基于D7698AP模拟彩色电视机解码器设计

1、课程设计说明书 第 I 页基于 D7698AP 模拟彩色电视机解码器设计摘 要电视机是用电的方法即时传送活动的视觉图像。同电影相似，电视利用人眼的视觉残留效应显现一帧帧渐变的静止图像，形成视觉上的活动图像。电视系统的发送端把景物的各个微细部分按亮度和色度转换为电信号后，顺序传送。在接收端按相应的几何位置显现各微细部分的亮度和色度来重现整幅原始图像。本设计中，主要对彩色电视机的解码器进行设计以及工作原理。并述彩色全电视整机的组成和工作原理以及彩色电视机编码器与解码器的组成及信号流程。关键字：数字滤波，解码器,同步检波课程设计说明书 第 II 页目 录1 绪论.11.1 要求及主要内容.11.2

2、系统的组成框图 .12 彩色电视机的工作原理.13 DP7698AP 介绍.24 彩色电视机解码器的组成及框图 .54.1 亮度通道.54.2 色度通道.64.3 恢复波电路.7 4.4 解码矩阵电路.75 同步检波电路.8总 结.10致 谢.11参考文献.12课程设计说明书 第 1 页1 绪论1.1要求及主要内容 全面理解模拟彩色电视机的编码与解码工作原理。 详细分析梳状滤波器，同步检波器工作原理。 全面阐述 D7698AP 集成芯片电路功能。利用 D7698AP 集成芯片组成视频解码电路。 1.2 系统的组成框图图 1 电视机框图2 彩色电视机的工作原理彩色电视机采用超外差内载波式接收技术

3、。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。 内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。 课程设计说明书 第 2 页彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。（1）大致分以下几大部分：电源、高频头、中放（包括 AGC）、预视放、解码、视放、同步分离、行场扫描、高压产生、显象管、伴音。 （2）各部分的作用：电源供各级电压。高频头把高频信号转换为中频信号。中放把中频信号放大供预放使用。预放把中频信号分为 1 图象信

4、号，供视放使用；2 同步信号，共同分离使用；3 音频信号，供伴音使用；4AGC 信号，供 AGC 使用。解码的作用是从复合信号中取出色度信号，解出 U、V 信号，然后矩阵得到 B 信号，最后把 RGB 送到视放。视放是把图象信号放大后推动显象管。同步分离分离出行场同步信号，控制各自的行场震荡。行场扫描的作用是推动偏转线圈。高压包用来产生高压。显象管用来显像。伴音电路来放大声音。3 D7698AP 介绍D7698APP 是电视视频、色度和行场扫描信号处理电路，为 42 脚双列直插式塑料封装，系仿日本东芝公司的 D7698APP 生产的，可与 D7698APP直接互换。D7698AP 的解码电路可

5、组成 PAL 制或 NTSC 制解码系统，若与SECAM 制解码电路及开关电路组合，可简单地实现 PAL/NTSC 制/SECAM 制多种制式的解码系统。按功能划分，该集成电路由视频信号处理、色处理、同步分离和扫描三大部分电路组成。 1 脚对比度放大器的射极输出端。2 脚电源 VCC+12V 端。视频放大、色度放大、同步分离、场扫描电路均用此端电源。 3 脚黑电平箝位输入端。接到视频延迟线的交流耦合端。4 脚亮度控制端。可以控制-Y 输出的直流电平（亮度）。 5 脚色度信号输入端。与色度滤波线圈相接。6 脚ACC 滤波器。 7 脚色饱和度控制端（消色输出）。课程设计说明书 第 3 页8 脚色度

6、信号输出端，用色同步门脉冲除去信号中的色同步脉冲，再经色饱和度控制和对比度色度同调控制后，输出色度信号。 9 脚色相控制端。用此来控制色同步脉冲的相位。 10 脚色同步脉冲净化端，接净化色同步的滤波器。 11 脚接地端之一。为视频放大和色解码的地线。12 脚消色识别滤波端。应接滤波电容。在接收黑白信号时，此端电压为 8V。当接收彩色信号后，电压升高。 13 脚晶振驱动端。 14 脚450 移相输入。 15 脚00 输入。第 13 脚与第 15 脚端间接晶振器。第 15 脚与第 14 脚端接 450 移相电路。从而构成色副载波振荡器。 16 脚、18 脚 APC 滤波端，在外围电路中接上滤波电路

7、，可以抑制 IC 内APC 相移的产生。 17 脚直接输入端。由第 8 脚输出的色度信号经电平衰减后再作为输入信号（输入电平为 0.25VP-P）。PAL 制时，与延迟信号合起来使用因为把 PAL矩阵做在 IC 内部，就可以抑制延迟信号与直接信号之间的干扰。NTSC 制时，不需要加延迟信号，就能使内部增益发生变化，使输出维持不变。 19 脚延迟输入端兼 PAL/NTSC 制式切换开关。对于 PAL 制色信号来说，则可将第 8 脚输出的色度信号经 1 行延迟后输至该端（0.25VP-P）。20 脚G-Y 解调输出端兼对比度色单钮开关。此脚与地间接入一电阻时,就可得 G-Y 输出。一旦开路则对比度

8、色度单钮调节不工作。该开关的功能是在PAL/SECAM 制中，使用 PAL 方式时色相调节不起作用。 21 脚R-Y 解调输出端。 22 脚B-Y 解调输出端。 23 脚经对比度控制和亮度控制后的EY 输出端。24 脚场输出端。由于输出电流较大可以作 SRPP 的推动。 25 脚场幅调节端。在此端接上电位器，放电电流就由该电位器与第 27脚的锯齿波电容来决定。26 脚场输出的交、直流负反馈端。与第 27 脚的锯齿波作比较，其差值从该端输入。 课程设计说明书 第 4 页27 脚脚锯齿波形成电容端。场扫描逆程期，取决于 IC 内部基准电压的充电过程。28 脚场同步信号输入端，由 36 脚的同步分离

9、输出,经场积分电路后的触发信号输入到 IC 内晶体管基极。 29 脚场同步端。对地接上电容，且与 UCC1 接上充电电阻30 脚X 射线保护端。从基极输入的门限电压为 0.9V，若外加电压超过该电压，行振荡的输出就为零31 脚地线端之二。场、行扫描：行 AFC 及同步分离电路的地线。可与UCC1、UCC2 接上退耦电容。 32 脚行输出端。33 脚UCC2，行扫描电源端34 脚行同步端。35 脚AFC 输出端。 36 脚同步分离输出端兼选通门发生器用的定时端。 37 脚同步分离输入端。 38 脚回扫脉冲输入端，兼选通门脉冲输出端。39 脚倒相输入端。输入来自 PIF 的全电视直接信号。40 脚

10、倒相输出端。41 脚对比度控制端。42 脚对比度信号集电极输出端，以驱动视频延迟线。该端须与 UCC1接上负载电阻，调节阻值可使增益变化。第 42 脚工作电压6V。图 2D7689AP 内部图课程设计说明书 第 5 页4 彩色电视机解码器的组成及框图图 4 解码框图制解码器的组成方框图如 4 示。 制解码器的作用与 NTSC 制解码器作用一样，都是实现从彩色全电视信号中恢复出三基色信号 R 、G 、B。目前 PAL 制彩色电视机广泛采用延时线型解码器，其中包括：亮度通道、色度通道、基准副载波恢复电路和解码矩阵电路等四个组成部分。4.1 亮度通道亮度通道亮度通道它包括倒相放大器、对比度放大器、黑

11、色电平箝位放大器与视频放大器。主要是用来减弱色度干扰的副载波陷波电路，用来均衡色度通道延时的延时线，延时时间约为 0.6us，以及放大等处理电路亮度通道主要由 4.43MHz 陷波器、轮廓校正、黑色电平箝位、亮度延时和视频放大等电路组成。它的任务是将亮度信号 Y 从彩色全电视信号中分离出来, 经过放大和处理后, 与色度通道解调出的色差信号 R-Y、 B-Y 一起送给解码矩阵电路, 以求出基色信号 R、G、B, 分别激励彩色显像管的相应阴极而实现彩色的重现。亮度通道一般由多级视频放大器组成, 由于亮度信号的质量直接关系到重现图像的清晰度, 所以对亮度通道的要求为:课程设计说明书 第 6 页第一,

12、 亮度通道只传送亮度信号 Y, 故应将彩色全电视信号中的色度信号和色同步信号滤除。为此, 在亮度通道中设置了彩色副载波陷波电路, 以减小色度信号对亮度信号的干扰。 第二, 亮度通道输入的彩色全电视信号幅度为 26.5 V 左右, 三基色解码矩阵电路要求亮度信号动态范围在 57.5 V, 故亮度通道对视频信号应有足够的增益及线性工作范围。为满足重现图像的清晰度, 应有足够的带宽以保证06 MHz 视频信号不失真的通过第三,亮度信号经过亮度通道(通频带约为 6 MHz), 而色度信号通过的是色度通道(带宽约 2.6MHz), 由于色度通道带宽比亮度通道窄,使得色度信号要比亮度信号产生更大的时延。这

13、样, 到达解码矩阵的时间就不相同而使重现的图像出现彩色镶边现象。为此, 应在亮度通道中设置延时电路。 第四,视频全电视信号若失去直流分量, 在黑白电视机中仅改变重现图像背景亮度, 而在彩色电视机中不但重现图像的亮度会变化, 而且彩色的色调和饱和度也会改变,引起明显失真。 因此凡不完全采用直流耦合电路的亮度通道, 都需设置直流电平钳位电路。 此外, 在亮度通道中还设有各种附属电路, 例如自动清晰度控制(ARC)电路, 自动亮度控制(ABL)电路, 轮廓增强电路(勾边电路), 对比度和亮度调节电路等等。此外，在亮度通道末端，还要设置行、场消隐电路，将消隐脉冲叠加到亮度信号电平上。最后亮度信号送至基

14、色矩阵与视放输出电路4.2 色度通道（1）色度通道作用与组成作用是从彩色全电视信号中取出色度信号，并进行放大和处理，得到色差信号 R-Y 和 B-Y。其组成包括：色度带通放大器、自动色饱和度控制（ACC）电路、自动消色（ACK）电路、梳状滤波器和同步检波器、色差放大器等。（2）色度通道工作原理色度带通放大器：从彩色全电视信号中滤除亮度信号，取出色度和色同步信号，受 ACC（自动色饱和度控制电路）和 ACK（自动消色电路）电路的控制。ACK 电路：当接收到黑白信号（或彩色信号太弱）时，为消除色度通道的杂波干扰，保证重现正常的黑白图像，ACK 电路起控，自动关闭色度通道的工课程设计说明书 第 7

15、页作；当接收到的彩色信号正常时，ACK 电路使色度通道自动恢复到正常工作状态4.3 波恢复电路波恢复电路的作用是恢复色副载波，同时产生 7.8kHz 识别信号送 PAL 开关、ACC、ACK、ARC 等电路。4.4 解码矩阵电路解码矩阵电路作用是首先将 R-Y、B-Y 通过矩阵变换得到 G-Y，然后在由 Y与 R-Y、B-Y、G-Y 形成三基色信号 R、G、B，送显像管的三个阴极。彩色全电视信号送入解码器后，一路送至亮度通道，将色度信号滤除掉，让亮度信号通过延时放大后送入解码矩阵电路。另一路送入色度通道，利用色带通选出色度信号分成两路，一路进入色同步选通放大器，选出三同步信号送入鉴相器及识别检

16、波电路；另一路输出送至延时分离电路，把两个色度分量分离处理，分别送入 U、V 同步检波器。在鉴相器中，色同步信号与色负载波压控振荡器送来的色负载波信号进行比较，鉴相器输出一个与两信号相位差成正比的控制电压，经过低通滤波器后变成直流控制电压去控制色负载波压控振荡器的频率和相位，使它与发送端同步。一路 0 度的色负载波进入 U 同步检波器，对 Fu 分量进行解调；另一路先经过 90 度的移相，再经过 PAL 识别与倒相开关电路逐行倒相后，得到正负 90 度的色负载波送入 V 同步检波器对 Fv 分量进行解调。U、V 同步检波器输出的色差信号经放大器放大和去压缩后恢复了色差信号，送入解码矩阵电路。与

17、亮度信号一起在解码矩阵电路变换为三基色信号完成解码。课程设计说明书 第 8 页5 同步检波电路图 5 同步检波器同步检波器是平衡调幅波检波器，可由色度分量 FU、FV 解调出相应色差信号 UB-Y、UR-Y。要使同步检波器正常工作，还必须恢复发送端被抑制掉的副载波信号。即必须输入两个信号，一个是待解调的平衡调幅波 FU 或 FV；另一个是接收机内再生的副载波信号 fSC。两个信号应严格保持同频率、同相位，才能正常地完成检波过程; 否则, 将降低检波效率，且使解调器输出互相串色，产生“爬行”现象。为此，B-Y 同步检波器应输入 FU 及相位为 0的再生副载波 fSC，才能检出 U（或 UB-Y）

18、分量；R-Y 同步检波器应输入逐行倒相的 FV 及相位90逐行倒相的再生副载波 fSC， 才能检出 V（或 UR-Y）分量。检波器输出端应设置低通滤波器， 以滤除输出信号中的残余副载波等高频分量。必须指出：一个解码中必须有两个同步检波器，各从相应的色度信号分量中解调出色差信号来。这两个同步检波器按其工作对象分别称为 R-Y 同步解调器（或 V 同步解调器）和 B-Y 同步解调器（或 U 同步解调器）。由于两个色度分量是正交的， 为满足同步解调器的同步要求，送到这两个同步解调器去的基准副载波也必须是正交的； 又由于色度分量 FV 是逐行倒相的，所以送到 R-Y同步解调器中去的基准副载波也必须是逐行倒相的。这两个基准副载波也相应课程设计说明书 第 9 页地被称为 R-Y 基准副载波（或 V 基准副载波）和 B-Y 基准副载波（或 U 基准副载波）。实际上，从同步检波器解调出的色差信号 U、V 还必须经过去压缩放大器，才能恢复出原来的色差信号 UB-Y、和 UR-Y。即通过适当安排色差信号放大器的增益给 U、V 信号以不同的放大倍数。具体些说，将 U 信号放 1/0.493=2.03 倍，V 信号放大 1/0.877=1.14 倍，就分别成了 UB-Y、和 UR-Y 信号。 课程设计说明书 第 10 页总 结通过课程设计我基本了解彩色全电视整机的组成