成如下图：,6.5.1 副载波恢复电路的主要电路,1色同步选通电路 作用：从带通放大器输出的色度信号和色同步信号中分离出色同步信号 。 原理框图如下： 色同步选通放大器是一个门电路。它受延时后的行同步脉冲（选通脉冲）控制。在B信号到达时，放大器导通，B信号得以通过并放大；在其他时间里，色同步选通放大器截止，不输出任何信号，实现了B信号的分离。,2锁相环路 由鉴相器（APC）、环路滤波器、副载波压控振荡器（VCO）、副载波放大电路及90移相电路组成的锁相环路。 （1）APC鉴相器 APC鉴相器是一个相位比较电路。它的输出电压能反映两个输入信号之间的相位关系。APC鉴相器的功能是将VCO
21、压控振荡器送来的色副载波与输入的色同步信号进行相位比较（鉴相），把它们的相位差转化为相应的误差电压，由低通滤波器滤除高频信号和杂波，变为直流控制电压UAPC去控制VCO信号的频率和相位。 在PAL-D解码器中，色同步信号的相位是逐行交替变化的。NTSC行色同步信号的相位为+135；PAL行色同步信号的相位为-135，平均相位为180度。由于色同步信号具有上述特点，振荡再生副载波的相位0度，相移后为90度，两信号送入APC电路。鉴相器输出电压会发生正负周期性的变化，控制副载波振荡器的电压是它的平均值。,当基准副载波信号的相位比色同步信号的平均相位落后的角度=90时，鉴相器输出信号波形。如图6.2
22、9（c）所示。此时，鉴相器称做锁定。输出电压平均分量为0。 当两个输入信号的相位落后的角度90时，鉴相器输出的半行频信号正半周幅度比负半周的大，其平均分量为正电压，如图6.29（d）所示； 当两个输入信号的相位落后的角度90时，鉴相器输出的半行频信号正半周幅度比负半周的小，其平均分量为负电压，如图6.29（e）所示。即UAPC反映了相位差。,（2）环路滤波器 作用：滤除鉴相器所输出半行频高频分量并取出其中的直流分量，得到控制压控振荡器控制信号。 电路：低通滤波器。在彩色电视机中，大多数采用双时间常数RC的低通滤波器，也称做环路滤波器。环路滤波器可以兼顾同步捕捉范围和同步保持范围，兼顾鉴相灵敏度
23、和抗干扰能力。,（3）VCO压控振荡器 作用：产生4.43MHz色副载波信号，供同步检波器。 基本电路：IC晶体振荡电路。 基本原理：压控振荡器是采用集成电路内部的可变移相网络、正反馈放大器和外部的晶体移相网络共同组成的振荡回路 。 用UAPC去控制内部移相网络，使振荡器的频率受UAPC电压控制。压控振荡器的组成方框图如图6.30所示。,晶振在电路中用做等效谐振电感。内、外电路结合起来可构成正反馈环路，形成持续的正弦振荡器。可变移相电路在UAPC控制下发生相移，该相移与外接移相网络的移相值恰好相反，使得整个环路的总移相角度为0或360，此移相值对应一定的振荡频率。VCO晶振电路利用可变移相电路
24、来控制晶振频率。UAPC可自动调整可变移相电路的移相角度，从而调整晶振相位，以产生频率准确的色副载波。 VCO压控振荡器产生的基准副载波相位为0即sinst，要使鉴相器正常工作，就需要输入一个比色同步信号平均相位落后90的基准副载波信号。因此，将压控振荡器产生的基准副载波移相90后送入鉴相器。 由VCO晶振电路输出的色副载波，有一路为0色副载波，直接送至U同步检波器，而经90移相后的色副载波送PAL开关，经PAL开关输出逐行倒相的90色副载波送至V同步检波器。另外，还有一路色副载波送至APC鉴相器，作为比较信号。,3PAL开关和PAL识别电路 （1） PAL开关如下图： PAL开关电路的作用是
25、形成逐行倒相的基准副载波。它是两个受信号控制的开关。开关的控制信号是PAL识别电路输出的两个相位相反的7.8kHz方波识别信号。加至PAL开关电路的信号除了两个控制信号外，还有0基准副载波sinst和另一个是180基准副载波-sinst。当这两个基准副载波信号同时加入PAL开关时，该开关在半行频识别信号的控制下，输出逐行倒相的基准副载波信号sinst。这个信号经90移相电路后，就可得到V同步检波器所需要的逐行倒相的基准副载波信号sinst。,（2）PAL识别电路 作用：识别色度副载波是倒相行还是不倒相行。 电路：双稳态电路。双稳态电路有两个输出端。其中，一个输出高电位时；另一个就输出低电位。电
26、路的这种状态是稳定的，只有当外加触发脉冲到来时，它的状态才翻转。可将行逆程脉冲经微分电路微分后作为外加触发脉冲，保征双稳态电路能逐行翻转 。 原理：则采用与色同步信号有确定关系的7.8kHz半行频信号经90相移后叠加上行逆程脉冲后去控制双稳态电路的翻转。,识别信号形成示意图 7.8KHz信号经90度相移放大后，形成P行信号時幅度大，N行信号時幅度小。 7.8KHz信号叠加上微分的行同步信号后形成P行信号時幅度大，N行信号時幅度小的双稳态触发信号。 由于触发端A1串有一个二极管，只有较高触发电平才能使该端触发翻转，输出UA。另一个行逆程脉冲来到时，电平较低只能触发B1，输出UB。,4消色和PAL
27、识别检波电路 消色和PAL识别检波电路是同一个利用模拟乘法器完成的鉴相电路。鉴相器输入的两个信号，一个是延迟45后的色同步信号，其相位为180270逐行摆动；另一个是PAL开关电路送来的90逐行倒相色副载波信号。当接收黑白电视信号或接收的彩色电视信号很弱（无色同步信号或色同步信号很弱）时，鉴相器无信号电压输出，使消色电路动作，关闭色通道。当PAL开关相位错误时，这时送至鉴相器的色副载波与色同步信号比较后，鉴相器输出一个低电平识别信号，使消色电路动作在关闭色通道的同时，强迫双稳态触发电路翻转到正确的状态，使PAL开关恢复正确相位，从而使它输出相位正确的色副载波送往V同步检波器。只有当接收正常的彩
28、色电视信号且PAL开关相位正确时，鉴相器输出高电平，使消色电路停止工作，色度通道和PAL开关都处于正常工作状态。,6.4.2 副载波恢复电路分析,凯歌4C5401-1型彩色电视机的副载波恢复电路是由4.43 MHz压控振荡器（VCO）、APC鉴相器及PAL开关等电路组成的。N801（D7698AP）恢复电路简图见图6.22。 1压控振荡器 由TA7698和其的13, 14, 15脚外接元件及内部元件构成副载波压控振荡器。B811为4.43MHz晶振，R807, C812, C811, R806等构成相移网络，形成振荡正反馈。 2.APC电路在TA7698内部，其16, 18脚外接双时间常数滤波
29、电路。 3.PAL开关、识别及消色电路 这部分电路均在IC内部。TA7698的12脚外接消色识别检波电容C810, 10脚外接色同步浄化（选频）电路L812。,6.5 基色解码矩阵与末级视放电路,6.5.1 基色解码矩阵及末级视放电路 1基色解码矩阵及末级视放电路的作用 基色矩阵作用，即从色差信号与亮度信号中解调出基色信号和高频亮度信号来。 对基色信号与高频亮度信号进行电压放大，以便推动显像管显示彩色图像。 末级视放管的发射极加有黑白平衡调整电位器，用来校正由于彩色显像管三个电子束不平衡所带来的偏色现象。,2基色解码矩阵及末级视放电路的组成 末级视放电路是由红、绿、蓝三个视放电路组成的。末级视
30、放电路与色差解码电路配套的视放电路组成方框图如图6.38所示。,3基色解码矩阵及末级视放电路的工作原理 （1）基色输出矩阵原理：三个色差信号UR-Y，UG-Y, UB-Y分别与亮度信号UY直接相加而获得三个基色信号UR, UG, UB，即 UR=UR-Y+UY UG=UG-Y+UY UB=UB-Y+UY 因色差信号为1.3MHz，而Y信号为6MHz，所以基色矩阵输出为：色差信号和高频1.36MHz的Y信号。由Y信号构成图像的细节成分，三基色形成彩色图像。 实际电路是末级视放管的e极输入-Y，b极输入+色差信号，c极输出负色差信号与负高频亮度信号,以满足显像管阴极要输入负极性信号的要求。,（2）
31、视频放大原理 由于显像管为压控器件，而且输入电压要高，所以视放电路为电压放大电路，而且采用高电压（160V200V）供电。 由于色差信号（B为1.3MHz）从b极输入，构成共e极放大电路，频带较窄；Y信号（频率从1.36MHz）从e极输入，构成共b极放大电路，频带较宽。这正好符合两信号的特点，电路也较简单。,6.5.2基色解码矩阵及视放输出电路分析 凯歌4C5401-1型视放输出电路如图6.40所示。它主要是由V851, V852, V852及部分偏置电路构成的。一般将视放输出级与显像管尾座做在一块印刷电路板上，构成彩色电视机的显像管尾板，又称做视放板。,从N801（D7698AP）的, ,
32、脚输出的色差信号R-Y, G-Y, B-Y送到视放管V851, V852, V852的基极，亮度通道V412输出的亮度信号（-UY）分别经电阻网络送到视放管发射极，从三只视放管集电极输出的信号为经过放大的R, G, B三个基色信号，分别经隔离电阻R862, R863, R864加到显像管上相应的三个阴极，彩色显像管显示出彩色图像。 R856, R857, R858为暗平衡调节电位器，R851, R852分别为绿、蓝亮平衡调节电位器。C850, C851, C852分别为三个视放管基极干扰滤除电容，C863, C864, C865分别为Y信号高频补偿电容。R859, R860, R861为视放管集电极负载电阻，R862, R863, R864为阴极与视放隔离电阻。C860为视放180V电源滤波电容。C859为显像管加速极的电压滤波电容。XP801插接线的1, 2, 3, 4, 5端分别为-Y输入端、接地端、B-Y输入端、G-Y输入端和R-Y输入端。SP602插接线的1端为180V视放电源的输入端，4端为灯丝电压的输入端，3端为接地。SP601端为加速极电压输入端。,本章小结与习题,自学本章小结，记忆其中的基本内容。 做习题：6.1 , 6.2 , 6.4 , 6.5, 7.7, 6.8, 6.9 , 6.10,
