電視機(jī)課件第9章

1、第9章彩色電視機(jī)基本原理 第9章彩色電視機(jī)基本原理 9.1彩色電視機(jī)組成原理彩色電視機(jī)組成原理 9.2彩色電視機(jī)常用自控電路彩色電視機(jī)常用自控電路9.3彩色電視機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)彩色電視機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 9.4紅外線遙控彩色電視機(jī)的基本原理紅外線遙控彩色電視機(jī)的基本原理 本章小結(jié)本章小結(jié) 思考與習(xí)題思考與習(xí)題 第9章彩色電視機(jī)基本原理 9.1彩色電視機(jī)組成原理彩色電視機(jī)組成原理圖9-1是一個(gè)典型的PALD彩色電視機(jī)的組成框圖。彩色電視機(jī)的作用也是將電視臺發(fā)送的射頻信號轉(zhuǎn)換并還原成為圖像與聲音。還原過程大體上與黑白電視機(jī)類似，但組成框圖有所不同，且更復(fù)雜。下面簡要敘述其基本工作原理。第9章彩色電視

2、機(jī)基本原理 圖9-1典型的PALD彩色電視機(jī)組成框圖第9章彩色電視機(jī)基本原理 高頻調(diào)諧器的主要作用是選擇、放大來自天線的有用射頻信號，并通過本振、混頻器將它變換成中頻信號，通過中頻放大器進(jìn)一步篩選放大后送至同步檢波器。同步檢波器所需的插入載波是由中頻信號經(jīng)限幅、選頻后，提取出來的等幅信號，其頻率值為38 MHz。經(jīng)同步檢波后輸出的信號包括06 MHz的亮度信號、載頻為4.43 MHz的色度信號及載頻為6.5 MHz的第二伴音中頻信號。伴音信號與前兩種信號在頻域中是分開的，可用6.5 MHz的帶通濾波器取出伴音信號，經(jīng)伴音中放、鑒頻及功放至揚(yáng)聲器，還原成聲音；也可用6.5 MHz的陷波器將伴音信

3、號去除后成為彩色全電視信號。第9章彩色電視機(jī)基本原理 第一路至幅度分離器，取出行、場復(fù)合同步信號至鑒相器，與行輸出級反饋過來的信號進(jìn)行比較，其誤差信號迫使行掃描振蕩器與發(fā)送端同步，同時(shí)將復(fù)合同步信號經(jīng)積分器取出場同步信號去控制場振蕩器，并使場振蕩器與之同步。第二路經(jīng)4.43 MHz的吸收回路，消除色度信號成為亮度信號。但該亮度信號的高頻分量有所損失，會(huì)影響清晰度，為此加入勾邊電路使亮度信號的高頻成分得以提升，同時(shí)對亮度信號進(jìn)行放大并延時(shí)0.6 s，送至解碼矩陣電路作為Y信號輸入。第9章彩色電視機(jī)基本原理 第三路通過4.43 MHz的帶通放大器，去除亮度信號，取出色度信號及色同步信號，然后由色同

4、步分離器將它們分開。色同步分離器的選通門脈沖是延時(shí)約4.4 s后的行同步脈沖，此時(shí)門脈沖時(shí)軸中心位置正好與色同步信號中心位置對準(zhǔn)，故門脈沖到來時(shí)，可取出色同步而抑制色度信號，反之則取出色度信號。第9章彩色電視機(jī)基本原理 分離出的色度信號經(jīng)色度放大器放大后，送至延時(shí)解調(diào)器，將色度信號中的FU、FV兩分量分離，然后分別送至紅色差、藍(lán)色差同步檢波。同步檢波器所需逐行倒相的正交副載波是由晶振經(jīng)PAL開關(guān)形成的，只要適當(dāng)調(diào)整同步檢波器的增益(去壓縮)，便可輸出紅色差和藍(lán)色差信號，再將它們送至解碼矩陣。亮度、紅色差與藍(lán)色差三種信號經(jīng)解碼矩陣電路后，成為負(fù)極性紅、綠、藍(lán)三基色信號，分別加到彩色顯像管的三個(gè)陰

5、極上。第9章彩色電視機(jī)基本原理 9.2彩色電視機(jī)常用自控電路彩色電視機(jī)常用自控電路1. 自動(dòng)頻率微調(diào)自動(dòng)頻率微調(diào)(AFC)電路電路AFC電路的作用是使調(diào)諧器中本振頻率fL與外來有用電視信號的圖像載頻fP相差準(zhǔn)確的中頻fPI(38 MHz)，即確保fLfP=38 MHz。顯然，fL不穩(wěn)定或圖像信號載頻不穩(wěn)定，都有可能使中頻信號偏離標(biāo)準(zhǔn)值。AFC電路原理框圖如圖9-2所示。當(dāng)提取的圖像中頻載波頻率fPI38 MHz標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，鑒頻器能檢測出其變化，并轉(zhuǎn)換成直流電壓去控制本振，微調(diào)其頻率，起到自動(dòng)糾偏的作用。不過，該控制系統(tǒng)尚存在剩余頻差，以維持自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用，要求剩余頻差小于0.1 MHz。第9章彩

6、色電視機(jī)基本原理 圖9-2AFC電路原理框圖第9章彩色電視機(jī)基本原理 2. 自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制(AGC)電路電路彩色電視機(jī)中AGC電路的作用與黑白電視機(jī)中的一樣，即當(dāng)天線輸入信號的強(qiáng)弱變化時(shí)，能自動(dòng)地調(diào)整接收機(jī)中放或高放的增益，從而使解調(diào)輸出的視頻信號峰峰值變化不大。由于解調(diào)輸出的視頻信號峰峰值或分離出的同步脈沖幅度均含有輸入信號強(qiáng)弱變化的信息，因此可將此信息用檢波器檢測出來，變換成直流誤差信號去控制放大器工作點(diǎn)，使其增益改變。通常先控制中放，只有當(dāng)輸入信號強(qiáng)到一定程度后，才控制高放，以免影響接收靈敏度，即高放AGC電路是遲延式AGC電路。第9章彩色電視機(jī)基本原理 3. 自動(dòng)色度控制自動(dòng)

7、色度控制(ACC)電路電路當(dāng)亮度信號不變時(shí)，色度信號幅度的變化將引起色彩飽和度改變，所以需要附加措施，使其幅度自動(dòng)保持穩(wěn)定。與公共通道(包括高頻調(diào)諧器和圖像中頻通道)中的AGC電路一樣，ACC電路采用一個(gè)與色度信號大小成比例的誤差電壓，去控制色度帶通放大器的工作點(diǎn)，自動(dòng)調(diào)整它的放大量，從而保證輸出的色度信號幅度自動(dòng)穩(wěn)定在某一電平上。ACC電路實(shí)際上就是色度通道中的AGC電路。由于色同步信號幅值與色度信號幅值成正比，因此誤差調(diào)整電壓可以取自色同步信號，同時(shí)還可避免誤差電壓與圖像內(nèi)容有關(guān)。第9章彩色電視機(jī)基本原理 4. 自動(dòng)消色自動(dòng)消色(ACK)電路電路當(dāng)被接收的信號為黑白電視信號或微弱彩色電視信

8、號時(shí)，彩色電視機(jī)屏幕圖像信噪比很差或彩色同步不穩(wěn)。為了避免色度通道噪聲干擾，電視機(jī)中的ACK電路可自動(dòng)切斷色度通道，僅使亮度通道工作，另外當(dāng)PAL開關(guān)倒相次序錯(cuò)誤時(shí)也將自動(dòng)消色。第9章彩色電視機(jī)基本原理 5. 自動(dòng)亮度限制自動(dòng)亮度限制(ABL)電路電路ABL電路的作用是保護(hù)顯像管，自動(dòng)限制顯像管掃描電子束流。由于彩色顯像管第二陽極高壓在20 kV以上，R、G、B三電子束的總電流接近1 mA，一旦圖像亮度過大或手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度過強(qiáng)，就會(huì)使電子束流過分增大，此時(shí)第二陽極電流也同樣增大，高壓整流輸出電流也會(huì)過大。這樣不僅會(huì)造成行輸出管過載，也易損壞高壓整流管。通常可用一電阻對高壓變壓器平均電流取樣，當(dāng)亮

9、度過大時(shí)，流過此電阻的電流所形成的電壓降也過大，可用來控制亮度通道某視放的工作點(diǎn)。因視放與顯像管陰極直接耦合，從而最終使顯像管陰極電位升高，迫使顯像管電子束流減小，亮度減弱。第9章彩色電視機(jī)基本原理 6. 自動(dòng)消磁自動(dòng)消磁(ADC)電路電路從彩色顯像管發(fā)出的R、G、B三束電子流，必須打在它們相應(yīng)的熒光點(diǎn)或條上，不能偏離，否則將引起屏幕彩色不純(又稱色純度不好)，而任何不需要的附加磁場都會(huì)使電子束發(fā)生不必要的偏轉(zhuǎn)，從而影響色純度。因此，一般常在彩色顯像管內(nèi)部或外部用高導(dǎo)磁材料進(jìn)行磁屏蔽。但當(dāng)電子束流為零時(shí)仍有剩磁存在，并形成附加磁場，另外還有地球磁場及各種雜散磁場也有影響。如用一個(gè)由強(qiáng)變?nèi)醯慕蛔?/p>

10、磁場，則可使被磁化的鋼質(zhì)部件剩磁逐漸減小到零。第9章彩色電視機(jī)基本原理 ADC電路是利用正溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt與消磁線圈L串接后并聯(lián)到220 V交流源上的，如圖9-3(a)所示。剛開機(jī)時(shí)，Rt處在室溫下，阻值很小，有一較大的交流電流iL流過消磁線圈。iL同時(shí)流過Rt產(chǎn)生焦耳熱造成溫度上升，Rt阻值便逐漸增大，于是流過消磁線圈L的交流電流振幅便逐漸減小直至零，如圖9-3(b)所示。這種由強(qiáng)至零的交變磁場可使附近鋼質(zhì)部件的磁性從飽和狀態(tài)逐漸減小到剩磁為零。每開一次機(jī)，ADC電路便自動(dòng)消磁一次，整個(gè)過程僅需34 s即可完成。通常消磁線圈安裝在顯像管外部的磁屏蔽罩上。第9章彩色電視機(jī)基本原理 圖9-

11、3自動(dòng)消磁電路及消磁電流(a) 自動(dòng)消磁電路；(b) 消磁電流第9章彩色電視機(jī)基本原理 9.3彩色電視機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)彩色電視機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)1. 靈敏度靈敏度1) 圖像極限靈敏度彩色電視機(jī)的靈敏度指接收微弱信號的能力。靈敏度高的接收機(jī)只要天線上能收到一點(diǎn)微弱信號，就能收到電視臺發(fā)來的節(jié)目。當(dāng)接收機(jī)處于最大放大狀態(tài)時(shí)，在顯像管上獲得標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出所需的輸入信號電平稱為電視機(jī)的圖像極限靈敏度，約為100 V。第9章彩色電視機(jī)基本原理 2) 圖像有限噪聲靈敏度圖像有限噪聲靈敏度即實(shí)際靈敏度，是指在標(biāo)準(zhǔn)圖像輸出電壓峰峰值與噪聲電壓有效值之比等于30 dB(即S/N30 dB)時(shí)，在顯像管上獲得標(biāo)準(zhǔn)圖像

12、輸出所需的輸入信號電平，約為200 V。3) 伴音靈敏度伴音靈敏度是指在伴音通道的信號噪聲比為20 dB，同時(shí)在揚(yáng)聲器獲得標(biāo)準(zhǔn)伴音輸出時(shí)的輸入信號電平，通常要求小于圖像有限噪聲靈敏度標(biāo)稱數(shù)值的1/3，即約為60 V左右。第9章彩色電視機(jī)基本原理 2. 選擇性選擇性電視機(jī)的選擇性是指當(dāng)電視機(jī)的圖像輸出保持為一定值時(shí)，在頻道外干擾頻率上的輸入信號電平ui與在對應(yīng)各頻道圖像載頻上的輸入信號電平ui的比值。以分貝表示選擇性S1，即(dB) lg201iiuuS第9章彩色電視機(jī)基本原理 電視機(jī)的選擇性是其選擇信號及抑制干擾的能力的一個(gè)指標(biāo)，是由接收機(jī)的各個(gè)諧振回路的總諧振特性決定的。為使放大后的信號波形

13、不失真，要求接收機(jī)對通頻帶內(nèi)的信號頻譜分量有同樣的放大量，而在通頻帶以外的干擾不予放大。一般要求電視機(jī)的選擇性在偏離圖像載頻時(shí)符合如下衰減量：在1.5 MHz處不小于30 dB；在+8 MHz處不小于40 dB；在3 MHz1.5 MHz和+8 MHz外不小于20 dB。第9章彩色電視機(jī)基本原理 3. 亮度鑒別等級和圖像解像力亮度鑒別等級和圖像解像力電視機(jī)亮度鑒別等級(灰度級)和圖像解像力均與電視機(jī)接收通道的保真度有關(guān)，也就是說與接收通道的頻率特性、相位特性和非線性失真有關(guān)。一般要求電視機(jī)的亮度鑒別等級不小于七級。圖像解像力以水平與垂直方向所分辨的線數(shù)表示，通常在測試卡的楔形線束旁標(biāo)出。在屏幕

14、中央部分，水平解像力不低于300線(對黑白電視機(jī)要求不小于350線)，垂直解像力不低于350線(對黑白電視機(jī)要求不小于450線)。第9章彩色電視機(jī)基本原理 4. 電視機(jī)的同步范圍電視機(jī)的同步范圍電視機(jī)的同步范圍是指同步信號能夠控制掃描電路的頻率范圍，要求行同步保持范圍(圖像保持同步的范圍)在400 Hz之間, 行同步引入范圍(從斷開至接入信號時(shí)，圖像引入同步范圍)在200 Hz之間, 幀同步范圍為42 Hz，保持同步的電源電壓變化范圍不超過10%。第9章彩色電視機(jī)基本原理 5. 自動(dòng)增益控制特性自動(dòng)增益控制特性自動(dòng)增益控制特性是表明接收機(jī)輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系特性。一般要求電視機(jī)的自動(dòng)增

15、益控制作用能滿足當(dāng)輸入電平變化范圍為40(乙級機(jī))60 dB(甲級機(jī))時(shí)，相應(yīng)輸出電平變化在1.5 dB之間。彩色電視機(jī)的技術(shù)指標(biāo)還有圖像幾何失真、掃描非線性失真、圖像幅度及陽極高壓的穩(wěn)定性、伴音不失真功率、色度信號解調(diào)誤差、矩陣變換誤差、直流分量恢復(fù)能力、自動(dòng)色飽和度控制能力、彩色同步穩(wěn)定性以及色純與會(huì)聚等主要技術(shù)指標(biāo)。第9章彩色電視機(jī)基本原理 9.4紅外線遙控彩色電視機(jī)的基本原理紅外線遙控彩色電視機(jī)的基本原理彩色電視機(jī)遠(yuǎn)距離控制的裝置一般稱為遙控系統(tǒng)(或簡稱為遙控器)。紅外線遙控是指由紅外發(fā)射器發(fā)射出紅外線信號，通過紅外光敏二極管的接收轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過一系列放大、變換等，實(shí)現(xiàn)多種功能的

16、控制。紅外線遙控具有許多優(yōu)點(diǎn)：由于采用紅外線發(fā)光二極管，遙控發(fā)射器易于小型化，且造價(jià)低廉；紅外線調(diào)制簡單，依靠編碼調(diào)制易于實(shí)現(xiàn)多路控制；采用二次調(diào)制，功率消耗少；不會(huì)在鄰居之間產(chǎn)生信號串?dāng)_而引起誤碼動(dòng)作；控制功能反應(yīng)速度快，工作穩(wěn)定可靠；紅外線輻射對人體無害。第9章彩色電視機(jī)基本原理 隨著大規(guī)模集成電路和微電腦技術(shù)的迅速發(fā)展，彩色電視機(jī)的微電腦紅外線遙控系統(tǒng)(簡稱紅外線遙控系統(tǒng))不僅給彩色電視機(jī)的操作使用帶來了更大的變革，而且使遙控內(nèi)容也向多功能方向發(fā)展。紅外線遙控彩色電視機(jī)的基本組成如圖9-4所示，它與普通彩色電視機(jī)相比，只是采用遙控系統(tǒng)取代了電視頻道預(yù)選器和調(diào)諧裝置。第9章彩色電視機(jī)基本原

17、理 圖9-4紅外遙控彩色電視機(jī)的基本組成第9章彩色電視機(jī)基本原理 遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)射器、遙控接收器和控制中心三大部分組成。其中控制中心是遙控系統(tǒng)的主體，它通常由微電腦(或稱中心微處理器CPU)、存儲器、字符發(fā)生器和接口電路等幾塊集成電路組成。除遙控發(fā)射器之外，其余部分都裝置在彩色電視機(jī)內(nèi)部。由于采用了微電腦技術(shù)，使各種遙控功能信號的處理都變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)碼的處理，不論是變換頻道，調(diào)節(jié)音量、亮度、對比度和色飽和度, 都只不過是數(shù)碼的具體數(shù)值不同而已。第9章彩色電視機(jī)基本原理 控制中心的工作方式有本機(jī)面板鍵盤控制和遙控兩種。1. 本機(jī)面板鍵盤控制本機(jī)面板鍵盤控制本機(jī)面板鍵盤控制由面板上的各種功能鍵

18、來操作，當(dāng)按下面板上的功能鍵時(shí)，產(chǎn)生的控制信號由導(dǎo)線送到控制中心。由于這些信號是二進(jìn)制編碼的指令信號，因此控制中心的微電腦在預(yù)定程序的指揮下，首先要對指令碼信號進(jìn)行解碼，并輸出相應(yīng)的脈沖信號，然后數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路把數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，再去控制其他電路(如選擇頻道，調(diào)節(jié)音量、亮度、對比度和色飽和度等)。第9章彩色電視機(jī)基本原理 2. 遙控遙控遙控是利用遙控發(fā)射器發(fā)出的控制信號進(jìn)行無線控制。遙控發(fā)射器中有一個(gè)編碼器，它將鍵盤中各種不同功能遙控鍵的數(shù)碼信號編為不同的二進(jìn)制指令碼，并對高頻進(jìn)行調(diào)制、放大，再加到紅外發(fā)光二極管上。這樣就可將電信號變?yōu)橐贿B串的紅外線脈沖信號，經(jīng)過接收器接收放大、解調(diào)、整形后，得到原指令碼信號送至控制中心，再經(jīng)微電腦解碼及數(shù)/模變換后，輸出的模擬信號去控制彩色電視機(jī)相應(yīng)部分的電路。在遙控系統(tǒng)中，還設(shè)有輔助電源。當(dāng)打開電視機(jī)電源開關(guān)，主電源不工作時(shí)，輔助電源已開始工作，它給微電腦供電，并隨時(shí)準(zhǔn)備接受控制。第9章彩色電視機(jī)基本原理 本章小結(jié)本章小結(jié)1. 彩色電視機(jī)一般由高頻調(diào)諧器、圖像通道、伴音通道、色度通道、顯像管及其外圍電路、掃描電路與開關(guān)電源等部分組成。2. 彩色電視機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)為靈敏度、選