《电视机原理与技术》课件1第2章

第2章电视机光栅形成系统分析与检测2.1同步扫描通道2.2显像管及其附属电路2.3开关电源电路2.4遥控系统2.5I2C总线控制系统

2.1同步扫描通道

同步扫描通道由同步分离电路、行扫描通道、场扫描通道组成，如图2-1所示。其主要作用是为行、场偏转线圈提供线性良好、幅度足够且分别被行、场同步脉冲同步的锯齿波电流，完成电子束水平和垂直方向的扫描而形成矩形光栅；为显像管提供行、场消隐脉冲信号，消除行、场扫描在逆程期间出现的回扫线；为显像管和机内其他信号处理电路提供高、中、低直流电压及控制信号；为电视机自动搜索选台提供电台识别信号。目前，电视机的同步扫描通道的小信号处理电路已经完全被集成化。图2-1同步扫描通道组成框图2.1.1同步分离电路

同步分离电路的作用是利用复合同步信号幅度最大的特点，采用幅度分离的方法从全电视信号中分离出复合同步信号；根据行、场同步信号脉冲宽度不同的特点，利用宽度分离(频率分离)的方法，从复合同步信号中分离出行、场同步信号。

同步分离电路是由幅度分离电路和宽度分离(频率分离)电路两个部分组成的。2.1.2行扫描通道

公共通道、视频通道所产生的信号是由前级电路提供的，即公共通道与视频通道仅对输入的信号进行处理，而不能产生信号。行扫描通道在IC/单片机内部制式切换电路的作用下，能产生15625Hz(PAL制式)和15750Hz(NTSC制式)的行扫描脉冲，并对其进行处理。下面以PAL制式为例介绍行扫描通道的组成及各部分的功能和工作过程。

1.行扫描通道的组成

行扫描通道是由行振荡电路、行推动(激励)电路、行输出电路、自动频率控制电路(AFC)等组成，其基本结构框图如图2-2所示。图2-2行扫描通道的基本结构框图

2.行扫描通道的主要功能和特点

行扫描通道的主要功能如下：

(1)提供线性良好、幅度足够且受行同步脉冲同步的行频锯齿波电流给行偏转线圈，以完成电子束水平方向的扫描。

(2)提供显像管正常发光所需的直流或交流灯丝电压、阴栅极电压、加速极电压、聚焦电压以及阳极高压。

(3)提供其他信号处理电路(如公共通道、场扫描通道、视频通道、伴音通道等)所需的直流工作电压。

(4)提供视频通道及遥控系统等电路所需的行逆程脉冲。行扫描通道工作在高频、高压、大电流状态，行偏转线圈的感抗远大于其直流电阻，可以将其等效为纯电感。要在行偏转线圈得到锯齿波电流，必须在行偏转线圈上加上合适的行频脉冲，所以行扫描通道的各级电路都工作在开关状态。除AFC电路、行振荡电路可以进行集成化处理外，其余电路只能采用分立元件。

3.行振荡电路

行振荡电路的主要功能是产生频率为15625Hz、幅度为2～4V和宽度为18～20μs的行频矩形脉冲。行扫描通道必须设置行振荡电路，这是因为行振荡电路处于行扫描通道的前端，其电路形式、工作频率、稳定度、输出波形及其参数对于后级电路工作的影响至关重要。

行振荡电路在得到电源提供的8～12V行启动电压后便进入振荡状态，产生行频矩形脉冲，经过分频电路分频后输出15625Hz左右的行频脉冲。同时行频信号再经分频就可以得到场频信号，即行、场振荡共用一个振荡器，行、场同步无需进行调整。同样，改变分频数就可以得到其他制式的行频和场频信号，可应用于多制式电视机中。有些电视机还利用色副载波振荡器产生的4.43MHz振荡信号，通过分频获得行频和场频，省掉了行、场振荡电路。典型行振荡应用电路形式如图2-3所示。图2-3典型行振荡应用电路形式

4.行推动(激励)电路

行推动电路也叫行激励电路，其主要功能是将行振荡产生的行频脉冲进行功率放大和波形整形，满足行输出电路正常工作在开关状态的要求。

根据激励的方式可分为同极性激励和反极性激励，现代电视技术中通常采用反极性激励方式。其突出优点是行推动管和行输出管交替导通与截止，不会产生高频自激振荡，保证了行扫描通道工作的稳定性。典型反极性行激励应用电路如图2-4所示。图2-4典型反极性行激励应用电路

5.行输出电路

行输出电路的主要功能是在行频脉冲的作用下，产生线性良好、幅度足够的行频锯齿波电流提供给行偏转线圈，以完成电子束水平方向的扫描。而能否完成上述功能，关键在于水平电子扫描的四个阶段能否顺利实现，即电子束从左边到中央——正程前半段；电子束从中央到右边——正程后半段；电子束从右边到中央——逆程前半段；电子束从中央到左边——逆程后半段。行输出电路的基本组成和等效电路如图2-5(a)所示。其中，VT为行输出管，VD为阻尼二极管，C为逆程电容，Cs为S校正电容，Ly为行偏转线圈，Lp为行输出变压器T2的初级绕组，EC为供电电源。图2-5行输出电路原理图和等效电路图由于行输出变压器T2的初级绕组Lp的电感量比行偏转线圈Ly的电感量大得多，因此在行频脉冲作用下，其等效阻抗很大，可视为开路；S校正电容的容量Cs大于逆程电容的容量C，两端直流电压等于电源电压EC，行输出管和阻尼二极管工作开关状态可以等效为一个开关，其等效电路如图2-5(b)所示。

行输出电路的工作过程包括四个阶段，如图2-6所示。图2-6行输出电路工作的四个阶段

1)电子束从中央到右边——正程后半段

在t0～t1时刻，加在行输出管基极的正脉冲使行输出管饱和导通，相当于开关S闭合，VD被短路，电源EC向行偏转线圈Ly充磁，由于行偏转线圈的感抗远大于其直流电阻，可近似地将其等效为一个纯电感，如图2-6(a)所示。假设取t1－t0=THF/2，则其电流大小可以表示为此时电子束从屏幕的几何中心向右扫描，当电流达到最大值ICp时，电子束到达最右端，所用的时间为26μs，Ly中储存的磁场能为

2)电子束从右边到中央——逆程前半段

在t1时刻，加在行输出管基极的负脉冲使行输出管截止，相当于开关断开。由于Ly上的电流不能突变，必然会产生上正下负的感生电动势以阻碍该电流的变化，VD截止。Ly上的电流仍然按原来方向流动，对逆程电容C充电，其极性为上正下负。ICp由t1时刻的最大值逐渐下降，到t2时刻降为零，如图2-6(b)所示。电子束从最右端回扫到屏幕的几何中心位置，行偏转线圈Ly上的磁场能全部转化为逆程电容C中的电场能，从而形成锯齿波电流逆程的前半段，所用时间约为6μs。此时C中的电场能为

3)电子束从中央到左边——逆程后半段

在t2～t3时刻，加在行输出管基极的还是负脉冲，VT仍然截止，相当于开关断开。逆程电容C中的电压通过行偏转线圈Ly放电，形成反向电流。此时又会在行偏转线圈Ly上产生上正下负的感生电动势以阻碍该电流的变化，VD截止，直到t3时刻结束，如图2-6(c)所示。

电场能又全部转化为磁场能，电子束从屏幕的几何中心位置扫到最左端，形成锯齿波电流逆程的后半段，所用时间也约为6μs。

4)电子束从左边到中央——正程前半段

在t3～t4时刻，加在行输出管基极的仍然是负脉冲，VT截止，相当于开关断开。行偏转线圈Ly上的电流在向逆程电容C反向充电的同时，行偏转线圈Ly上产生的上负下正的感生电动势使VD导通，偏转线圈Ly和逆程电容C构成的自由振荡被阻尼，故称VD为阻尼二极管，如图2-6(d)所示。

偏转线圈Ly上的磁场能流向电源EC，电流逐渐下降，到t4时刻降为零。电子束从最左端向屏幕的几何中心位置扫描，形成锯齿波电流正程的前半段，所用时间约为26μs。

于是形成了行偏转线圈所需的锯齿波电流以及后续电路所需的行逆程脉冲，如图2-7所示。图2-7行输出电路的工作波形由以上工作过程可见：

(1)行输出管和阻尼二极管工作在开关状态。

(2)行扫描正程锯齿波电流由阻尼二极管和行输出管轮流导通产生。正程的前半段电流由阻尼二极管导通产生，使电子束从左边扫描到正中央；正程的后半段电流由行输出管导通产生，使电子束从中央扫描到右边。其电流的大小为

(3)行扫描的逆程电流是由行偏转线圈Ly和逆程电容C自由振荡产生的，使电子束从右边回扫到左边。由于是逆程扫描，其回扫痕迹要消隐，因此逆程电流的线性如何无关紧要，但要求其逆程时间(半个振荡周期)是准确的，因此Ly、C的大小直接影响逆程时间的长短。习惯上我们有时将行输出变压器称为回扫变压器，将并联在行输出管集电极与发射极之间的电容称为逆程电容。

(4)由于行扫描逆程期间作用的时间很短，电流的变化率很大，因此必然会产生一个很高的感生电动势UCp叠加在逆程电容的两端，其大小为其实质是电场能与磁场能相互转换的结果，这为行输出电路元器件参数的选择提供了理论依据。如行输出管必须选择高频、耐高反压的大功率晶体管，一般行输出管的主要参数为：UBR(ceo)≥1500V，Pcm≥50W，fT≥50MHz。并联在行输出管集电极与发射极之间的逆程电容至少要有两个以上，且耐压值大于等于2kV，主要目的是防止逆程电容开路使反峰脉冲电压过高而击穿行输出管。

(5)影响行扫描通道工作的主要参数有行振荡周期(频率)THF、逆程时间THR(Ly、C)以及电源电压EC，从而也就决定了行扫描通道通常会出现的几个典型故障：行输出管过压损坏、行输出管过流损坏、行输出管过耗损坏、行不同步、行振荡停振、行非线性失真等。

6.行扫描的非线性失真及其补偿

行扫描电流的线性主要取决于行输出电路，由于行扫描逆程的痕迹要消隐，因此一般表现为行扫描正程期间电流的线性。

1)行扫描正程前半段的失真及其补偿

产生失真的主要原因：由于行扫描正程前半段阻尼二极管和偏转线圈等效内阻的存在，对行锯齿波电流产生了分流作用，当扫描电流由反向最大值减小到接近于零时，阻尼二极管内阻逐渐增大，使电流变化率减小，电子扫描的速率变慢。

造成的结果：图像在屏幕中心部分被压缩，严重时还会出现一条垂直白带，俗称交越失真，如图2-8所示。

采取的措施：使行输出管提前18～20μs导通。这就是要求行振荡电路产生的行频脉冲宽度为18～20μs的原因所在。图2-8行扫描正程前半段的失真及其补偿

2)行扫描正程后半段的失真及其补偿

产生失真的主要原因：由于行输出管和偏转线圈等效内阻的存在，对行锯齿波电流产生了分流作用，当扫描电流由零逐渐增大到最大值时，等效内阻的分流也增大，使电流变化率逐渐减小，电子扫描的速率逐渐变慢。

造成的结果：图像在屏幕右边被压缩。采取的措施：在行偏转线圈回路上串接1只磁饱和电抗器LT，当行扫描电流较小时，LT的感抗较大并保持不变，在LT上产生一定的电压降；当行扫描电流增大到一定数值时，LT出现磁饱和，感抗变小，其两端压降减小，可以用来补偿行偏转线圈两端电压的减小，从而得到线性增长的电流，如图2-9所示。图2-9行扫描正程后半段的失真及其补偿(a)电路结构；(b)补偿原理

3)水平延伸失真及其补偿

产生失真的主要原因：当电子束在显像管中受线性变化的偏转磁场的作用而进行水平扫描时，电子束偏转的角度是均匀的，但由于显像管屏幕的曲率半径与电子束的扫描偏转半径在屏幕上的中心部位和边沿部位是不同的，越靠近边沿，偏转距离越大。

造成的结果：电子束在中间的扫描速度慢，在屏幕四周的扫描速度快，导致图像从中间向边沿逐渐变宽，称为水平延伸失真。采取的措施：设法使左右两边的电子扫描速度变慢，即使每行锯齿波电流的起始和终了处相应弯曲成S形，因此在行偏转线圈回路上串接了1只容量为2～10μF的电容Cs，俗称S校正电容。在行扫描正程期间，行偏转线圈和S校正电容形成串联谐振，其谐振频率为行扫描频率的1/4～1/5，使得在每一个行周期内，只是这个串联振荡电流的起始部分流过行偏转线圈，扫描正程电流略呈S形。由于正程期间，扫描电流在两头变化缓慢，因此显像管延伸性失真得到了校正，如图2-10所示。图2-10水平延伸失真及其补偿(a)水平延伸失真的原因；(b) S校正原理在现代大屏幕彩色电视机中，显像管荧光屏的曲率和尺寸所引起的非线性失真更为突出，使屏幕光栅呈现枕形失真，由于附加磁场影响了彩色的会聚与色纯度，因此通常设置了专门的枕形校正电路，这将在后面的内容中叙述。

7.行输出变压器

行输出变压器也叫回扫变压器，简称FBT，如图2-11所示。其内部设置有不同的次级绕组，分别用于对初级引入的行扫描脉冲进行升、降压，以产生各种交直流电压。图2-11行输出变压器结构图

(1)被升压后的行扫描脉冲，经内部高压整流后分为三路：一路由高压引线输出阳极高压送往显像管高压嘴；一路经分压与聚焦电位器进行调节后，输出聚焦电压送往显像管聚焦极；还有一路经分压、加速极电位器调节后输出加速极电压，送往显像管加速极。上述三个电压中的阳极高压与加速极电压是显像管发光必需的电压。聚焦极电压仅用于提高显像管的发光质量(聚焦度)，保证图像清晰，因此在黑白电视机中一般不设置聚焦电路。

(2)被降压后的行扫描脉冲，经过外接整流滤波电路得到其它信号处理电路(如公共通道、场扫描通道、视频通道、伴音通道等)所需的直流工作电压。还有一路输出(交流6.3V)显像管发光必需的灯丝电压。

(3)行逆程脉冲的产生有的由行输出变压器相应的次级直接输出，有的由行输出变压器集电极输出的行扫描脉冲通过电容分压后得到。行逆程脉冲是色度通道进行色度解码、亮度通道进行行消隐、AFC电路进行行同步、遥控系统进行字符显示等必需的信号之一。

8.行AFC电路

行自动频率控制电路简称行AFC电路，其电路形式采用鉴相器，它的作用是保证行扫描的振荡频率和相位与发送端严格同步，即实现行同步。目前的电视机具有两个AFC电路。其中一个AFC电路的作用是将分频后的行频信号与行同步信号的频率进行比较，产生误差电压去控制VCO振荡的频率，保证其与行同步信号的频率相同。另一个AFC电路的作用是将行逆程脉冲与已被同步的行频信号进行相位比较，产生误差电压去控制行输出信号的相位，保证其与行同步信号的相位相同。2.1.3场扫描通道

1.场扫描通道的主要功能、组成和特点

场扫描通道的主要功能是：

(1)提供线性良好、幅度足够且受场同步脉冲同步的场频锯齿波电流给场偏转线圈，以完成电子束垂直方向的扫描。

(2)提供场消隐脉冲，消除电子束在逆程期间出现的回扫线，也为字符显示提供定位信号。

(3)提供水平枕形校正信号。场扫描通道工作频率较低，场偏转线圈的感抗小于其直流电阻，可以将其等效为纯电阻。要在场偏转线圈中得到场频锯齿波电流，应在场偏转线圈上施加合适的锯齿波激励电压，因此工作在线性放大状态，由场振荡电路、场锯齿波形成电路、场激励电路、场输出电路及线性补偿电路组成。同时又由于场扫描通道的工作电压和电流都相对较小，因此一般可以进行部分或完全集成化处理。

场扫描通道工作过程可以分为三步：第一步是产生场频脉冲；第两步是将场频脉冲变换成场频锯齿波；第三步是将场频锯齿波进行功率放大并送往场偏转线圈。

2.场振荡电路

集成电路的场振荡电路形式通常有两种：第一种是由施密特触发器加RC定时元件组成，其振荡频率依靠改变RC定时元件中的电阻值来调整，并受场同步脉冲的直接同步；第二种是通过对行频脉冲进行分频并受场同步脉冲的控制而得，没有单独设置场振荡电路，只需外接锯齿波形成电路，频率稳定，便于多制式转换。

现行电视机的场振荡电路都集成在视频IC/单片机内，场振荡电路在得到工作电压后，对行扫描通道产生的行频脉冲进行分频得到50Hz或60Hz的场频脉冲。

3.场频锯齿波的形成

视频IC/单片机或场输出IC内的场频锯齿波形成是在场频脉冲的作用下，通过外接RC锯齿波形成电路的充放电得到合适的场频锯齿波的。

4.场激励与场输出电路

场激励电路的主要作用是对场频锯齿波进行电压放大，以满足场输出级对输入信号幅度的要求，同时还起隔离作用，其电路形式一般采用低频甲类放大器。场输出电路的主要作用是为场偏转线圈提供线性良好、幅度足够的场频锯齿波电流。电流幅度由场偏转线圈决定且与屏幕的大小有关。场输出级通常采用OTL功率放大器。

目前生产的电视机，场扫描通道一般由集成电路组成。

5.场扫描的非线性失真及其补偿

场扫描通道为场偏转线圈提供的锯齿波电流若在正程期间出现非线性失真，则会引起图像出现畸变。

场扫描通道产生非线性失真的主要原因如下：

(1)锯齿波形成电路产生的下线性失真。由于场扫描通道的锯齿波电压是由场频脉冲经RC积分电路充、放电形成的，而电容的充电电压只能按指数规律变化，因此使得形成的锯齿波电压波形出现先快后慢的现象，造成图像上部拉长、下部压缩，即下线性失真。

(2)场输出管非线性引起的下线性失真。由于场输出管的输出特性呈上凸非线性，因此不可避免地会产生非线性失真。

(3)输出耦合电容引起的下线性失真。由于输出耦合电容对输入的锯齿波电压会产生微分效应，因此会使输出的锯齿波呈现上凸失真。场扫描通道非线性失真的补偿措施有：

(1)适当加大RC的同时提高电源电压，既改善线性，又提高锯齿波的幅度。

(2)合理选择场输出管的工作点。

(3)适当加大耦合电容的容量，并尽可能采用直接耦合方式。

由于上述措施对改善场扫描通道的非线性失真具有一定的局限性，因此要彻底消除失真，必须采用相应的线性校正方法。常采用的线性校正方法有：

(1)预失真法。由于场扫描通道产生的非线性失真主要表现为上凸失真，因此可以采用预失真网络(也叫线性校正电路)将线性良好的锯齿波通过积分电路后形成相应的下凹失真，再与锯齿波形成电路的锯齿波进行叠加。

(2)负反馈法。由于负反馈可以有效地改善非线性失真，因此在场扫描通道中，常常采取各种形式的负反馈电路，既可以稳定电路的直流工作点，又可以改善非线性失真。

6.场扫描制式的识别与切换

彩色电视制式不同，扫描的行频和场频就不同。PAL/SECAM制采用15625Hz行频，50Hz场频；NTSC制采用15750Hz行频，60Hz场频。由于场频与行频以及副载波的频率具有相关性，因此最关键的是50Hz/60Hz场频的识别与切换。

50Hz场频信号的周期为20ms，一个扫描场内对应312.5个行频信号。60Hz场频信号的周期为16.67ms，对应262.5个行频信号。若用计数器计算一个场周期内行脉冲的个数，即可识别场频是50Hz还是60Hz。当一个扫描场行数为262行时，场频为60Hz；当一个扫描场行数为312行时，场频为50Hz。只要输出相应的控制信号就能进行场频的识别与切换，如图2-12所示。图2-1250Hz/60Hz场频识别电路行逆程脉冲与基准电压在比较器中进行比较，当行逆程脉冲到来时，脉冲电压高于基准电压，比较器输出高电平(H)；脉冲过后，比较器输出低电平(L)，计数器对比较器输出的高电平进行计数。彩色全电视信号由同步分离电路分离出复合同步信号，经积分电路分离出场同步信号，场同步信号对计数器进行复位清零。若场频为60Hz，则当计数器计数到262时，场同步信号对计数器复位清零，计数器数据马上由262变为0，该变化数据送到识别电路，识别电路输出高电平，经VT射极跟随后送往微处理器(CPU)；若场频为50Hz，则当计数器计数到312时，场同步信号对计数器清零，计数器数据由312变为0，该变化数据送到识别电路，识别电路输出低电平，经VT射极跟随后送往微处理器(CPU)。

7.对其它电路的控制

场扫描通道对场频锯齿波进行放大的同时还要产生场逆程脉冲，分别送往遥控系统和亮度信号处理电路，以产生字符垂直定位信号与沙堡(消隐)脉冲，实现字符信号显示与场扫描逆程期间回扫线的消除。有的电视机还要将场频锯齿波脉冲送到水平枕形校正电路，以校正光栅的水平枕形失真。2.1.4典型同步扫描通道应用分析

实际同步扫描通道如图2-13所示。

当IC201(LA76810)的行振荡供电端(脚)加有8.2V左右的电压时，行振荡电路开始起振，产生4MHz的振荡信号，经1/256分频得到行频信号，与同步分离电路分离出来的行同步信号一起加到AFC1环路，进行频率和相位比较，产生误差控制电压，由IC201的脚外接电路(C219、R210、C218)滤波平滑后，去控制行振荡电路的振荡频率。行频脉冲与同步信号同步后，从AFC1环路输出的行频脉冲与脚送来的行逆程脉冲(从行输出变压器T302的④脚→R241→R240，经VD202限幅加至IC201的脚)在AFC2环路中进行相位比较，产生误差电压去修正行激励脉冲的相位，使IC201的

脚输出相位准确的行激励脉冲。同步分离电路分出的另一路信号从脚输出，经R073、R055加至微处理器IC001(LC8633XX)的电台识别信号输入端脚。

场振荡由内部RC振荡电路产生，并由LA76810/A内部计数及同步信号同步后，调制在锯齿波上，由IC201的脚输出锯齿波场频信号。行激励和行输出电路由行激励管VT301、行推动变压器T301、行输出管VT302及行输出变压器T302等元件组成。IC201的脚输出的行激励脉冲信号经R212、R307隔离后加到VT301后倒相放大，由激励变压器T301耦合到行输出管VT302的基极。C309、C322、R308的作用是消除行激励变压器产生的自激振荡。行激励变压器T301次级感应的行频脉冲信号，经R311加到行输出管VT302的基极。开关电源输出的B1电压通过R305、行输出变压器T302的③—⑩脚绕组向行输出管提供工作电压。行输出管工作在截止与饱和(即开关)状态时，产生的锯齿波电流流过行偏转线圈形成行偏转磁场，使电子束作水平方向扫描。流过行输出变压器的初级绕组产生感应电压，通过互感作用，次级绕组上的感应脉冲电压通过各绕组外接整流滤波电路后，得到各种高、中、低电压。其中，T302的①—⑦脚绕组和R316、VD304、C306产生+25V电压，提供给场输出电路。

T302的②—⑦脚绕组和VD303、C320、IC302(7809)产生+9V电压，提供给整机小信号处理电路。T302的⑩—⑧脚绕组与VD305、C303产生的直流电压与+B电压叠加，得到+200V电压，提供给视放电路。另外，T302次级绕组用分段整流叠加法得到彩色显像管所需的阳极、聚焦极及加速极电压。

VT302为带阻尼二极管的复合大功率开关管，C314、C313为行逆程电容，L302为行线性调节器，以补偿行偏转回路中因电阻引起的非线性失真，R312是为了防止补偿电感与杂散电容产生自激振荡而增加的阻尼电阻，C312为S校正电容，以补偿因显像管结构引起的水平延伸失真。图2-13典型机芯彩色电视机同步扫描通道

IC201的脚输出的场频锯齿波经C312、R302、C316加至场输出电路IC301(LA7840)的⑤脚，在内部进行功率放大后从②脚输出，当场锯齿波电流流经场偏转线圈时形成场偏转磁场，使电子束作垂直方向扫描。R318、R319、R329、R320、C323、R324构成交直流负反馈回路，用于稳定IC301的②脚的中点电压和改良扫描线性。

IC301的⑦脚为泵电源输出端(PUMP-OUT)，在场扫描逆程时间内，通过泵电路和外接电容C325的作用，将行振荡供电端电压提升1倍，以提高电源的利用率和场输出级的效率。同时，⑦脚输出的场逆程脉冲由C315、R301、VT008加至微处理器IC001的脚，作为字符显示的定位信号。

实训4同步扫描通道的综合测试

一、实训目的和要求

1．熟悉同步扫描通道的结构及主要部件。

2．掌握同步扫描通道的工作原理。

3．掌握同步扫描通道的测试方法。

二、实训器材和工具

1．电视机1台，电原理图1份。

2．示波器1台，万用表1块。

3．常用工具1套。三、实训内容和方法

1．参照电视机原理图，熟悉同步扫描通道的电路结构及主要元器件位置，并将有关内容填入表中(由学生自己设计，下同)。

2．用万用表测量有关同步扫描通道的在路正、反向电阻值。

(1)测量视频IC/单片机有关同步扫描通道各脚的在路正、反向电阻值并制表填入。

(2)测量场输出IC各脚的在路正、反向电阻值并制表填入。

(3)测量行推动管、行输出管各极的在路正、反向电阻值并制表填入。

3．用万用表测量视频IC/单片机有关同步扫描通道的静/动态直流电压值。

(1)测量视频IC/单片机有关同步扫描通道各脚的静/动态直流电压值并制表填入。

(2)测量场输出IC各脚的静/动态直流电压值并制表填入。

(3)测量行推动管、行输出管各极的静/动态直流电压值并制表填入。

4．用示波器测量2、3项有关引脚(电极)的信号波形并描绘下来，同时标注有关参数。四、实训报告

由学生自己设计，要求：

1．有明确的实训任务。

2．有具体的实训目的和要求。

3．有需要的实训器材和工具。

4．根据实训内容有具体的实训方法和步骤。

5．有具体的实训结果并能对实训结果进行分析处理。

6．有实训体会。 2.2显像管及其附属电路

显像管的作用是将图像电信号转换为光信号，即重现图像，其性能的好坏直接影响重现图像的质量，是电视接收机的关键器件。显像管通常有黑白显像管和彩色显像管两种，其基本结构和工作原理大同小异。黑白显像管只能呈现黑白图像；彩色显像管在接收彩色电视信号时呈现彩色图像，在接收黑白电视信号时呈现黑白图像。

2.2.1显像管的基本结构与参数

1.黑白显像管的基本结构

黑白显像管一般由玻璃外壳、电子枪和荧光屏三部分组成，如图2-14所示。图2-14黑白显像管的基本结构2.彩色显像管的基本结构与参数

自会聚式彩色显像管的结构如图2-15所示。图2-15自会聚式彩色显像管的结构

1)电子枪

自会聚式显像管的电子枪采用了精密的一字型排列方式，除了红、绿、蓝三个阴极各自独立外，栅极、加速极、聚焦极和高压阳极是共用的，如图2-16所示。三个阴极在水平方向上按一字型排列，彼此之间的间距很小，使得三个电子束处于同一个水平方向内，消除了垂直方向的会聚误差。图2-16电子枪的内部结构

2)荫罩板

荫罩板也叫选色板，由薄钢板制成，其作用是使红、绿、蓝三个电子束只能轰击与之对应的荧光粉条，以保证彩色的色纯度。在自会聚式彩色显像管的荫罩板上开有40多万个排列有序的条状荫罩孔，每个荫罩孔对应着一组三基色荧光粉条，三个电子束会聚于荫罩板的槽孔后，分别轰击相应的荧光粉条，经空间混色后形成某彩色，如图2-17所示。图2-17荫罩板与荧光屏的基本结构及对应关系

3)荧光屏

自会聚式彩色显像管的荧光屏上涂敷着垂直交替的三基色荧光粉条，每R、G、B三个荧光粉条构成一组，作为一个像素。在没有荧光粉的空隙处涂有石墨，称为黑底技术，可吸收管内外的杂散光，提高了图像的亮度、对比度以及清晰度。为了减少屏幕曲率引起的非线性失真，目前的自会聚式彩色显像管基本上采用了纯平荧光屏。

4)自会聚式彩色显像管的有关参数

自会聚式彩色显像管的参数包括机械参数、电气参数和光性能参数。其中，机械参数包括屏幕尺寸、偏转角、管径大小、管脚排列等；电气参数包括各极工作电压和调制特性等；光性能参数包括聚焦性能、色调、亮度、对比度及分辨力等。

表2-1列出了自会聚式彩色显像管的一些主要特性参数。表2-1自会聚式彩色显像管的主要特性参数2.2.2显像管的附属器件

1.偏转线圈

偏转线圈是显像管的重要附件之一，其性能的好坏直接影响光栅和图像呈现的质量，一般套在显像管的管径和管锥体连接处，通常由两组行、场偏转线圈串联或并联组成。其中，行偏转线圈呈马鞍型，紧贴在显像管的管径上，其直流阻抗约为1～10Ω，产生垂直方向的磁场，使电子束作水平偏转；场偏转线圈呈环形，位于行偏转线圈的外侧，其直流阻抗约为10～100Ω，产生水平方向的磁场，使电子束作垂直偏转，如图2-18所示。图2-18偏转线圈和磁环的结构图自会聚式彩色显像管采用了动会聚校正型偏转线圈，可以产生特殊的非均匀磁场——行偏转线圈产生枕形分布的磁场，场偏转线圈产生桶形分布的磁场，它们除了完成对电子束的偏转功能外，还能自动校正动会聚误差。偏转线圈在出厂前都通过专用设备进行了精密调整，在使用过程中不用调整。若自行调整会使显像管的色纯度和自会聚性能变差，从而影响图像的质量。

在更换彩色显像管时，必须注意显像管和偏转线圈的型号，因为行、场偏转线圈的电感、电阻等参数一定要与行输出变压器及场输出电路的有关参数相匹配。

2.色纯和会聚组件

色纯和会聚组件是自会聚式彩色显像管的重要附件之一，用来调整色纯度和会聚误差，由三对磁环构成。

1)色纯度与色纯磁环

所谓色纯度，是指呈现单基色光栅的纯净程度。良好的色纯度要求红、绿、蓝三个电子束各自的偏转中心必须与相应的荫罩孔以及荧光粉条的中心在一条直线上，这样才能保证呈现单基色光栅时不混杂其它颜色，显示白色光栅时无色斑。但是，由于显像管制造工艺的误差及偏转线圈位移、显像管的剩磁和地磁场等外界磁场的影响，会导致三个电子束不能准确轰击各自对应的荧光粉条，造成屏幕的某个区域出现色斑，从而形成色纯不良的现象。对于制造工艺的误差和偏转线圈位移所造成的色纯不良，可以通过调整显像管管径上的二极色纯磁环的相对位置(突耳上有“2”字样)来消除。通过改变二极色纯磁环合成磁场的强度和方向，使红、绿、蓝三个电子束在管径内受到一个校正力的作用，从而分别准确击中各自对应的荧光粉条，达到色纯良好的目的。

对于剩磁及地磁场等外界磁场引起的色纯不良现象，则必须采用专门的消磁电路来消除。在黑白显像管偏转线圈的后端也安装了一对磁环，用来调节光栅的几何中心位置。通过调整二极磁环的相对位置，改变其合成磁场的大小和方向，使电子束在管径内受到一个校正力的作用，从而使电子束的偏转中心与屏幕的几何中心在一条直线上，以消除暗角和暗边。

由此可见，二者的实质都是通过改变外加磁场的方式来调整电子束的偏转中心的。下面以色纯度为例具体介绍其调整方法。如图2-19所示，首先将电视机朝南北方向放置(避免地磁场的影响)，开机预热15分钟，将色饱和度和亮度置于中间位置。分别接收三基色信号，观察荧光屏上呈现的单基色光栅的情况，若局部偏色，说明色纯度不良。此时将偏转线圈紧固螺钉松开，向管座方向拉出，或把偏转线圈和显像管之间的橡皮楔取下来，使偏转线圈能够前后移动。当偏转线圈向后拉出时，在屏幕上出现垂直单基色带。相对转动或同步转动二极色纯磁环，直到荧光屏上获得垂直的单基色带。缓慢地前后移动偏转线圈，直至得到一个均匀的单基色光栅为止，然后拧紧螺丝。图2-19色纯磁环及其校正作用

2)会聚与会聚磁环

会聚是指三个电子束同时穿过选色板的同一荫罩孔，击中同一组荧光粉条。在无偏转情况下的会聚称为静会聚，也即屏幕中心区域的会聚；在偏转过程中的会聚称为动会聚，也就是在屏幕中心区域以外的会聚。

会聚不良称为失聚，也叫会聚误差，主要表现为在显示方格(黑底白线)图案或电视测试卡中的横、竖白线时，变为红、绿、蓝不重合的三条线或白线有彩色镶边的现象。静会聚误差主要是由于显像管的制造工艺误差或电子枪的安装工艺误差引起的，通常采用外加会聚磁环的方法来校正。会聚磁环由一对四极磁环(突耳上有“4”字样)和一对六极磁环(突耳上有“6”字样)组成。其中，四极磁环形成的磁场可以使两个边束(红、蓝电子束)向相反的方向作等量位移，由于四极磁环的中心区域不存在磁场，对绿束无影响，只对红、蓝边束有作用。按图2-20(a)所示情况，调整四极磁环既可使红、蓝边束相向地沿水平方向靠近或远离，也可使红、蓝边束相向或背向地沿垂直轴移动。因此，两个四极磁环作相对转动时，可调整两个边束反向移动的大小，作同向转动时，可调整两个边束移动的方向。二者综合作用的结果，能使红、蓝边束的光栅重合。图2-20(b)所示为六极磁环形成的磁场情况，由图可见它们对绿束也没有影响，而可使两个边束作等量的同向移动。当两个六极磁环作相对转动时，可调整两个边束同向移动的大小；作同向转动时，可以调整两个边束同向移动的方向。因此，六极磁环的作用是将已重合的红、蓝光栅同向移动并与绿束重合，从而实现静会聚。图2-20静会聚磁环的作用(a)四极磁环的调整；(b)六极磁环的调整具体调整的方法是：接收彩色信号发生器输出的方格信号，将电视机的色饱和度调至最小，亮度和对比度置中间位置。转动四极磁环突耳的相对位置，使荧光屏中心的红、蓝垂直线合成紫色垂直线；保持四极磁环的相对位置不变，一起绕管颈轴线旋转，使荧光屏中心部分的红、蓝水平线合成紫色的水平线；再相对转动六极磁环，使荧光屏中心部分已经重合的紫色垂直条与绿色垂直条重合成白色的垂直线；保持六极磁环的相对位置不变，使它们一起绕着管轴线旋转，使荧光屏中心部分已经重合的紫色水平线与绿色水平线重合成水平一条白线。重复上述调整步骤，经过几次反复调整即可得到较好静会聚。静会聚调整对色纯有影响，故在调好静会聚后还需对色纯进行微调。动会聚误差是由于电子束的扫描半径与荫罩板的曲率半径不同，造成会聚点与荫罩孔在边角处不重合而引起的，偏转角越大，失聚现象越严重。为了使三个电子束在边角区域也能时时会聚在同一荫罩孔中，必须设法使两个边束适时地散开，使会聚点向荧光屏方向推移，且偏转角越大，散开的角度也应越大。由此可见，散开量应是偏转角的函数，因而动会聚通常采用了非均匀分布的偏转磁场来校正，即动会聚校正型偏转线圈——行偏转线圈产生枕形分布的磁场，场偏转线圈产生桶形分布的磁场。其中，枕形分布的磁场可以使红、蓝两个边束水平失聚得到校正，红、蓝会聚；桶形分布的磁场把沿垂直方向不等量的失会聚校正为等量的失会聚，在光栅中央部位，三条基色竖线可完全重合，左右两边仍存在等量的失会聚。由于绿束所处的磁场相对边束较弱，光栅尺寸比红、蓝束光栅要小，可由磁增强器和磁分路器进行校正。

动会聚校正型偏转线圈可以校正垂直枕形失真，但加剧了水平枕形失真，因此在彩色电视机中通常都设置了水平枕形校正电路。但在大屏幕彩色显像管中，由于显像管的尺寸增加，仅仅依靠偏转线圈产生的特殊磁场难以实现动会聚误差的校正，因此必须增加专门的动会聚校正电路。值得注意的是，由于电视机在出厂前，其色纯度和会聚磁环组件已进行了精确调整并封固，因此在进行色纯度和静会聚实训时，应先记录色纯度和会聚磁环组件原来的位置，以便实训结束后能恢复到原来的状态。

2.2.3显像管的附属电路

1.自动消磁电路(ADC)

自动消磁电路的作用是消除地磁场和显像管内、外铁磁部件(如荫罩板、磁屏蔽罩、防爆环等)产生的杂散磁场对色纯的影响。常用的自动消磁电路由正温度系数的热敏电阻RT和消磁线圈L两部分组成，电容C用来消除行辐射在消磁线圈中的感应电流，以避免产生寄生振荡。刚开机时，因热敏电阻RT的阻值较小(一般为18～27Ω)，有较大的电流(约为1.1A)流过消磁电路，RT的温度升高而阻值不断增大，使流过消磁线圈的电流在几秒内迅速减小到零，由此形成了一个先大后小的交变阻尼磁场，使显像管内、外铁磁部件的剩磁沿着磁滞回线衰减到零，实现了自动消磁，如图2-21所示。图2-21自动消磁电路及消磁原理(a)消磁电路；(b)消磁电流还有一种自动消磁电路是由三端热敏电阻和消磁线圈组成的。电路中与消磁线圈串联的电阻RT(称串联臂)起消磁作用，并联的电阻R(称并联臂)起加温作用，如图2-21中的虚线部分所示。其特点是电路温升快、阻值增大快、交变磁场的变化率大、消磁效果好。

如果利用电视机自身设置的自动消磁电路还不能消除显像管色纯不良的现象，则需要进行人工消磁，其实质是模拟自动消磁原理。具体方法是：手握消磁器把柄，让其顶部靠近荧光屏，接通电源开关后，使消磁器在荧光屏前一边作圆周摆动，一边慢慢远离荧光屏至2m处，切断消磁器电源。如此反复3或4次即可。

2.白平衡调整电路

所谓白平衡，是指彩色电视机在显示黑白图像时不应带有任何彩色。

自会聚式彩色显像管的三个阴极的调制特性和截止电压会因制造工艺的误差而不同，如图2-22所示，又因三基色荧光粉的发光效率也不同，所以在接收黑白图像信号或接收彩色图像的黑白部分时，会在画面的某些位置上出现彩色(假色)，而不是黑白图像，这种现象称为白平衡失调，需要进行白平衡调整。图2-22白平衡失调的原因(a)白平衡失调的原因；(b)暗平衡调整原理白平衡调整包括暗平衡和亮平衡调整两方面内容。

暗平衡调整是为了解决在显示黑白图像的暗的部分(背景或夜景)时出现彩色(假色)的问题，这主要是因为三个阴极的截止电压不一致(红色最低、蓝色次之、绿色最高)而造成的。

为了校正暗平衡不良引起的失真，必须设法使三个阴极的截止电压尽量趋于一致。对于自会聚式显像管，通常是采用改变三个末级视放管的发射极电流从而改变显像管三个阴极的电位的方法，使三个基色视频控制信号的消隐电平分别移至各电子枪调制特性曲线的三个截止点上，从而达到暗平衡调整的目的。亮平衡调整是为了解决在显示黑白图像的亮的部分(天空或高亮区)时出现彩色(假色)的问题，这主要是因为三个阴极的调制特性不一致和荧光粉的发光效率不同而造成的。目前使用的荧光粉中，红荧光粉发光效率最低，蓝荧光粉次之，绿荧光粉最高，因此在高亮度区三个电子束调制特性的斜率不同，会造成在画面高亮度区时使荧光屏带有某种彩色，即亮平衡不良，需进行亮平衡调整。一般通过调整两个激励信号幅度的大小比例，即可使显像管在高亮度区获得正确的白平衡。

白平衡的调整步骤是在先调整好暗平衡的基础上，再对亮平衡进行调整。

(1)暗平衡的调整。让电视机接收白场信号并充分预热，将色饱和度、对比度、亮度关到最小位置。利用维修开关将场扫描关断，使光栅呈现水平一条亮线。将三个暗平衡电位器(一般标注“cut”字样)逆时针调到最小位置(阻值为最大)，将两个亮平衡电位器(一般标注“drive”字样)调到中间位置，逆时针调节加速极电位器使水平亮线的亮度降低到刚好能看到。调节聚焦电位器使水平亮线最清晰。根据亮线出现的颜色(一般为暗红色)，先将相应颜色的暗平衡电位器顺时针调节到10º左右的位置上，并保持其不变。然后调节另外两个暗平衡电位器，使水平亮线呈现白色。

(2)亮平衡的调整。将维修开关拨至正常位置，恢复场扫描工作状态，使屏幕出现满屏光栅。顺时针调节加速度电位器并将对比度和亮度电位器置于最大位置，使光栅正常且亮度最大(不能出现过调制现象)。仔细调节两只亮平衡电位器，使光栅在高亮度时呈现白色。

重复上述调整过程，直至得到良好的白平衡为止。

对于I2C总线控制的彩色电视机，白平衡的调整方法是依靠操作遥控器来完成的，其白平衡的调整步骤和方法与普通彩色电视机的白平衡调整基本相同。其具体方法是：先根据用户手册设法了解电视机的传统调试要求，并掌握有关参数的预设值；让电视机接收白场信号并充分预热，使用遥控器使电视机进入维修调试状态；关断场扫描通道，使光栅呈现水平一条亮线，调整加速极(帘栅极)电位器和亮度、对比度的有关数据，使水平亮线隐约可见；根据一条水平亮线的颜色情况，利用遥控器选择RCUT、GCUT或BCUT调整项目，调整暗平衡数据，使一条水平亮线变为白色；接通场扫描通道，调整加速极(帘栅极)电位器和亮度、对比度的有关数据，使光栅的亮度为正常最大，利用遥控器选择RD、GD或BD调整项目，调整亮平衡数据，使亮平衡满足要求。反复调整暗平衡和亮平衡，直至得到良好的白平衡为止。

3.水平枕形失真校正电路

在动会聚误差校正的过程中，自会聚式彩色显像管采用的动会聚校正型偏转线圈产生的非均匀磁场虽然使垂直枕形失真减小了，但水平枕形失真却加剧了，特别是屏幕越大越平，枕形失真现象也就越严重，所以小屏幕彩色电视机仅设置水平枕形校正电路，而不设置垂直枕形校正电路，但大屏幕彩色电视机必须设置水平(东西)和垂直(南北)枕形校正电路。

1)水平枕形失真产生的原因由于荧光屏的曲率半径与电子束的偏转半径不相等，当电子束在匀强磁场的作用下进行扫描时，电子束的偏转速度是均匀的，即在相等的时间内偏转的角度是相同的，但相同的角度所对应的弧度随着曲率半径和所在位置的不同而不同，也就是说，各个位置扫描电子束的线速度不同，致使光栅产生枕形失真。我们把左右方向的枕形失真称为水平枕形失真或东西枕形失真，把上下方向的枕形失真称为垂直枕形失真或南北枕形失真。在自会聚式彩色显像管中，场偏转线圈的磁场成桶形分布，行偏转线圈的磁场成枕形分布，它们对垂直枕形失真起到了校正作用，但水平枕形失真却加剧了，因此必须设置水平枕形校正电路。

2)水平枕形失真校正原理

水平枕形失真形成的光栅使屏幕左、右的光栅向内凹，可以认为内凹的地方是由于流过行偏转线圈的电流幅度不足，致使电子束水平偏转幅度不足，且离屏幕中心位置越近，电子束的偏转幅度越小，如图2-23(a)所示。

由于电子束的偏转幅度是由流过偏转线圈中的电流决定的，因此若使行偏转线圈每场通过如图2-23(b)所示的呈上凸抛物线规律变化的电流，使每场中间各行行扫描电流幅度大，上下各行行扫描电流幅度小，就可以补偿水平方向的枕形失真了。图2-23水平枕形失真校正原理(a)水平枕形失真形象；(b)水平枕形失真校正原理在普通彩色电视机中，通常有两种场频抛物波形成方法。一是使行输出级的电源电压值作抛物状变化，从而使行锯齿波电流幅度作抛物状变化。其校正原理利用了S校正电容在行扫描锯齿波电流形成电路中所起的电源作用，而行锯齿波电流的幅度与电源电压成正比，即与S校正电容两端的电压成正比，通过枕形校正二极管调制电路使S校正电容两端的电压按上凸场频抛物波变化，这样就可以把行扫描电流调制成具有场频抛物波的形状，实现光栅水平枕形失真校正，称为二极管调制型水平枕形校正电路，也叫有源S校正电路。另一种是在行偏转线圈中串联枕形校正电感(磁饱和电抗器)，使电感量作抛物状变化，也可以使行锯齿波电流幅度作抛物状变化，如图2-24所示。图2-24磁饱和电抗器构成的水平枕形校正电路对于大屏幕彩色电视机，除了需要采取更加精密的水平枕形失真校正措施外，还要进行垂直枕形失真校正，这部分内容将在后面的章节中介绍。

4.关机亮点消除电路

关机亮点消除电路的作用是消除关机后显示屏中间的亮点(高压放电和阴极电子作用的结果)，以保护荧光屏。

关机的屏幕有亮点，会使荧光屏亮点处因为温度过高而烧毁该处的荧光粉，产生黑色斑点，因此要消除关机后屏幕上的亮点。产生亮点的条件：阴极能发射大量的电子；高压阳极的电压存在，能吸引、加速电子束轰击荧光屏；阴、栅极间电位差不大，不足以阻挡电子束轰击荧光屏；行、场扫描均不存在，否则形成的是光栅而不是亮点。

关机后存在亮点，说明上述四个条件均存在。上述四个条件存在的原因是：阴极、灯丝存在热惰性，使得关机后其温度仍较高，因而阴极仍发射大量自由电子；显像管管壳电容充有电荷，仍存在高压，能对自由电子吸引和加速；亮度调节电路的供电消失，使显像管阴极与栅极电位近似相同；扫描电路供电消失，不能给偏转线圈提供扫描电流，因而行、场扫描不存在。要消除关机亮点，只要消除产生关机亮点的任何一个条件即可。显然，第一个条件是无法消除的，所以消除关机后亮点的方法一般有三种：逐渐收缩式、加速放电式和截止式。

扫描延长型即加大扫描电路供电的滤波电容容量，使其在关机后还能保持一段时间的电压，继续给扫描电路供电，使行、场扫描在关机后还能维持一段时间。这样，关机后屏幕上出现的不是一个亮点，而是由大到小直至消失的光栅(逐渐收缩式)。高压泄放型即关机后，在行、场扫描还没有完全消失前，使电子束加速轰击荧光屏形成光栅，同时中和管壳电容中的电荷，使高压迅速下降，直至无法吸引自由电子轰击荧光屏(加速放电式)。

束流截止型即关机后，使显像管阴、栅极间电位差加大，阻止电子束轰击荧光屏(截止式)。

5.显像管电源供给电路

显像管电源供给电路由行输出变压器和相应的整流电路组成，利用行逆程脉冲的高次谐波经整流滤波而得。其中：

(1)阳极高压为18kV以上，屏幕尺寸越大，就要求该电压越高。

(2)聚焦极电压为3～8kV的直流可调电压。

(3)加速极电压为150～1000V的直流可调电压。

(4)调制极(栅极)一般直接接地，其电压为0。

(5)灯丝电压为6.3V的交流电压。

(6)阴极电压一般为105～150V左右的直流电压。2.2.4显像管的基本工作原理

1.调制特性

通过向显像管的阴极或栅极施加合适的工作电压就可以对电子束进行调制，前者称为阴极性调制方式，后者称为栅极性调制方式。显然，两种方式所加的电压极性相反。通常把栅阴之间的电压称为调制电压，调制电压和电子束电流之间的关系称为显像管的调制特性。调制特性不是一条直线，因此调制电压与荧光屏亮度的关系不是线性的。随着调制电压(栅阴负电压值)的增大，电子束电流减小，使电子束电流刚好为零时的调制电压称为截止电压Ugk0。截止电压与规定电子束电流值时的调制电压之差称为调制量。对于某一种管型，调制量是有限度的，以避免出现栅流，这个限度就是最大调制量。

2.显像原理

电视显像就是将电信号转换成图像的过程。即由彩色显像管将三基色电信号转换为彩色像素，再由偏转线圈完成像素与发送端一致的扫描。显像过程如下：

(1)在显像管的各个电极加上正确的工作电压，使显像管电子枪内形成电子束，高速轰击荧光屏，从而使荧光屏中心形成一个光点。此时栅极与阴极之间加的是直流负偏压，以使电子束电流保持恒定。

(2)行、场偏转线圈中加上合适的锯齿波电流，形成偏转磁场，控制电子束从左到右、自上而下、周期性地扫描整个荧光屏。此时正程扫描为匀速扫描，逆程扫描被“消隐”(栅、阴之间及时加上较大的负电压，使电子束关断)，形成一行行由左到右的水平扫描亮线，布满荧光屏，这便是亮度均匀的“光栅”。

(3)在阴极与调制栅极之间叠加上图像电信号，控制电子束中的电子数量，使光栅变成图像。光栅是由正程扫描线组成的，它的亮度决定了电子束中的电子轰击荧光屏的末速度和电子数量。由于阳极与阴极之间高压已固定，电子束的速度也被确定，因而电子束轰击荧光屏的亮度主要由电子数量决定，而其数量又由栅极与阴极之间的电压所控制。所以图像电信号加在栅、阴极之间，就能控制扫描线每个像素点的亮度。注意，负极性图像信号的电平值增高时，栅、阴极间负电场增高，电子束的电子数量减小，荧光屏变暗；反之，图像信号电平越低，则荧光屏越亮，这样正好与发送端图像像素的明暗变化一致，于是就复合成了完整的图像。显像管的调制特性和显像原理如图2-25所示。

彩色电视机接收到亮度信号和两个色差信号后，经过系列加工和处理、放大，还原UR、UG、UB三基色电信号，并分别送到显像管的红、绿、蓝三个阴极，从而显示彩色图像。图2-25显像管的调制特性和显像原理2.2.5显像管附属电路的典型应用

如图2-26所示，显像管附属电路由VT501、VT502、VT503和VT504等组成。其中，VT501、VT502、VT503分别为R、G、B三基色视放管，电路结构为共射放大器；R513、R514、R515分别为其集电极负载电阻；C501、C502、C503为高频补偿电容，用来展宽通频带。由IC201的、

、脚输出的三基色信号分别经VT201、VT202、VT203射极跟随输出，进入CRT板内由VT501、VT502、VT503组成的视频放大电路。共射放大后分别从VT501、VT502、VT503集电极输出R、G、B视频基色信号，经R507、R508、R509加到显像管的三个阴极上，激励CRT重现彩色图像。图2-26视频放大电路及消亮点电路

VT504与周围元件组成关机消亮点电路。电视机正常工作时，+9V电压经R518、R519、C506、R521、R520、VD501分别加到VT504的发射极和基极，使VT504导通，成为VT501、VT502、VT503的发射极动态偏置电路，同时+9V电压直接对C506充电，使VD501截止。关机瞬间，+9V电压消失，VD501导通，VT504截止，C506上存储的电能通过R520加到VT501、VT502、VT503的发射极，使三个视放管瞬间饱和导通，显像管的三个阴极电压迅速降低，产生较大的束电流，以泄放显像管阳极上的高压，达到消亮点的目的。实训5显像管及其附属电路的综合测试

一、实训目的和要求

1．了解显像管及其附属电路的基本结构和主要部件。

2．掌握显像管及其附属电路的工作原理。

3．掌握显像管及其附属电路的调试方法。

二、实训器材和工具

1．电视机1台，电原理图1份。

2．示波器1台，电视信号发生器1台，万用表1块。

3．常用工具1套。三、实训内容和方法

1．参照电视机原理图，熟悉显像管及其附属电路的电路结构及主要元器件的位置。

(1)打开电视机后盖，找到显像管上的偏转线圈、色纯磁环、静会聚磁环、消磁线圈及显像管接地线，将有关内容填入自己设计的表格内。

(2)找到显像管的灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极、高压阳极的位置及连接方式。

(3)找到显像管管座和三个末级视放管并将有关内容填入自己设计的表格内。

2．用万用表测量显像管及其附属电路的有关电压值。

(1)用万用表测量显像管各极在有无标准彩条信号输入时的电压值，并填入自己设计的表格内。

(2)用万用表测量三个末级视放管各极在有无标准彩条信号输入时的电压值，并填入自己设计的表格内。

3．接收电视信号发生器发射的标准彩条信号，用示波器测量三个末级视放管基极、发射极和集电极电压波形，并将所测波形描绘下来，与标准信号进行比较。

4．如果有条件可按本节介绍的方法进行白平衡调整。四、实训报告

由学生自己设计，要求：

1．有明确的实训任务。

2．有具体的实训目的和要求。

3．有需要的实训器材和工具。

4．根据实训内容有具体的实训方法和步骤。

5．有具体的实训结果并能对实训结果进行分析处理。

6．有实训体会。

2.3开关电源电路

开关电源电路的作用是为电视机各电路正常工作提供稳定的直流电压，其基本结构框图如图2-27所示。任何开关电源均设置有桥式整流滤波电路、振荡电路、整流输出电路、稳压电路、开机/待机控制电路。有的机型还增加了倍压整流电路、加电延迟电路、过流保护电路、负载保护电路等。桥式整流滤波电路、振荡电路、整流输出电路、稳压电路是为开关电源产生各种稳定的直流电压而设置的。其中，桥式整流滤波电路为振荡电路提供直流工作电压与启动电压；振荡电路将直流工作电压变换成开关脉冲，经整流滤波后得到各种直流电压，以提供负载和稳压电路的工作电压；整流输出电路输出的电压直接体现振荡电路是否工作及其工作状态；稳压电路根据输出电路提供的工作电压控制振荡电路的工作状态，以达到输出稳定的目的。开机/待机控制电路用于控制开关电源的工作状态。图2-27开关电源电路的基本结构框图2.3.1开关电源电路的工作原理

1.开关电源的工作过程

开关电源的工作过程可以分为三步：首先将220V交流电整流滤波成不稳定的300V左右的直流，再通过高频振荡将不稳定的直流电压变换成高频脉冲电压，然后将高频脉冲电压整流滤波成稳定的直流电压。

2.开关电源各单元电路的工作原理

1)桥式整流滤波电路

桥式整流滤波电路对输入的市电进行整流滤波，变换为300V左右的直流脉动电压，作为振荡电路的工作电压。

2)振荡电路

振荡电路是开关电源的核心功能电路，其作用是将300V左右的直流脉动电压变换成15～80kHz，且受稳压电路控制的开关脉冲。振荡电路一般由开关管、开关变压器、启动电路、正反馈电路等部分组成。其中，开关管是振荡电路的核心元件，工作在开关状态，通过其开关状态的变换而形成振荡，产生开关脉冲。300V左右的直流脉动电压一方面通过启动电路给开关管提供合适的启动电压，使开关管进入工作状态(通常启动电路的形式有两种，其一是电阻分压式，其二是阻容式)。另一方面，当开关管的电流流过开关变压器的初级绕组时，由电磁感应(互感)原理可知必定会产生感生电动势，以阻碍该电流的变化，此电动势通过互感作用由正反馈电路提供给开关管，使之迅速处于开关状态(即饱和—截止—饱和)。在开关管饱和导通期间，开关变压器将电能转化为磁能。在开关管截止期间，开关变压器将磁能转化为电能的同时，由续流二极管向负载供电。由此周而复始形成振荡。

3)整流输出电路

振荡电路形成的开关脉冲通过开关变压器的互感作用由各个次级绕组输出，经整流滤波后得到所需的稳定直流电压，分别提供给电视机相应的单元电路。其中，提供给行扫描通道的工作电压叫主输出电压，也称为+B，其大小可由下式确定：式中，Ui为输入的直流脉动电压，n为开关变压器的变比。

上式表明，开关电源的输出电压与输入电压成正比，与开关变压器的变比成反比，与开关管导通时间和截止时间的比值成正比。一般视机型不同在105～150V之间变化。

4)稳压电路

稳压电路的作用是通过改变振荡电路所产生的开关脉冲的占空比δ来控制开关电源的输出电压，相当于串联在振荡电路输出端与输入端的直流电压负反馈支路，一般包括取样电路、基准稳压电路、比较放大电路和脉冲调制电路。当开关电源的输出电压高于正常值时，稳压电路的导通量增大，对振荡电路的控制增强，强迫振荡电路输出的开关脉冲宽度变窄，从而使输出电压下降。反之，当开关电源的输出电压低于正常值时，稳压电路的导通量减小，对振荡电路的控制变弱，振荡电路输出的开关脉冲宽度变宽，从而使输出电压升高。由于

因此上式可以改写为

因此稳压电路的实质是在开关变压器参数一定的情况下，通过改变开关脉冲的占空比来调节开关电源输出电压的高低，实现稳压的目的。

5)开机/待机与负载保护控制电路

电视机正常工作时，开机/待机与负载保护控制电路末端的晶体管是截止的，对开关电源的工作无影响。当用户发出待机指令或负载保护控制电路动作时，会使得末端的晶体管导通，从而使开关稳压电源停止工作或使输出电压下降为待机值。2.3.2开关电源电路的类型

按开关管的连接方式，开关稳压电源可分为串联型、并联型和变压型三种。

(1)串联型开关稳压电源的开关管串联在输入电压与输出负载之间，如图2-28所示。正常工作时，开关脉冲信号经整形放大使开关管工作在开关状态，输出的电压与开关管的占空比有关。通过脉宽控制电路和由取样电路、基准稳压电路、误差放大电路组成的电压负反馈电路的共同作用，即可控制开关管的占空比，从而达到稳定直流输出电压的目的。其特点是底板带电，俗称“热底板”，在调试和维修开关电源时，一般需要接入隔离变压器。图2-28串联型开关稳压电源框图

(2)并联型开关稳压电源的开关管与输入电压及输出负载是并联的，如图2-29所示。其特点是底板不带电，俗称“冷底板”。图2-29并联型开关稳压电源框图

(3)变压型开关稳压电源是在并联型或串联型开关电源的基础上，用脉冲变压器取代电路中的储能电感而得。由于脉冲变压器的次级一般设置了多个绕组，可以提供多路不同的输出电压，因此被广泛应用，如图2-30所示。图2-30变压型开关稳压电源框图按开关电源的控制方式，开关稳压电源可分为脉宽调制式、频率调制式和混合调制式三种。

(1)脉宽调制式：保持开关脉冲的周期(频率)不变，通过改变开关管导通时间Ton的方式来改变输出电压的大小。

(2)频率调制式：保持开关管导通时间Ton不变，通过控制开关脉冲的周期(频率)的方式改变输出电压的大小。

(3)混合调制式：通过同时改变开关脉冲的周期(频率)和开关管导通时间Ton长短的方式来改变输出电压的大小。按开关管的激励方式，开关稳压电源可分为它激式和自激式两种。

(1)它激式：开关管本身不参与振荡，开关脉冲是由一个专门的振荡电路产生的，一旦电视机正常工作，则由行频脉冲来同步。

(2)自激式：利用开关管、脉冲变压器和定时电路等构成正反馈自激振荡网络，电视机正常工作时自激振荡受行频脉冲同步。通过上面的分析可知，不管电源开关管与负载的连接方式是采用串联型或并联型还是变压器耦合并联型，也不管稳压控制方式是采用调宽式还是调频式或者是两者的结合，它们的工作原理和基本电路框架大同小异，输出电压的高低都取决于稳压控制电路对开关管导通时间Ton长短或振荡频率f(1/Ton)高低的控制，即占空比δ(=Ton/T)。由此可以看出，开关管、控制回路和负载是开关稳压电源的三个关键部件，而启动电路、正反馈闭环电路和稳压控制电路又是确保电源开关管正常工作的三个基本要素。因此开关电源的稳压输出不仅与负载有关，也与开关管的导通时间Ton(振荡频率f)及开关速率有关，最根本的还是取决于开关管的脉冲占空比及开关速率。2.3.3开关电源电路的典型应用

图2-31所示的开关稳压电源采用并联型自激式，主要由整流滤波电路(VD601、C607)、启动电路(R616)、振荡电路(VT604、T603、VD605、C610)、调制电路(VT602、VT603、IC603等)、稳压电路(T603、VD604、C609、VT601、VR601、ZD602等)和输出电路(VD607、C616、VD608、C617等)组成。图2-31典型应用的开关稳压电源

220V市电经R601、C601、T601、C602及T602等组成的抗干扰电路后，通过VD601整流，C607滤波形成+300V左右的直流电压，通过开关变压器T603的初级绕组7—1脚为开关管VT604的集电极提供工作电压，同时经启动电阻R616为VT604基极提供启动工作电流，开关管VT604进入微导通状态。当集电极电流流过开关变压器初级绕组7—1脚时，必然会产生感应电压以阻碍原来电流的增大，通过互感作用，在反馈绕组9—10脚上产生的互感电压，由VD605、C610加在VT604的基极，使VT604基极电压迅速升高而进入饱和状态。此时，C610充有左正右负的电压。随着C610的放电，VT604的基极电压不断降低，进而使VT604的基极电流不断减小，导致其集电极电流减小，于是在T603的初级绕组7—1脚之间又会产生感生电压，以阻碍原来电流的减小，通过互感作用，在反馈绕组9—10脚上产生的互感电压，由VD605、C610加在VT604的基极，使VT604的基极电压迅速降低而进入截止状态。此时，C610充有左负右正的电压。随着C610的反向放电，VT604基极电压逐渐升高，于是又进入下一个周期，如此循环，形成振荡。在开关管VT604形成自激振荡的过程中，开关变压器取样绕组12、11脚上产生的互感电压，经VD604整流、C609滤波后得到的取样电压，在VT601与ZD602提供的基准电压进行比较，产生的误差控制电压从VT601的集电极输出，经R609、VD603送至由VT602、VT603等组成的脉冲调制电路，通过改变脉冲调制电路的工作状态来改变开关管VT604导通时间的长短(即占空比)，达到稳定输出电压的目的。当输出电压升高时，在VR601上分得的电压也升高，导致VT602截止、VT603饱和，相当于对VT604的分流作用增强，使VT604的导通时间变短，进而使输出电压降低，其实质就是电压负反馈。反之亦