电视机原理与技能训练课件

电视机原理与技能训练主编魏贤新2008年2月第七章彩色显像管及其附属电路7—1概述7---2自会聚彩色显像管7---3显像管附属电路7---4技能训练36彩色显像管的调整7---5技能训练37彩色显像管和附属电路的检测及故障检修7---1概述

当彩色电视机中的解码电路解调出R、Ｇ、Ｂ三基色信号后，彩色显象管的任务就是在行场扫描电路的配合下，根据三基色信号的强弱变化产生出与原景物相同的彩色光图像。由此可见，彩色显像管是重现彩色图像的关键部件。

一、彩色显像管的基本工作原理。彩色显像管是一种阴极射线管，它的结构和工作原理与黑白电视机中的显像管有类似的地方，也具有电子枪、玻壳和荧光屏三个部分，并且两者的玻壳的组成和作用相同。但由于彩色显像管显示的是彩色，因此，内部结构有其特殊性。彩色显像管是根据三基色和人眼的空间混色效应而制做的。首先，在荧光屏上涂的不是单色荧光粉，而是在荧光屏善感一定规律涂敷许多能发出红绿蓝三种光的荧光粉点（或粉条）。这些荧光粉点按红绿蓝三个荧光粉点为一组排列，每一组构成一个像素，约有40多万个像素。另一方面，为了使三种荧光粉发光的强弱受R、G、B三种基色信号控制，就需要有三个电子束区轰击它们，所以彩色显像管都有三个阴极，形成三个电子枪产生电子束，三种荧光粉在各种电子束下发出强弱不同的光，经过空间混色就产生彩色效果。7---1概述4、色纯度要好。色纯度是指单色光山的纯净程度，每个单色的单色光删均不能出现其他两种颜色。5、汇聚好。是指三条电子束能在扫描过程中始终轰击同一组相应荧光粉，若汇聚不好，接收彩色或黑白图像时会出现彩色镶边现象。6、黑白平衡要好。及要求电视接收机在显是黑白图像时，，屏幕上不出现彩色色条。除上述性能要求外，还要求彩色显像管枕形失真小色彩鲜艳逼真。三、彩色显像管的分类及其结构特点。

随着彩色电视技术的发展，显像管的制作技术也日新月异，经历了三枪三束荫罩管、单枪三束栅网管、自会聚彩色显像管、平面直角彩管、超平面黑彩管及纯平彩管。下面简要介绍其特点：1、三枪三束荫罩管（简称荫罩管）荫罩管是于1950年由美国RCA首先研制成功的。他实质上是将三只显像管合一。三只电子枪成品字型排列，共同张在馆境里边。每个电子枪都有单独的灯丝阴极控制栅板和加速器，二聚焦急和阳极高压则是公用的。三只电子枪分别装上红绿蓝视频信号。它的主要缺点：三抢三束管会聚调整困难，有关线路复杂，荧光屏边缘聚焦性不好，荫罩半孔小使投射绿地等。现在一般彩电一部使用这种显像管了。2单枪三束栅网管单枪三束栅网管是1967年日本SONY公司在三枪三束荫罩管研制出来的。其平面呈柱面型，荧光粉按垂直跳张排列。与三枪三束光比较，单枪三束管，就是在一个电子腔内发射三条电子书的彩色显像管。详见下图7---1概述特点：结构简单，条形栅网刚性差，易震动，水平分辨率低。a:电子枪工作原理示意图b):电子束、缝隙和荧光粉对应关系3、自会聚彩色显像管1972年美国RCA公司在三枪三束荫罩管和单枪三束栅网管的基础上研制成功。现在广泛应用，后面将重点介绍。7---1概述4、平面直角彩管自会聚彩管，其屏幕四周是圆形，中间突出，都有是屏幕中间缩小的特点，为了克服此特点，1982年美国RCA公司、荷兰飞利浦、日本东芝、日立等公司相继研制成功了平面直角彩色显像管。主要特点：四角为直角，屏面接近平面，荧光屏的有效面积比同型号自会聚彩管增加13%，保留了自会聚彩管的特点，其聚焦性能、清晰度、亮度、色纯度都有明显的提高。单、但制作工艺复杂。5、大屏幕显像管发展趋势是尺寸增大，屏幕有平面直角向纯平面发展，不仅形状发生了改变，而且工艺更复杂，要求更严格。6、液晶显示式显示屏用液晶屏，液晶电视机于1975年有美国休斯顿公司制成，此后日本的日立、松下等公司也先后制出。特点：体积小、薄而轻，耗电量小、没有几何失真和三基色边缘会聚不好等问题。7---2自会聚彩色显像管关于电子枪：枪中除了红、绿、蓝三个阴极是相互独立以便分别输入三个基色信号和进行白平衡调整外，控制极、加速极、聚焦极、高压阳极是共用的，并采用公用引脚。另外，灯丝和阴极间的尺寸缩小，因而加热快，一般5S内就能显示出亮度，实现了快速启动。电子枪的内部结构如图所示，从前往后依次排列是：灯丝、阴极、控制极、加速极、聚焦极、高压阳极、，除灯丝外，其它的电极都是圆筒或有圆孔的薄金属片，各电极互相之间都不连通。7---2自会聚彩色显像管电子枪个结构作用如下：（1）灯丝：用Ｆ或Ｈ表示，其作用是加热灯丝（２）阴极：彩色显像管共有三个阴极，其作用是发射电子，在阴极的圆筒个端涂有金属氧化物，当阴极被圆筒内的灯丝加热后就能发射电子（３）控制极：又称栅极，它与阴极之间的电位差大小将决定电子速的强弱，（４）加速极：也称第一栅极。其作用是产生一个静电场，对阴极发射的电子速进行第一次加速。（５）聚焦极：其作用是使电子速通过由聚焦极与高压阳极构成的电子透镜的作用，聚焦成很小的圆点。（６）高压阳极：也称第二阳极，加速电子轰击荧光粉发光。２、大口径电子透镜聚焦三条电子速通过公共的控制栅极、加速极、聚焦机组成的大口径电子透镜，聚焦性能良好，使图像清晰度更高。3、条状荧光屏与黑底技术主要是指涂敷在荧光屏平面及平面内壁鍀三种荧光粉成垂直条状排列，且为小槽型。如下图，为了提高显像管的对比度，自会聚彩色显像管都做成黑底管。即在没有涂布荧光粉的间隙，涂上黑色的石墨，以吸收管内或管外射入的杂散光，从而提高图像的对比度。4、开槽式荫罩板荫罩板是彩管的主要部件之一，主要作用是选色，保证红、绿、蓝三注电子速只能轰击与之对应的荧光粉。荫罩板位于荧光屏后约1cm处。其上开有有规律排列的40多万个条状小孔，叫荫罩孔，按品字型排列，确保三条电子速穿过荫罩孔后轰击与之对应的荧光粉条。7---2自会聚彩色显像管自会聚管荫罩板和荧光粉结构如下7---2自会聚彩色显像管2、会聚装置（1）会聚的概念和误差会聚是指红、绿、懒散个电子素在整个扫描过程中，是中同时穿过同一荫罩孔，并分别同时轰击荧光屏上同一组相应的荧光粉条，反之叫失聚或会聚误差。会聚分静会聚和动会聚，在屏幕中心的会聚叫静会聚，静会聚误差是由于电子枪速在安装和封入时产生的偏差使三个电子速不能在图像的中央部分会聚到一点；在荧光屏中心区域以外部分的会聚称为动会聚，动会聚误差是由于显像管荧光屏的曲率中心与电子速的偏转中心不重合而产生的。（2）静会聚原理静会聚是电子枪的三条电子速在无偏转情况下的会聚。通常采用静电场和静磁场使电子速产生位移来实现。如下图所示，通过调节装在管径上的一对四极磁环和一对六极磁环来调节。具体调整方法见技能训练36.四极磁环六极磁环7---2自会聚彩色显像管（3）动会聚误差的校正动会聚误差主要是由偏转扫描引起的，所以除了电子枪要精密外，偏转线圈也要精密，此外电子枪内部的磁增强器和磁分路器也能进行补偿。3、偏转线圈装在管径上的行偏转线圈和场偏转线圈。特点是阻抗低、精密度高，磁场分布好，成品的一致性好。7---3显像管附属电路一、显像管供电电路彩色显像管的任务是显示图像和字符。除行场扫描外，显像管各电极还需要一定的电压。灯丝电压：通常交流6.3V，一般有行输出变压器提供，三个灯丝电压采用并联方式供电。阴极电压：三基色电压经末级视放电路放大后加到相应的三个阴极上，一般在110V----175V之间变化。加速极电压：一般在350V---500V，由行输出变压器或行逆程脉冲提供，电压越高，电子速度越快，荧光粉越亮。聚焦极电压：2---8KV，有行输出变压器提供，聚焦不良时图像将模糊。阳极高压：22---25KV,一般不能直接测量，由行输出变压器提供，通过高压线送到显像管玻璃壳的高压嘴上。显像管的玻壳上有一层石墨，经导线接地，它和内部组成一个电容器，其高压滤波作用，另外为防止彩管内高压打火，在个供电电路与地之间设置了放电间隙，或装有放电环。显像管供电电路图如右

7---3显像管附属电路2、消磁电路自动消磁电路主要有消磁线圈及热敏电阻组成，如图7—10b所示，L为消磁线圈，位于彩管椎体周边，阻值为几欧到十几欧。R为正温度系数热敏电阻。三、关机亮点消除电路电视机切断电源后，扫描电路立即停止工作。但灯丝余热使阴极继续发射电子，高压滤波电容不会立即泄放高压，还会有电子速流打在屏幕中央形成一个亮点，然后逐步消失。因而设置了一个关机消亮点电路，有截止型和高压泄放型两种。四、白平衡电路白平衡也称黑白平衡，它是指当彩色电视机接受黑白图像或是彩色图像中的黑白部分时，要求在任何对比度下均呈现黑白图像，这不仅是彩色兼容的要求也是获得正确的彩色图像的下先诀条件。由于制造工艺不可避免存在误差，因此设置白平衡电路来弥补这些不足。白平衡调整分为暗平衡和亮平衡调整。1、暗平衡调整原理由于彩色显像管的三条电子速的调制特性不一样，他们的斜率和截至点不同，因而要采用调节末极视放管工作点的方法，使三只视放管输出信号的黑电平不一致，这样当三个基色视频信号同时加至显像管的三个阴极上时，三基色电流将同时出现，此叫暗平衡调整。2、亮平衡调整经历了按平衡调整后，实现了低亮度的白平衡，三条调制特性曲线的三个截止点重合了，但其斜率仍不相同，还需要在高亮度下出现黑白图像时，也呈现黑白图像。图像低亮度和高亮度时不平衡入下图，低亮度是的不平衡高亮度是的不平衡具体按平衡和亮平衡的调整方法和步骤见技能训练367---3显像管附属电路技能训练三十六彩色显像管的调整

一、实训的目的和要求1、了解彩色显像管的结构和工作原理，熟悉显像管的调校方法和工艺要求，掌握显像管调试的操作技能。2、掌握信号发生器等常用测试仪器的使用。二、实训器材1、已装备好的XT-5680整机一台2、信号发生一台3、调试工具一套三、实训内容1、色纯度的调整（1）小心松开偏转线圈的固定螺丝，和色纯磁环的紧固环（2）开启电视机预热15分钟以上（3）利用彩电的内消磁线圈对显像管进行消磁（4）将亮度和对比度调至最大（5）将RP401和RP405调至最小，以关掉红枪和蓝枪，这时屏幕应出现绿色光栅技能训练三十六彩色显像管的调整

图J7—1会聚调整示意图3、动会聚的调整（1）开启电视机预热15分钟以上（2）将偏转轭架的固定螺丝松开，使其能够移动（3）暂时将固定橡皮楔置于偏转轭架下（4）将偏转轭架前端作上方或下方移动，使四周获得最佳会聚为止。在显像管和偏转轭架的中央推入预备好的橡皮楔，暂时固定偏转轭架（5）将一个已拆去覆盖纸的橡皮楔放入底部的空间内（6）再将偏转轭架的前端作上方或下方移动，以获得最佳四周会聚（7）保持这一位置，同时将另一个已拆去覆盖纸的橡皮楔放入上部的空间内技能训练三十六彩色显像管的调整（8）移开暂时性的橡皮楔，放入上部的另一空间内，粘着显像管和固定偏转轭架（9）放入三个橡皮楔后，重复检查所有的会聚，将偏转轭架的固定螺丝收紧以加固偏转轭架的位置（10）将三条透明胶带贴在橡皮楔上（11）如果有一个角的动会聚难以调好，与其它角上的动会聚不能兼顾，可以在相应的偏转线圈内侧插入小磁条加以校正4、白平衡的调整（1）暗平衡的调整1）接收PAL-D彩条信号，把色饱和度设置最小，是机器预热15分钟2）八CRT板上R、G、B截至，将电位器RP401、RP403、RP405置左前方45°位置，将G、B激励电位器RP402、RO404置中间位置3）将FBT上帘栅控制电位器逆时针旋到底4）拨维修开关S201，使场停振5）顺时针缓慢旋转帘栅控制器直至屏幕上出现一条水平亮线6）如显示的扫描线示蓝色，就应分别调整RO401、RP403以增加红绿的成分，直至出现一条白色的水平亮线（2）亮平衡调整1）拨维修开关S201，使主板恢复正常状态2）将亮度、对比度置正常位置，调整RP402、RP404以获得均匀的白平衡技能训练三十六彩色显像管的调整3）亮度和对比度控制从最大到最小变化，检查高亮度和低亮度白平衡的情况，若不理想应重复上述步骤，直至获得良好的白平衡

四、实训报告（1）写出显像管色纯度、静会聚、动会聚、白平衡的调试步骤（2）填写实训报告附录5

五、思考题1、如果显像管的一个角的色纯度不良，我们一般采取什么方法进行调试？2、白平衡调试不正确对收看电视有什么影响？技能训练三十七彩色显像管和附属电路的检测和故障检修

2、灯丝电压的检测由于灯丝电压是行频的交流电压，用普通万用表只能测出3~4V左右的交流电压，采用专用的灯丝电压表（有效值电压表）可测出6.3v左右的灯丝电压。灯丝电压对灯丝来说非常重要，太低会影响显像管的电子发射，太高会加速显像管的老化，两者都会影响显像管的寿命。3、高压的检测与显像管有关的高压有加速极电压、聚焦极电压和阳极高压。加速极电压一般在100—800V范围内可调，正常的工作电压在400V左右，直接测试CRT板上的SCREEN电压点即可。用一般的万用表测试会因为万用表的内阻不同而产生差异，而且内阻越小的万用表测试出来的结果与实际值相差越大,要用高阻电压表或示波器进行测试。聚焦极电压一般在3000—6000V之间，用表笔接近时会产生拉弧现象，不能用普通万用表测试。聚焦引线焊接在CRT座上，用一个盖子盖住，一方拉弧和打火。阳极高压一般为25KV左右（21in显像管），要用专用阳极测试棒来测试，测试时要小心不能将高压帽撬掉，如果没有专用仪表，建议不要进行该项测试。技能训练三十七彩色显像管和附属电路的检测和故障检修四、彩色显像管常见故障与检修彩色显像管工作性能的好坏，对彩电的图像质量影响很大。彩色显像管是彩色电视机中最重要而且也是价格最高的部件，因此对彩色显像管的鼓掌判断一定要力求准确，维修灵活有效。彩色显像管的常见故障有：衰老、色纯不良、会聚不良、聚焦不良、灯丝碰极、灯丝开路、缺色或色弱、管径打火及漏气。1、衰老又叫老化、有慢性漏气、阴极发射能力下降、荧光粉发光效率降低等。老化的特征是：在开机后的短时间内光栅渐暗、图像较淡及偏色等，若将亮度调大则聚焦变差，开机时间较长后图像逐渐恢复正常。应急处理老化故障可采用提高灯丝电压（由6.3v升为8v)或稍微降低阴极电压的方法。要彻底解决则需要换显像管。2、色纯不良色纯不良是指在彩色机内消磁电路正常并且进行机外消磁后屏幕上仍然出现色斑。色唇部粮食与显像管有关的比较常见的故障，产生的根本原因是显像管的R、G、B三枪