彩色电视机原理6 高频协调器

1、幻灯片1第六 章 高频调谐器 第一节 电视接收天线幻灯片2第二节 高频调谐器的作用与性能要求 一、高频调谐器的作用 1.选频:通过频道选择开关选出所要接收的频道信号，而将邻近频道的信号及其他干扰信号抑制掉。 2.放大:将接收到的微弱高频电视信号放大。 3.混频:将接收到一个频道的图像载波信号fp、色度载波信号fc、伴音载波信号fs与本机振荡信号fo在混频级混频，产生固定的图像中频(fIP)38 MHz、色度中频（fIC) 33.57 MHz、伴音中频（fIS)31.5 MHz,送到中放电路放大。 幻灯片3二、彩色电视机高频调谐器的性能要求 2.高放级的幅频特性：特性曲线顶部平坦，如下图所示，f

2、P与fC的相对幅度变化（即凹陷度）小于10%，即1 dB，否则会产生色度失真。 1.频道范围：要求能接收VHF频段、UHF频段56个频道与有线电视37个增补频道。 3.通频带不应小于8 MHz. 5.增益应大于20 dB. 综上所述，彩色电视机高频调谐器的幅频特性如下图所示。6.噪声：由于是第一级，噪声较大，画面会出现噪波（雪花点），将无法消除。噪声系数应小于8db。 4.选择性：对邻近频道的干扰、镜像干扰与中频干扰有较强的抑制能力。7.本振频率：要求稳定，允许的本振频率偏移±200 KHz，否则将产生声色干扰，图像与彩色随伴音波动。 幻灯片4第三节 高频调谐器的组成与原理 高频调谐

3、器由输人回路、高频放大器、本机振荡器、混频器四部分组成，如下图所示。 一、输入回路输入回一路是由阻抗变换器、中频抑制电路、LC选频回路组成。 幻灯片5一、输入回路阻抗变换器的作用是实现天线的输出端与电视机的输人端之间的阻抗匹配。中频抑制电路是一个高通滤波器，将中频及中频以下的信号衰减而让中频以上的信号通过。LC选频回路是一个并联谐振回路，当输入的信号频率等于LC并联回路的固有频率时，电路谐振，其阻抗最大，在电路的两端此频率的压也最大，这就是并联回路选频的原理。回路的输入线接于两电感L之间，输出线接于两电容之间，这也是为了实现阻抗匹配，以免直接接入时降低回路的阻抗，这种接法称为电感抽头接入、电容

4、分压输出。 二、高频放大器 场效应管有三个电极：源极S、漏极D、栅极G。源极S相当于晶体三极管的发射极e，漏极D相当于三极管的集电极c，栅极G相当于三极管的基极b。 工作时，栅极的电位比源极低，无栅极电流。双栅极中，G1为信号栅极，信号由此输入；G2为控制栅极，AGC电压由此输入。 此电路具有负向AGC特性，即输入的AGC电压越低（负向），增益越低；AGC电压越高，增益越高。 双调谐回路由L1、C1与L2、C2组成。两回路由电感耦合，如调整得当，可形成如下图所示的双峰曲线。 它具有高输入阻抗、高跨导、低噪声、低反馈电容、动态范围宽及具有良好的AGC特性与交叉调制小等优点。 高频放大级多采用双栅

5、场效应管双调谐放大电路，如下图所示： 幻灯片6高放级还设有AGC电路。在接收到很强的信号时，在中放AGC起控后，还要输出一电压到高放级，使高放级的增益降低，这称为高放AGC或延迟AGC(RFAGC)。 RFAGC有正向AGC与负向AGC之分。由中放AGC电路输出正电压，使高放管的增益下降，称为正向AGC，正向AGC需用专用的正向AGC管，如3DG80、2G210D等。由中放AGC电路输出负电压，使高放管的增益下降，称为负向AGC，适用于场效应管。幻灯片7三、本机振荡器 本机振荡器（简称本振）任务是产生一个稳定的等幅的正弦信号，频率比所接受频道的图像载频高一个图像中频。本振多采用电容三点式振荡电

6、路，如下图 (a)所示，图（b)是它的等效电路。 幻灯片8在电路接通时C1、C2被充电，接着C1、C2向L放电，形成振荡，与此同时，C2充上的电压加到振荡管VT的基极与发射极， Ub 为负，经VT放大，Uc为正，与C1、C2原来的充电电压同相，补充了C1、C2向L放电失去的电能，维持了原来的振荡，是个正反馈的过程。振荡频率为 ：式中，C为回路中C1、C2串联的等效值。三点式振荡电路的性能稳定产生的振荡频率高，波形好。本振电路还含有频率微调与自动频率控制电路（AFC）。 频率微调是用手动或指令在小范围内调节频率。AFC是在本振频率偏移时，由中放鉴频器输出一电压到本振级，自动校正本振的频率。 幻灯

7、片9四、混频器 在超外差式收音机中已介绍过混频级原理，将接收到电台的信号fl与本振信号f0同时送入到二极管，由于二极管的非线性，将产生f1、f0、2f1、 2f0及f0 +f1、 f0-f1等信号，二极管输出所接的LC回路谐振于f0 - f1 就可选出这个差频信号。 只要本振信号幅度小于1/2接收信号幅度，这差频信号仍是调幅的，如下图所示。 幻灯片10同理，将彩色电视信号与本振信号输入到二极管，也会产生差频信号，由于彩色电视信号含有图像载频fP、色度载频fc、伴音载频fS，故产生三种差频信号：图像中频fIP 38 MHz、色度中频fIC 33.57 MHz与第一伴音中频fIS31 .5 MHz

8、。 幻灯片11该图为电视机实用的混频电路，它是共射极双调谐放大电路，兼有差频与放大功能。三极管的发射结起二极管差频作用，三极管起放大作用，双调谐回路形成双峰曲线，中心频率约在3435 MHz之间，频宽大于8 MHz。幻灯片12第四节 电子调谐器 由上述原理可知，高频调谐器有四个LC调谐回路，每转换一个频道，除混频输出级的调谐回路固定不变外，其他三个调谐回路都要调节L或C，以改变它的谐振频率，与所接收的频道信号谐振。如图下所示的一种机械式高频调谐器，是用一个四联可变电容器来调节，在操作上很不方便且不稳定，现在都用电子调谐器代替了机械式调谐器。电子调谐器的关键器件是变容二极管。 幻灯片13一、 变

9、容二极管 二极管PN结之间存在耗尽层（也称阻挡层），耗尽层缺少导电的载流子，相当于介质，两边的P区与N区存在空穴与电子，其导电率较高，相当于导体，这样就相当于组成了一个平行板电容器，这就是结电容，如下图 (a)所示。 但普通二极管结电容的变化范围很小，不能满足电视机调谐覆盖范围之用，用特殊工艺制造的变容二极管，它的电容变化范围较大，能满足电视频段调谐的需要。 变容二极管需在反偏电压的条件下应用。图 (b)是国产变容二极管2CB14的结电容CJ随反向偏压变化的曲线，当反向偏压小时，结电容大，最大为18 pF;反向偏压增大时，结电容变小，最小为3 pF,它随反向电压的增大按指数规律减小。结电容最大

10、值与最小值的比称为变容二极管的电容变比Kc，即:当加在PN结反向偏压增大时，耗尽层增大，结电容将变小。反之，如果反向偏压减小，耗尽层减小，结电容增大。 Kc值越大，组成的调谐电路频率覆盖范围就越宽，所以它是变容二极管的一个重要参数。2CB14的Kc为6。 幻灯片14二、 子调谐原理 电子调谐的基本电路如下图 (a)所示L为电感，VDB为变容二极管，C为藕合电容， RP为可调电阻，UT为加到变容二极管的反向电压。由于VDB的结电容Cj比下耦合电容C小得多，回路的总电容可用Cj来代表。 调节RP可使结电容在最大值与最小值之间变化，等效一个可变电容，回路的等效电路如图 (b)所示。这个回路的最高频率

11、fmax在Cj为最小时出现，最低频率fmin在Ci为最大时出现，即 ：幻灯片15变容二极管电容变比为4是完全可以做到的，但难以制造电容变比为20的变容二极管，因此把VHF频段分为两频段：低频段L（1一5频道）与高频段H（6一12频道）。用上述方法可计算出，低频段的KC为3.2，高频段的KC为1.7，这样用一个变容二极管与一个电感线圈就可组成VHF高频调谐器，但接收不同频段时要改变电感值，电路的组成如下图所示。 在电感中接上一个开关二极管VDK，当接收高频段时VDK导通，L2短路，调谐回路的频率仅由L1, Cj决定，频率较高；当接收低频段时，VDK截止，调谐回路的频率由L1L2, Cj决定，频率

12、较低。 如上所述，高频调谐器有四个LC调谐回路，其中三个谐振频率是随接收的频道而变的，用变容二极管组成的电子调谐器（VHF频段）的组成如下图所示。 幻灯片16VDB1与L1组成输入回路， VDK1为切换高、低频段用的开关二极管，VDB2、L2与VDB3、L3组成高放级双调谐回路， VDK2, VDK3分别为它们的频段切换二极管，VDB4与L4组成本振回路，VDK4为频段切换二极管。 通过电位器RP同时调节加在VDB1一VDB4的反向偏压，使输入回路、高放级的谐振频率相同，本振级的谐振频率比它们高出一个图像中频，以达到统调的目的。 RP和专用的电源相接，提供给变容二极管反向偏压，这个电压称调谐电

13、压UT。 幻灯片17三、全频道电子调谐器 目前彩色电视机应用的都是全频道电子调谐器，即V- U一体化电子调谐器，电路组成如下图所示。 仍分为VHF与UHF频段两部分，每部分也含有输入回路、高放电路、本振电路及混频电路，接收UHF信号时，VHF调谐器的高放级、本振级不工作，混频级作为UHF的中放级；接收VHF信号时，UHF调谐器不工作。幻灯片18TDQ-3B是长虹C2588应用的全频道电子调谐器，它采用了大量微型片状元器件，UHF部分采用了分布参数的谐振线，VHF部分采用了集成电路，工艺十分精细，不但缩短了尺寸，而且提高了稳定性，降低了噪声。 下图是TDQ一3B的外形结构 下表为其引脚的作用与工

14、作电压 幻灯片19编号12345678符号IFBMAFTBLRFAGCBHUTBU作用中频输出VHF混频器工作电压自动频率控制VHF低频段工作电压自动增益控制VHF高频段工作电压调谐电压UHF频段工作电压电压+12V静态6.5V动态6.5±4.2V+12V静态7V动态17V+12V030V+12V幻灯片20下图为电子调谐器TDQ一3B的外围电路。 AH001为电子调谐器TDQ一3B, NQA30为频段译码集成电路 ，经NQA30译码，由1, 2, 7脚输出各频段的工作电压BL, BH, BU,送到AH001的4, 6, 8脚。 由NQA01的3脚输出的脉冲调宽波，经VTA19倒相，

15、由RA55、 CA15、RA56、CA16、RA57、CA17组成的低通滤波器滤波，形成直流电压， LA79.100本机的频段选择与频道选择是由遥控接收系统的微处理器NQA01控制的。 NQA01的8, 9脚输出的频段选择指令送到NQA30的3, 4脚， 送到AH001的7脚，作为各回路的调谐电压，以选出所要接收的频道信号。 脉冲调宽波转换为直流电压的过程如下图所示。 幻灯片215V30VtCPU输出倒相放大0平滑滤波12 V电压经LA03接到AH001的2脚。RFAGC由中放集成电路输出，送到AH001的5脚。AFC也是由微处理器控制。 幻灯片22第五节 频道预选器如上所述，电子调谐器谐振频

16、率的改变是由施加在变容二极管两端的反向偏压决定的。调整加在变容二极管的电压，使它对某个频道的中心频率谐振，电视机就会接收到这个频道的电视信号。只要保持这个偏压不变，下次开机时就会接收到这个频道的信号，频道预选器就是利用这个原理。 频道预选器有机械式和遥控式两种，目前生产的彩色电视机都采用遥控式，可预选30100频道的节目。为便于理解，以机械式预选器说明其原理。 幻灯片23第五节 频道预选器下图是一种彩色电视机的频道预选器原理图，它与全频道电子调谐器配合使用。这个预选器共有八个选择开关，每个选择器可任选频道当中的一个。使用的程序是： (2)选定频道预选器如选择1号预选器接收第8频道的广播。将S0

17、011开关合上，它是个双刀开关，右边接12V电源电压，左边接调谐电压UT（30 V）。 (3)选择频段选择开关由于8频道是BH频段范围，将频段选择开关S0001置于中间位置B，这就提供了VHF高频段的工作电压BHo (4)选择频道调节电位器 R0001,可产生不同的调谐电压加到VHF调谐器的各个变容二极管上， 直至各调谐回路对第8频道的信号产生谐振，就可收到8频道的广播，细心调节，直到接收到的图像和伴音最好为止。 (1)开启电源待电视机出现正常的光栅。幻灯片24本章小结 1.室外天线多属于谐振型天线，其电气长度等于接收频道的中心波长的一半，其基本类型有半波振子天线与折合振子天线两种。在基本振子

18、的后方加上一个反射器，在其前方加上几个引向器，就组成一副性能较好的多单元室外定向天线 2.传送电视信号的馈线有平行线与同轴电缆两种，前者特性阻杭为平衡型300W，后者为不平衡型75W。 3.高频调谐器的作用有三：选频、放大和混频。幻灯片25本章小结 4.高频调谐器电路包含输入回路、高频放大、本振与混频四大部分。由LC并联谐振电路选出要接收的电视信号，经高放级LC双调谐电路放大，再与本振级产生的本振信号在混频级混频，输出图像中频f,(38 MHz）、色度中频f j, (33.57 MHz）与第一伴音中频f.(31.5 MHz）信号。 5.高频调谐器接收不同的频道都要调节输入回路、高放回路与本振回路的LC参数值，以实现调谐。由变容二极管与电感组成的LC回路，调节加在变容二极管两端的反向电压，以改变回路的总电容，就可实现调谐。这种高频调谐器称为电子调谐器。 幻灯片26本章小结 6.对于电子调谐器VHF频段，还要在调