电视接收机课件VIP

电视接收机

8.1电视机的组成

电视接收机(简称电视机)是从天线上接收的各种无线电信号中选择出所需的射频电视信号，并进行一系列的变换、处理，最终在显像管的荧光屏上重现所摄取的景像的设备。电视接收机如图：

接收机的组成高频调谐器、中放与视频检波(公共通道电路)亮度通道部分色度通道部分伴音通道部分矩阵部分8.2高频调谐器

高频调谐器俗称高频头，通常由输入回路、高频放大器、本机振荡器及混频器四部分组成。其方框图如图8.1所示。高频头的作用是：(1)选择所需频道的信号；(2)放大所选频道的信号；(3)完成混频作用，获得中频电视信号输出。调谐器一般分为VHF调谐器和UHF调谐器，彩色电视机中都采用电调谐高频头。高频头的主要指标为：(1)通频带内最大功率增益Kp应为20～25dB(2)通频带B大于或等于8MHZ；(3)具有良好选择性。通频带内幅频特性平坦，通频带外迅速衰减，对邻道干扰、镜像干扰和中频干扰有较强的抑制作用。(4)噪声系数NF≤8dB。噪声系数是衡量电视机质量的重要参数，显然NF越小越好。对于多级放大器总噪声系数:

(8.1)

由此可见，前级噪声影响最大。(5)本振频率稳定性应足够高，彩色电视本振频率漂移量应小于0.1%。(6)高频头输入端与馈线，馈线与天线之间的匹配要良好，彩色电视机驻波比S≤2;(7)高放级应设有自动增益控制(AGC)电路，要求其控制范围为20dB。(8)频道之间的增益差要求尽量小，即ΔKp＜8dB。

8.2.1VHF和UHF高频调谐器1.变容二极管的变容比与频率覆盖系数变容二极管是一个结电容Cd随外加偏压Ud变化而变化的晶体二极管。二者的关系可用下式表示：

(8.2)

式中：C0是零偏时PN结的静电容;Ud是PN结上所加直流偏压;φ0是PN结的扩散电位；n是PN结附近杂质浓度决定的一个常数。

在高频应用中，变容二极管的质量指标有以下几个：

(1)变容比NC：当变容二极管在允许的反向偏压作用下，其结电容从最大值变到最小值时，最大电容量与最小电容量之比称为变容比或电容覆盖系数，用Nc标记，即：

(8.3)

考虑到具体电路中存在着分布电容C0时，有效变容比N′c

实际为：

(8.4)

在调谐回路中用改变L或C可使谐振频率变化，其最高谐振频率与最低谐振频率的比值称为频率覆盖系数，用Kf

标记，即:(8.5)

Kf与Cdmax,Cdmin的关系：

(8.6)

即：(8.7)

若第1频道到第12频道一次全部覆盖，按我国的频率分配标准，第12频道的中心频率fmax为219MHz，第1频道的中心频率fmin为52.5MHz，要求变容二极管的变容比为:(8.8)

因此，把VHF频段即1～12频道划分为高、低两个分频段，1～5频道为低频段(即VL频段)，6～12频道为高频段(即VH频段)。对VL频段(1～5频道):

对VH频段(6～12频道):

对开关二极管的要求是：有很大的反向电阻、很小的正向电阻和结电容;有足够的耐压；结电容越小，对回路频率覆盖的影响越小;正向电阻越小，对回路的Q值影响越小，高频段工作时L2波“短路”得越彻底。2高频放大器

放大管采用双栅场效应管。为了使工作性能更稳定，一种双栅N沟道MOS场效应管，它有两个栅级G1和G2，由于两沟道串联，两个栅极都能控制沟道电流。栅极G1靠源极近，是信号栅，加入信号；栅极G2靠漏极近，交流接地，加固定的直流电压，这里做AGC控制极。双栅MOS场效应管集电极负载为互感耦合双调谐回路，两个回路分别接有变容二极管，受调谐电压VT的控制同时调谐所选频道。3混频器混频器有两路信号输入，放大后的高频电视信号和本机振荡信号完成混频作用。中频信号由IF输出端经同轴电缆馈至中放电路。在包含UHF、VHF频段的全频道调谐器中，对UHF频段，混频器往往是作为一级中频放大器使用的。8.3图像和伴音通道1.概述图像中放电路的任务是放大由混频器送来的中频全电视信号使之达到视频检波器工作所需要的幅值。对图像中频放大器的基本要求是：1)图像中放的增益整机要求视频检波器输出的视频信号为1Vpp，若电视接收机最高灵敏度为20μV(实际定为100μV)，换算成有效值得

其所需增益为假定高频调谐器的增益能达到25dB，则要求图像中放的增益为60dB。因为视频检波器要损失12dB，则实际要求图像中放总增益应大于72dB。为此图像中放一般选用三级放大才可以满足上述要求。

2)图像中放的频率特性

图像中放的频率特性有下列几个特点：图像中频载波频率中不是在高斯中放频率特性顶部平坦部分的中间位置，而是在特性曲线左端边缘斜坡的中点，也就是高度为50%的地方。伴音中频载波频率fis=31.5MHz也不在平坦的顶部，而是在频率特性曲线的低端，其高度为3～5%的地方，并具有±100kHz的平坦响应。对邻频道干扰的抑制通频带3)自动增益控制(AGC)范围电视接收机的实际灵敏度约为100μV左右，而从发射天线附近接收时，其场强可达1V/m。为此电视接收机要适应强信号作用下正常工作，要求有自动增益控制(简称AGC)电路去控制放大器的增益，以调整其输出。这样的AGC的控制范围达80dB。通常是分别控制高频放大器和图像中放第一、第二级，可控制级总共三级。一般高频放大器AGC控制20dB，图像中放AGC控制40dB。2.声表面波滤器(SAWF)

从图8.3可知，均匀叉指换能器主瓣两谷点之间的带宽为:

若带通滤器是由两个相同的均匀叉指换能器组成，则带通滤波器的带宽为两个均匀换能器频率响应的乘积的带宽。从函数可求得两个相同的均匀叉指换能器组成的带通滤波器的3dB带宽应为：

因此根据带通滤波器的相对带宽即可求得均匀叉指换能器的叉指对数：

声表面波滤波器的优点是尺寸小、重量轻、稳定性和可靠性高、无需调整且负荷能力强，不受电磁场干扰、易于大量生产，成本低。缺点是衰减大，插入损耗约10～20dB，使整机灵敏度降低。为此在声表面波滤波器前面加一级阻容耦合放大器。3.集成电路图像中频系统

彩色电视图像中频系统主要由图像中频放大、视频检波及自动频率微调(AFT)电路三大部分组成。图像中频系统集成电路是将上述三大部分集成在一起，与伴音系统组合成一块大规模集成电路。图像中频系统包含图像中放、视频检波、视频放大、黑白噪声抑制、中放AGC检波、高放AGC和自动频率微调(AFT)等功能。1)图像中频集成电路中放由三级直接耦合的差分放大器组成，级间没有外接元件。2)视频检波器在分立元件电视机中，都采用二极管视频检波器，从调幅的图像中频信号检出视频全电视信号。但是它存在许多缺点：如检波效率低，小信号失真大，输入、输出阻抗较小，产生高次谐波影响中频放大器的稳定性等。因此集成电路视频检波器一般不采用二极管检波器，而采用双差分同步检波电路。双差分视频同步检波电路是一种低电平检波电路，输入调制信号只要达到50mVp-p的幅度，就可以进行直线性检波。它的缺点是当输入检波器的PIF信号太小时将出现严重的白电平失真(在彩色信号时表现为黄电平失真)。

3)视频放大器(预视放)

预视放级一般应有2倍至5倍的信号电压增闪，其末级一般是射极跟随器输出级，使其输出1Vp-p的全电视信号，并有推动上述多个负载的能力。预视放各级间是直流耦合的直流放大器，为了使输出直流电平稳定，温度漂移小，应选择直流漂移小的电路作为前置级。预视放电路应具有6MHz的视频带宽，且又是一个低通滤波器，可以进一步滤除视频检波器后的高频谐波分量。

4)消噪电路

这里的噪声是指大幅度的脉冲干扰，如电火花、雷击等产生的磁场干扰，通过高频调谐器和中频放大后，再和视频信号一起同时被检波出来。

噪声抑制电路不但具有抑制超过同步脉冲顶端电平的脉冲干扰的黑噪声抑制电路，而且还具有抑制白噪声脉冲干扰的白噪声抑制电路。AGC电路

AGC电路的作用首先是检测预视放输出的视频信号的幅度，一般检测出视频信号同步头顶端所处的电平即可知道视频的幅度。当同步头顶端超过某一电平时的电压被检测出来，经过中放AGC放大后去控制中频放大器的增益。当中放增益被控制到一定值时，将AGC检出电压经过RFAGC放大器放大后去控制高放的增益。RFAGC电压应比IFAGC电压延迟若干相位后才起控。故称延迟RFAGC。6)自动频率微调(AFT)电路

AFT电路的主体是一个鉴相器电路。鉴相的主要作用是，此中频载波频率和标准(38MHz)一致时就输出一个零电压误差信号；若此中频偏离标准时就输出一个正的或负的误差信号，此误差信号经直流放大后去控制可变电抗本地振荡器进行频率微调，使中频信号频率自动回到标准值。从而使本振频率稳定。8.4PALD解码扫描系统

解码系统方块图

PALD解码扫描系统由视频放大、色信号处理等部分组成。每个部分包括的电路如下：视频信号处理部分：包括倒相放大器；对比度控制放大器；直流成份再生电路；亮度控制电路和视频信号放大电路。色信号解码部分：包括具有AGC特性的带通放大器；色调控制电路；对比度色度单钮调节电路，其开关由6一Y输出端控制；色副载波压控振荡器(VCO)；APC电路；消色电路；识别电路；PAL开关电路PLA／NTSC制式开关电路；PAL／NTSC色度矩阵；色解调电路；三基色色差矩阵电路。8.4.1视频信号处理系统

视频信号处理系统对从视频检波电路取得的视频信号进行放大和加工处理，包括输入倒相放大器、对比度放大器、黑电平钳位放大和亮度信号放大（视频放大）等部分：1.输入倒相放大器由视频检波电路检出的全电视信号，经6.5MHz滤波器滤除伴音中频信号(SIF)，输出信号除供给同步分离电路外，还经过带通电路送至色度放大器的输入端。

2.对比度放大器对比度放大器可以控制图像质量。由于视频信号和色度信号分别通过频域不同的电路，为了补偿其间的时间差，集电极输出信号需过0.4～0.7μs的亮度延迟线，送至黑电平钳位放大器的输入端。3.黑电平钳位放大器的视频放大器由对比度放大器的输出的信号经过黑电平钳位放大器使直流再生。8.4.2色度信号处理系统

这部分电路主要有：第一带通放大器；色度放大器；色调调节器；消色／识别检波器／双稳触发器；APC检测器；矩阵电路；VCO电路，PAL／NTSC矩阵；PAL／NTSC制式开关；(R-Y)、(B-Y)解调器及三基色色差矩阵电路。1