彩色电视机原理与技术

1、幻灯片1彩色电视机原理与技术主讲:张 锷二00七年十一月十六日幻灯片2第七章 图像中放与伴音电路 第一节 中放电路的作用与性能要求中放电路的作用是： 1.放大 将中频电视信号放大。 2.检波 从中频电视信号中检出视频全电视信号。 3.差频 图像伴音中频差频产生6.5 MHz第二伴音中频信号。 幻灯片3性能方面的要求是： 1.增益高 要达到60 dB以上。 2. AGC控制范围宽 要达到40 dB以上，即输入信号变化100倍，输出视频幅度可保持不变。 3.幅频特性 也和黑白电视机相似，如图所示。图像中频38 MHz、色度中频33.57MHz分别位于曲线两边的中点即 6 dB处，有三个吸收点：31

2、.5 MHz（第一伴音载频）、30 MHz（本频道本振频率与高一频道图像载频的差频）、39.5 MHz（本频道本振频率与低一频道伴音载频的差频）。 幻灯片4 4.抑制伴音信号 控制第一伴音信号的放大量在图像中频放大幅度的35，以避免伴音干扰图像；在31.5 MHz处有100 KHz的平台，以保证伴音质量。 5.稳定性好 设置ANC电路，以消除外界干扰。 幻灯片5第二节 中放电路的组成与原理一、 TA7680AP的功能 TA7680AP的内电路功能框图如下图所示。它有三级中放电路，设置了功能较先进的同步检波电路与保持电路稳定的AGC, ANC, AFT电路。小信号伴音电路有三级：第二伴音中放、F

3、M检波（鉴频）、音频放大等电路。TA7680AP有24只管脚，管脚的功能见图。 幻灯片6幻灯片7二、中放电路 它是长虹C2588A以TA7680AP组成的中放电路，它包含预中放、声表面波滤波器及TA76880AP内的中频放大、同步检波、预视放、AGC、ANC、AFF等电路。无论是集成电路或分立元件组成的中放电路，均采取类似的模式组成中放电路。 幻灯片8幻灯片91.预中放 由高频调谐器输出的中频信号经C161耦合到预中放管VT161放大，增益约20 dB，以补偿Z101声表面波滤波器的插入损耗，L162为高频扼流圈，它与VT161的分布电容组成谐振电路，以提高中放的增益。2声表面波滤波器 目前生

4、产了一种声表面波滤波器，可取代几个吸收回路与调谐回路，一次就可形成所需的中放曲线，如下图所示，因而得到广泛的应用。 分立元件组成的中放电路，由输入端的三个吸收回路与三个中放LC调谐电路组成，要逐个细心调节，才能形成符合要求的中放曲线，安装与调试都很繁杂。 声表面波滤波器的英文简写为：SAWF，其外部结构与电路符号如图所示。 声表面波滤波器的内部结构如下图所示。 幻灯片10它是在具有压电效应的基片上，在输入端和输出端镀上两组互相交错的金属薄膜梳状电极，一组作输入，一组作输出。 如此类推，在最末的一个梳齿输出的振幅就较大。 由于振动频率远高于声波，称为超声波。这个超声波主要是沿着基片的表面传播，故

5、称为声表面波。 声表面波滤波器具有选频特性，即对某个频率信号的振幅大，但对其他频率则振幅小。选频特性决定于梳状电极的形状、间距和数目。 以该图所示的梳状电极为例，两齿的距离恰好等于某一频率f的半波长d/2,由于信号源加在第一个梳齿与第二个梳齿的电压相位相反， 设第二个梳齿的信号比第一个延迟了1800，而第二个梳齿的信号传到第三个梳齿时又经过了半波长的路程，相应又延迟了1800， 因此第一个梳齿信号传到第三个梳齿时，相位差总共是3600，即与信号源直接加在第三个梳齿的电压同相。同相叠加，振幅即增大。 当输入端电极加入交变电压时，梳状电极之间的电场交替变化，使电极之间具有压电效应的基片表面产生同频

6、率的机械振动。 幻灯片11当声表面波沿基片表面传播到输出端时，由于输出端电极的压电效应，在输出梳状电极间就产生相同特性的电压，又将机械波还原为电信号。但由于声表面波滤波器的选频特性，输出的电信号已符合中频曲线的要 求了，向其他方向传播的声表面波则被吸音材料所吸收。声表面波滤波器具有体积小、重量轻、相移小、无需调试、一致性高等优点，已在电视中得到广泛使用。但插入损耗较大，一般可达20 dB以上，使用时要加上激励级。 图 (a)所示是一种均匀型梳状电极的声表面波滤波器的频率特性，所谓均匀型是指齿宽a与齿距b相等，如图 (b）所示。因此只要精心设计好输入、输出的梳状电极的形状、间距、数目，就可获得理

7、想的中放曲线。 幻灯片12由于声表面波滤波器的输入、输出端都具容性，所以都配上电感（图中的L162, L102)组成谐振电路，以实现阻抗匹配，但都并接上电阻（图中的R163、R101）以降低谐振回路的Q 值，减少回波。此外，在应用时必须接地良好。幻灯片133中放电路 4同步检波 TA7680AP设有三级差分放大电路，总增益可达50 dB，每级都受AGC控制。中频电视信号由7脚与8脚输入，无外接元件调节，接于6、9脚的C102对图像中放直流闭环，交流开环，可提高图像中放工作点的稳定性，也不降低电路的增益。 在收音机的课程中已介绍过，用二极管组成的包络检波电路，可检出调幅信号中原来的调制信号，但效

8、率低，小于50%，产生的高次谐波易使电路自激，而且要求输入信号的幅度较大，峰峰值在1V以上。 幻灯片14集成电路多采用同步检波电路。电路由同步检波、限幅放大、低通滤波三部分电路组成，如下图所示。 限幅放大器将输人的中频调幅信号放大并限幅，变为38 MHz脉冲信号，作为开关信号送入同步检波器；与直接送入的中频信号在同步检波器里进行检波，经低通滤波器滤波，输出视频全电视信号。 幻灯片15同步检波器的组成与原理如下图所示： 它是一对双差分电路，由VT1、VT2、VT5与VT3、VT4、VT6组成，这对差分电路的特性是相同的，故电路也叫平衡型双差分检波电路。从限幅放大器输出的两路相位相反的开关信号分别

9、加到VT1、VT4和VT2、VT3的基极， 在下一个半周t2一t3期间，开关信号和中频电视信号都反了相，VTl、VT4截止而VT2、VT3导通。负半周的中频电视信号由VT5倒相放大，经过VT2从6脚输出；正半周的中频电视信号由VT6倒相放大，经过VT3从7脚输出。 在t1一t2 期间，VT1、VT4在开关信号正峰的作用下而饱和导通，VT2、VT3在负峰作用下截止。这时加在VT5基极的正半周中频电视信号，经VT5倒相放大，通过VT1由7脚输出；加在VT6的负半周中频电视信号，经VT6倒相放大，通过VT4由6脚输出。 经设置在内电路的低通滤波器进行中频滤波，在7脚就检出正极性视频信号，6脚检出负极

10、性电视信号。从7, 6脚输出的视频信号Uo=UAUB ,得到一个正极性视频信号（同步头向下）。 幻灯片16TA7680AP的双差分同步电路设在集成电路内部，17、18脚的外接LC回路谐振于38 MHz,可提高限幅放大回路的增益。 同步检波器的主要优点有：线性良好，小信号时也能保持良好的线性；有放大作用，增益约20 dB;有效地抑制了中频载波。 同步检波器也可差频出6.5 MHz第二伴音信号。幻灯片175. 预视放与噪声抑制电路、(ANC) 由同步检波器输出的正极性电视信号，在集成电路内经一级射极跟随器放大，从15脚输出幅度的峰峰值约为2.5 V的正极性电视信号。电视信号如受到外界大幅度窄脉冲信

11、号干扰，不但使屏幕画面出现噪波，而且会破坏同步，以致影响中放AGC的工作，故电视机设有噪声抑制电路(ANC)，也称抗干扰电路。 幻灯片18TA7680AP设有黑、白噪声抑制电路。黑噪声是指电平超过消隐电平的干扰脉冲，在屏幕显示的是超黑色；白噪声是指超过白电平的干扰，在屏幕显示的是刺眼的超白色。 上图表示的是在一个斜线信号中出现一个黑噪波与一个白噪波（虚线所示），纵坐标标出噪声抑制电平。当15脚的黑电平低于1.6 V时开始抑制，并钳位于3.3 V，当15脚的白噪声电平高于6.2V时开始抑制，并钳位于4.1 V。这样就将黑噪声与白噪声干扰限制在一定的电平上，减少对电视机画面的影响。 幻灯片196A

12、GC电路 （1) AGC电路的作用与性能要求 由于各个电视台的发射功率有强有弱，距离有近有远，因而同一地点接收不同电视台的信号时，其输入信号的强弱往往差异很大。电视机通道的放大能力是以能接收弱信号的标准来设计的，接收强信号时，将导致中放末级进入非线区，使同步头受到压缩，甚至被截去，导致图像不稳定；随着中频图像信号的增大，伴音信号也增大，因此经过视频检波器差频后的第二伴音中频信号中，不但有调频成分，也有调幅成分，使伴音信号产生蜂音。自动增益控制AGC电路能够自动调节中放级和高放级的增益，当接收的高频电视信号有强弱变化时，使检波后输出的视频信号电压保持在一定电平上（峰峰值1.2 V)，图像的对比度

13、及同步稳定。 AGC电路的性能要求： 控制范围宽 当输出视频信号电平在规定的范围内变化时，其输入信号电平允许变化的大小，称为AGC电路的控制范围。部颁标准规定，黑白电视机AGC的作用范围为：当相应输出电平变化为土1.5 dB，即变化30%时，甲级机输入电平变化不小于60 dB，即1000倍，乙级机不小于40 dB，即100倍。 性能稳定受温度及外界的干扰影响要小，当AGC电路进行增益控制时，对通道的频率特性影响应小。 控制速度适中AGC的控制速度是指当输人电平变化时，能否迅速地控制被控级，使其增益作相应变化的能力。如控制速度过慢，不能及时反映输入信号强弱变化，AGC将失去控制作用。如控制速度过

14、快，场同步信号不能完全滤除，AGC电压将随场同步电压而变，使场同步不稳。AGC控制速度很大程度决定于AGC电路的滤波电路RC时间常数值。幻灯片206AGC电路 （1) AGC电路的作用与性能要求 （2) AGC电路的组成与基本原理 AGC电路由AGC检波、AGC放大和延迟AGC放大级组成，其框图如图所示。幻灯片21AGC电路的有正向与负向两种控制方式：AGC放大电路输出正电压，使被控级的增益降低的称为正向AGC；AGC放大电路输出负向电压，使被控级的增益降低的称为负向AGC。目前生产的彩色电视机，中放级与高放级多采用负向AGC控制。 控制顺序是：先控制中放末级增益，然后第二级、第一级。如果输入

15、信号很强，达到200 mV以上，再降低中放级增益将使它工作于非线性区，此时高放AGC起控。AGC电路的作用原理：当输入的中频电视信号达到一定幅度（一般定为50 mV）时，AGC电路开始对视频信号中幅度最大的同步头取样检波，变成直流电压，然后将这电压放大，回输到中放级与高放级，以控制中放级和高放级的增益，这直流电压与输人的视频信号幅度成正比，使增益随输入信号的增大而减小。控制高放级AGC电路称为高放AGC（RFAGC）或延迟式AGC。如果先控制高放级，第一级的信号被衰减过多，就会降低整个通道的信噪比，使画面出现雪花点。幻灯片22（3）TA7680AP的AGC电路 TA7680AP的AGC电路由中

16、放AGC与高放AGC放大电路组成，见图。 幻灯片237.自动频率调谐AFT 自动频率调谐(AFT)也称自动频率控制(AFC), AFT电路的作用是能自动校正高频调谐器本振级的频率偏移，当调谐器中本机振荡频率或电视台发射频率发生漂移时，调谐器输出的中频信号会偏离38 MHz,此时AFT电路就输出一反馈电压到微处理器NQA01，改变NQA01输出的调谐电压UT，使本振频率恢复到正确值，从而保证图像和彩色稳定，但只能在频率偏移较小范围内校正。AFT电压是由中放级产生的，TA7680APD的AFT电路组成框图如下图所示： 当本振频率偏高，其输出的中频高于38 MHz,此时输入鉴相器的两中频信号相位差小

17、于900，鉴相器输出负电压，13脚的电压低于6.5 V,本振频率将下降，从而使本振频率的偏移得到自动校正，其鉴频特性曲线如图所示，是一条S形曲线。 它包含中频限幅放大、移相网络、鉴相器及低通滤波器几部分。 移相网络是采用双调谐移相电路，接于17、18脚的L151是双调谐电路的初级回路，接于19, 16脚的L152是次级回路，由电容C175, C176耦合。限幅放大与L151组成的调谐电路也是同步检波器的组成部分； 鉴相器（AFT检波）是双差分电路，它需输入两个信号，一个是经限幅放大的中频等幅信号，另一路是经移相网络移相的同一中频等幅信号。两信号在鉴相器中进行比较。 当高频调谐器本振频率准确，输

18、出的中频信号为38 MHz时，输入鉴相器的两信号相位差为900，此时鉴相器输出的电压平均值为零，不改变原来13脚的静态电压（6.5 V），调谐器的本振频率不变； 当本振频率偏低，其输出的中频低于38 MHz，此时输入鉴相器的两中频信号相位差大于900，鉴相器输出正电压，13脚输出高于6.5 V电压，使本振的变容二极管反向偏压增大，本振频率将上升； 幻灯片24当本振频率偏高，其输出的中频高于38 MHz,此时输入鉴相器的两中频信号相位差小于900，鉴相器输出负电压，13脚的电压低于6.5 V,本振频率将下降，从而使本振频率的偏移得到自动校正，其鉴频特性曲线如图所示，是一条S形曲线。 幻灯片25第

19、三节 小信号伴音处理电路 伴音电路由小信号处理部分与音频功率放大两部分组成。小信号处理部分含第二伴音中频放大、限幅放大与鉴频；音频放大含电压放大（低放）与功率放大，如图所示。 具体的TA7680AP小信号伴音处理电路为：幻灯片26一、伴音中频放大 幻灯片27二、伴音鉴频电路 TA7680AP的伴音鉴频电路采用移相式鉴频电路，即先由移相电路将调频信号的频率变化转变为相位变化，再利用双差分电路的鉴频特性将相位变化转变为幅度变化，此幅度的变化就代表了原来调制的音频信号。电路的组成框图如图 (a)所示。 幻灯片28同步鉴频器由双差分电路组成；移相电路由接于22、24脚的L651、C617、R603与内

20、置的C1组成，调节L651，使之谐振于6.5 MHz。 其原理类似AFT鉴相器，鉴频器需输入两路信号：一路是由限幅中放输入伴音中频信号，另一路是经移相电路后输入的伴音中频信号。 如图 (b)所示，这就是原来的音频信号。R603用于增大鉴频器的线性范围。当由限幅中放输入的信号为6.5 MHz时，移相电路的相移为900；当输入调频信号即（6.5f）MHz时，移相电路的相移为（900f），即将调频信号转变为相位的变化，经双差分电路，即可转变为幅度的变化，即输出电压的变化，其变化为一条S形曲线。 当有6.5 MHz信号输入，鉴频器正常工作，22脚的电压为5.9 V，如测出不是此电压可调节L651，如调

21、节L651不起作用则鉴频电路出现故障。 幻灯片29幻灯片30第四节 音频功率放大电路 l 、TV/AV切换电路NQV03（TA8628 N )是专用的TV/AV切换电路，电路的组成如图所示 。幻灯片31TA8776N（NQG07）是伴音处理专用集成电路，具有音量、低音、高音、平衡、环绕立体声信号与重低音信号的处理与控制等功能，通过微处理器NQA01的I2C总线发出各种控制指令， NQA01的51脚的串行数据线（SDA)经 RA21、RG30与NQG07的28脚相连；它的52脚的串行时钟线（SCL)经RA20, RG29与NQG07的29脚相连。 第四节 音频功率放大电路 长虹C2588A的音频

22、处理电路包含伴音处理电路NQG07、伴音功放电路NQS1、低通有源滤波器NQS12,重低音功放电路NQ61等组成，如下图所示。 l 、TV/AV切换电路二、音频处理电路与功放电路 1伴音处理电路 (1)主声道功放电路 2.伴音功放电路 幻灯片32本章小结 1.中频放大包含图像中频放大、视频检波、预频放和AGC、AFT、ANC这几部分电路。 2.中频放大电路主要是放大图像中频信号，其增益要求在60 dB以上，控制伴音中频31.5MHz的放大量，要求小于图像幅值的5%。 3.图像中放的幅频曲线的特点：图像中频38 MHz与色度中频33.57 MHz分别位于曲线两斜边的中点，带宽4-5MHz，有三个吸收点：31.5 MHz, 30 MHz和39.5 MHz。 幻灯片334.声表面波滤波器SAWF是具有压电效应的陶瓷器件，用于电视图像中放的