电视原理,第4章

1、第四章第四章 电视接收系统电路分析电视接收系统电路分析4-1 电视机的基本组成电视机的基本组成 4.1.1 公共通道公共通道 1. 高频头：高频电路高频头：高频电路 (1) 功能和作用功能和作用 对从天线进入的所有电视信号进行选择，选择所要求对从天线进入的所有电视信号进行选择，选择所要求的电台。并对信号进行放大。的电台。并对信号进行放大。 将选中的信号进行变频。将图像信号变为将选中的信号进行变频。将图像信号变为 38 MHz，伴音信号变为伴音信号变为 31.5 MHz 的中频信号。的中频信号。 (2) 组成组成输入电路；高频放大电路；变频电路输入电路；高频放大电路；变频电路(混频和本机振荡混频

2、和本机振荡)。 (3) 特点：具有可控性特点：具有可控性 选台控制：对输入电路和本机振荡同时进行控制，使选台控制：对输入电路和本机振荡同时进行控制，使本机振荡频率与选台频率的差值为中频频率。本机振荡频率与选台频率的差值为中频频率。 自动增益控制自动增益控制(AGC)：根据输入信号的强弱自动调整：根据输入信号的强弱自动调整放大电路的增益，控制信号来自中频电路。放大电路的增益，控制信号来自中频电路。 自动频率控制自动频率控制(AFC)：自动控制本机振荡频率，使对接收：自动控制本机振荡频率，使对接收的信号保持最佳的通道频率特性，控制信号来自中频电路。的信号保持最佳的通道频率特性，控制信号来自中频电路

3、。 电台预选，可将不同电台的数据进行存储，使在选台电台预选，可将不同电台的数据进行存储，使在选台操作简单化。操作简单化。 2. 中频电路中频电路 对所选电台的信号进行放大，对其它信号进一步削弱。对所选电台的信号进行放大，对其它信号进一步削弱。 对图像单边带和双边带信号有不同的通道特性，使对图像单边带和双边带信号有不同的通道特性，使得在进行检波时，整个频带的信号幅度是均衡的。得在进行检波时，整个频带的信号幅度是均衡的。 为避免伴音信号对图像信号的干扰，对伴音信号的增为避免伴音信号对图像信号的干扰，对伴音信号的增益较小，仅为图像信号的益较小，仅为图像信号的1/20。 3. 视频检波电路视频检波电路

4、 从图像中频信号获得视频全电视信号。从图像中频信号获得视频全电视信号。 利用图像信号中频利用图像信号中频 38 MHz 与伴音中频与伴音中频 31.5MHz 的的差拍，产生差拍，产生 6.5MHz 的第二伴音中频信号。的第二伴音中频信号。 4. 视频前置放大电路视频前置放大电路对检波出来的信号进行放大，并将其分为三路对检波出来的信号进行放大，并将其分为三路 ：(1) 图像信号送亮度通道和色度通道。图像信号送亮度通道和色度通道。 (2) 第二伴音中频信号送伴音中频放大电路。第二伴音中频信号送伴音中频放大电路。 (3) 同步信号送杂波抑制电路同步信号送杂波抑制电路 (ANC)。从从ANC电路出来的

5、信号又分两路：电路出来的信号又分两路： 送送 AGC 检波电路，产生对高放和中放电路的检波电路，产生对高放和中放电路的自动增益信号。自动增益信号。 送同步信号分离电路，获得行、场扫描控制信号。送同步信号分离电路，获得行、场扫描控制信号。4.1.2 亮度通道亮度通道 1. 亮度信号放大和对比度控制亮度信号放大和对比度控制 2. 直流恢复电路直流恢复电路 亮度信号是单极性含直流的。亮度信号是单极性含直流的。 3. 延时电路延时电路(0.6 s) 4. 自动亮度限制电路自动亮度限制电路(ABL) 当显像管电流过大时，能自动进行限制。可以防止当显像管电流过大时，能自动进行限制。可以防止显像管的过早老化

6、及产生有害射线。显像管的过早老化及产生有害射线。 使被分开的亮度信号和色差信号要求同时到达使被分开的亮度信号和色差信号要求同时到达 。5. 基色矩阵和放大电路基色矩阵和放大电路 用亮度信号和三色差信号还原出三基色信号用亮度信号和三色差信号还原出三基色信号 。4.1.3 色度通道色度通道 PALD解码、同步检波、副载波恢复、解码、同步检波、副载波恢复、PAL识别。最后识别。最后获得获得U、V色差信号、及色差信号、及G-Y信号。信号。 4.1.4 伴音通道伴音通道 在视频检波的同时产生在视频检波的同时产生6.5MHz的第二伴音中频信号。的第二伴音中频信号。 将第二伴音中频信号送中频放大电路，经鉴频

7、后恢复将第二伴音中频信号送中频放大电路，经鉴频后恢复伴音信号，音频信号放大后推动扬声器发声。伴音信号，音频信号放大后推动扬声器发声。 4.1.5 扫描系统扫描系统1、同步信号分离：用幅度分离法将图像信号去掉，获得、同步信号分离：用幅度分离法将图像信号去掉，获得单纯的同步信号。单纯的同步信号。 2、同步放大：将复合同步信号放大后分为两路，一路送积、同步放大：将复合同步信号放大后分为两路，一路送积分电路以分离出场同步信号；另以一路直接送行扫描电路。分电路以分离出场同步信号；另以一路直接送行扫描电路。 3、场扫描电路：产生、场扫描电路：产生50Hz的场偏转锯齿波电流，由积分的场偏转锯齿波电流，由积分

8、电路、场振荡电路、场激励电路和场输出电路构成。电路、场振荡电路、场激励电路和场输出电路构成。 4、行扫描电路：产生、行扫描电路：产生15625Hz的行偏转锯齿波电流，由的行偏转锯齿波电流，由鉴相器、行振荡电路、行激励电路和行输出电路构成。鉴相器、行振荡电路、行激励电路和行输出电路构成。 5、逆程脉冲：、逆程脉冲： 在场逆程和行逆程期间，场扫描电路和行扫描在场逆程和行逆程期间，场扫描电路和行扫描电路都会产生脉冲信号，其作用为：电路都会产生脉冲信号，其作用为： (1) 送视频输出级，使显像管中电子束截止。送视频输出级，使显像管中电子束截止。 (2) 经行输出变压器升压、整流后，产生显像管经行输出变

9、压器升压、整流后，产生显像管所需要的阳极直流高电压、聚焦电压、加速极电压、所需要的阳极直流高电压、聚焦电压、加速极电压、显像管灯丝工作电压、视放输出级工作电压、行频显像管灯丝工作电压、视放输出级工作电压、行频时钟信号、除行输出级和控制中心以外的各部分的时钟信号、除行输出级和控制中心以外的各部分的工作电压。工作电压。 4.1.6 电源系统电源系统1. 采用开关电源采用开关电源 开关电源供电有较宽的稳压范围，一般可达开关电源供电有较宽的稳压范围，一般可达160260V，效率达，效率达70%95%，波纹系数小，波纹系数小(0.01%)，重量轻，成本低。重量轻，成本低。 2. 采用行输出逆程供电采用行

10、输出逆程供电 4-2 公共通道电路分析公共通道电路分析公共通道：从天线进入直到解调出视频全电视信号，包公共通道：从天线进入直到解调出视频全电视信号，包 括高放、变频、中放和视频检波。括高放、变频、中放和视频检波。 4.2.1 电子调谐器与频道预选器电子调谐器与频道预选器 作用：从接收到的所有信号中选择出一套节目信号，并作用：从接收到的所有信号中选择出一套节目信号，并将其变为中频信号。将其变为中频信号。 我国规定：我国规定： 图像中频信号的载波频率为图像中频信号的载波频率为38MHz 伴音中频信号的载波频率为伴音中频信号的载波频率为31.5MHz 超外差式超外差式 一般情况下，并不从射频信号直接

11、进行检波，其原因是：一般情况下，并不从射频信号直接进行检波，其原因是： (1) 在检波前必须把微弱的信号放大到一定幅度，才在检波前必须把微弱的信号放大到一定幅度，才不会失真。不会失真。 (2) 固定的中频频率可以提高对信号的选择性。因为固定的中频频率可以提高对信号的选择性。因为中频通道有确定的频带宽度。中频通道有确定的频带宽度。 (3) 中频通道的幅频特性可使残留边带信号在检波后变中频通道的幅频特性可使残留边带信号在检波后变得均衡。得均衡。 (4) 容易实现放大增益的自动控制。容易实现放大增益的自动控制。 (5) 容易实现频率微调的自动调整。容易实现频率微调的自动调整。 1、电子调谐器、电子调

12、谐器(1) 组成组成 当接收当接收VHF信号时，电子开关断开，信号时，电子开关断开，UHF部分不供电。部分不供电。 当接收当接收UHF信号时，电子开关接通信号时，电子开关接通VHF部分不供电。部分不供电。VHF 混频级作为混频级作为UHF的一级中放。的一级中放。 (2) 原理原理LC调谐回路：调谐回路： 谐振频率谐振频率 LCf21 取电感取电感 L不变，电容不变，电容 C 最大和最小为最大和最小为 Cmax和和 Cmin，谐振频率最大和最小为谐振频率最大和最小为 fmax和和 fmin。 minmaxminmaxCCffKf定义：定义： 称为覆盖系数称为覆盖系数 变容二级管变容二级管 将将C

13、用一个变容二级管取代，则电容器的变化可变用一个变容二级管取代，则电容器的变化可变换成电压的变化。因电压的调整容易实现自动化或非手换成电压的变化。因电压的调整容易实现自动化或非手动操作。这就是电子调谐。原理如下图所示。动操作。这就是电子调谐。原理如下图所示。 只要调节只要调节Rw，就可改变回路中的电容，从而改变谐振频率。，就可改变回路中的电容，从而改变谐振频率。 R 为限流电阻。为限流电阻。 频道分段频道分段C 是一个远大于是一个远大于CJ 的电容，有的电容，有 JJJCCCCC一般一般 CJ 的变化范围是的变化范围是318pF。对。对 VHF 有有 17. 45 .52219fK52.1 MH

14、z为为 1 频道中心频率，频道中心频率，219 MHz为为12 频道中心频率。频道中心频率。 而而 fKCC17. 445. 26minmax因此不能覆盖全因此不能覆盖全VHF 频段。频段。 15、612频道频道将将 VHF 分为分为15、612频道两段，分别用不同的电感频道两段，分别用不同的电感 L 同时包含了同时包含了 Z-1 Z-7 频道。频道。 对对 UHF 有：有： 54. 201. 2474954fK474 MHz为为13频道中心频率，频道中心频率，954 MHz为为68 频道中心频率。频道中心频率。 完全能够覆盖。完全能够覆盖。 用用 318pF 的变容容二极管来做增补高频头，分

15、三的变容容二极管来做增补高频头，分三段可使最高频率达到段可使最高频率达到 770 MHz。 2、频道预选器、频道预选器 对已调频道具有记忆和切换的功能。对已调频道具有记忆和切换的功能。 3、高频头简介、高频头简介 高频头：是一个包含调谐、高放、混频、本振的模块化器件。高频头：是一个包含调谐、高放、混频、本振的模块化器件。 常见的常见的C型高频头型高频头 C型高频头型高频头 RF：射频信号输入端，接天线插口。：射频信号输入端，接天线插口。 IF：中频信号输出端，接中频通道输入端。：中频信号输出端，接中频通道输入端。 BS、BV、BU：频段选择：频段选择 BU=0V， BV=12V，BS=0V 选

16、中选中VHF15频道频道BU=0V， BV=0V， BS=12V 选中选中VHF612频道频道BU=12V，BV=0V， BS=12V 选中选中UHF频道频道 BM：VHF混频器混频器(UHF中放中放)电源。电源。 AGC：自动增益控制，内部分别接：自动增益控制，内部分别接VHF、UHF高放，控高放，控制信号来自中频电路。制信号来自中频电路。 AFC：自动频率控制，内部分别接自动频率控制，内部分别接VHF、UHF本振，控制本振，控制信号来自中频电路。信号来自中频电路。BT： 调谐电压输入，调谐电压输入，030V，内部分别接本振和高放，内部分别接本振和高放，为双调谐。为双调谐。 高放电路采用双栅

17、极场效应管，本机振荡采用电容高放电路采用双栅极场效应管，本机振荡采用电容三点式电路，三点式电路，VHF采用采用LC集中参数调谐回路，集中参数调谐回路，UHF采采用分布参数调谐回路。用分布参数调谐回路。 VHF 采用采用LC集中参数式调谐回路。集中参数式调谐回路。UHF 采用分布参数式调谐回路。采用分布参数式调谐回路。 4.2.2 中频放大与同步检波系统中频放大与同步检波系统中频电路中频电路中频信号中频信号高频信号幅频特性为高频信号幅频特性为 在高频头中，本机振荡频率为在高频头中，本机振荡频率为 f p+ 38MHz。则中频。则中频信号幅频特性为信号幅频特性为 1、中频放大器及相关电路、中频放大

18、器及相关电路(1) 频率特性频率特性 双边带部分的增益为单边带部分的双边带部分的增益为单边带部分的1/2。 为避免伴音与图像间的干扰，伴音信号的增益为避免伴音与图像间的干扰，伴音信号的增益取最大增益的取最大增益的5%。 中频通道理想的幅频特性为中频通道理想的幅频特性为 实际中频通道的幅频特性实际中频通道的幅频特性 双边带的平均增益为最大增益的双边带的平均增益为最大增益的50%，色度信号的，色度信号的平均增益也为最大增益的平均增益也为最大增益的50%。因此亮度信号的高频成分。因此亮度信号的高频成分有较大的损失。这可在亮、色信号分离后，在亮度通道中有较大的损失。这可在亮、色信号分离后，在亮度通道中

19、另做补偿。另做补偿。 (2) 中频增益中频增益 在检波时，一般要求信号峰在检波时，一般要求信号峰-峰值达到峰值达到 1 V。如果天线进。如果天线进入信号为入信号为 100 V，则要求总放大倍数为，则要求总放大倍数为 104 倍，即达倍，即达 80dB。 高频头增益：高频头增益：2025 dB 同步检波增益：同步检波增益：1020 dB 因此要求中放增益为因此要求中放增益为 5575 dB (3) AGC电路电路 AGC控制信号：由全电视视频信号经控制信号：由全电视视频信号经AGC检波，并检波，并进行直流放大后获得。进行直流放大后获得。 正向正向AGC：当信号增强时，控制电压升高：当信号增强时，

20、控制电压升高 负向负向AGC：当信号增强时，控制电压降低：当信号增强时，控制电压降低 对高频头，有两种对高频头，有两种AGC： AGC信号信号RFAGC：高放：高放AGC信号信号 IFAGC：中放：中放AGC信号信号 理想理想AGC特性特性IFAGC控制控制RFAGC控制控制(4) 自动频率微调自动频率微调(AFT)电路电路控制原理：通过对控制原理：通过对 38MHz 载频的频率偏移分析，产生载频的频率偏移分析，产生 频率调整的控制信号。频率调整的控制信号。 tUumsin11)sin(22tUum)2cos(21cos21)sin(sin2121210tUKUUKUtUtKUummmmmmf

21、2其中其中 ，f = 38MHz用低通滤波滤掉第二项用低通滤波滤掉第二项 ，产生输出，产生输出 cos21210mmUKUu 可以调整移相网络，使得当频率可以调整移相网络，使得当频率 f =38 MHz 时，时， = /2；f /2；f 38MHz 时，时， /2.则则 当当 f 0 升高本机振荡频率升高本机振荡频率当当 f =38 MHz 时，时，uo= 0 不产生作用不产生作用当当 f 38 MHz时，时，uoEC 。则。则C要通过要通过 LY 和和 EC 放电。则在放电。则在LY 中产生顺时针方向中产生顺时针方向 ( 负向负向 ) 的电流。使的电流。使 UO下降，下降，iY ( 负向负向

22、 ) 顺时针方向增长。当顺时针方向增长。当UO= EC时，因时，因 iY不能突变，不能突变，则电容降继续放电。当则电容降继续放电。当UO= 0时，电容时，电容 C 将被反向充将被反向充电。此时电。此时 UO 0。 (3) 在在 t3 时刻时刻 因因UO的负值时二极管的负值时二极管 D 导通，相当于由打开了一个导通，相当于由打开了一个开关。则对电容开关。则对电容 C 的反向充电停止。的反向充电停止。 (4) 在在 t3t4 间间在二极管在二极管D导通后导通后(t3t4)，iY 的负向减小变成线性的。的负向减小变成线性的。 (5) 在在 t4 时刻时刻 iY 变为变为0，而此时，而此时V又导通又导

23、通 ( 闭合闭合 )，开始了新的一，开始了新的一个周期。个周期。 综上所述，只要行推动有综上所述，只要行推动有 ui 的矩形波输出，则在的矩形波输出，则在LY中中就将产生一个锯齿电流。就将产生一个锯齿电流。3、逆程脉冲幅度、逆程脉冲幅度 在逆程期间，在逆程期间，LY 和和 C 产生自由振荡。因此，产生自由振荡。因此，UO在逆程期在逆程期间产生半个正弦波周期，这就是逆程脉冲。对自由振荡有间产生半个正弦波周期，这就是逆程脉冲。对自由振荡有 222121mYmYCUiL则则CLiUYYmm振荡周期振荡周期 CLTY2而而2HSYCYmTLEi2TTHR，则有则有 HRHSCHSCYHSCYYHSCm

24、TTETTECLTECLLTEU222逆程脉冲幅度逆程脉冲幅度将将 代入代入 计算得计算得 sTHS52sTHR12CmEU7UO的最大值为的最大值为 ComEU8取取 )(112 VEC得得)(900 VUomHRHSCmTTEU2通常要求通常要求V、D、C的耐压为的耐压为1500V。逆程脉冲经过行输出变压器后，产生显象管阳极高压、加逆程脉冲经过行输出变压器后，产生显象管阳极高压、加速极和聚焦电压、显象管灯丝电压、速极和聚焦电压、显象管灯丝电压、12V电路工作电压等。电路工作电压等。4-5 开关电源电路分析开关电源电路分析1、开关电源稳压原理、开关电源稳压原理(1) 非开关稳压电源非开关稳压电源输出电压输出电压iLiLLouRRuRRRu11在输入电压不变时，只要在输入电压不变时，只要 R/RL 为常数，为常数，uo就保持不变。就保持不变。电源效率电源效率11LioiiooRRuuuIuI(2) 开关稳压电源开关稳压电源