黑白電視機畢業(yè)設計

1、14CM黑白電視的制作黑白電視機原理作者:摘要：依據設計文件的要求，調試各個器件的正常，按照14CM黑白電視的原理和具體的工藝要求，把元器件、零件緊固在電路板、機殼、面板等指定位置上，以構成完整的14CM黑白電視產品，并進行調試及檢驗。關鍵詞：電視原理、電視圖像、電視掃描一、電視的基本知識1、電視機的分類1.1 按熒光屏重現的顏色分類電視機按熒光屏重現的顏色可分為黑白電視和彩色電視機。黑白電視機的熒光屏上僅能重現被攝物的亮度差異，呈現黑白圖像，彩色電視機的熒光屏上不僅能重現被攝物的亮度差異，還能還原出被攝物的色調和色飽和度，呈現彩色圖像。1.2按使用的主要器件分類電視機按使用的主要器件可分為電

2、子管電視機、晶體管電視機、集成電路電視機。集成電路電視機是目前電視機生產的主流和方向，不斷提高電視機電路的集成化程度，一臺電視機的整機可以有三塊、兩塊、一塊集成電路組成。2、電視傳送圖像的過程電視傳送圖像的過程主要是把圖像中明暗不同的亮度變換程度不同的電信號和借助無線電波作為“運載”電信號的工具。電視圖像的傳送首先用攝像機把圖像分解成亮暗不同的電信號，并把光信號轉變?yōu)殡娦盘枺@一信號為視頻信號或圖像信號，經過放大，在圖像放射機中以調幅的方式把視頻信號裝載到超高頻載波中，形成超高頻調幅波送到發(fā)射天線。電視接收機則將收到的高頻電磁波進行放大、檢波等處理，將圖像信號和伴音信號從高頻載波中取出來放大到

3、足夠的幅度，利用顯像管將圖像信號還原的圖像明暗變化，即重現圖像；利用揚聲器將伴音信號還原成聲音。3、電視中的掃描一幅完整圖像的傳送和重現，是靠攝像管和顯像管中電子束在靶面及熒光屏面上從左到右，從上到下有規(guī)律地運動實現的。3.1 逐行掃描電子束在熒光屏上 一行接一行地掃完整個畫面，在我國不采用這種掃描方式，會與圖像閃爍現象。3.2隔行掃描在我國采用這種掃描方式，在這種方式中，電子束對一幀畫面掃描兩次，第一次掃描奇數行像素，第二次掃描偶數行像素，從而避免了亮度閃爍。4、全電視信號電視為了重現圖像，必須傳送圖像信號，為了使接收端和發(fā)送段同步工作，必須發(fā)送同步信號；為了使掃描逆程不在熒光屏上顯示出來，

4、還必須加入消隱信號。5、高頻電視信號傳送圖像信號和伴音信號都要“裝載”在頻率很高的高頻載波上，形成高頻電視信號才能進行距離的傳送，高頻信號包括高頻圖像信號和高頻伴音信號。5.1 電視信號的調制圖像信號采用負極性調幅方式，即利用負極性全電視信號去調制高頻載波幅度使高頻載波的幅度隨圖像信號變化而變化。伴音信號采用調頻方式，即用低頻信號去改變高頻信號的頻率，是它的頻率隨低頻信號的幅度變化而變化。伴音信號的抗干擾能力強、頻帶寬、音質好，同時可減小與圖像信號之間的干擾。我國規(guī)定伴音頻寬為250KHz，每個頻道的伴音載頻fs都比圖像載頻fp高6.5MHz。5.2殘留邊帶發(fā)送我國規(guī)定圖像信號最高頻率為6MH

5、z，頻帶寬為6MHz。用6MHz帶寬的視頻信號調制高頻載波時，出載波頻率外 ，還會產生兩個新的邊帶，使總的帶寬變?yōu)?2MHz。為了減少帶寬，采用殘留邊帶方式傳送圖像。由于高頻載波頻率兩側的邊帶所代表的圖像內容是一樣的，因此只發(fā)送上邊帶或下邊帶就可反映圖像的全部內容，單邊帶送需將上或下邊帶濾去，但濾波特性很陡的濾波器不易調試，所以采用殘留邊帶發(fā)送方式，即圖像信號中的高、中頻分量用單邊帶傳送，低頻分量用雙邊帶發(fā)送。6、集成電路黑白電視機的組成與原理框圖電視機的作用是將電視臺發(fā)出的高頻電視信號接收下來，加以放大和解調，然后將視頻圖像信號 送往顯像管重現圖像，將伴音信號送往揚聲器重放伴音。電視機電路可

6、分為信號系統(tǒng)、使顯像管產生光柵的掃描系統(tǒng)和直流穩(wěn)壓源系統(tǒng)三部分。 集成電路電視機組成框圖6.1集成電路黑白電視機的組成集成電路黑白電視機由信號系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)三大部分組成。信號系統(tǒng)1）高頻調諧器高頻調諧器作用是選擇所要接收的頻道信號，并經放大和混頻，輸出38MHz圖像中頻信號和31.5MHz伴音中頻信號。2）前置中放及聲表面濾波器SAWF聲表面濾波器SAWF是一種壓電材料制作的固定器件，它能一次形成公共中頻后道所需的幅頻特性。由于SAWF得插入損耗達到18-20dB，為了保證足夠的公共信道增益，以此在SAWF前增加一級前置中放。3）圖像信道圖像信號由集成電路CD2915的圖像中

7、放、視頻檢波及放大、自動增益控制（AGC）組成。圖像中放將中信號進行放大；視頻檢波器從圖像中頻信號中檢出全電視信號，并生成6.5MHz的第二伴音信號；AGC的作用是把檢波器送來的部分全電視信號檢波出直流電壓，這一直流電壓隨電視信號的強弱變化而變化，當電視信號較強時，這一直流電壓電路起控，控制中放和高放電路的放大倍數，使之減小，以保持視頻檢波輸出的信號不變，使圖像穩(wěn)定。4）伴音信道 伴音信道包括伴音中放電路、鑒頻電路和音頻電路等。視頻放大送來的第二伴音信號經伴音中放放大后由鑒頻器解調出音頻信號，最后經音頻功放放大后，推動揚聲器重現伴音。5）視放輸出電路視放輸出電路是將視頻圖像信號再進行放大，然后

8、將這信號去調制顯像管的電子束顯示圖像。掃描系統(tǒng)1）顯像管及某附屬電路顯像管內部有五個電極，為使他正常工作，必須在它的各個電極加上正常電壓。附屬電路包括各級直流電壓供電電路和關機消亮點電路。2）同步掃描電路同步掃描電路由CD2915內的同步分離、行、場震蕩及放大電路組成，它的作用是產生行頻矩形脈沖和場頻鋸齒波電壓并能被行、場信號同步。3）行場掃描輸出電路從CD2915輸出的行頻矩形脈沖，經行激勵和行輸出級后，在行偏轉線圈中產生行頻鋸齒波電流。從CD2915輸出的場激勵信號經場功放放大后形成的場頻鋸齒波信號，在場偏轉線圈中產生場品鋸齒波電流。直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源的作用是將220V交流電壓降壓、

9、整流濾波成直流后，經穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的直流電壓供各級電路使用。6.2集成電路黑白電視機的工作過程接通電視機電源，直流穩(wěn)壓電路開始工作，輸出直流電壓使各部分電路進入工作狀態(tài)。當高頻頭未調到有節(jié)目頻道時，場、行掃描電路自發(fā)產生行頻和場頻鋸齒波電流，通過偏轉線圈使顯像管電子束產生水平方向和垂直方向的掃描運動，在熒光屏上掃描形成光柵。當高頻頭調到有節(jié)目頻道時，天線接收到該頻道的高頻信號，該信號經高頻放大2030dB后，與本機振蕩器產生的高頻振蕩信號進行混頻，產生38MHz的圖像中頻信號和31.5MHz的伴音中頻信號?；祛l及輸出的圖像中頻和伴音中頻信號被送入中頻公共信道，它們在SAWF中形成規(guī)定的

10、頻譜特性，然后由圖像中放級放大數千倍，送往視頻檢波器。檢波器把圖像中頻信號還原成視頻信號，并對伴音混頻生成6.5MHz的第二伴音中頻信號。6.5MHz的陶瓷濾波器將第二伴音信號選出，送入伴音信道。視頻信號在前置視放級進行預先放大和消除噪音干擾后，一路通過6.5MHz的陷波器濾掉6.5MHz伴音信號，送往視放輸出級：一路送往同步分離電路；第三路送往AGC電路。AGC電路對視頻信號中的同步電平進行鑒別，根據信號強弱調整圖像中放大級的增益，使信道輸出的視頻信號幅度基本保持不變。送入伴音信道的第二伴音中頻信號，經過60dB左右的限幅放大，除掉幅度干擾，再由鑒頻器解調成音頻信號；音頻信號去加重后，經低頻

11、放大后，推動揚聲器發(fā)出響亮的伴音。送往視放輸出級的視頻信號在13Vpp，視放輸出級將它放大到5080Vpp，調制顯像管內的電子束顯示圖像。同步分離電路從輸入的視頻信號中，切割出電平最高的復合同步信號，放大送到積分電路和AFC電路。積分電路選出場同步信號去控制場掃描同步；行AFC電路將行同步信號與行頻鋸齒波進行相位比較，產生誤差電壓改變行掃描頻率與相位，實現行掃描同步，于是顯像管屏幕上重現的圖像就同發(fā)送端完成一致了。二、掃描系統(tǒng)掃描系統(tǒng)由顯像管及其附屬電路、同步掃描電路組成。1、 黑白顯像管黑白顯像管是電視接收機的光電變換器件。它能產生由圖像信號調制的電子束，在熒光屏上掃描形成黑白圖像。1.1

12、顯像管的結構顯像管是一種電真空器件，由電子槍、熒光屏和玻璃外殼組成，電子槍和熒光屏都封裝 在高真空的玻璃外殼內。1） 電子槍電子槍的作用是發(fā)出一束聚焦良好的電子束，以高速轟擊屏幕上的熒光粉，使它發(fā)光，電子束的強度是受圖像信號控制。電子槍由燈絲、陰極K、柵格G、第一陽極、第二陽極組成。2） 熒光屏顯像管屏幕玻璃內壁涂著一層薄薄的熒光粉，當電子槍發(fā)射出的高速電子束打在熒屏上時，熒光粉就會發(fā)光。熒光粉的發(fā)光亮度除了與熒光粉本身的發(fā)光效益有關以外，還與電子束電流大小及電子束速度有關，電子束電流越大，發(fā)光發(fā)亮；加速電壓越高電子速度越大，發(fā)光發(fā)亮。在熒光粉的后層還蒸發(fā)有一層很薄的鋁膜，它是第二陽極的部分，

13、上面加有高壓，吸引電子束高速轟擊熒光屏；它又起著保護熒光粉的作用，使其不受離子沖擊而損傷；另外它還起著反射光線的作用，增大熒光屏的亮度。3） 玻璃外殼玻璃外殼包括管頸、椎體及熒光屏面玻璃三部分，內部抽成真空。在顯像管玻璃外殼椎體部分的內外壁上涂有導電石墨層，從而形成一個以玻璃為介質以內外壁石墨層為兩個極片的電容器，對陽極高壓起濾波器作用。1萬伏左右的陽極高壓，從高壓插座引入，經內部石墨層濾波送往電子槍和熒光屏。1.2黑白顯像管的現象原理 電視機工作時，顯像管各極都加上所需的工作電壓。陰極被燈絲烘熱后，在真空中反射出電子，陰極電子在加速極電場力作用下得到較大的速度，飛向屏幕，經聚焦電場后，電子束

14、又受到高壓陽極電場力的作用而被加速致以極高的速度飛向屏幕上的聚焦點，轟擊該點熒光粉，使之發(fā)光。與此同時，套在管頸上的行、場偏轉線圈產生的磁場使電子束依順序上下左右偏轉，在屏幕上掃描出一幅光柵來。沒被圖像信號調制的電子束，只能在熒光屏上掃描出白色光柵。1.3顯像管的附屬電路 顯像管附屬電路由直流供電電路、亮度調節(jié)電路、關機亮點消除電路組成。1） 直流供電電路電視機的顯像管直流電壓是利用行掃描電路在行逆程期間產生的脈沖電壓，經行輸出變壓器變壓，由整流二級管整流并通過電容濾波成直流電壓供給的。 2)亮度調節(jié)電路 黑白電平對不準黑色截止電壓，不是圖像的黑白電平部分變成了灰色，就是灰色部分變成黑色，出現

15、所謂的灰度失真，影響收看效果。將圖像信號迭加在直流電壓上，通過改變直流電壓的高低來改變信號的黑色電平，使之對準截止電壓，就能恢復重現圖像的正確亮度。 3）關機亮點消除電路消除關機亮點的方法大多采用截止法。截止法的基本原理關機后設法在陰柵極之間保持一個較高的正電壓，使余熱發(fā)射的電子束截止，并把這個正電壓一直維持到陰極冷卻停止發(fā)射電子為止。由于小屏幕顯像管的陽極高壓和加速極電壓并不是很高，只要電路設計合理，也可不社關機亮點消除電路，把柵極直接接地。1.4顯像管附件 顯像管的附件包括偏轉線圈和中心位置調節(jié)磁環(huán)，它們都套在顯像管管頸和椎體的連接處。l 偏轉線圈偏轉線圈由行偏轉線圈和場偏轉線圈組成。行偏

16、轉線圈分成上下兩組，套在顯像管的頸部，它水平放置，所產生的磁場是垂直方向的，使電子束在水平方向偏轉。場偏轉線圈繞在磁環(huán)上，磁環(huán)套在顯像管管頸上，它所產生的磁場是垂直方向的，使電子束在垂直方向偏轉。電子束在這兩個磁場同時作用下，便會自上而下的來回掃描，形成光柵。l 中心位置調節(jié)磁環(huán)中心位置調節(jié)磁環(huán)由兩片磁性塑料構成，做成環(huán)狀，徑向充磁后重迭在一起，裝在偏轉線圈的后部，可以靈活的各自圍繞管頸軸線轉動，它們的相對位置不同，所以產生做合成磁場的大小和方向也不同，所以轉動磁環(huán)，可以改變光柵在熒光屏上的位置。2、同步電路 同步電路的作用是從全電視信號中分離出行場同步信號，并分別用它們去同步行、場振蕩器的頻

17、率，使電視機中顯像管電子束的掃描規(guī)律與發(fā)送端攝像管電子束掃描規(guī)律保持嚴格同步，以在熒光屏上正確而穩(wěn)定地重現圖像。同步電路一般有同步分離電路、積分電路和行AFC電路組成。2.1同步分離電路 由于同步信號在全電視信號中具有最大的幅度，所以采用幅度分離可以從全電視信號中把行、場復合同步信號分離出來。2.2積分電路 由于行同步信號與場同步信號不同，因此用積分電路可把場同步信號從復合同步信號中分離出來。是一個基本的RC積分電路，輸入信號從整個RC串聯(lián)支路加入，輸出脈沖的寬度越寬，電容的充電時間越長，輸出電壓的幅度就越大；輸入脈沖的寬度越窄，電容充電時間越短，輸寬度出電壓幅度就越小，由于行同步脈沖的寬度比

18、場同步脈沖小得多，在行、場同步信號送入積分電路后，積分電路輸出的行同步信號幅度比場同步信號幅度小得多，從而實現了場同步信號的分離。2.3行頻自動控制電路 行頻自動控制電路簡稱AFC電路，它由鑒相器、積分濾波器、行掃描電路和積分反饋電路組成。 行AFC電路方框圖1） 行鑒相器鑒相器是行AFC電路的核心。為了提高相位比較器的靈敏度，鑒相器利用比較鋸齒波斜率較大的逆程與同步信號進行相位比較，鑒相器輸出電壓則反映各種不同的相位關系，比較鋸齒波的逆程中點正好和行同步脈沖中點對齊UAFC=0；中比較信號的相位滯后于行同步信號UAFC0；中比較鋸齒波的相位超前于行同步脈沖UAFC0.可以推出三種情況分別對應

19、，行振蕩頻率f=15625Hz時，UAFC=0；f15625Hz時，UAFC0；f15625Hz時，UAF0。2） 積分濾波器其作用是濾除誤差電壓的脈動分量，將它平滑成在整個行周期內穩(wěn)定的直流控制電壓UAFC和濾除混在誤差信號中的各種高頻脈沖干擾，保持行同步穩(wěn)定性。3） 積分反饋電路其作用是將行逆程脈沖變換成鋸齒波電壓，為了把頂部不平坦的逆程脈沖變換成波形較好的比較鋸齒波，積分反饋電路的時間常數應選擇大一些，一般C1和R的乘積所得的時間常數應大于60Ms。3、行掃描電路3.1行掃描電路的作用1）為行偏轉線圈提供頻率為15625Hz、線性良好并且具有一定幅度的鋸齒波電流，是偏轉線圈產生垂直方向的

20、偏轉磁場，控制顯像管中的電子束在熒光屏上作水平方向掃描。2）利用行輸出電路產生的行逆程脈沖，經行輸出變壓器升壓后再進行整流、濾波，提供顯像管及視放輸出級所需要的各種高、中壓。3）利用行輸出電路產生的行逆程脈沖作為顯像管所需的行消隱信號。3.2行掃描電路的特點 1）工作頻率較高由于行頻為15625Hz，因此行偏轉線圈中的感抗X1=wLy遠大于電阻分量，可近似地把行偏轉線圈看作純電感組件。2）行掃描逆程時間很短，在逆程期間內，偏轉線圈兩端感應出比電源電壓高8-10倍的逆程峰值電壓，由于逆程高壓的存在，因此對行輸出管的耐壓和電流等參數要求比較高。 3）功率消耗大行掃描電路不僅要向電子束提供水平方向掃

21、描能量，而且要向顯像管提供高、中壓，因此它消耗的電源功率最大，約占整機有效功率的60%。4） 各級都工作在開關狀態(tài)由于行掃描重復頻率高，要在行偏轉線圈中產生行頻齒波電流，必須向偏轉線圈提供矩形脈沖電壓。因此，行掃描電路是一組矩形脈沖發(fā)生和放大器件都工作在開關狀態(tài)。3.3行掃描電路的組成行掃描電路由行振蕩器電路、行輸出電路、行輸出變壓器及高、中壓的整流濾波電路組成。 行掃描電路的組成行振蕩電極電路其作用是產生頻率為15625Hz、周期為64uS、寬度為18-20uS的矩形快關脈沖，并把它送往激勵級電路行振蕩電路的振蕩頻率應能受外加電壓控制。一般集成化行振蕩電路采用電壓或電流控制型施密特觸發(fā)振蕩器

22、產生行頻鉅行波，施密特觸發(fā)器輸出電平的高低，可以由出入的電位高低進行觸發(fā)改變 。施密特觸發(fā)器有輸出高電平或低電平的兩種穩(wěn)態(tài)，它處在哪個穩(wěn)態(tài)只由輸出電平的高低決定。利用施密特觸發(fā)器的電位觸發(fā)特性，可以制成性能穩(wěn)定的矩形波振蕩器。在集成化行振蕩電路中，施密特觸發(fā)器和晶體管開關都制作在集成電路芯片內，僅僅通過集成電路的引腳外接RC定時電路。行激勵級電路行激勵級電路又稱行推動級，它的作用是將行振蕩器送來的脈沖信號進行功率放大和整形，以足夠的功率去激勵行輸出管，使行輸出管按完全的開關方式工作，因此行激勵級實際上是一個脈沖功率放大器，它也工作在開關狀態(tài)。由于行激勵級處于行振蕩電路和行輸出電路之間，因此具有

23、緩沖放大作用，它可以消偏轉線圈中形成行頻鋸齒波電流。行輸出級電路行輸出級電路是行掃描電路的最后一級，它在行激勵級輸出的矩形脈沖推動下，在行偏轉線圈中形成行頻鋸齒波電流。（a）基本電路 （b）等效電路行掃描輸出基本電路及等效電路 1）行輸出級的基本工作原理電感線圈與電阻不同，電阻中流過的電流同價在它兩端的電壓波形的相同的，電感線圈由于電磁感應的緣故，總是阻礙自身電流變化，這個阻力就是感抗。只有在偏轉線圈兩端加上矩形波電壓，才會產生鋸齒波電流，行輸出管以開關形式周期性地通斷直流電源，就可以把矩形波電壓加在行偏轉線圈兩端。 2）行鋸齒波電流的形成行鋸齒波電流正程后半段對應顯像管電子束從屏幕中心至右邊

24、緣的掃描；行鋸齒波電流的逆程對應顯像管電子束從屏幕右邊緣向左邊緣回掃；行鋸齒波電流正程前半段對應顯像管電子束從屏幕左邊緣向屏幕中心掃描。l 逆程電容Cy的作用其作用是與行偏轉線圈Ly組成振蕩回路，行輸出管截止期間產生自由振蕩。行掃描逆程實際上就是振蕩的前半個周期，故逆程時間t等于自由振蕩周期的一半。4）行掃描的失真及其補償以上是在忽略偏轉線圈中的電阻和行輸出管、二極管的導通電阻時得到的。實際上它們不可能為零，這都會引起鋸齒波電流正程的波形失真，另外由于屏幕曲率半徑大于電子束偏轉半徑引起的延伸性，也會影響重現圖像的質量。對于行鋸齒波電流正程波形的失真，一般采用下列幾種措施進行補償；l 將阻尼二極

25、管接在行輸出變壓器的升壓線圈上，消除阻尼管內阻引起的圖像左邊伸長失真。l 為補償行輸出管內阻產生的圖像右邊壓縮失真，如有必要可在行偏轉線圈回路中串入磁飽和線圈。l 在行偏轉線圈中串入S校正電容，以校正顯像管產生的延伸性失真。行輸出變壓器其作用是再加入S行校正電容后給行輸出級提供直流電源信道；減小阻尼二極管導通電阻提升正偏電壓；將逆程脈沖電壓變換成逆程整流所需的中壓和高壓。高、低壓電路將行逆程的反峰電壓升壓，經整流濾波后，就可供給顯像管、視放輸出電路所需的高、中壓。由于行頻很高，濾波電容的容量可用得較小，當行掃描電路發(fā)生故障時，顯像管電壓自動消失i，因而對顯像管起了保護作用。4、場掃描電路4.1

26、場掃描電路的作用l 為場偏轉線圈提供線性良好、幅度足夠的50Hz鋸齒波電流，使場偏轉線圈產生水平方向的偏轉磁場控制顯像管的電子束在熒光屏作垂直方向掃描。l 它能被場同步信號同步。l 給顯像管提供消隱信號，以消除場回掃線。4.2場掃描電路的主要特點l 場頻低l 線性補償比較復雜4.3場掃描電路的組成場掃描電路由場震蕩電路、場激勵電路、場輸出電路及線性補償電路組成。 場掃描電路的組成框圖場震蕩電路場震蕩電路是一種負向鋸齒波振蕩器，沒有場頻調節(jié)功能。場掃描同步過程：同步信號送入場震蕩電路后，當場震蕩頻率低于場同步信號頻率時，同步信號的脈沖能夠提前迫使放大器同相端電位上升，使放大器翻轉，從而使其頻率被鎖定。但若振蕩器頻率大于同步信號頻率，同步作用將失去作用。集成電路場振蕩等效圖場輸出電路場輸出電路的是將場震蕩產生的周期性鋸齒波進行功率放大，使場偏轉線圈有足夠的電流?，F在在黑白電視機中，無論是集成場輸出電路還是分立元件的場輸出電路，基本上都是采用互不對稱OTL電路。4.3.3引起場掃描正程波形失真的主要原因有鋸齒波中形成的非線性：三