《电视机原理与技术》课件第6章

第6章黑白电视机扫描电路6.1黑白电视机扫描电路的技术要求

6.2黑白电视机的同步分离电路

6.3黑白电视机的场扫描电路

6.4黑白电视机的行扫描电路

本章小结思考与习题

6.1黑白电视机扫描电路的技术要求

黑白电视机扫描电路的技术要求如下：

(1)同步分离性能良好。为使接收端与发送端的图像保持同步，要求能从幅度在一定范围变化(UPP=0.5～1.2V)的全电视信号中分离出行、场复合同步信号。分离出的同步信号中不能含有图像信号和消隐信号，且同步信号的脉冲上升沿要陡直，幅度基本一致。

(2)产生的锯齿波电流线性良好。电视光栅是在行、场偏转线圈产生的均匀变化磁场作用下形成的。为了产生均匀变化的磁场，行、场扫描电路产生的锯齿波电流的正程必须线性良好，否则会产生失真。

(3)锯齿波幅度足够。幅度不足会使光栅产生水平方向或垂直方向不到边的情况。

(4)电路工作安全可靠。电视机显像管所需的高压由行扫描电路提供，高压太高，会产生大量X射线，对人体造成伤害，同时也会损坏整机电路。因此，扫描电路必须设置防护X射线措施。

(5)能够产生高、中、低电压以及脉冲信号，供其他电路使用。 6.2黑白电视机的同步分离电路

1.作用

同步分离电路的作用是从视频全电视信号中取出行、场同步信号，用它们分别去同步电视机的行、场振荡器，以获得稳定的电视图像。

2.工作原理

1)利用幅度分离得到复合同步信号

如图6-1所示，送至V基极的是同步头向下的全电视信号，信号到来时，三极管基极电位很低，因而导通，在集电极输出高电平脉冲，同时对基极电容Cb充电(左负右正)。信号过去后，V的基极电位上升，三极管将截止。由此在集电极上可以得到一个正极性的复合同步脉冲。图6-1幅度分离电路

2)利用宽度分离取出行、场同步信号

在以上幅度分离得到复合同步信号的基础上，利用行、场同步信号的宽度不同，由积分电路可以分离出行、场同步信号，如图6-2所示。实际电路中为了消除行同步脉冲对场振荡的影响，一般要求用两级积分电路。图6-2积分电路(a)RC积分电路；(b)输入、输出波形

6.3黑白电视机的场扫描电路

场扫描电路的主要作用是给场偏转线圈提供符合要求的锯齿波电流，产生垂直偏转磁场，使显像管电子束作垂直方向的扫描。场扫描电路包括场振荡和锯齿波形成电路、场推动级、场输出级。

1.场振荡和锯齿波形成电路

场振荡电路的作用是用来产生一个受场同步信号控制的矩形脉冲波。目前集成电路电视机普遍采用分频电路产生50Hz场频脉冲信号。这个矩形脉冲通过锯齿波形成电路产生场锯齿波。锯齿波形成电路如图6-3所示。S为电子开关，一般由三极管构成。经场同步信号同步的场频脉冲信号控制电子开关S的导通，场脉冲为高电平时S闭合，为低电平时S断开。当S闭合时，电源VCC通过电阻R1对电容C充电，在输出端得到锯齿波上升段波形；当S断开时，电容C通过R2放电，得到锯齿波下降段波形。图6-3锯齿波形成电路

2.场推动级与场输出级

场推动级又叫场激励级，它的作用是把锯齿波适当放大，以满足场输出级对输入信号幅度的要求。同时激励级还起着缓冲隔离作用。

场输出级的主要作用是向场偏转线圈提供线性良好、幅度足够的锯齿波电流。场输出级一般采用OTL电路，如图6-4(a)所示。图6-4场输出级OTL电路及场锯齿波(a)OTL简化电路；(b)场锯齿波

V1、V2是一对互补对称管，工作于甲乙类状态，V3为激励管。当激励管V3基极输入正向锯齿波电压时，其集电极输出负向锯齿波电压。在这个锯齿波电压的正半周期间V1导通，V2截止，i1由VCC经V1→C1→Ly→地，产生场偏转

所需锯齿波正程扫描电流的前半段；在这个锯齿波的负半周期间V1截止，V2导通，i2由C1→V2→地→Ly，产生场偏转所需锯齿波正程扫描电流的后半段，如图6-4(b)所示。实际场扫描还引入了负反馈电路来改善扫描锯齿波线性。

以熊猫DB44H3—3为例，该机中使用的是场扫描集成电路μPC1031H(国产型号为D1031H)，如图6-5所示。图6-5

μPC1031H构成的场扫描电路来自公共通道的视频全电视信号经C301耦合加至由V301所组成的幅度分离电路，从V301集电极输出正极性的同步脉冲(复合同步信号)。该信号经由R305、C303、R306、C305所组成的两级积分电路，取出场同步信号经C304耦合加至μPC1031H的⑤脚，送入内部去控制场振荡器的同步。R307阻值大小会影响场同步范围。μPC1031H内部的振荡电路为施密特触发器，外接定时元件构成场振荡器。⑥脚外接定时元件C309、R315、R310、R311、RP303，调节RP303可改变场频。场振荡器输出的场频脉冲在集成块内部送往锯齿波形成电路，当开关负脉冲未到来时，电源(+12V)通过R314、RP302对C311、C312充电，在④脚形成锯齿波电压的下降段。当开关负脉冲到来时，电容C311、C312通过内部电路放电，在④脚形成锯齿波电压的上升段。这样，在④脚得到负向锯齿波电压。RP302为场幅调节电位器，RP301为场线性调节电位器。④脚的锯齿波信号经C310耦合至⑦脚，进入内部的场输出电路。场输出电路包括前置放大、推动放大和互补对称式的OTL电路。放大后的锯齿波电压从①脚输出，经C308耦合加至场偏转线圈。C306为OTL电路的自举电容。

6.4黑白电视机的行扫描电路

行扫描电路在电视机中占有重要的地位，它不但决定了水平扫描的质量，而且对整个光栅都有影响，因为行扫描电路若不给电视机提供高压，就没有光栅显示，另外，行扫描电路的功率损耗是电视机中的主要损耗。行扫描电路包括行鉴相电路、行振荡电路、行推动级、行输出级、电压变换电路。

1.行鉴相电路与行振荡电路

行鉴相电路的作用是实现行同步，其电路组成如图6-6所示。图6-6行鉴相电路组成把幅度分离后的同步信号送到鉴相器，与行输出变压器送来(通过RC电路形成的)的锯齿波在鉴相器中进行比较。如果两者同频同相，则鉴相器输出电压为零，不改变行振荡的状态；如果两者不同频或不同相，则鉴相器输出正或负的误差电压，经低通滤波器变成平滑的电压UAFC，加至行振荡管基极，改变其振荡频率，使之达到同步。行振荡器的任务就是产生周期为64μs、脉冲宽度为18～20μs、幅度为2～4V矩形脉冲波。行振荡器是压控振荡器(VCO)，其振荡频率和相位受AFC电路输出控制电压影

响，以实现行振荡与行同步信号同步。为了提高同步的可靠性和减小行、场同步的调节，集成电路电视机行、场扫描没有采用专门行、场振荡器，而是采用二倍行频或更多倍行频振荡器，然后利用分频方法取得行、场振荡频率。

2.行推动级

行推动级又叫行激励级，它的作用是提供幅度足够的行频脉冲信号，供给行输出管，使行输出管工作在开关状态。行推动级电路一般由分立元件构成，其电路如图6-7所示。图6-7行推动级电路图中，V1是行激励管，组成共射电路。T1为推动变压器，一个作用是实现阻抗匹配和隔离，另外一个作用是实现反向激励，即激励管V1导通时行输出管V2截止，V1截止时V2导通，两管交替工作。

在实际中，行激励管截止后，需要经过一段时间的延迟，行输出管才会导通。在这段时间内，推动变压器的初、次级线圈与电路中的分布电容组成振荡电路会产生高频振荡，这种振荡会辐射出去干扰其他电路。图中R2和C的作用就是阻尼振荡。

3.行输出级

行输出级基本电路如图6-8(a)所示。行输出级工作在高电压、大电流状态下，功率消耗较大，其主要作用是向行偏转线圈提供线性良好、幅度足够的锯齿波电流，同时产生高、中、低电压以及消隐脉冲供给相关电路。图中，V为行输出管，Ly为偏转线圈，Cy为逆程电容，VD为阻尼二极管，LT为线性校正线圈，CS为S校正电容，T2为行输出变压器，VCC为直流电源。由于T2的电感量远远大于偏转线圈Ly的电感量，可以视作交流开路；行输出管V工作于开关状态，可以用开关S来表示；校正电容CS的容量较大，对行频信号可视作短路，而对直流而言，它被充电至电源电压VCC，在工作中，其两端电压基本维持不变，因此可以将它等效为直流电源VCC。于是，可以将图6-8(a)等效为图6-8(b)。图6-8行输出电路(a)基本电路；(b)等效电路图6-9为行输出级工作原理图，下面分析行输出电路中锯齿波电流的形成过程。

1)正程后半段(电子束从屏幕中央向右运动)

如图6-9(a)所示，在t1～t2期间，行输出管的基极输入正脉冲电压，导致行输出管饱和导通，相当于S接通，电源VCC通过S加在偏转线圈两端，偏转线圈中流过电流iy。由于电感Ly中电流不能突变，因此偏转线圈中的电流iy逐渐上升，到t2时刻，iy上升到最大值，此时偏转线圈储存的磁能最大。在t1～t2期间，电子束在水平偏转磁场作用下从屏幕中心向右作水平扫描运动，到t2时刻扫描至屏幕最右端，正程扫描结束。图6-9行输出级电路工作原理图

2)逆程(电子束从屏幕右端快速回到左端)

从t2开始，行输出管输入变为负脉冲，行输出管反偏截止，相当于开关断开。此时由于流过Ly中的电流不能突变，因此将保留原来流向，转而向逆程电容Cy充电，偏转线圈在扫描正程期间储存的磁能释放出来，转为Cy中的电能。Cy上的电压逐渐上升而流过偏转线圈的电流则逐渐减小，由于电

容上的电压为上正下负，因此二极管VD处于截止状态，对电路不产生影响。到t3时刻，Cy上的电压达到最大值，电流iy下降时，形成了扫描逆程的前半段，此时电子束从屏幕右端运动到水平位置中央。当iy为0时，电容Cy储存的电能达最大值，Ly储存的磁能为0。t3以后，电容Cy通过偏转线圈放电，电能又向磁能转换，电流方向改变，并逐渐增大，到t4时刻达最大值，形成了扫描逆程的后半段，电子束从水平中央位置向左运动到最右端。t2～t4期间Ly、Cy之间能量的转换过程实际上是LC自由振荡过程，t2～t4时间间隔(即逆程时间)恰为其固有周期的一半。Ly与Cy的自由振荡周期为

。在Ly已确定的情况下，Cy的选择决定逆程时间的长短，故称Cy为逆程电容。在此期间，Cy上的最大电压与电源电压VCC一起形成输出管上的反峰电压UCP，UCP＝(7～8)VCC，如图6-9(b)、(c)所示。逆程电容的主要作用是与行偏转线圈Ly组成振荡回路，在行输出管截止期间产生自由振荡。行扫描的逆程实际上就是自由振荡的前半个周期。由于反峰电压与逆程时间有关，而逆程时间又与逆程电容的大小有关，因此，改变逆程电容的大小就可改变反峰电压的大小。在实际应用中，常将几个电容并联作为逆程电容，以防止逆程电容开路使反峰电压过高而损坏元器件，同时也方便调节。

3)正程前半段(电子束从屏幕左端运动到屏幕位置中央)

t4以后，iy对Cy反充电，iy逐渐减小，Cy上的电压改变极性变为上负下正，并且逐渐增大，见图6-9(d)。如果没有阻尼二极管，自由振荡将继续进行下去。由于阻尼二极管的存在，当电容Cy上的电压上升到超过二极管VD的导通电压时，VD导通，振荡受阻，偏转线圈电流iy线性减小，到t5时刻iy等于0，此时，行输出管的基极脉冲又变为正脉冲，行输出管再一次饱和导通，电路工作又重复上述过程。显然，t4～t5期间就是扫描正程的前半段。在这段时间内，偏转线圈的磁场能量通过阻尼二极管释放，而电子束从屏幕的最左端向右扫描至水平中心。就这样，只要行输出管的基极输入周期性的脉冲电压，在行偏转线圈中就可以形成周期性的锯齿波扫描电流。

4.电压变换电路

电视机中所需的一些中压和高压一般是由行输出变压器提供的，其电路如图6-10