電視技術(shù)概論_05圖像中頻通道

1、第5章 圖像中頻通道 第第5章章 圖像中頻通道圖像中頻通道 5.1 圖像中頻通道的功用及性能要求圖像中頻通道的功用及性能要求5.2 圖像中頻通道的功能電路圖像中頻通道的功能電路5.3 電視機(jī)圖像中頻通道實(shí)例電視機(jī)圖像中頻通道實(shí)例5.4 圖像中頻通道常見故障分析圖像中頻通道常見故障分析 第5章 圖像中頻通道 5.1 圖像中頻通道的功用及性能要求圖像中頻通道的功用及性能要求 5.1.1 圖像中頻通道的組成及作用圖像中頻通道的組成及作用 圖 5 - 1 圖像中頻通道組成方框圖 第5章 圖像中頻通道 5.1.2 圖像中頻通道的性能要求圖像中頻通道的性能要求 1 足夠的放大增益足夠的放大增益 圖像中頻通

2、道的增益是由接收機(jī)的整機(jī)靈敏度和顯像管對(duì)調(diào)制電壓的要求決定的。一般要求顯像管視頻調(diào)制信號(hào)峰峰值為3080 V，其值與屏幕大小、偏轉(zhuǎn)角度等有關(guān)。根據(jù)國(guó)際規(guī)定， 乙級(jí)機(jī)的極限靈敏度在75 輸入時(shí)應(yīng)小于100 V。假設(shè)顯 像 管 調(diào) 制 電 壓 的 峰 峰 值 為 5 0 V ， 則 整 機(jī) 增 益 為50/100V=5105倍，即114 dB左右。通常圖像中頻通道的增益占整機(jī)增益的60%，它對(duì)整機(jī)靈敏度起決定性作用，一般一級(jí)中頻放大器的增益為2030 dB，因此圖像中頻通道通常由三級(jí)或四級(jí)中頻放大器組成。 第5章 圖像中頻通道 2 特殊的幅頻特性特殊的幅頻特性 圖 5-2 圖像中頻通道幅頻特性 (

3、a) 寬帶型； (b) 窄帶型 第5章 圖像中頻通道 圖 5-3 鄰近頻道頻譜 第5章 圖像中頻通道 3工作穩(wěn)定性要好工作穩(wěn)定性要好 4 足夠大的自動(dòng)增益控制范圍足夠大的自動(dòng)增益控制范圍 由于天線上接收到的射頻電視信號(hào)的強(qiáng)度要從幾十V到幾十mV之間變化，對(duì)于變化如此大的信號(hào)，如果中放增益固定不變， 就容易使晶體管放大器產(chǎn)生阻塞，或者中放末級(jí)由于信號(hào)過(guò)強(qiáng)而產(chǎn)生圖像失真和同步信號(hào)受到壓縮，從而影響電視機(jī)的正常工作。為此，必須設(shè)法使信號(hào)增強(qiáng)時(shí)，中放的增益也相應(yīng)地自動(dòng)下降，保持視頻檢波輸出不變，這就是自動(dòng)增益控制功能。為保證良好的信噪比和靈敏度的要求， 通常自動(dòng)增益作用于中放第一、二級(jí)及高放級(jí)，一般要

4、求AGC的控制范圍大于等于40 dB。 第5章 圖像中頻通道 5.2 圖像中頻通道的功能電路圖像中頻通道的功能電路 5.2.1 中頻濾波器與中頻放大器中頻濾波器與中頻放大器 1 中頻濾波器中頻濾波器 中頻濾波器主要用來(lái)衰減本頻道的伴音中頻（31.5 MHz）、 相鄰低頻道的伴音中頻（39.5 MHz）和相鄰高頻道的圖像中頻（30 MHz），以便抑制它們對(duì)圖像信號(hào)的干擾。電視機(jī)中常用的中頻濾波器有兩種電路形式：一種是由RLC網(wǎng)絡(luò)組成的帶通濾波器；另一種是由聲表面波濾波器（SAWF）組成的帶通濾波器。 第5章 圖像中頻通道 （1）RLC帶通濾波器 圖 5-4 圖像中頻濾波電路 第5章 圖像中頻通道

5、 （2） 聲表面波濾波器（SAWF） 圖 5-5 SAWF的原理示意圖 第5章 圖像中頻通道 圖 5-6 SAWF實(shí)用電路 第5章 圖像中頻通道 圖 5-7 SAWF中頻特性 第5章 圖像中頻通道 2中頻放大器中頻放大器 圖 5-8 單雙調(diào)諧回路參差調(diào)諧方式 第5章 圖像中頻通道 5.2.2 視頻檢波與輸出電路視頻檢波與輸出電路 1視頻檢波器的作用及性能要求視頻檢波器的作用及性能要求 對(duì)視頻檢波器的性能要求如下： 檢波失真要小， 效率要高； 頻帶要足夠?qū)挘?濾波性能要好； 輸入阻抗要高， 對(duì)中放的影響要??； 檢波輸出電壓的極性要正確，以保證最終加入顯像管陰極的視頻信號(hào)為負(fù)極性圖像信號(hào)。 第5章

6、 圖像中頻通道 2 視頻檢波器的電路形式視頻檢波器的電路形式 (1）二極管包絡(luò)檢波器 圖 5-9 二極管包絡(luò)檢波原理圖 第5章 圖像中頻通道 (2） 同步檢波器 圖 5-10 同步檢波器方框圖 第5章 圖像中頻通道 設(shè)調(diào)幅波包絡(luò)的低頻調(diào)制信號(hào)是一個(gè)正弦波Ucost，則調(diào)幅波信號(hào)可表示為： )coscos1 ()(022ttmUtu 式中，U2為圖像中頻載波的幅度，0為中頻角頻率，m為調(diào)幅度。 u2（t）經(jīng)過(guò)限幅放大器后變?yōu)榈确?，此等幅波可表示為?u1(t)=U1cos0t。設(shè)K為模擬乘法器的傳輸系數(shù)，則模擬乘法器的輸出電壓應(yīng)為 ttmUKUtUKUmUKUttmUKUtutKutuSC02

7、121210221212cos)cos1 (21cos221cos)cos1 ()()()(第5章 圖像中頻通道 典型的雙平衡乘法檢波器的技術(shù)指標(biāo)為： 在檢波器的輸入信號(hào)電平低到2 mV時(shí)， 檢波器的微分增益為2 dB， 微分相位為10?？梢姍z波器的線性特性良好。 檢波器的諧波輻射能量， 比二極管檢波器減小了約20 dB。 檢波器的3 dB處頻寬可達(dá)6 MHz。 第5章 圖像中頻通道 圖 5-11 同步檢波器 第5章 圖像中頻通道 3視頻檢波輸出電路視頻檢波輸出電路圖圖 5-12 預(yù)視放電路預(yù)視放電路(a) 典型預(yù)視放電路；典型預(yù)視放電路； (b) 等效的射極輸出器等效的射極輸出器(對(duì)視頻信號(hào)

8、對(duì)視頻信號(hào))； (c) 等效的共射極中放等效的共射極中放(對(duì)第二伴音中頻對(duì)第二伴音中頻) 第5章 圖像中頻通道 5.2.3 自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制(AGC)電路電路 1概述概述 對(duì)AGC電路主要有下面幾點(diǎn)要求： 控制范圍要寬。 通常中放AGC控制范圍為40 dB， 高放AGC控制范圍為20 dB，總控制范圍為60 dB。也就是說(shuō)，當(dāng)天線接收的高頻輸入信號(hào)電平由50 V50 mV范圍內(nèi)變化（變化 60 dB）時(shí)，檢波器輸出視頻信號(hào)電平變化不超過(guò)1.5 dB。 第5章 圖像中頻通道 圖 5-13 AGC控制示意圖 第5章 圖像中頻通道 控制性能穩(wěn)定。 當(dāng)AGC電路工作時(shí)，受控放大級(jí)對(duì)前后級(jí)影響要

9、小，并不致影響通道的頻率特性，AGC電壓不能受圖像信號(hào)內(nèi)容變化的影響。 AGC電路在溫度變化和外來(lái)干擾下應(yīng)能正常工作。 控制速度應(yīng)適當(dāng)， 應(yīng)能跟上輸入信號(hào)電平的變化。 應(yīng)有延遲控制特性。 要求輸入信號(hào)增強(qiáng)到大于靈敏度值后AGC才起控。首先， 起控中放，這時(shí)高放仍處于最大增益狀態(tài)。只有當(dāng)中放AGC控制深度達(dá)3040 dB后，高放AGC才開始起控。高放起控過(guò)早會(huì)使輸出信噪比降低。 第5章 圖像中頻通道 2AGC控制控制的基本原理控制控制的基本原理(1）AGC電路的組成 第5章 圖像中頻通道 (2） 放大器增益控制方式 圖 5-15 三極管增益衰減特性 第5章 圖像中頻通道 （3） AGC電路的型式

10、及特點(diǎn) AGC電路的任務(wù)是要獲取一個(gè)隨輸入信號(hào)電平變化的直流電壓，來(lái)控制中放和高放的增益。根據(jù)AGC電壓的取得方式， 可以分成三種：平均值式AGC電路、峰值式AGC電路和鍵控式AGC電路。 平均值式AGC是將檢波器輸出信號(hào)的平均值作為AGC電壓。 顯然，這時(shí)的AGC電壓不只與接收信號(hào)強(qiáng)弱有關(guān)，而且還與圖像內(nèi)容有關(guān)，因而這種控制方式會(huì)使圖像質(zhì)量變差，一般不宜采用。 第5章 圖像中頻通道 鍵控式AGC是利用行掃描逆程脈沖作為鍵控（選通）脈沖，從全電視信號(hào)中取出同步脈沖（同步頭），再對(duì)此同步脈沖進(jìn)行峰值檢波，取得AGC電壓。此電壓只反映輸入信號(hào)強(qiáng)度， 與圖像內(nèi)容無(wú)關(guān)， 并且消除了逆程期間之外的干擾對(duì)

11、AGC電壓的影響。 峰值式AGC是采用峰值檢波器，檢波輸出的AGC電壓僅反映輸入信號(hào)的峰值（即同步頭），而與圖像內(nèi)容無(wú)關(guān)。該電路對(duì)于幅度低于同步信號(hào)峰值的干擾脈沖，是有抑制能力的，但當(dāng)有比同步脈沖幅度大的強(qiáng)干擾時(shí)，AGC電壓將會(huì)反映出干擾峰值， 使AGC工作不正常。因此必須在進(jìn)行峰值檢波之前，將強(qiáng)脈沖干擾消除。 第5章 圖像中頻通道 (4） 典型AGC電路分析 圖 5-16 峰值式AGC電路 第5章 圖像中頻通道 圖 5-17 延遲式AGC特性曲線 第5章 圖像中頻通道 5.2.4 自動(dòng)頻率微調(diào)（自動(dòng)頻率微調(diào)（AFT）電路）電路 1自動(dòng)頻率微調(diào)電路的組成自動(dòng)頻率微調(diào)電路的組成 圖 5-18 帶

12、有AFT電路的高頻調(diào)諧器的組成 第5章 圖像中頻通道 圖 5-19 鑒頻器的鑒頻特性曲線 第5章 圖像中頻通道 圖 5-20 變?nèi)荻O管的頻率控制特性曲線 第5章 圖像中頻通道 2AFT電路的工作原理電路的工作原理 經(jīng)中頻放大器輸出的中頻信號(hào)除送入視頻檢波器進(jìn)行檢波外，還送入鑒頻器進(jìn)行鑒頻。鑒頻器的作用是當(dāng)本機(jī)振蕩器由于某種原因引起本振頻率產(chǎn)生一個(gè)正fg頻偏（即本振頻率=fg+fg）時(shí)，那么混頻后得到的中頻信號(hào)也將產(chǎn)生一個(gè)大小和方向相同的頻偏，使中頻信號(hào)變?yōu)閒I+fg。正是由于這個(gè)正的fg存在， 就使鑒頻器輸出一個(gè)正的直流電壓Ve，我們稱它為控制電壓。 這個(gè)直流控制電壓經(jīng)過(guò)直流放大器倒相放大后

13、得到一個(gè)負(fù)向的直流電壓VAFT，疊加在頻率控制器上（即本振回路中變?nèi)荻O管的負(fù)極），以增加本機(jī)振蕩回路的等效電容值，使本振頻率朝減少方向降低，這樣經(jīng)過(guò)AFT電路的反饋達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后，最后使得本振頻率保持在正常值。 第5章 圖像中頻通道 當(dāng)圖像中頻低于38 MHz時(shí)，則鑒頻器輸出將是一個(gè)負(fù)的直流控制電壓Vc，此電壓經(jīng)直流倒相放大后，輸出一個(gè)正向的AFT電壓VAFT，這個(gè)電壓送至（嚴(yán)格上說(shuō)應(yīng)是疊加在原直流分量上）高頻頭本振回路的變?nèi)荻O管的負(fù)極上，使變?nèi)荻O管容量減小，導(dǎo)致本振頻率升高，直到回到正確頻率值。 當(dāng)圖像中頻高于38 MHz時(shí)，則AFT電路輸出一個(gè)負(fù)向的AFT電壓VAFT，使本振頻率降低

14、，從而導(dǎo)致高頻頭輸出的圖像中頻降低，直至回到正確的圖像中頻38 MHz為止。 第5章 圖像中頻通道 5.3 電視機(jī)圖像中頻通道實(shí)例電視機(jī)圖像中頻通道實(shí)例 5.3.1 圖像中放集成塊圖像中放集成塊TA7680AP簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 圖 5-21 TA7680AP內(nèi)部功能框圖 第5章 圖像中頻通道 表表 5-1 TA7680AP各引出腳的功能各引出腳的功能 第5章 圖像中頻通道 5.3.2 圖像中圖像中頻通道實(shí)例頻通道實(shí)例 圖 5-22 TA7680AP圖像中頻通道方框圖 第5章 圖像中頻通道 1 預(yù)中放及聲表面波濾波器預(yù)中放及聲表面波濾波器 預(yù)中放由三極管Q201組成。從高頻調(diào)諧器輸出的中頻信號(hào)（IF），

15、經(jīng)電容C201耦合到預(yù)中放管Q201的基極進(jìn)行預(yù)中放（該部分具體電路見附圖二）。Q201對(duì)圖像中頻信號(hào)放大20 dB，以補(bǔ)償聲表面波濾波器的插入損耗。L202與Q201集電極的分布電容形成諧振電路，諧振于圖像中頻，以提高中頻增益。 從預(yù)中放輸出的圖像中頻信號(hào)，經(jīng)C203耦合到聲表面被濾波器SF201的輸入端。SF201是一個(gè)帶通濾波器，可以一次性形成圖像中放通常所需的幅頻特性。由聲表面波濾波器輸出的中頻信號(hào)，輸入到TA7698AP（IC201）的、 腳，進(jìn)行圖像中頻差分放大。 第5章 圖像中頻通道 2圖像中放及圖像中放及AGC電路電路 AGC電路由AGC檢波、AGC放大組成。其工作過(guò)程是，由視

16、頻檢波輸出的視頻信號(hào)，經(jīng)視頻放大后送入消噪電路，在抑制噪聲后，有一路輸出送到AGC檢波電路。經(jīng)AGC檢波， 輸出AGC控制電壓，它分為兩路：一路送中放AGC放大電路， 經(jīng)放大后逐級(jí)控制三級(jí)中放的增益；另一路送高放AGC放大電路，經(jīng)延遲調(diào)整，從TA7680AP的11腳輸出高放AGC電壓，送高頻調(diào)諧器去控制高放管的增益。 第5章 圖像中頻通道 3 視頻檢波及視放電路視頻檢波及視放電路 視頻檢波電路由TA7680AP內(nèi)部的限幅放大器和同步檢波器兩部分組成。它的主要作用是從圖像中頻調(diào)幅信號(hào)中檢出視頻包絡(luò)，即彩色全電視信號(hào)（FBAS），再利用檢波電路的混頻特性，產(chǎn)生6.5 MHz第二伴音中頻。視頻檢波電

17、路輸出的兩個(gè)信號(hào)（即06 MHz的圖像信號(hào)和6.5 MHz 的第二伴音中頻信號(hào)）經(jīng)視頻放大電路放大及射極跟隨，從TA7680AP的15腳輸出。 TA7680AP的17、18腳外接的T204為圖像中頻諧振回路，15腳外接的L401、C416為檢波后2倍中頻殘留分量的濾波網(wǎng)絡(luò)。 第5章 圖像中頻通道 4AFT電路電路圖 5-23 AFT電路方框圖 第5章 圖像中頻通道 5 電源供給電路電源供給電路 TA7680AP內(nèi)部電路的工作電壓由20腳供給，在12 V直流電壓供給電路中接有C219、C308和C322，它們用來(lái)消除供電電源內(nèi)阻上的高、低頻成分，避免由電源內(nèi)阻耦合而可能產(chǎn)生的各種寄生振蕩。 12

18、腳為圖像中放部分的接地端。 第5章 圖像中頻通道 5.4 圖像中頻通道常見故障分析圖像中頻通道常見故障分析 1 無(wú)圖像、無(wú)圖像、 無(wú)伴音無(wú)伴音 2 無(wú)圖像、無(wú)圖像、 有伴音有伴音 聲表面波濾波器SF201性能不良， 使中放幅頻特性偏移， 圖像信號(hào)被抑制衰減。 T204失調(diào)或AGC失控。 IC201的15腳或L401接觸不良，形成輕微開路，這樣在開路點(diǎn)相當(dāng)于一只小電容，所以伴音信號(hào)可以通過(guò)，而圖像信號(hào)（視頻信號(hào)）被隔斷，導(dǎo)致無(wú)圖像有伴音。 第5章 圖像中頻通道 3靈敏度低靈敏度低 預(yù)中放管Q201不良，使預(yù)中放級(jí)增益下降，而不能彌補(bǔ)聲表面波濾波器的插入損耗。若預(yù)中放管Q201擊穿時(shí)，預(yù)中放級(jí)還將起衰減作用。 聲表面波濾波器（ SAWF）