電視接收技術(shù)2doc

1、第五章 電視接收技術(shù)§5.1 電視接收技術(shù)概論5.1.1 電視的接收方式與信號(hào)分離一、電視的接收方式電視信號(hào)的接收，主要分為地面廣播電視接收、電纜電視技術(shù)接收、衛(wèi)星直播電視接收三種方式。普通電視機(jī)能直接接收地面廣播電視和電纜電視，附加一定設(shè)備就可接收衛(wèi)星直播電視。電視接收機(jī)的任務(wù)就是將接收到的電視信號(hào)轉(zhuǎn)變成黑白或者彩色圖象。它對(duì)電視信號(hào)可采用模擬或者數(shù)字處理方式。目前電視機(jī)正處在從模擬信號(hào)處理向數(shù)字信號(hào)處理過(guò)渡的階段，電視信號(hào)的接收正朝著數(shù)字處理和多種視聽(tīng)信息綜合接收的方向發(fā)展。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)之飛躍，引起了電視接收技術(shù)的變革。其主要表現(xiàn)是：1.利用數(shù)字集成電路，對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理

2、，以便壓縮頻帶，獲得高質(zhì)量的圖象。2.利用超聲波、紅外線和微處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)遙控。完成選臺(tái)、音量調(diào)節(jié)、對(duì)比度、亮度、色飽和度、靜噪控制、電源開(kāi)關(guān)、復(fù)位控制等遙控動(dòng)作。3.利用微處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)搜索，自動(dòng)記憶，預(yù)編節(jié)目程序。利用頻率合成技術(shù)和存貯技術(shù)，在屏幕上顯示時(shí)間、頻道數(shù)和作電視游戲等。二、電視信號(hào)的分離電視臺(tái)播送的高頻電視信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖分別如圖4.73和圖4.75所示。微弱和高頻電視信號(hào)必須先經(jīng)過(guò)高頻放大、變頻、中頻放大和視頻檢波后，才能變成具有一定電壓幅度的彩色全電視信號(hào)；然后根據(jù)亮度信號(hào)、色度信號(hào)、同步信號(hào)和色同步信號(hào)在時(shí)域和頻域中的特點(diǎn)，利用它們?cè)陬l率、相位、時(shí)間、幅度等方面的差

3、異進(jìn)行分離，如圖5.11所示。例如：視頻檢波后，圖象信號(hào)（06mhz）和伴音信號(hào)（6.5mhz）可進(jìn)行頻率分離；亮度信號(hào)（06mhz）和色度信號(hào)（4.43±1.3mhz）可進(jìn)行頻率分離；亮度信號(hào)和復(fù)合同步信號(hào)，可以進(jìn)行幅度分離；色度信號(hào)（行正程）和色同步信號(hào)（行逆程）可進(jìn)行時(shí)間分離；和色度信號(hào)在頻率和相位上不一致，可進(jìn)行頻率、相位雙重分離等等。分離后的各種信號(hào)分別完成自己的功能，最后在顯象管上顯示出彩色（或黑白）圖象。電視機(jī)的電路組成就是根據(jù)上述電視信號(hào)的分離法則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。5.1.2 黑白電視接收機(jī)的組成圖1.52示出分立元件黑白電視接收的方框圖。主要由信號(hào)通道（包括高頻頭，中放，

4、視放和伴音通道），掃描電路（包括同步分離，場(chǎng)、行掃描電路）和電源三部分組成。信號(hào)通道的任務(wù)是將天線接收到的高頻電視信號(hào)變換成視頻亮度信號(hào)和音頻伴音信號(hào)。亮度信號(hào)激勵(lì)顯象管產(chǎn)生黑白圖象，伴音信號(hào)推動(dòng)揚(yáng)聲器產(chǎn)生電視伴音。掃描電路的任務(wù)是為顯象管提供場(chǎng)、行掃描電流和各種電壓，使顯像管產(chǎn)生與電視臺(tái)攝象管同步掃描的光柵。電源部分的任務(wù)是將交流市電轉(zhuǎn)變成電視機(jī)所需要的各種直流電壓。一、信號(hào)通道電視天線周?chē)嬖谥鞣N各樣的電磁波，由天線和輸入電路選出欲接收頻道的電視信號(hào)，再經(jīng)過(guò)高頻放大器有選擇性的放大，與本振輸出的頻率較高的正弦波混頻得到中頻信號(hào)。圖5.13示出混頻級(jí)輸入和輸出信號(hào)頻譜變換圖。在變頻前，圖象

5、載頻低于本頻道的伴音載頻；變頻后，圖象中頻高于伴音中頻。這是由于本振頻率高于圖象載頻和伴音載頻的緣故。但是，圖象中頻和伴音中頻之差不變，例如，保持6.5mhz。圖象和伴音兩中頻信號(hào)經(jīng)公用通道放大進(jìn)入視頻檢波級(jí)。檢波器有兩個(gè)作用：一是從中頻信號(hào)中檢出其包括-視頻全電視信號(hào)；二是利用檢波器的非線性作用，完成圖象中頻和伴音中頻的差拍作用，產(chǎn)生出6.5mhz調(diào)頻的第二伴音中頻信號(hào)。檢波級(jí)的輸入和輸出信號(hào)頻譜變換如圖5.13所示。檢波器的輸出信號(hào)不僅饋給視放級(jí)，而且饋給同步分離電路、自動(dòng)增益控制（agc）電路及伴音中放電路，因此采用射隨器進(jìn)行預(yù)放大，以加強(qiáng)其負(fù)載能力。預(yù)放級(jí)也有兩個(gè)作用：一個(gè)將全電視信號(hào)

6、和第二伴音中頻信號(hào)分離。二是將全電視信號(hào)進(jìn)行電流放大，分別饋級(jí)視放級(jí)，同步分離級(jí)和agc電路；將第二伴音中頻信號(hào)進(jìn)行電壓放大饋級(jí)伴音通道。因此，從天線至預(yù)視放稱(chēng)為黑白電視機(jī)圖象信號(hào)和伴音信號(hào)和公共通道。全電視信號(hào)的一部分經(jīng)視放級(jí)放大去激勵(lì)顯象管產(chǎn)生黑白圖象。另一部分送到同步分離級(jí)，分離同步信號(hào)，用以控制接收機(jī)的掃描電路，產(chǎn)生與發(fā)送端同步的掃描運(yùn)動(dòng)。第三部分送到agc電路，對(duì)高頻頭和圖象中放的增益進(jìn)行自動(dòng)控制，從而保證接收機(jī)的穩(wěn)定接收。第二伴音中頻信號(hào)經(jīng)伴音中頻放大電路的放大和限幅，由鑒頻器解調(diào)出伴音信號(hào)，再經(jīng)低頻放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器產(chǎn)生電視伴音。鑒頻器輸入和輸出信號(hào)和頻譜變換如圖5.13所示。圖5

7、.14示出視頻檢波前后的圖象信號(hào)。檢波前為圖象載頻信號(hào)，混頻級(jí)前后的載頻分別為圖象載頻與圖象中頻；檢波后為圖象視頻信號(hào)。該圖還示出伴音鑒頻前后的伴音信號(hào)波形。鑒頻前為調(diào)頻信號(hào)，從天線至混頻的載頻為伴音載頻，混頻至檢波為伴音第一中頻，檢波至鑒頻為伴音第二中頻。鑒頻后為伴音的音頻信號(hào)。二、超外差內(nèi)載波式接收的優(yōu)點(diǎn)上述信號(hào)接收具有兩個(gè)特點(diǎn)；1.超外差方式；2.伴音內(nèi)載波方式。超外差方式與直接放大方式相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)；增益高、工作穩(wěn)定。其原因是混頻前后頻率不同，相當(dāng)于隔離，故多級(jí)放大不易自激。轉(zhuǎn)換頻道和調(diào)諧方便。容易形成殘留邊帶接收所需的幅頻特性，選擇性好。超外差又分為單通道和雙通道兩種方式，如圖5

8、.15所示。其差別在于圖象信號(hào)和伴音信號(hào)的分離點(diǎn)不同，前者在視頻檢波之后才分離，后者在混頻之后就分離。在單通道方式中，圖象中頻和伴音第一中頻公用一個(gè)通道進(jìn)行放大，同時(shí)加入視頻檢波器，檢波器除檢出視頻圖象信號(hào)外，還使圖象中頻和伴音中頻差拍產(chǎn)生第二伴音中頻信號(hào)（例如6.5mhz）。因此，單通道方式亦稱(chēng)為伴音內(nèi)載波方式。它與雙通道方式相比，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)高頻頭的本振頻率發(fā)生偏移后，第二伴音中頻始終保持不變，從而避免了鑒頻失真。而雙通道則不然，本振頻率的偏移引起伴音中頻30.5mhz的偏移，使以30.5mhz為中心頻率的鑒頻器工作在嚴(yán)重的不對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，引起伴音的音頻信號(hào)波形嚴(yán)重失真。理論分析證明：為了不使圖

9、象中頻信號(hào)對(duì)伴音第二伴音中頻信號(hào)引起嚴(yán)重的寄生調(diào)幅，必須要求圖象中頻信號(hào)的幅度u1 m始終要大于或等于伴音第一中頻信號(hào)的幅度u2 m的二倍，即u1 m2u2 m。在負(fù)極性調(diào)制中，對(duì)應(yīng)于白色電平圖象中頻信號(hào)的載波幅度最小。電視中的調(diào)制度通常規(guī)定為90，即白色電平時(shí)，圖象的載波幅度為最大幅度（同步頭的幅度）的10。所以要求進(jìn)入檢波器的伴音第一中頻信號(hào)的幅度應(yīng)當(dāng)小于或者等于最大幅度5，這就是中頻特性線中，伴音中頻（30.5mhz）要衰減至5（26db）的原因。三、同步分離和掃描電路視頻圖象信號(hào)經(jīng)過(guò)自動(dòng)雜波抑制anc電路，消除其中的干擾脈沖。送到同步分離，分離出復(fù)合同步信號(hào)，它分成兩路：一路復(fù)合同步信

10、號(hào)經(jīng)積分電路分離出場(chǎng)同步信號(hào)。場(chǎng)同步信號(hào)使場(chǎng)振蕩產(chǎn)生的鋸齒波信號(hào)與發(fā)送端同步，場(chǎng)鋸齒波信號(hào)經(jīng)場(chǎng)推動(dòng)和場(chǎng)輸出級(jí)的放大，在場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生場(chǎng)掃描電流，場(chǎng)掃描電流使顯象管電子束作與發(fā)送端同步的垂直掃描運(yùn)動(dòng)。另一路復(fù)合同步信號(hào)本應(yīng)通過(guò)微分電路分離出行同步信號(hào)來(lái)控制行掃描電路，使其產(chǎn)生與發(fā)端同步的行掃描電流，但是，為了提高行掃描電路的抗干擾性，現(xiàn)代電視接收機(jī)都采用自動(dòng)頻率相位控制（afpc）電路。由于afpc電路自身的特點(diǎn)，可以直接將復(fù)合同步信號(hào)加入其鑒相器，并讓行振蕩的頻率與其比較。如果兩者的頻率和相位存在差別，則輸出與誤差成比例的電壓，并經(jīng)過(guò)低通濾波器來(lái)控制行振蕩器的頻率，使其與發(fā)端同頻同相，由于a

11、fpc電路中低通濾波器的作用，行同步的抗干擾性大大加強(qiáng)。與發(fā)端同步行振蕩信號(hào)經(jīng)行推動(dòng)和行輸出級(jí)放大，在行偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生行偏轉(zhuǎn)電流，行偏轉(zhuǎn)電流使顯象管電子束產(chǎn)生與發(fā)送端同步的水平掃描運(yùn)動(dòng)。另外，還將行掃描逆程脈沖進(jìn)行升壓、整流得到顯象管需要的高壓（1028kv）、中壓以及視放電路需要的電壓。若采用鍵控agc電路，還需要行掃描電路提供行掃描逆程脈沖。5.1.3 彩色電視接收機(jī)的組成圖5.16為pal制彩色電視接收機(jī)的方框圖，它與黑白機(jī)有許多相同的地方，其主要不同點(diǎn)是了解碼器和彩色顯象管的附屬電路，另外彩色顯象管取代了黑白顯象管。高頻頭、中頻通道、預(yù)視放、伴音部分、掃描部分基本相同，其不同之處是伴音

12、檢波和圖象檢波要分開(kāi)。解碼器是彩色電視機(jī)所特有的，它相當(dāng)于黑白電視機(jī)視放部分的擴(kuò)大。它的主要任務(wù)是將彩色全電視信號(hào)進(jìn)行解碼，還原成r、g、b三個(gè)基色信號(hào)。它主要由亮度通道、色度通道、副載波恢復(fù)電路、解碼矩陣四大部分組成。亮度通道的任務(wù)是產(chǎn)生不帶色度信號(hào)的亮度信號(hào)，并要求它與色差信號(hào)在時(shí)間上保持一致，且具有適當(dāng)?shù)姆取Ｋ饕ㄗ詣?dòng)清晰度（arc）電路和副載波吸收電路，亮度放大電路，延時(shí)均衡電路等。色度通道主要由帶通放大、梳狀濾波器和u、v同步檢波電路組成，它的任務(wù)是產(chǎn)生u、v兩個(gè)色差信號(hào)。副載波恢復(fù)電路由色同步選通放大，鑒相器，副載波晶體振蕩器，pal識(shí)別電路，電子開(kāi)關(guān)，90°移相器

13、等電路組成。它的任務(wù)是為u同步檢波器提供與電視臺(tái)同頻同相的基準(zhǔn)副載波，為v同步檢波器提供±90°副載波。解碼矩陣的任務(wù)是將y、u、v還原成r、g、g三基色信號(hào)，經(jīng)視放末級(jí)放大后，送到彩色顯旬管，產(chǎn)生彩色圖象。解碼器還包括自動(dòng)色度控制（acc）和自動(dòng)消色（ack）電路等附設(shè)電路。彩色顯象管的附屬電路包括會(huì)聚（自會(huì)聚管不需要），幾何畸變校正，白平衡調(diào)整及色純調(diào)整，消磁等電路。5.1.4 集成電路電視接收機(jī)的組成從60年代中期在電視機(jī)采用小規(guī)模集成電路，到近期采用中、大規(guī)模集成電路，電視機(jī)的集成電路化發(fā)展非常迅速。采用小規(guī)模集成電路的電視機(jī)稱(chēng)為第一代集成電路電視機(jī)，而采用中、大規(guī)

14、模集成電路的電視機(jī)稱(chēng)為第二代集成電路電視機(jī)。我國(guó)自行設(shè)計(jì)或者制造的電視機(jī)集成電路有5g300系列，7cd系列和x系列等。國(guó)外的電視機(jī)集成電路品種繁多，常見(jiàn)的主要有ha系列（日立），kc系列和pc系列（nec），ta系列（東芝），an系列（松下）等。目前世界各國(guó)在電視機(jī)集成電路上各有特點(diǎn)。美國(guó)、日本趨向于把單元分得少一些，每個(gè)單元的功能較多，因此電路集成度高。而西德、法國(guó)、荷蘭、英國(guó)等西歐國(guó)家則趨向于把單元電路分得多一些，每一個(gè)單元電路功能少，生產(chǎn)中成品率高，成本低。重點(diǎn)是產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。有些電路單元，除了在電視機(jī)中使用外，還可以用在其他電子設(shè)備中，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。圖5.17是昆侖

15、牌b341型集成黑白電視機(jī)，它由六塊集成電路組裝而成。除了高頻諧調(diào)器、行輸出、視放輸出管和電源調(diào)整管外，其余有源器件，都由集成電路組成。它們的機(jī)芯可以通用于14時(shí)、16時(shí)黑白顯象管，電、光、聲性能均能滿足一般使用要求，國(guó)內(nèi)還有許多電視機(jī)與它相似。另外，還有三至五塊集成電路組成的黑白電視機(jī)，這里就不一一列舉例了。圖5.18為日本東芝公司生產(chǎn)的c1421z彩色電視機(jī)的方框圖。圖象中頻系統(tǒng)由聲表面波濾波器f1026y和單塊圖象中頻集成電路ta7607ap組成。它能完成圖象中頻放大、視頻同步檢波、agc檢波、中放agc和延遲高放agc電路aft電路、預(yù)視放及自動(dòng)噪聲抑制（anc）等功能，是一塊完整的圖象中頻系統(tǒng)集成電路。它的延遲agc電壓是負(fù)控的，以配合雙柵mos管高頻調(diào)諧器的agc電路工作。若要配合npn晶體管高頻調(diào)諧器的agc電路，可選用ta7611p，它的延遲agc電壓是正控的，其他功能與ta7607ap相同。伴音系統(tǒng)采用ta7176ap集成電路，它包括伴音中放限幅、伴音鑒頻及前置低放等功能，但是音頻功率放大輸出級(jí)則采用分立元件電路。掃描系統(tǒng)采用ta7609p集成電路，它包括同步分離、行afpc、行振蕩、行預(yù)激勵(lì)、x射線防護(hù)、場(chǎng)振蕩、場(chǎng)激勵(lì)