1、数字电视基础与检测 课程报告 1、 通过本课程的学习与实践，你对数字电视的性能指标、使用方法 以及彩电的原理、结构，有了哪些认识？掌握了哪些基本的电子电路分析、检测和维修的实用知识。 1、 性能指标 （ 1） 点距：显示器上二个相邻发光点中心到中心之间的水平距离。 （ 2） 像素：由红绿蓝三个发光体构成图像的最小单位。 （ 3） 隔行扫描和逐行扫描。 （ 4） 视频带宽：一般家用视频器材的频宽约 3MHZ 到 6MHz，最高只能有 480 线的水平解像度。 HDTV 高端电视机的视频带宽应高于 20MHZ。 （ 5） 清晰度 ： 显示器能够显示的最小细节能力。而通常所说的清晰度是指垂直清晰度（
2、从上到下的水平扫描线）。 （ 6） 基本分辨率（固有分辨率或物理分辨率） ： 指像素型显示屏本身固有的实际清晰度指标，和支持分辨率对应。 （ 7） 支持分辨率 ： 指通过视频处理电路采取重新计算或抽行方式，将高于基本分辨率格式的图像降频显示到屏幕上。如屏幕基本分辨率 1024*768，通过图形处理电路，可支持 1600*1200 分辨率图像显示。 （ 8）数字格式标准：采用了数字方式的显示器，从低到高有五档，现在采用的较高三档标准分别是： D3 的 1920 1080i 60/50Hz； D4 的 1280 720p 60/50Hz；最高标准的D5 1920 1080p 50/60Hz。 （
3、9） HDTV（ High-Definition Television）：高画质或高清电视，屏幕比例为 16： 9，水平扫描线为 1080i或 720p或更高，最高解像度为 1920 X 1080。伴音系统为数字环绕声系统。 HDTV有电视与显示器二种，电视带有数字高频头和数字音像解码系统，而显示器为高清晰度电视输入显示器，可不附带数字高频头和数字音像解码系统，但具备能显示高清晰度电视的连接端口，如 VGAYPbPrDVI 等，并能有效显示高清晰度电视图 像于屏幕。 2、使用方法 数字电视的使用方法非常简便，基本操作与普通电视没有太大的区别，可以使用遥控器或电视机上的按键来得到需要的结果。有疑
4、惑的地方也可以查阅说明书。但数字电视还可以接入 USB，从而获得一些来自电脑的图片、音频或视频。 3、 彩电的原理 （ 1） 、三基色原理 三基色原理： （ 1）三基色必须是相互独立的彩色，即其中任何一种基色都不能由其他两种基色混合得到。 （ 2）自然界中的绝大多数彩色，都可以用三基色按照一定比例混合得到。反之，自然界中的彩色都可以分解为三基色。 （ 3）三基色之间 的混合比例决定了混合色的色调和饱和度，而混合色的亮度则等于三基色亮度之和。 利用三基色原理，我们可以对彩色进行分解和混合，极大地简化用电信号来传送彩色的技术问题。我们只需要把传送的色彩分解成三基色，然后再将之变成三种基色电信号分别
5、进行传送。在接收端，用这个三基色电信号分别控制能发红、绿、蓝光的彩色显像管就能混色合成，重现原来的彩色图像。 （ 2）、分辨率与彩电系统大面积着色原理 分辨率是指人眼在观看景物时对细节的分辨率能力。分辨率定义为：眼睛对被观察物体上相邻两点之间能分辨的最小距离所对应的视角的倒 数。 分辨率 1/ 对于正常视力的人，在中等亮度下观看静止图像时，为 1 1.5。 分辨率与亮度有关，但过亮或过暗分辨率都会下降。 此外，人眼对彩色细节的分辨率比黑白细节的分辨率低。对不同彩色的分辨率也各不相同。实验证明，若眼睛对黑白细节的分辨率定义为 100，对黑绿、黑红、黑蓝、红绿、红蓝、绿蓝细节的相对分辨率分别为 9
6、4、 90、 26、 40、 23、 19。 因此，在传送彩色电视节目时，只传送黑白图像细节部分，而不传送彩色细节，这就是彩电系统大面积着色原理的依据。 （ 3）、 分辨率与行频的确定 图像的清晰度 与它的扫描行数有密切关系。一幅图像扫描行数的确定，要根据人眼能分辨垂直方向细节的能力，这种能力一最小视角的倒数来表示。 所谓最小视角是指人眼对观察物体上能够分辨的相邻最近两点所张的视角。根据图形的几何关系，可以写出： d（线宽） /2 D（距离） = /360x60 =3438d/D 在正常条件下，观察静止图像时，最小视角约为 1 1.5。设 Z为一幅光栅的扫描线数， H是屏幕高度，则 d（线宽）
7、 =H（屏高） /Z（线数） 这样 3438d/D=3438H/ZD 或 Z 3438H/ D 取标准视距 D为屏幕高度 H的 4 6倍，并取为 1，则可以算出一幅图像应取的行扫描数为 860 570行之间。 目前，不同制式的电视采用的标准扫描数有 SECAM制的 819行， CCIR（国际无线电咨询委员会）的 625行， NTSC制的 525行，我国实行的是 PAL制 625行。 （ 4）、视觉惰性与场频的确定 根据人眼视觉残留效应，电视换场次数不能低于每秒 48次，即场频 不能小于 48HZ，考虑电源频率一致，我国电视标准规定场频为 50HZ，在电源频率为 60HZ的国家，场频采用 60H
8、Z。 （ 5）电视扫描原理 彩电图像是采用扫描的形式显示在荧光屏上，通过电子枪以一定的频率很快地在屏幕上逐点从左到右，逐行从上向下扫描形成图像。 CRT自会聚显像管不需要会聚调整电路仍有良好的会聚。显像管内的灯丝在脉冲电压作用下升温发亮，并加热阴极发射电子，其中部分电子通过阴极和栅极之间的电场被加速极加速，并被聚焦极（相当于大口径的电子透镜）聚焦成很细的电子束，在阳极高压所形成的强电场作用下以 极高的速度轰击荧光屏上的荧光粉。彩管中有三个阴极发射电子束，分别受红、绿、蓝三个基色信号控制，并分别轰击与三荧光基色信号电压相应的三基色粉条，产生红、绿、蓝三种基色光。根据空间混色原理，在荧光屏上数十万
9、个象素点上以一定规律扫描，形成整幅彩色图片。 （ 6）、 兼容制彩色电视机编码原理 （ 1）彩色电视机必须用与黑白电视机相同的调制方法和基本参数，如图像、伴音的调制方式，扫描频率和方式，信号的带宽等等。 （ 2）彩电各摄像管得到的三个基色电信号需要转换成一个亮度信号和一个色度信号。 上述两个信号再 加上同步、消隐信号等信号合成为彩色全电视信号 FBAS。（频带宽度要在 6MHZ范围内，色度信号相互干扰尽量要小等等） 4、彩电的结构 彩电是一个很好的复杂电路系统平台，它包含电类专业学过的所有电路形式：有线、无线电路，高频、低频、脉冲电路，编码、解码电路，高压、低压电路等等。 其中模拟电路包括：放
10、大、衰减、耦合、退耦、升压、降压、带通、吸收、混频、检波、整流、振荡、隔离、调制、解调、合成、分离、扫描、 CRT显示等等功能电路； 数字电路包括遥控器电路中的 MCU、数字编码、红外收发、键盘 扫描、 LED 数码管显示等等功能电路。 功能模块包括：电源电路、高频调谐（公共通道）、伴音电路、行、场扫描电路、色处理电路、亮度控制电路、显像管外围电路、遥控电路等等。 彩电中使用的元器件有各种类型的电阻 R、电感 L、电容 C、二极管 D、晶体管 V、集成电路 IC，晶体振荡器、声表面波滤波器、延迟线、扬声器、显像管、变压器、红外发射接收对管、数码管、微处理器等等。 5、 基本的电子电路分析、检测
11、和维修的实用知识 在这些方面 ，我掌握了常用元器件诸如电阻、电容等 知识， 了解了他们的性能、作用及检测方法，形成了 一定的对 彩色遥控电视机结构全图 的看图读图能力， 了解 了 整个电视机的信号走向，从而形成了对彩电电路的一个较为系统的认识。在检修时，能够针对出现的故障快速检测相应的电路，发现问题所在。具体的分析知识可见对于问题 3的回答。 而至于维修，由于并未教授，故未掌握其方法。 一、检测的基础条件 1、测试工具、仪器仪表： 常用的工具有万用表、示波器、扫频仪、信号发生器等。我们的实验中使用 500型模拟万用表。 2、基础知识： 进行电子系统的检测维修，必须熟悉电路系统的相关基 础知识，
12、了解各种类型元器件的性能、作用及检测方法，了解电路系统的结构及工作原理，有的放矢地进行检测、分析、判断、检修。 3、实践方法： 具备电路系统检修的基本常识，熟悉电路系统检测的基本方法，需要有一定的实践操作经验和技术。在检修和故障排除中，养成看、拍、闻、听、摸、测兼备的检修基本习惯，学习理性分析思考、准确判断的技能。 1.熟悉常用元器件符号图（ P39），熟悉各种各样对应的元器件实物（参见电路板）。 2. 熟悉彩色遥控电视机结构全图， 3. 学习测量仪器（万用表）的使用方法。 4. 了解元器件的好坏的判断。电阻开路、电容短路、电感开路，二极管极性，晶体管类型及好坏判断，集成电路型号性能检测。 2
13、、 请简单说明 PAL 制彩电的特点以及彩电编码和解码电路的结构及工作原理，简述视频制作的基本过程。 1、 PAL制彩电的特点 PAL 制是是逐行倒相正交平衡调幅制的缩写，简称相位逐行正交。 它对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起 到互相补偿作用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此， PAL制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好。 2、 彩电编码和解码电路的结构及工作原理 将三基色电信号 ER、 EG、 EB 编制成彩色全电视信号 FBAS的
14、过程称为编码过程。 （ 1） ER、 EG、 EB三基色信号通过编码矩阵电路变换成亮度信号 EY 和色差信号 ER-Y，EB-Y； （ 2）将 EY 放大，与行、场同步和消隐信号 ES 混合，延时 0.6us，送信号混合电路； （ 3）将色差信号 ER-Y,EB-Y 进行幅度和频率压缩，得到红色差信号 V 和兰色差信号 U； (4） V 与 +K 脉冲混合，再与副载波 coswst 平衡调制，得到红色度信号分量 Fv和色同步信号分量 Fbv； K脉冲的宽度与色同步信号宽度相同，幅度仅为行同步幅度B的一半。色差信号 U和 K脉冲信号混合，与副载波 sinwst平衡调制，得到兰色度信号分量 Fu和
15、色同步信号分量 Fbu。 上述信号混合后得到色度信号 F=Fu Fv 和色同步信号 Fb=1/2Bsin(wst 135) coswst 副载波的获得需用 90 度移相器， 180 度倒相器，由周期为 2TH 的逐行倒相器的半行频方波信号 P脉冲控制 PAL开关电路获得。 （ 5）亮度信号 EY，色度信号 F，色同步信号 Fb，行场同步和行场消隐信号 ES共同在混合电路中混合得到彩色全电视信号 FBAS 输出。 3、视频制作的基本过程 此处以 Premiere 6.0 为例介绍视频制作的基本过程。 （ 1）规划准备：准备好节目素材，安排好各片段的编辑顺序、持续时间、转换效果、特效和运动处理、相
16、互间的叠加处理等 。 （ 2）创建一个新节目：可以新建，也可以调用节 目设置模板。 （ 3）创建字幕：制作一幅字幕（命名为 Title.ptl）并保存备用。 （ 4）输入原始片段 ，及准备好的 节目素材。 （ 5）检查和剪辑片段：打开并播放片段内容， 设置各片段的入点和出点。 （ 6） 编辑片段：设置 好 所需要的片段速度 ，按时间线调好顺序，并在片段连接处加入诸如 Cross Dissolve 等 转换效果 ；并根据需要加入一些 特效、叠化和运动。 （ 7）配音：将音频文件放入 Audio 1 并与视频节目同宽。 （ 8）保存节目 （ 9）预演节目 （ 10）生成节目（ .avi 文件） 3
17、、 举例说明你在彩电检修实践中印象最 深的一次故障排除检测过程，具体说明该故障的现象，你分析电路故障的思路，具体检测方法以及最终的故障原因。 我 印象最深的一次故障排除检测过程是实验七的行、场扫描和色处理电路故障分析、检测。当时我们打开电视机，发现电视机一片黑色，就判断为无图像，无伴音，无光栅的三无现象，为行扫描电路故障。 于是我测了一下 V436 的基极 B，为 -0.5mV，应为干扰所致，故应当属真三无。于是我测得 R430A 两端电压分别为 7.01V 和 7.04V,，这说明 R430A 完全没有问题，于是我又测了 C430 两端电压，分别为 0和 7.01V，这样一 来说明 C430
18、也没问题，但这样的话，按照推理，后面的电路应当也没问题，这样 R430A 和 C430才会都如此正常，可怎么会真三无呢？为了保险起见，我们又测了 V432，发现其 B、 E皆为 0， C为 9.39V，而B极正常电压应当为 2.2V左右，这说明 B极有问题。于是我们测了 R435两端电压，均为 9.39V左右，也正常。接下来，我们测了 VD431、 C435A、 VD435，甚至书上未提到的 R432、 R433等，均显示正常，这另我们非常奇怪，为什么其他都正常，唯独 V432 的基极 B 有问题，而系统是无法输入 VD432的，这 说明 它 没有问题。难道我们这台电视机竟是书上所说的由于芯片
19、关系，假三无也会出现负压情况，还是 -0.5mV 也算负压。 因此 我们只好把它当做假三无的情况。 于是我们又关闭了电视机，用万用表测电阻， 测得 L436 为 70 欧姆， R436 为 140欧姆， L832 为 100 欧姆，这样看来它们也很正常 ，那岂不是没有任何问题，这令我们非常郁闷。于是我又打开了电视机，再看看是不是 V432 的问题，结果居然电视机不再黑屏，而是出现了缺色现象。我立刻想到是不是前面开电视机的同学只按了电源键，而并没有按频道键或音量键，一问果然。我们恍然大悟，怪不得测 了半天没问题，竟然是这么一个小失误。令我们足足费了半个多小时。接下来我们一帆风顺，分别完成了 缺色
20、故障与水平亮线故障，并且遇到了最后一个真正的三无故障，这次我们最后测得 R435 一端为 13.78V，另一端为 0， 是 R435 开路的问题，完成了三个故障的检测。 4、 总结：用万用表测量交流、直流工作电压、电阻、 电容、电感 、 二极管、晶体管的基本方法。 由于我们使用的是 VC890D 型数字式万用表 ，故在此总结该万用表的使用方法。 1、 测交流工作电压 将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入 V/插孔；将功能开关旋置于 V 量程范围内 ，并将测试 黑 表笔 接地 ， 红表笔接入待测原件需要测量的一端，这时显示器上就显示出测量值，即该端的电压。 要注意的是应当事先预估所测端电压的大
21、小再选择量程，若无法预估，则应当先调为较大的量程，若显示较小，则将量程改小直至合适。 2、 测直流工作电压 将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入 V/插孔；将功能开关旋置于 V量程范围内， 之后的方法与测交流工作电压相同，差别是 红表笔所接端的极性同时显示于显示器上。 3、 测电阻 先关掉电视机，然后 将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入 V/插孔；将功能开关旋置于量程范围内，并将测试表笔 连接到待测电阻上，显示器上显示出被测电阻值。量程的选择方法与之前直流电压选择方法类似。 4、 测电容 将黑表笔插入 mA 插孔，红表笔插入 COM 插孔；将功能开关旋置于 F 量程范围内，将待测电容插入
22、电容专用测试插孔中或用表笔对应接入（注意红表笔极性为“ +”极），待显示器稳定后显示出被测电容值。 5、 测电感 这里指测电感的电阻。测量方法与测电阻相同，不同的是电感一般较小，但测电感是阻值一开始很大，之后会逐渐减小至稳定，这是由于感抗的缘故，所以应当选择适当偏小的量程，待显示器稳定后读出其阻值。 6、 测二极管 将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入 V/插孔 (红表笔极性为“ +” )；将功能开关旋置于 档，并将测试表笔连接到待测二极管，显示器上的读数为该二极管正向压降的近似值；反向连接时显示器应显示 1。否则，该二极管已损坏。 或者使用欧姆档测量。一般选用 Rx200 档测量。测量其正
23、向电阻时，黑表笔接正极，红表笔接负极，测得一般为几百至几千欧。然后反接，此时应当溢出 1，则二极管正常。若正反电阻都很小则已短路，都极大则为开路；若反向电阻很小也已特性不良。 7、 测晶体管 将 功能开关旋置于 hFE 量程档，确定三极管是 NPN 型还是 PNP 型，将基极、发射极和集电极分别插入面板上相应的插孔。显示器上显示出该三极管 hFE 的近似值 。 如果在知道了晶体管的管脚排列 ，要判断晶体管的类型：将万用电表打到测电阻R 1k 档，并将黑表笔接晶体管基极、红表笔分别接另外脚时都导通，则说明该三极管的基极为型材料，三极管即为型；反之如果红表笔接晶体管的基极、黑表笔分别接晶体管另外两
24、脚时导通，则说明该三极管基极为型材料，三极管即为型。 如果不知道晶体管的管脚排列，具体方法是将 万用表调至电阻挡的 R 1k 挡，先用红表笔接在三极管的任一只管脚上，用黑表笔去碰触三极管的另两只管脚，如果万用表显示两次全通，则红表笔所接的管脚就是三极管的基极，而且此晶体管为 PNP 型的。如果一次没找到，则将红表笔换接到三极管的另一个管脚上，再重复测量另外两脚；如果还没找到，则红表笔再换到第三个管脚上进行重复测试，直至找到为止。如果按照这个方法找不到基极，则改用黑表笔放在三极管的任一个管脚上，用红表笔去测量另外两脚，看是否全通，若全通了则此时黑笔所接即为基极，且是 NPN 型晶体管。 5、 对
25、数字电视的最新功能有何认 识？畅想数字电视的未来发展趋势。 数字电视除了与普通电视一样可以收看电视之外，其节目量大大增加了，更重要的是，它突破了单纯的类似于有线电视或含有接收天线的电视机，支持网络接入，由此可以获得海量的节目与影片的享受，而其日渐提高的清晰度，足以令用户有身临其境之感。 不仅如此，即便用户无法获得网络接入，也可借由电视机本身所带有的 USB接口接入诸如 U 盘、 MP3播放器、读卡器 、 数码相机 等数字设备 ，并运用 Uplayer 进行如同电脑文件管理般的便捷操作，对于音视频文件，也可以暂停或快进、快退，毫无广告的打扰。 此外，数 字电视也支持游戏手柄等的接入，凭借其大屏幕
26、及高清晰度，用户可以获得极致的畅快游戏体验。 而且，一些数字电视已经大大提高其遥控技术，甚至可以用无线鼠标进行操作。更有一些还支持语言操控，极大地方便了人机交互。 可以想象，在未来，数字电视必然是朝向高逼真度、云资源及极致的人机交互的结合体验方向发展。 高逼真度，方向有高清晰 度 或者裸眼 3D 及 50寸以上大屏视觉享受，使用户在家中即可享受如同影院的体验；云资源，不仅仅是支持简单的网络接入，而是云共享， 及 为无限的网络资源共享 ，在这里，用户可以找到所需要的最好的资源。而极致的 人机交互体验，则是类似电脑操作方法的植入运用，令用户享受电脑的方便操作与电视的视觉体验。除此之外，也不仅仅是语
27、音操控，更将运用动作捕捉技术，使用户的一举一动实时传输到电视中，这样一来，用户可通过动作发出指令。玩游戏也可获得 极致的体验。 6、 对于本课程的教学实践，你有什么心得体会？有什么好的建议和要求？ 心得体会 对于本课程的教学实践，我最大的心得体会及是 分析思考能力的培养，而激起这种兴趣 的则是实验的考查。在理论课上讲电路图的时候，我还不能很好地跟上老师的节奏，也无法真正理解电路图， 看电路图觉得非常吃力，一 眼看去如此复杂繁多的原件及线路令我顿失勇气， 但在实验之后，通过对故障的分析与思考， 我 很快便理解和掌握了电路图的相应部分，由此可见动手实践对于理论理解的极大促进作用。 而对于一些电子元
28、器件的了解，尽管我不是电学专业。但想必对于我以后专业也大有裨益，要论控制是离不开这些元器件的。 另外，我以前一直不知道电视的结构，仅仅知道电视依靠电子束的扫描，但现在我 了解到，电视是集成了无数的电路知识，是复杂元器件组合的结果，知道了原来制定标准也可以成为一件极其困难的事。电视远远没有我想象的简单，我国的电视也存在许多落 后于其他国家和需要改进的地方。 无论自己的认识是怎么样的，都应当不断地提高。 建议和要求 对于数字电视基础与检测这门课， 首先谈谈我比较感兴趣的实验部分。 我觉得中间关于Pr 部分的实验可以替换掉，因为我觉得关联度并不是很大，知识体系也会出现断层 ，而且一般的软件完全可以自学 。相应地，可以替换为更多的对于电路检测的实验 ，如有可能，可以考虑下电路的维修实验。还有就是每次检测只能测试 3个故障，而且并不是很复杂，可以考虑适当提高难度与数量。 对于理论教学，我觉得有些部分诸如各种信号的调制和编码对于非电学类的学生要求过高了， 感觉并不能很好的理解，只能有一个对于其工作方式的基本了解；相应的，一些电子元件的知识却可以融会贯通地运用在各种不同的专业之中，这是大有裨益的。当然，这样的话，可能会有悖本门课程的初衷，所以以上只是从我个人出发的观点。 但 无论如何， 这门课程的宗旨应该是注重理论与实践的结合 ，所以多数的理论能够都有实践来加强，那便是最好的。
