电视原理介绍

1、WELCOMLA.R60.A3系统图片LA.R60.A3系统结构图LA.R60.A3系统组成视频音频电源1视频 视频信号类型高频头中频放大解调器 RTD26601.1视频类型1.2视频制式NTSC正交平衡调幅制。美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国的台湾采用这种制式。每帧525行，每秒30帧视频信号带宽4.2MHz频道宽度6MHz色副载波3.579545MHz声音载波的偏置为4.5MHz行周期64 s 、行消隐宽度 11.8 s 、行同步宽度 4.7 s 、同步头前肩 1.3 s 、色同步起点 5.6 s 、色同步宽度 2.25 s、同步头幅度300mV、色同步幅度

2、300mVNTSC 一行波形NTSC一帧波形PAL制式特点逐行倒相正交平衡调幅制。德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。每帧625行，每秒25帧视频信号带宽4.2MHz/5MHz/5.5MHz/6MHz频道宽度6MHz/7MHz/8MHz色副载波4.43MHz声音载波的偏置为5.5MHz/ 6MHz行周期64 s 、行消隐宽度 10.8 s 、行同步宽度 4.7 s 、同步头前肩 1.3 s 、色同步起点 5.1 s 、色同步宽度 2.67 s、同步头幅度300mV、色同步幅度300mV每秒传送25帧图像隔行扫描： 每秒传送25帧图像,每帧图像分作奇、偶两场传送，每场31

3、2.5行场频V50H偶场奇场奇偶场迭加隔行扫描隔行扫描目的：不增加图像信号频带宽度的条件下消除图像换帧闪烁感。图像动作连续感正常，换帧时有明暗闪烁感。每秒传送48帧图像以上换帧明暗闪烁感消除，但图像信号带宽增大。每帧625行，25帧共15625行，即行频fH=15625Hz，行周期TH=1/15625=64 SPAL 一行波形PAL一帧波形SECAM顺序传送彩色与存储制。 法国、苏联及东欧国家采用这种制式。每帧625行，每秒25帧视频信号带宽6MHz频道宽度8MHz色副载波4.40625MHz和4.250MHz。声音载波的偏置为6.5MHz行周期64 s 、行消隐宽度 10.8 s 、行同步宽

4、度 4.7 s 、同步头前肩 1.3 s 、色同步起点 5.1 s 、色同步宽度 2.67 s、同步头幅度300mV、色同步幅度300mV1.3视频调制视频调制1、调幅原理tUupPmpsinttmUpapmsin)sin1 (1将调幅波表达式展开，得高频电视信号: 视频信号和音频信号分别对 高频载波调制后的混合信号。发射天线尺寸需 41各电视节目采用不同频率的载波，不会混台。需调制的原因：调幅波频谱图11下边频（差频）上边频（和频）载频tUum111sinttUUupmpmsin)sin(1111mpmaUUm为调幅度)cos()cos(21sinsinsinsin111ttUmtUttUm

5、tUupppmappmppmappm调幅原理示意图调制信号载波调幅波U1UPU1UP1A图像信号波形图像信号调幅波波形(双边带）图像信号调幅波形和频谱MH6视频频谱载频A（）MH66上边带下边带调幅波频谱A（）MH61.250.75残留边带调幅波频谱A（）图像经过调幅后，在载频两边出现了两个对称的边带，双边带带宽为6MHz*2=12MHz，上下边带内容相同，为了节省带宽及减少设备的复杂程度，需要抑制掉其中一个边带，但在图像信号中含有很低的频率成分，从而使上下边带靠的很近，不可能有一个这样的滤波电路，所以采用残留边带方式传输，残留边带是在双边带调制的基础上，通过设计滤波器，使信号一个边带的频谱成

6、分原则上保留，另一个边带频谱成分只保留小部分（残留）。该调制方法既比双边带调制节省频谱，又比单边带易于解调。1.4伴音信号调制方式调频伴音信号调制方式调频1、调频原理)sincos()(cos2tmtUtUufssmsmFtmttUktdtttfsmfsft22220sinsin)()(调频波瞬时相位为调频波的瞬时角频率为: 调频系数，代表最大相移。fm调频波的表达式为2、调频波的频谱宽度我国规定：伴音调频波50H，伴音信号最高频率15H，伴音信号调频波频谱宽度BW2（5015）130H实际每频道可容纳调频伴音带宽为S250KH载波角频率s音频信号u2=U2mcos2t，U2mS调频波瞬时频率

7、与2的关系130HS伴音调频波频谱ttUkukmsmfsfstf2222)(coscos最大频偏最大角频偏2:mmmf最高频率为2max2max2)(2fffBWm调频原理示意图U2mUU1.5全射频电视信号频谱1.6高频电视信号频谱高频电视信号频谱（高频头输入信号频谱）（高频头输入信号频谱）SP=+6.5MHz图像信号采用残留边带调幅方式伴音信号采用调频方式每频道带宽8MH61.250.75S1P18 MHf6.50.2561.250.7586.50.25P2S261.250.7586.50.25P3S3例：一频道48.556.5MH fp1=49.75MHzfs1=56.25MHz2.高频

8、头高频调谐器又叫频道选择器, 俗称高频头。它一般由输入回路、高频放大器、本机振荡器和混频器等几部分组成, 其框图如2-1图 图2-12.1高频头类型机械调谐高频头是通过改变电感进行频道选择的。 该调谐方式的优点是: 开关每转动一档, 就可切换一个频道, 不需另加选台装置 电性能稳定, 维修调整均方便。主要缺点是体积大、机械结构复杂, 并且机械触点多, 用久易发生接触不良电调谐高频头是通过改变回路中的电容进行频道选择的。 目前, 都是采用变容二极管代替可变电容。 它的优点是无机械触点、 寿命长。 在波段范围内频率连续可调, 但频率位置不能固定, 在更换台时需临时调整。 另外, 电子调谐器的本振频

9、率易受温度变化的影响, 故常设AFC电路。2.2高频头的主要性能要求1. 噪声系数小、 功率增益高、 放大器工作稳定噪声对图像来说, 表现为不规则的雪花样点状的干扰。 电视机整机输出信噪比的好坏, 主要取决于调谐器高放级噪声系数的大小。 多级放大器总的噪声系数可以表示为 式中, NF1、NF2等为各级噪声系数AP1、AP1等为各级功率增益。可见, 提高调谐器的功率增益对于减少整机噪声十分重要。 一般要求高频头的功率增益20 dB, 噪声系数低于8 dB。 .11213121ppFpFFFAANANNN2. 具有足够的通频带宽度和良好选择性高频调谐器应该具有从接收天线感应得到的各种电磁信号中选取

10、所需要的频道信号、抑制邻频道干扰、镜像干扰和中频干扰的能力。因此要求它有合适的通频带和良好的选择性。一般要求高频调谐器镜频抑制比(IMR)大于40 dB, 中频抑制比(IFR)应大于50 dB。高频调谐器的频率响应曲线由输入回路、高放、混频级及其耦合回路的频率响应所决定。 黑白电视机为了使画面杂波少而清晰, 希望调谐器频率特性的通带不要太宽, 如图2-2 (a) 所示。而彩色电视机除了希望通带不要太宽外, 为了减少彩色失真, 还希望频率特性通带内增益变化较平稳。其幅频特性如图2-2 (b) 所示。 图2-2 3.与天线、 馈线有良好的匹配关系高频头的输入阻抗就是馈线的终端负载阻抗。而各种负载线

11、都有一定的特性阻崐抗ZC (它只与传输线材料、结构形状及尺寸有关, 而与终端负载、传输线的长度、始端信号源电动势无关)。如果负载阻抗ZL=ZC, 则由天线送来的功率将完全为负载所吸收, 这时只有从天线向高频头传输的入射波, 没有反向传输的反射波。如果ZLZC, 则在馈线终端将会产生反射波, 这样不仅使信号功率不能完全被高频头所接收, 而且由于原入射波形成的电视信号与经反射后再次入射的电波形成的电视信号之间有一定的时延, 从而使荧屏上显示的图像产生重影。为了便于匹配, 调谐器输入、输出阻抗均设计为75 , 正好与电视机拉杆天线或共用天线分支器插孔的等效阻抗相同, 采用特性阻抗为75 的同轴电缆线

12、直接相连就可以匹配。4. 高放级应设有自动增益控制电路一般要求自动增益控制范围应达到20 dB以上, 以保证当天线输入电平, 在一定范围内变化时, 视放输出电压基本保持幅度稳定。 5. 本机振荡的频率稳定度要高, 且对外辐射小通常要求VHF段本振漂移小于300 kHz, UHF段本振漂移小于500 kHz。 2.3 电子调谐原理改变谐振回路电容来改变谐振频率f0, 使其谐振在某电视频道的中心频率上, 以实现转换频道和选台目的。 高频头的各调谐回路中的可变电容器件都采用变容二极管替代。变容二极管实质上就是一个结电容Cj随外加反向偏压变化范围比较大的PN结晶体二极管。变容管的结电容Cj在零偏时最大

13、, 随外加负偏压的增加, Cj将成指数下降。如图3-3所示 图3-32.4中龙通CDT-3FC212-01高频调谐器是全频道调谐器, 既能接收甚高频(VHF)信号, 又能接收特高频(UHF)信号, 把甚高频头和特高频头合为一体频段 频道 频率覆盖范围VHF Low E2S9 45.25161.25MH zVHF High Z-7Z-38 160.25464.25MHzUHF S41DS-57 463.25863.25MHzCPU通过I2C控制电压和调谐电压来分段实现电视频道的接收，并把各频道对应的调谐电压数据储存于存储器中，供以后直接取出使用。3.中频部分声表面滤波器预中放中频放大解调器3.1

14、声表面滤波器作用：一次形成所需要的幅频特性曲线，是一个集中参数BPF。特点：体积小、重量轻、电路简单、不需要调整、不产生辐射等，但存在插入损耗。原理：压电材料的压电效应和逆压电效应，电信号-机械波-电信号。重点：匹配 SAW 滤波器，发挥SAW 滤波器的最佳性能，以取得小的驻波系数、取得小的插入损耗、取得平坦的通带特性。声表内阻一般为50R，负载阻抗为2KR、3PF。图像声表频率响应-亮度图像声表频率响应-色度声音声表频率响应DK/BG/I/L声音声表频率响应L3.2预中放组成：基本共发射极放大器，增益1015dB。作用：阻抗匹配、分配信号、补偿插入损耗中频放大解调器1中放通道的作用从中频信号

15、中解调出彩色全电视信号。获得第二伴音中频信号。提供AGC、AFT电压。 2. 中放通道的组成：中频放大器、视频检波器等主电路，以及ANC电路、AGC电路、AFT电路等自动控制电路。2. 中放通道的技术要求(1) 增益 图像通道总增益86dB，中放通道大约为6066dB。(2) AGC控制范围：高频头分配20dB，中放通道分配40dB。(3)幅频特性要求中频放大及解调中频放大器组成：传统的电视机采用多级调谐放大器，现代电视机采用集成双差分宽带放大器，并受AGC控制。级数的设定与信号的极性有关。作用：将图像中频信号和伴音第一中频信号按幅频要求进行放大视频检波器作用：取出视频图像信号，产生第二伴音中频信号并分离至伴音通道。ANC电路作用：消除干扰类型：截止型、对消型原理：开关电路AGC电路作用：当输入信号在较大范围变化时，保证视频检波输出基本不变。类型：正向AGC：UAGC越高，被控