Tuner工作原理

1、TunerTuner工作原理簡(jiǎn)介工作原理簡(jiǎn)介 第一章 電視視信號(hào)基礎(chǔ) 第二章 Tuner基本原理 第一節(jié) 高頻調(diào)諧器 第二節(jié) 中放電路 第三節(jié) 視頻檢波第四節(jié) AGC和AFT第五節(jié) 頻率合成式高頻頭第一章第一章 電視信號(hào)基礎(chǔ)電視信號(hào)基礎(chǔ) 電視廣播如下圖所示。首先由攝像機(jī)在演播室或現(xiàn)場(chǎng)攝取電視節(jié)目，將活動(dòng)的景象轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的圖像信號(hào)，然后經(jīng)過放大，再混入同步、消隱脈沖信號(hào)，并用錄像機(jī)錄制成節(jié)目帶或通過電視轉(zhuǎn)播車等傳送手段將信號(hào)送到電視臺(tái)中心機(jī)房，再經(jīng)過編輯加工處理后，與伴音信號(hào)一起送入電視發(fā)射機(jī)，由發(fā)射機(jī)將電視信號(hào)調(diào)制在超高頻載波上，然后通過天線以電磁波形式輻射到空間，或通過電纜線傳送到千家萬戶，

2、以供電視機(jī)接收。 電視信號(hào)包括圖像信號(hào)（全電視信號(hào)）和伴音信號(hào)，圖像信號(hào)的頻率范圍是0Hz6MHz，伴音信號(hào)的頻率范圍是20Hz20KHz。根據(jù)天線理論，只有當(dāng)天線的尺寸與信號(hào)的波長(zhǎng)相近時(shí)，天線才能有效地發(fā)射或接收電磁波。音視頻電視信號(hào)的頻率不夠高，波長(zhǎng)太長(zhǎng)，信號(hào)不能直接送往天線以電磁波的形式發(fā)射出去。只有將音視頻電視信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制處理，使音視頻電視信號(hào)變?yōu)楦哳l電視信號(hào)，以減小信號(hào)波長(zhǎng)，利于天線發(fā)射與接收。另外，不同的電視臺(tái)，可選用不同的載波頻率，即選用不同的頻道，這樣便于接收機(jī)選臺(tái)。 一、圖像信號(hào)的調(diào)制 圖像信號(hào)均采用調(diào)幅方式發(fā)送，調(diào)幅就是使高頻載波的幅度隨圖像信號(hào)變化而變化。因?yàn)閳D

3、像信號(hào)的最高頻率為6MHz。所以載波頻率必須在40MHz以上。0Hz6MHz的圖像信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)幅后，調(diào)幅波的頻譜中，除圖像高頻載波fP外，還產(chǎn)生了上、下兩個(gè)過帶，上邊帶的最高頻率為fP+6MHz，下邊帶的最低頻率為fP-6MHz。高頻圖像信號(hào)的雙邊帶頻寬為12MHz。要傳送頻帶如此寬的信號(hào)，會(huì)使電視設(shè)備復(fù)雜、昂貴，另外又使得在一定頻段內(nèi)可設(shè)置的頻道數(shù)量減小。由于調(diào)幅波上、下兩個(gè)邊帶所反映的圖像信號(hào)內(nèi)容完全一樣，為了減小頻帶，只要發(fā)送調(diào)幅波的上邊帶或下邊帶即可。這樣只發(fā)送一個(gè)邊帶的方式叫單邊帶方式。但要將上邊帶或下邊帶剛好濾除是非常困難的。我國電視制式規(guī)定，除發(fā)送上邊帶外，還發(fā)送0Hz0.7

4、5MHz的下邊帶，即0Hz0.75MHz低頻圖像信號(hào)仍采用雙邊帶方式發(fā)送， 0.75MHz6MHz高頻圖像信號(hào)采用單邊帶方式發(fā)送，這種發(fā)送方式又稱為殘留邊帶調(diào)幅發(fā)送方式，其頻譜如圖一 （圖一、頻譜圖）（圖一、頻譜圖） 目前各國電視廣播都采用負(fù)極性調(diào)幅，我國也是如此。所謂負(fù)極性調(diào)幅就是指畫面越亮?xí)r調(diào)幅波的振幅越小。調(diào)幅波的波形如下圖： 負(fù)極性調(diào)幅具有下列優(yōu)點(diǎn)：1、節(jié)省發(fā)射功率。隨著圖像亮度的增加，發(fā)射機(jī)的功率減小。在一般情況下，一幅圖像亮的部分總比暗的部分面積大些。2、干擾脈沖對(duì)圖像的影響比較小。外來干擾脈沖疊加在調(diào)幅波上，對(duì)應(yīng)于黑色電平，在熒光屏上表現(xiàn)為黑點(diǎn)，使人不易察覺。 3、同步脈沖電平是

5、峰值電平，這樣便于接收機(jī)中的自動(dòng)增益控制（AGC）利用同步脈沖峰值電平作為參考電平。負(fù)極性調(diào)幅的缺點(diǎn)是，外來干擾脈沖在黑電平之上時(shí)，就容易破壞接收機(jī)的同步及AGC控制，所以在同步分離及AGC電路的前面都設(shè)立抗干擾電路。 二、伴音信號(hào)的調(diào)制 伴音信號(hào)采用調(diào)頻方式發(fā)送，所謂調(diào)頻，就是用音頻信號(hào)去控制高頻載波的頻率，使載波的頻率隨音頻信號(hào)變化而變化，如圖二所示。當(dāng)音頻正弦波振幅作正半周變化時(shí)，高頻載波的頻率fS也作正弦規(guī)律增加；當(dāng)音頻正弦波振幅作負(fù)半周變化時(shí)，高頻載波的頻率fS也作正弦規(guī)律減小。 （圖二） 由于調(diào)頻波的頻譜十分復(fù)雜，調(diào)頻波的有效頻寬B近似計(jì)算公式為：B=2（f+Fmax）式中f為調(diào)頻

6、波的最大頻偏，我國規(guī)定f=50KHz。Fmax為電視音頻信號(hào)的最高頻率，我國規(guī)定Fmax =15KHz，于是伴音調(diào)頻信號(hào)的帶寬B為：B=2（50+15）=130KHz，為留有余量，我國規(guī)定伴音頻寬為250KHz。為了與高頻圖像信號(hào)頻譜不重疊而又接近，規(guī)定每個(gè)頻道的伴音載頻fS比圖像載頻fP高出6.5MHz，如圖三所示。為了提高伴音高頻端的信噪比，調(diào)頻前先對(duì)伴音信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理，即人為地提升伴音高音分量的幅度，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為50S。（高頻電視信號(hào)頻譜圖） 第一章第一章 Tuner基本原理基本原理 高頻頭的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)械式高頻頭、電壓合成式高頻頭、頻率合成式高頻頭三個(gè)階段。機(jī)械式高頻頭早已淘汰

7、，而頻率合成式高頻頭則是現(xiàn)在的主流產(chǎn)品。無論是電壓合成式或是頻率合成式高頻頭其前級(jí)的電路與功能是一樣的。大部分彩電均采用電壓合成調(diào)諧式高頻頭來實(shí)現(xiàn)電視信號(hào)的接收，這種高頻頭是利用變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨加在變?nèi)荻O管兩端的反向電壓（調(diào)諧電壓）的變化而變化，從而改變本振回路的振蕩頻率，實(shí)現(xiàn)調(diào)諧接收。一般是由CPU給出頻段控制電壓和調(diào)諧電壓來分段實(shí)現(xiàn)電視頻道的接收，并把各頻道對(duì)應(yīng)的調(diào)諧電壓數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中，供以后直接取出使用。電壓合成調(diào)諧式高頻頭能夠接收57個(gè)無線頻道：L段（15）、H段（612）、U段（l357）。目前出品的這種電壓合成式高頻頭還能接收Z1Z35甚至更多的CATV有線增補(bǔ)頻道，俗稱

8、增補(bǔ)高頻頭。電壓合成式高頻頭的最大弱點(diǎn)是，由于受溫度、電壓等因素變化的影響，其調(diào)諧穩(wěn)定度不高，而引起頻率漂移，且控制難度較大即必須在中放電器設(shè)置AFT電路，檢出頻率誤差電壓，直接加在高頻頭 AFT端子或通過CPU去校正高頻頭調(diào)諧端子VT的調(diào)諧電壓，以保證高頻頭內(nèi)本振電路頻率的穩(wěn)定性，一旦上述電路出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致逃臺(tái)或自動(dòng)搜索不存臺(tái)，甚至圖像、聲音指標(biāo)大幅下降的故障。 頻率合成式高頻頭可解決上述電壓合成調(diào)諧式高頻頭的缺陷。頻率合成式高頻頭是以鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)信號(hào)相位進(jìn)行自動(dòng)跟蹤、控制的調(diào)諧系統(tǒng)。這種高頻頭不再由CPU直接提供高頻頭的頻段、調(diào)諧電壓，而是由CPU通過串行通信總線（I

9、2C總線）向高頻頭內(nèi)接口電路傳送波段數(shù)據(jù)和分頻比數(shù)據(jù)，于是高頻頭內(nèi)的可編程分頻器等電路對(duì)本振電路的振蕩頻率進(jìn)行分頻，再與一個(gè)穩(wěn)定度極高的基準(zhǔn)頻率在鑒相器內(nèi)進(jìn)行比較若兩者有頻率或相位的誤差時(shí)，則立即產(chǎn)生一個(gè)相位誤差電壓去控制（改變）本振頻率，直至兩者相位相等，此時(shí)的本振頻率即被精確鎖定在所收看的頻道上，也就是說，高頻頭內(nèi)的本振電路的振蕩頻率一直跟蹤電視臺(tái)的發(fā)射頻率，故接收特別穩(wěn)定，這是頻率合成式高頻頭的優(yōu)點(diǎn)之一。 LCD-TV所用的Tuner實(shí)際上集合了高頻調(diào)諧器、中頻放大器、視頻檢波等部分組成，其原理框圖如下：混頻器中頻放大視頻檢波第二伴音中頻信號(hào)CVBS信號(hào)本 振ANT高 頻放大器高頻調(diào)諧器

10、（高頻頭）早期的高頻頭只包含上圖中的紅虛線內(nèi)的部分，而中頻放大、視頻檢波部分的電路均在主板內(nèi)。但，無論是電壓合成式或是頻率合成式高頻頭其前級(jí)的電路與功能是一樣的。下面就各部分作說明； 第一節(jié)第一節(jié) 高頻調(diào)制器高頻調(diào)制器 高頻調(diào)諧器又稱高頻頭，是電視機(jī)信號(hào)通道最前端的一部分電路。它的主要作用是調(diào)諧所接收的電視信號(hào)，即對(duì)天線接收到的電視信號(hào)進(jìn)行選擇、放大和變頻。 1. 高頻調(diào)諧器的電路組成高頻調(diào)諧器的電路組成如圖11所示，它有VHF調(diào)諧器和UHF調(diào)諧器組成。VHF調(diào)諧器由輸入回路、高頻放大器、本振電路和混頻電路組成，由混頻電路輸出中頻信號(hào)。UHF調(diào)諧器也由輸入回路、高頻放大器和變頻電路組成。在UH

11、F調(diào)諧器中，本振電路和混頻電路由變頻電路完成，變頻電路輸出的中頻信號(hào)送至VHF混頻電路，這時(shí)VHF調(diào)諧器的混頻電路變成了UHF調(diào)諧器的中放電路。由于高頻調(diào)諧器的工作頻率很高，為防止外界電磁場(chǎng)干擾和本機(jī)振蕩器的輻射，高頻調(diào)諧器被封裝在一個(gè)金屬小盒內(nèi)，金屬盒接地，起屏蔽作用。VHF調(diào)諧器與UHF調(diào)諧器的調(diào)諧原理是基本相同的。從天線接收進(jìn)來的高頻電視信號(hào)，包括各種不同的頻道，輸入回路初選出所需收看的頻道，而抑制掉其他各種干擾信號(hào)。為提高接收靈敏度，高頻電視信號(hào)先經(jīng)過選頻放大，然后送入混頻電路，與本振電路產(chǎn)生的本振信號(hào)進(jìn)行混頻，以產(chǎn)生中頻電視信號(hào)。 2. 高頻調(diào)諧器的功能高頻調(diào)諧器的功能主要有三個(gè)方面

12、： 2.1選頻 通過頻段切換和改變調(diào)諧電壓選出所要接收的電視頻道信號(hào)，抑制掉鄰近頻道信號(hào)和其他各種干擾信號(hào)。2.2放大 將接收到的微弱高頻電視信號(hào)進(jìn)行放大，以提高整機(jī)靈敏度。2.3變頻 將接收到的載頻為fp的圖像信號(hào)、載頻為fc的色度信號(hào)、載頻為fs的伴音信號(hào)分別與本振信號(hào)fo進(jìn)行混頻，變換成載頻為38 MHz的圖像中頻信號(hào)、載頻為33.57MHz的色度中頻信號(hào)和載頻為31.5MHz的伴音中頻信號(hào)。并將它們送至中頻放大電路。3. 高頻調(diào)諧器的性能要求 由于高頻調(diào)諧器位于電視機(jī)信號(hào)通道的最前端，其性能好壞對(duì)整機(jī)性能質(zhì)量有很大影響。對(duì)高頻調(diào)諧器的性能要求主要有六個(gè)方面：3.1與天線、饋線及中放電路

13、要良好匹配 天線接收到的信號(hào)通過饋線送到高頻調(diào)諧器，高頻調(diào)諧器的輸入阻抗就是饋線的終端負(fù)載阻抗。要求天線、饋線與高頻調(diào)諧器匹配良好，就是要求天線輸入阻抗、饋線特性阻抗、高頻調(diào)諧器輸入阻抗三者相等。若阻抗不匹配，則要加阻抗變換器，否則不僅天線上的感應(yīng)信號(hào)不能有效地傳輸?shù)礁哳l調(diào)諧器，而且會(huì)產(chǎn)生因信號(hào)來回反射所造成的重影干擾。高頻調(diào)諧器的輸出端要與連接到中放去的電纜的特性阻抗相匹配，以便讓中頻信號(hào)最有效地傳輸?shù)街蟹烹娐分腥ァ?.2具有良好的選擇性和合適的通頻帶 高頻調(diào)諧器應(yīng)具有良好的選擇性，對(duì)鄰近頻道干擾、中頻干擾、鏡像干擾有較強(qiáng)的抑制作用。鏡像干擾也稱為假像干擾，是指比本振頻率高一個(gè)中頻的干擾信號(hào)

14、，它與本振頻率的差頻也是一個(gè)中頻信號(hào)。中頻干擾和鏡像干擾都無法被后面的中放電路所抑制，因此這些干擾都必須在混頻電路之前加以抑制。 由于高頻電視信號(hào)的帶寬是8MHz，因此要求高頻調(diào)諧器的通頻帶也為8MHz，通頻帶過窄會(huì)使圖像和伴音產(chǎn)生頻率失真。高頻調(diào)諧器的頻率特性如圖12所示。fp、fc、fs分別是圖像、色度和伴音的載頻，要求fp到fc的增益差小于1dB，否則會(huì)引起彩色失真；在幅度衰減3dB處的帶寬應(yīng)大于8MHz，以滿足通頻帶的要求；在幅度衰減6dB處的帶寬應(yīng)小于11MHz，以滿足選擇性要求。 3.3本機(jī)振蕩頻率要穩(wěn)定 本機(jī)振蕩頻率必須穩(wěn)定，否則會(huì)產(chǎn)生各種失真的干擾。以接收第五頻道為例，圖像載頻

15、fP為85.25MHz，伴音載頻fS為91.75MHz，本振頻率fo為123.25MHz。若高頻調(diào)諧器本振頻率正常，則混頻后輸出的中頻載頻分別為：fPI38MHz、fCI33.57MHz、fSI31.5MHz。若用P、C、S分別代表上述三個(gè)中頻載頻，則它們?cè)谥蟹徘€上的位置如圖13（b）所示。P、C分別在中放曲線的50峰值處，S在吸收點(diǎn)。 當(dāng)本振頻率fo偏低時(shí)，fPI、fCI、fSI均偏低，P、C、S三點(diǎn)分別向左移到P、C、S處，如圖13（C）所示。這時(shí)伴音中頻S進(jìn)入圖像范圍，經(jīng)視頻檢波后，會(huì)產(chǎn)生2.07MHz的色聲差頻干擾信號(hào)，且幅度較大，將使圖像和色度隨伴音的強(qiáng)弱而波動(dòng)，稱為色聲干擾。同時(shí)

16、P的增益下降，將使圖像亮度信號(hào)的低頻分量增益下降，使對(duì)比度變差；C的增益上升，將使色飽和度過強(qiáng)。 當(dāng)本振頻率fo偏高時(shí)，fPI、fCI、fSI均偏高，P、C、S三點(diǎn)分別向右移到P、C、S處，如圖13（d）所示。這時(shí)色聲干擾也嚴(yán)重。同時(shí)P的位置上升，將使圖像亮度信號(hào)的低頻分量增大，造成圖像的黑白對(duì)比過濃、清晰度下降；C點(diǎn)位置偏低，色飽和度變淡。所以，為了保證彩色圖像的穩(wěn)定，高頻調(diào)諧器本振頻率的漂移要求小于50KHz。為使本振頻率的穩(wěn)定，在準(zhǔn)確選取元件和合理設(shè)計(jì)電路外，還要設(shè)置AFT（自動(dòng)頻率微調(diào)）電路。AFT電路是將末級(jí)中放輸出的一部分中頻信號(hào)送到鑒相器，當(dāng)本振頻率正確時(shí)，鑒相器沒有輸出；當(dāng)本振

17、頻率偏移時(shí)，中頻也偏離標(biāo)準(zhǔn)值，鑒相器就輸出一個(gè)誤差電壓，去控制本振的頻率，使之恢復(fù)到準(zhǔn)確值。 3.4噪聲系數(shù)要小、功率增益要大 電視機(jī)接收效果的好壞不僅與信號(hào)的強(qiáng)弱有關(guān)，而且與噪聲的大小有關(guān)。為保證良好的接收效果，電視機(jī)應(yīng)有低噪聲性能。由于高頻調(diào)諧器位于信號(hào)通道的最前端，它產(chǎn)生的噪聲將被后級(jí)放大，從而使整機(jī)噪聲大大增加，因此整機(jī)噪聲系數(shù)主要取決于調(diào)諧器。高頻調(diào)諧器的噪聲系數(shù)為NF， 一般要求NF小于5dB。為減小噪聲系數(shù)，高頻調(diào)諧器應(yīng)選擇低噪聲元件。高頻調(diào)諧器的功率增益應(yīng)大于20dB，它包括輸入回路6dB，高頻放大電路大于16dB，混頻電路10dB。提高高頻調(diào)諧器的功率增益，也可減小噪聲系數(shù)。

18、3.5有較強(qiáng)的AGC（自動(dòng)增益控制）能力為了使電視機(jī)在接收不同強(qiáng)弱的信號(hào)時(shí)，均能重現(xiàn)穩(wěn)定的圖像，高放級(jí)應(yīng)有自動(dòng)增益控制措施，要求當(dāng)輸入信號(hào)變化20dB時(shí)，混頻的輸出幅度基本不變。3.6 混頻器的作用由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)(fo)也送到混頻器，在混頻器中本振頻率與外來高頻信號(hào)相減，得到新的中頻信號(hào)。接收VHF(低段)二頻道節(jié)目：高頻信號(hào)頻率為56.564.5MHz，圖像信號(hào)為57.75MHz，本振頻率為95.75MHz,混頻后為:95.75MHz57.75MHz=38MHz，38MHz即為新圖像中頻信號(hào)的中心頻率3.7 本機(jī)振蕩電路本機(jī)振蕩電路即是機(jī)器內(nèi)部的一個(gè)可調(diào)的頻率發(fā)生器，在LC振

19、蕩回路中，改變電容器C的容量，即可改變振蕩頻率，電容量減小頻率升高，電容量增大，頻率降低。在電子調(diào)諧器中，一般利用變?nèi)荻O管結(jié)電容隨所加電壓的大小而改變的特性，來改變頻率。變?nèi)荻O管是調(diào)諧器中的主要調(diào)諧元件，變?nèi)荻O管是一種特殊工藝制造的二極管，其PN結(jié)的結(jié)電容容量隨著反向電壓變化而大范圍地變化，可在調(diào)諧器中當(dāng)作可變電容來使用。這是變?nèi)荻O管與普通二極管的區(qū)別所在。變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj與反向電壓VD的關(guān)系曲線如圖14所示。當(dāng)反向電壓VD減小時(shí)，結(jié)電容Cj增大；當(dāng)反向電壓VD增大時(shí)，結(jié)電容Cj減小。由圖1-4所示，結(jié)電容Cj隨反向電壓VD的增大按指數(shù)規(guī)律下降。 由變?nèi)荻O管組成的調(diào)諧電路如圖1

20、-5所示。D為變?nèi)荻O管，030V的可調(diào)電壓經(jīng)隔離電阻R加到D的負(fù)極，因D無反向電流，故R值可取大些也不會(huì)產(chǎn)生壓降。C既是隔直電容又是耦合電容，C可防止D上的反向電壓被L所短路，且C的容量比D的結(jié)電容Cj大得多，從而使Cj與L組成并聯(lián)諧振回路。調(diào)節(jié)加在D兩端的反向電壓，就可以改變Cj容量大小，從而達(dá)到改變調(diào)諧頻率fo的目的。 在高頻調(diào)諧器中，采用變?nèi)荻O管作為電調(diào)諧元件。變?nèi)荻O管兩端一般加030V反向電壓，但受變?nèi)荻O管制造技術(shù)及工藝水平的限制，變?nèi)荻O管的結(jié)電容容量變化不是很大，容量變化引起的調(diào)諧頻率變化的范圍不能覆蓋整個(gè)電視頻道波段。所以，在電調(diào)諧式高頻調(diào)諧器中，將電視頻道分為三個(gè)波段，

21、即1頻道5頻道為VHFL波段，6頻道12頻道為VHFH波段，13頻道以上為UHF波段。它們分別簡(jiǎn)稱為VL、VH、U波段。變?nèi)荻O管的參數(shù)要求主要有以下四個(gè)方面： 1.電容變化比Kc要大。Kc為變?nèi)荻O管的結(jié)電容最大值與最小值的比，Kc值越大，組成的調(diào)諧電路頻率覆蓋范圍就越寬。 2.品質(zhì)因數(shù)Q值要高。Q值越高，調(diào)諧回路的損耗越小，增益就高，選擇性好。這也就是為什么變?nèi)荻O管不能正偏應(yīng)用的原因之一。因?yàn)檎珪r(shí)，變?nèi)荻O管的電阻很小，通過的電流大，直流損耗大，Q值將很小。 3.反向漏電流要小。反向漏電流越大，變?nèi)荻O管的穩(wěn)定性越差，對(duì)諧振頻率的穩(wěn)定性越大。 第二節(jié)第二節(jié) 中放電路中放電路 一、 電路

22、組成與性能要求 1. 中頻通道電路組成 中頻通道一般由聲表面波濾波器、中頻放大、視頻檢波、ANC、預(yù)視放、AGC、AFT等電路組成，如圖2-1所示。高頻調(diào)諧器輸出的中頻信號(hào)首先經(jīng)過聲表面波濾波器，一次性形成中放特性曲線。然后進(jìn)行多級(jí)中放，將信號(hào)放大到視頻檢波所需的幅度。視頻檢波對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行同步檢波，還原出視頻信號(hào)，同時(shí)輸出6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)。視頻信號(hào)經(jīng)ANC處理和預(yù)視放后輸出。為了當(dāng)接收的電視信號(hào)有強(qiáng)弱變化時(shí)，也能使輸出的視頻信號(hào)電壓保持在一定范圍內(nèi)，電路設(shè)置了AGC電路。而AFT電路的作用是當(dāng)中頻信號(hào)頻率發(fā)生變化時(shí)，對(duì)高頻調(diào)諧器進(jìn)行頻率微調(diào)，以穩(wěn)定中頻頻率。 2. 對(duì)中頻通道的

23、性能要求 中頻通道的主要作用是對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行選擇、放大、檢波及AGC控制。并為高頻調(diào)諧器提供AFT電壓。這部分電路的性能要求主要有六個(gè)方面。2.1 增益 中頻放大電路的增益大小取決于高頻調(diào)諧器輸出信號(hào)的大小和視頻檢波器對(duì)輸入信號(hào)的要求。調(diào)諧器輸出的中頻信號(hào)幅度通常為毫伏級(jí)，而視頻檢波器通常需要幾伏的中頻信號(hào)輸入才能保證有1Vpp以上的視頻檢波輸出。因此要求中放的電壓放大倍數(shù)為100010000倍，即電壓增益在6080dB之間。中放增益的大小對(duì)整機(jī)接收靈敏度影響很大。2.2 頻率特性 由于我國圖像信號(hào)采用殘留邊帶調(diào)幅發(fā)送，即00.75MHz的低頻圖像信號(hào)采用雙邊帶發(fā)送，0.756MHz的高頻圖像

24、信號(hào)采用單邊帶發(fā)送，如果中放電路將圖像信號(hào)進(jìn)行均勻放大，則經(jīng)過視頻檢波后，輸出的0.75MHz以下的低頻圖像信號(hào)的幅度將是0.75MHz以上高頻圖像信號(hào)的兩倍。這將造成低頻分量過強(qiáng)失真。為了使視頻檢波后的圖像信號(hào)的各頻率分量幅度一致，要求中放電路對(duì)00.75MHz低頻圖像信號(hào)調(diào)制的中頻頻率成分衰減一半，即將圖像中頻38MHz設(shè)計(jì)在頻率特性曲線右斜坡50%處，并在38 0.75MHz范圍內(nèi)，特性曲線為一斜坡，如圖2-2所示。 為了滿足一定的中放通頻帶，要求從右斜坡50%處到左斜坡70%處的頻率范圍為5MHz。為了避免圖像中頻信號(hào)和伴音中頻信號(hào)相互干擾，并避免伴音中頻與彩色中頻產(chǎn)生2 .07MHz

25、差拍干擾，必須對(duì)伴音中頻信號(hào)的增益進(jìn)行限制，通常要求伴音中頻31.5MHz的增益是圖像中頻增益的千分之三（-50dB），同時(shí)，在31.5MHz 100KHz范圍內(nèi)，要求特性曲線比較平坦，否則將受傾斜的頻率特性影響，使等幅調(diào)頻伴音會(huì)變成調(diào)幅調(diào)頻波，導(dǎo)致音質(zhì)變壞。2.3 選擇性 中放電路除了讓中頻信號(hào)順利通過外，還必須對(duì)通頻帶以外的信號(hào)給予足夠的抑制，特別是對(duì)相鄰頻道的干擾有很強(qiáng)的抑制能力。其中30MHz稱為鄰近高頻道圖像干擾信號(hào)，39.5MHz稱為鄰近低頻道伴音干擾信號(hào)。中放電路必須對(duì)這兩個(gè)干擾頻率進(jìn)行大幅度衰減，如圖2-2所示。否則會(huì)產(chǎn)生鄰近頻道對(duì)本頻道的干擾。 2.4穩(wěn)定性 由于中放電路工作

26、頻率高、增益大，一旦電路設(shè)計(jì)不合理，就有可能產(chǎn)生自激。因此要合理設(shè)計(jì)電路，精選電路元件，確保中放電路穩(wěn)定地工作。2.5 AGC控制 為了防止輸入信號(hào)太強(qiáng)時(shí)同步脈沖被壓縮，圖像產(chǎn)生灰度失真及同步不穩(wěn)。必須對(duì)中放電路進(jìn)行AGC控制，當(dāng)接收強(qiáng)信號(hào)時(shí)降低中頻放大電路的增益。一般要求中放AGC的控制范圍達(dá)40dB，即輸入信號(hào)電平變化40dB時(shí)，輸出信號(hào)的幅度僅變化1.5dB。2.6檢波效果中頻信號(hào)只有通過檢波才能還原出視頻信號(hào)，要求檢波效率高，輸出的視頻信號(hào)振幅大；濾波性能好，檢波失真要小，使檢波輸出的視頻信號(hào)波形盡可能地接近于輸入的中頻信號(hào)包絡(luò)線。二、 聲表面波濾波器 聲表面波濾波器是一種新型電子元件

27、，簡(jiǎn)稱為SAWF。它可以一次性形成如圖2-2所示的中頻特性曲線。SWAF性能穩(wěn)定，不需要調(diào)整，在電視機(jī)中被廣泛應(yīng)用。聲表面波濾波器的外形結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)如圖2-3所示。它有兩個(gè)輸入引腳和兩個(gè)輸出引腳，中間引腳與圓形金屬外殼一般接地。兩個(gè)輸入腳之間的電阻或兩個(gè)輸出腳之間的電阻都為無窮大。 1. SWAF內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理 SWAF的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖2-4所示，它采用壓電介質(zhì)為基片，在輸入端和輸出端各鍍上兩組相互交叉的金屬薄膜電極，稱為輸入叉指換能器和輸出叉指換能器。當(dāng)在輸入叉指換能器上加上交變電信號(hào)，根據(jù)逆壓電效應(yīng)，在壓電介質(zhì)表面激發(fā)起一種彈性波，它屬于聲波傳播速度，所以又稱為聲表面波。聲表面波

28、沿著壓電介質(zhì)表面向輸入和輸出兩個(gè)方向傳播，向輸入方向傳播的聲表面波被吸聲材料所吸收，另一個(gè)方向傳播的聲表面波到達(dá)輸出叉指換能器，由于壓電效應(yīng)，輸出叉指換能器又將聲表面波轉(zhuǎn)換成交變電信號(hào)。2. 插入損耗與回波干擾 聲表面波濾波器的主要缺點(diǎn)是插入損耗較大及存在著回波干擾。插入損耗較大的原因是，輸入叉指換能器激發(fā)的表面波向兩個(gè)方向傳播，所以只有一半能量能夠傳播到輸出端，另外在聲表面波和電信號(hào)的相互換能過程中，以及表面波在壓電介質(zhì)基片的傳播中也有損耗產(chǎn)生。早期產(chǎn)品插入損耗達(dá)到-20dB，目前新型聲表面波濾波器的插入損耗為-6dB。由于壓電效應(yīng)的可逆性，輸出端的電信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生向兩個(gè)方向傳播的聲表面波，稱

29、為二次回波，其中一半二次回波又傳播到輸入端，在換能處轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而此電信號(hào)又會(huì)產(chǎn)生表面波，稱為三次回波。依次類推，聲表面波將在輸入、輸出之間作衰減式往返傳播，時(shí)間差使圖像產(chǎn)生重影。削弱回波干擾的有效方法是失配法，即使負(fù)載與聲表面波濾波器的輸出端失配。這種方法雖然使輸出主信號(hào)幅度減小，但可大大減小回波的影響。 三、制式切換電路 不同制式的電視機(jī)中，與制式有關(guān)的參數(shù)有：中頻特性、SIF、解碼電路等，在進(jìn)行制式切換時(shí)都需要通過切換電路來實(shí)現(xiàn)。下面簡(jiǎn)單介紹制式切換的形式及其方式。1.圖象中頻系統(tǒng)的切換方法：圖象中頻固定不變（38MHz），按所收看電視制式的要求，改變圖象中頻頻帶的寬度，接收PAL-D

30、/K時(shí)色副載波中頻為33.57M，伴音中頻為31.5M；PAL-B/G和PAL-I的色副載波中頻也為 33.57M，PAL-B/G伴音中頻為32.5M，PAL-I伴音中頻為32M；接收NTSC制式時(shí)色副載波中頻為34.42M，伴音中頻為33.5M。通常采用的方法有：設(shè)計(jì)兩種中頻特性，一種接收PAL信號(hào)，中頻幅頻特性曲線如下圖中實(shí)線所示。一種是用于接收NTSC制信號(hào)；中頻幅頻特性曲線如下圖中虛線所示，當(dāng)接收NTSC信號(hào)時(shí)，在高頻頭預(yù)中放之間加入33.5M、34.42M切換回路，將中頻幅頻特性曲線拉到虛線位置；當(dāng)接受PAL制信號(hào)時(shí)，通過切換電路斷開上述吸收回路，只接收31.5M，使中頻幅頻特性曲線

31、回到實(shí)線位置。通過制式判斷電路（CPU根據(jù)用戶選擇后做判斷識(shí)別）判斷出所接收的制式后用切換電路改變回路參數(shù)，使中頻幅頻特性曲線滿足各種制式要求。CPU切換中頻電路時(shí)同時(shí)也切換后級(jí)解碼相關(guān)電路以適應(yīng)不同制式。不同制式的中頻特性 各種制式的中頻頻率： 伴音中頻信號(hào)的切換：多制式彩色電視機(jī)伴音通道要求能分別選通4.5MHz、5.5 MHz、6.0 MHz、6.5 MHz四種第二伴音中頻，下圖為直接選通切換伴音帶通濾波器電路的示意圖，視頻檢波出來的信號(hào)通過X01X04為四個(gè)陶瓷濾波器，可分別選通4.5MHz、5.5 MHz、6.0 MHz、6.5 MHz信號(hào)。S01S04為由多制式切換信號(hào)控制的切換開

32、關(guān)，由CPU識(shí)別控制。第三節(jié)第三節(jié) 視頻檢波電路視頻檢波電路 視頻檢波電路的任務(wù)是從中頻信號(hào)中檢出視頻信號(hào)，并將伴音中頻混頻成6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)。視頻同步檢波器由限幅放大器、雙差分模擬乘法器和低通濾波器組成。視頻同步檢波器方塊圖如下： 1. 對(duì)視頻檢波電路的性能要求1.1檢波效率要高檢波效率是指檢波輸出視頻信號(hào)的振幅Uo與檢波輸入調(diào)幅波的包絡(luò)線振幅Ui 之比，即檢波效率=Uo/Ui。 1.2濾波性能要好 檢波電路除了輸出有用的視頻信號(hào)和6.5MHz伴音信號(hào)外，還輸出殘余中頻及其諧波分量。檢波輸出端必須將殘余中頻及其諧波濾除，以免對(duì)圖像造成干擾。1.3檢波輸出端通頻帶要寬 因?yàn)闄z波輸

33、出的視頻信號(hào)的帶寬為06MHz，另外還有6.5MHz第二伴音信號(hào)，故要求檢波輸出端有足夠的通頻帶，以便讓這些信號(hào)順利通過。1.4檢波失真要小要求檢波輸出的視頻信號(hào)波形盡可能地接近于輸入的中頻信號(hào)包絡(luò)線。2. 雙差分同步檢波器 視頻檢波電路按檢波元件分類，有二極管檢波、三極管檢波、雙差分同步檢波。在彩電中一般采雙差分同步檢波。2.1 雙差分電路及特性雙差分原理性電路如圖2-6所示。它由VT1VT4兩對(duì)差分管組成，VT5是VT1、VT2的恒流源，VT6是VT3、VT4的恒流源，VT5與VT6又組成一對(duì)差分電路，恒流源為Io。雙差分電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)乘法器。雙差分電路有V1與V2兩路輸入信號(hào)，一路Vo

34、信號(hào)輸出。它們之間的關(guān)系為： Vo=KV1V2 式中K是一個(gè)常數(shù)，其大小與Io、Rc成正比。顯然，在雙差分電路的兩路輸入中，只要有一路輸入為零，輸出便為零。2.2雙差分同步檢波原理雙差分同步檢波原理如圖2-7所示。雙差分電路有V1、V2兩路輸入信號(hào)，設(shè)V1為38MHz開關(guān)信號(hào)，V2為中頻調(diào)幅波信號(hào)，若V1與V2同頻同相，則當(dāng)V1與V2相乘后，便得到圖2-7（C）所示波形。顯然，只要再對(duì)圖2-7（C）波形進(jìn)行低通濾波，便可以得到包絡(luò)信號(hào)，即視頻信號(hào)。 由此可見，要實(shí)現(xiàn)雙差分同步檢波的關(guān)鍵是產(chǎn)一個(gè)與中頻載波同頻同相的開關(guān)信號(hào)。若兩者頻率不相同，則根本無法實(shí)現(xiàn)同步檢波。頻率相同后還要求相位相同，若相

35、位正交（相位差900 ），則兩者相乘再經(jīng)低通濾波后的視頻信號(hào)為零；若相位相反，則檢波后的視頻信號(hào)極性也要變反。 雙差分同步檢波的優(yōu)點(diǎn)是，在完成檢波的同時(shí)可提供約20dB增益；檢波器線性良好，視頻信號(hào)失真很??；檢波輸出端無38MHz基波，最低次為76MHz二次諧波，因而濾波很是方便，只要利用一些分布電容就可以獲得滿意濾波。 雙差分同步檢波就是乘法檢波，其檢波原理也可以用數(shù)學(xué)上相乘來說明。設(shè)V2=（1+VIDEO）COSPIt為圖像中頻調(diào)幅信號(hào)，其中VIDEO為視頻信號(hào)，PI為38MHz圖像中頻；V1=COSPIt為與V2載波同步的38MHz正弦信號(hào)，當(dāng)兩者相乘后，輸出VO為：VO=KV1V2=K

36、（1+VIDEO）COS2PIt=K（1+VIDEO）（1+COS2PIt）/2=K/2+KVIDEO/2+K（1+VIDEO）COS2PIt/2。式中有直流分量K/2、視頻信號(hào)KVIDEO/2及二波諧波2PI分量。只要濾除二次諧波，就可以獲得視頻信號(hào)輸出。另外，雙差分乘法電路還可以實(shí)現(xiàn)混頻。設(shè)V1=COSPIt為38MHz圖像中頻載波信號(hào)，V2=COSSIt為31.5MHz伴音中頻信號(hào),則輸出VO為：VO=KV1V2=KCOSPItCOSSIt=（K/2）COS（PI+SI）t+（K/2）COS（PI-SI）t式中前一項(xiàng)是和頻，后一項(xiàng)是6.5MHz差頻。 第四節(jié)第四節(jié) AGCAGC和和AFT

37、AFT AGC電路的任務(wù)是自動(dòng)調(diào)節(jié)中放和高放的增益，當(dāng)電視機(jī)接收強(qiáng)弱不同的電視信號(hào)時(shí)，使檢波電路輸出的視頻信號(hào)幅度保持穩(wěn)定。與任何接收機(jī)一樣，AGC是信號(hào)通道中不可缺少的電路。設(shè)電視接收機(jī)的靈敏度為200V，而實(shí)際接收到的各頻道電視信號(hào)可能超過這個(gè)值，有些當(dāng)?shù)貜?qiáng)臺(tái)信號(hào)甚至達(dá)到200mV。為了使接收機(jī)在200V200mV之間都能正常工作，要求AGC有1000倍即60dB的控制能力，其中分配給調(diào)諧器20dB，分配給中放電路40dB。若沒有AGC控制，則強(qiáng)信號(hào)狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生阻塞失真，同步頭被壓縮，圖像灰度改變。AGC的電路組成 當(dāng)輸入信號(hào)增強(qiáng)超過一定范圍使檢波后的視頻輸出過高時(shí)，AGC電路首先降低中放級(jí)

38、增益，以保持視頻輸出的幅度；當(dāng)中放增益達(dá)到最小后，檢波后的視頻輸出仍然偏高時(shí)，再控制高放減小高放級(jí)增益。在減小中放級(jí)增益時(shí)，則先控制末級(jí)，再控制前級(jí)。當(dāng)輸入信號(hào)降低使檢波后的視頻輸出減小時(shí)，AGC控制電路首先控制高放提高高放級(jí)增益，以保持視頻輸出的幅度；當(dāng)高放級(jí)增益達(dá)到最小后，檢波后的視頻輸出仍然偏低時(shí)，再控制中頻放大電路提高中放級(jí)增益。在提高中放級(jí)增益時(shí)，要求先控制前級(jí)中放，再依次控制末級(jí)中放增益。常稱這種電路為延遲式AGC電路。一般要求中放AGC的控制范圍達(dá)40dB，即輸入信號(hào)電平變化40dB時(shí)，輸出信號(hào)的幅度僅變化1.5dB。AFT電路AFT電路又稱自動(dòng)頻率微調(diào)電路，它的任務(wù)是保證圖像中

39、頻信號(hào)的頻率固定在規(guī)定的38MHz標(biāo)準(zhǔn)值上，從而使圖像及伴音處于最佳狀態(tài)。當(dāng)圖像中頻偏離38MHz時(shí)，AFT電路檢測(cè)這種頻率偏移，并將頻率偏移轉(zhuǎn)化為直流誤差控制電壓，去調(diào)節(jié)本振電路的振蕩頻率，使圖像中頻恢復(fù)到38MHz上。 AFT電路原理：AFT電路完成將輸入到中頻放大器的中頻信號(hào)頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)中頻信號(hào)頻率(38MHz)的頻偏大小鑒別出來，并線性地轉(zhuǎn)換成緩慢變化的直流誤差電壓，送至高頻頭本振回路的AFT變?nèi)荻O管兩端，微調(diào)本振頻率，以保證中頻準(zhǔn)確、穩(wěn)定。圖中移相網(wǎng)絡(luò)作用是當(dāng)中頻為38M時(shí)其剛好被移相90度，而當(dāng)中頻偏離38M時(shí)相移偏離90度，中頻經(jīng)移相后U2與U1一起送入雙差分模擬乘法器（鑒相器）。其鑒相結(jié)果U0為直流誤差電壓。第五節(jié)第五節(jié) 頻率合成式高頻頭頻率合成式高頻頭一、組成框圖 這里本振、預(yù)定標(biāo)器、可編程分頻器、鑒相器、低通濾波器等就構(gòu)成