第十三章電視新技術(shù)課件

第十三章電視新技術(shù)

13.1平面直角電視13.2遙控電視13.3畫中畫電視13.4液晶電視13.5衛(wèi)星電視第十三章電視新技術(shù)13.1平面直角電視113.1平面直角電視 平面直角彩色電視機(jī)(FSTV)已成為當(dāng)前彩電的主流。它是采用平面直角彩色顯像管組裝而成的,其圖像質(zhì)量、整機(jī)性能和收看效果等都比普通彩電要好。 一、平面直角彩電與普通彩電的區(qū)別 隨著工藝制造技術(shù)的發(fā)展,顯像管屏幕玻璃逐漸做得比較平坦,屏幕四角趨近于直角,即稱為平面直角形(或稱平面方角形、超矩形、FS)顯像管,如圖13-1所示。13.1平面直角電視 平面直角彩色電視機(jī)(FST2圖13-1FS管與一般管圖13-1FS管與一般管3 FS管的結(jié)構(gòu)與一般自會(huì)聚彩管不同,因此有如下區(qū)別: (1)一般管屏幕玻璃曲率半徑在1000mm以下,而FS管在1500～2000mm以上。因此一般管圖像會(huì)發(fā)生畸變,FS管圖像畸變很小,畫面更逼真,看上去更舒服。 (2)FS管的左右枕形失真只有1.5%左右,而一般管卻有5.6%左右,因此采用FS管不需另加左右枕形校正電路。 (3)FS管采用高聚焦電壓達(dá)6300～7200V,而一般管為4700～5500V,因此使用FS管提高了亮度。 (4)FS管抑制環(huán)境光線干擾的能力比一般管強(qiáng),FS管反射光線是射向屏幕下方,而一般管反射光線是射向人眼。FS管的對(duì)比度要比一般管高,特別是白天收看電視,其優(yōu)越性更明顯。 FS管的結(jié)構(gòu)與一般自會(huì)聚彩管不同,因此有如下區(qū)別:4 (5)FS管紅綠藍(lán)三束熒光粉彩條間節(jié)距(包括垂直與水平方向)為0.75mm,而一般管為0.81mm,因此使用FS管可提高圖像清晰度。 (6)FS管與一般管燈絲電壓相同,但燈絲電流大小不同,FS管只有300mA,而一般管為630mA,因此兩者功耗不同。 (7)FS管與一般管的偏轉(zhuǎn)線圈參數(shù)及允許脈沖極限值區(qū)別較大。 因此,兩種彩色電視機(jī)各部分的原理電路有所不同。 (5)FS管紅綠藍(lán)三束熒光粉彩條間節(jié)距(包括垂直與水平5 二、平面直角彩電視的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì) 平面直角彩電具有屏幕增大、視角變寬、畫面視覺廣闊、圖像失真小、對(duì)比度增強(qiáng),清晰度提高、光線反射減少,呈現(xiàn)的圖像更符合人們的視覺特性等特點(diǎn),因此在大尺寸彩電當(dāng)中幾乎都采用FS管。FS管隨著屏幕尺寸加大,其管頸長(zhǎng)度也在增加,其厚度也會(huì)增加,因此薄型化的大屏幕平板式和背投式FS顯像管是今后發(fā)展方向。 二、平面直角彩電視的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)613.2遙控電視 一、電視機(jī)遙控裝置 電視機(jī)遙控裝置按控制方式可分為有線式和無(wú)線式,其中無(wú)線式遙控又可分為無(wú)線電波、超聲波和紅外線遙控等。由于采用紅外光線作為載體,不僅反應(yīng)快、干擾小、不會(huì)誤動(dòng)作,而且可以使發(fā)射器功耗小、小型化、造價(jià)低,因此目前應(yīng)用紅外線遙控較為普遍。

遙控裝置按選臺(tái)方式可分為半自動(dòng)遙控式和全自動(dòng)遙控式兩種。其遙控目的如圖13-2所示。簡(jiǎn)單全自動(dòng)遙控只具有選臺(tái)、音量、消音、色度、亮度、電源開/關(guān)等控制功能,而復(fù)雜全自動(dòng)遙控還具有幀同步調(diào)節(jié)、睡眠定時(shí)開關(guān)、熒光屏顯示等功能。13.2遙控電視 一、電視機(jī)遙控裝置7圖13-2遙控目的與分類圖13-2遙控目的與分類8 遙控裝置按其組成可分為發(fā)射器、接收器和控制執(zhí)行器。 1.遙控發(fā)射器 紅外遙控發(fā)射器是利用紅外發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的紅外光線作為遙控指令的傳播載體。當(dāng)撳下發(fā)射器上某一按鍵時(shí),發(fā)射器就將該按鍵所對(duì)應(yīng)的已被脈沖編碼調(diào)制的紅外光線即指令碼發(fā)射出去。這些編碼脈沖輸出各種控制信號(hào)供遙控操縱使用。 圖13-3是紅外遙控發(fā)射器電路,其核心為脈沖編碼調(diào)制器M50142P,它能產(chǎn)生鍵位掃描信號(hào),并讀出每個(gè)鍵的編碼。鍵盤矩陣由M50142P的編碼組線和按鍵的8×8矩陣組成。 遙控裝置按其組成可分為發(fā)射器、接收器和控制執(zhí)行器。9 片內(nèi)振蕩電路和455kHz晶體CSB共同產(chǎn)生38kHz的定時(shí)信號(hào),既可作為鍵盤掃描及各電路的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),同時(shí)又可作為調(diào)制電路的振蕩信號(hào)。已被數(shù)字脈沖編碼調(diào)制的38kHz信號(hào)經(jīng)過兩級(jí)放大驅(qū)動(dòng),使LN-665型發(fā)光二極管產(chǎn)生波長(zhǎng)為940nm的紅外線光。由于采用較窄的38kHz已調(diào)信號(hào)去激勵(lì)紅外發(fā)光二極管,因此減小了平均電流(3～5mA),延長(zhǎng)了手持式遙控器內(nèi)裝電池的壽命,且僅在按鍵撳下時(shí)才耗電(3～5mW),平時(shí)無(wú)電流。發(fā)射器的作用距離為8m,輻射掃描角度為30°。 片內(nèi)振蕩電路和455kHz晶體CSB共同產(chǎn)生38kH10圖13-3紅外遙控發(fā)射器電路圖13-3紅外遙控發(fā)射器電路11 遙控信號(hào)為16位二進(jìn)制編碼,前8位為識(shí)別碼,用來(lái)區(qū)別廠家和機(jī)種的差別,防止相互干擾后8位為數(shù)據(jù)碼,用來(lái)代表不同的控制功能。8位數(shù)碼可傳輸256種信號(hào),完全能滿足遙控的需要而有余。鍵位的編碼值如表13-1所列。 遙控信號(hào)為16位二進(jìn)制編碼,前8位為識(shí)別碼,用來(lái)區(qū)別12表13-1鍵名和碼值對(duì)照表表13-1鍵名和碼值對(duì)照表13表13-1鍵名和碼值對(duì)照表表13-1鍵名和碼值對(duì)照表14 2.遙控接收器 接收器由光電接收放大器(μPC1373)IC781和PIN型光電二極管D781組成。D781是一種特殊的三層二極管,光子由P層入射后在I層內(nèi)激發(fā)電子并與空穴對(duì)復(fù)合而產(chǎn)生光電流。無(wú)紅外光照射,PIN二極管反偏而無(wú)電流有紅外光照射,產(chǎn)生電流進(jìn)入IC781,如圖13-4所示。 2.遙控接收器15圖13-4紅外遙控接收器電路圖13-4紅外遙控接收器電路16 圖中ABLC為自動(dòng)電平限制電路,用來(lái)防止光電信號(hào)過強(qiáng),造成放大器過載。T781用來(lái)調(diào)諧,使38kHz信號(hào)增益最高,限幅器將其進(jìn)一步放大并限幅,幅值檢波器取出其外包絡(luò)脈沖,再經(jīng)整形后變?yōu)?.5ms寬,幅度為UPP(0.5V)的方波輸出。 3.控制執(zhí)行器 控制執(zhí)行器由單片微機(jī)(MN14821)IC721、存儲(chǔ)器(MN1228)IC741和接口電路(LA7930)IC001組成,如圖13-5所示。它包括選臺(tái)、音量、屏幕顯示和開/關(guān)機(jī)等控制信號(hào)通路。 圖中ABLC為自動(dòng)電平限制電路,用來(lái)防止光電信號(hào)過強(qiáng),17圖13-5控制電路組成圖13-5控制電路組成18 (1)選臺(tái)控制。選臺(tái)控制有兩種電路類型,即頻率合成方式和電壓合成方式。 頻率合成方式是用鎖相環(huán)(PLL)將可變分頻合成后,直接供給高頻調(diào)諧器的本振級(jí),作為各頻道所需要的頻率信號(hào),則可方便地完成選臺(tái)任務(wù)。但是這種方法技術(shù)難度大,且成本高,只用于一些高檔電視機(jī)。 電壓合成方式是把各頻道所需的調(diào)諧電壓數(shù)字化,并儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中,當(dāng)進(jìn)行選臺(tái)操作時(shí),微處理器根據(jù)選臺(tái)地址從存儲(chǔ)器中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù),由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)諧電壓來(lái)進(jìn)行頻道選擇。這種方法電路簡(jiǎn)單、普遍使用。 (1)選臺(tái)控制。選臺(tái)控制有兩種電路類型,即頻率合成19 由圖中可以看出,又經(jīng)過一次整形的遙控選臺(tái)信號(hào)輸入微處理器IC721,經(jīng)解碼后,識(shí)別出信道號(hào)的地址,送到存儲(chǔ)器IC741,經(jīng)內(nèi)部地址譯碼器譯出存儲(chǔ)單元號(hào),取出存儲(chǔ)的頻道調(diào)諧信號(hào),經(jīng)數(shù)據(jù)緩沖寄存器又送回微處理器中。然后經(jīng)過左鎖存器L,由左D/A轉(zhuǎn)換器的DAC1輸出到接口電路IC001中,經(jīng)放大和電平轉(zhuǎn)換后,送入低通濾波器,濾去脈沖成分,得到直流成分,再由IC001的1、2引腳間的直流放大器再進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)諧電壓,送到高頻調(diào)諧器的BT端,加到本振內(nèi)變?nèi)荻O管上,改變其反偏壓,從而改變振蕩頻率,使高頻調(diào)諧器調(diào)諧到預(yù)置時(shí)選定的頻道。 由圖中可以看出,又經(jīng)過一次整形的遙控選臺(tái)信號(hào)輸入微處理20 與此同時(shí),取出的波段信號(hào)經(jīng)CPU加工后直接送到IC001的波段譯碼器進(jìn)行譯碼。譯碼后輸出的三路電平值又送到高頻調(diào)諧器的BV、BU、BSW三端,從而選定了VL、VH、U中的那個(gè)波段。 (2)音量控制。遙控音量信號(hào)經(jīng)解碼后識(shí)別為音量控制信號(hào),CPU即將此輸入到右鎖存器L中,然后經(jīng)右D/A轉(zhuǎn)換器由DAC2輸出到IC001,經(jīng)過倒相和電平轉(zhuǎn)換加到晶體管V002放大,再經(jīng)過低通濾波,送到伴音低放(AN5265)IC651,加到電子衰減器上去控制伴音低放的增益,起到調(diào)節(jié)音量大小的作用。音量變化可分為64級(jí)。 亮度、對(duì)比度、色飽和度控制與此類似。 與此同時(shí),取出的波段信號(hào)經(jīng)CPU加工后直接送到IC0021 (3)電源開/關(guān)控制。CPU識(shí)別出電源"開"信號(hào)后,立即使C05端為高電平,輸出并保持+5V電壓,經(jīng)R727限流后加到輔助電源電路的晶體管V05基極,使之導(dǎo)通,晶體管V04也隨著導(dǎo)通,+12V電源接通,繼電器LY01吸合,使交流電源加到主電源110V整流穩(wěn)壓電路上,電視機(jī)開機(jī)工作。電源"關(guān)"則與此相反。 (4)定時(shí)控制。CPU識(shí)別出定時(shí)信號(hào)后,立即對(duì)DAC2輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)時(shí),在經(jīng)過若干定時(shí)時(shí)間后,自動(dòng)關(guān)閉主電源。主電源關(guān)閉后,+12V和-28V輔助電源仍然工作,微處理器及控制電路全部待命,只有當(dāng)總電源按鍵SW01釋放后,輔助電源才關(guān)閉。 (3)電源開/關(guān)控制。CPU識(shí)別出電源"開"信號(hào)后,22 (5)屏幕顯示控制。相應(yīng)的屏幕顯示鍵撳下后,CPU取出寄存在RAM中正在收看的頻道號(hào)和音量等級(jí)的信號(hào),送入屏幕顯示電路中的選字存儲(chǔ)器,控制選字地址發(fā)生器取出相應(yīng)的等級(jí)數(shù)字脈沖,在顯示位置電路的控制下,在字符存儲(chǔ)器中字符脈沖依次從VOW1輸出,經(jīng)晶體管V205緩沖放大、V8O5(未畫出)倒相放大,加到綠色輸出管的發(fā)射極,控制顯像管綠電子槍的陰極,使字符顯示期間綠槍電子束電流增大而顯示綠色字符,指示出接收信道的號(hào)碼和音量級(jí)。 (5)屏幕顯示控制。相應(yīng)的屏幕顯示鍵撳下后,CPU23 (6)消音控制。消音控制可以從下面的整機(jī)組成框圖中可以看出。CPU輸出的消音信號(hào)經(jīng)過接口輸出到晶體管V401,控制伴音和圖像,使其在選臺(tái)轉(zhuǎn)換頻道或電源通斷時(shí),不僅消去噪音,而且也使屏幕暫時(shí)消隱,以防止在上述變動(dòng)過程中發(fā)生噪聲干擾和圖像閃爍的不良情況。消音控制由通斷檢出器、單穩(wěn)、或門等電路組成。但作用并非只用來(lái)“消音”,而且還用來(lái)“消光”。 (7)鍵矩陣控制。另外還有在本機(jī)面板上進(jìn)行控制操作的鍵矩陣,由于采用遙控器-鍵盤共用方式,所以面板上的鍵位較少,只有頻道±、音量±、電源和記憶6個(gè)按鍵,其基本原理與上述類似,只不過由面板鍵盤上發(fā)出的編碼只有數(shù)據(jù)碼,而沒有不需要的識(shí)別碼。鍵矩陣電路中的二極管起隔離作用。 (6)消音控制。消音控制可以從下面的整機(jī)組成框圖中可24 二、遙控彩色電視機(jī)組成 遙控彩色電視機(jī)組成框圖如圖13-6所示。圖13-6遙控彩色電視機(jī)組成方框圖 二、遙控彩色電視機(jī)組成圖13-6遙控彩色電視機(jī)組成25 1.主電路 主電路由4塊集成電路組成。其中TA7698AP與有關(guān)外電路配套可以構(gòu)成全制式解碼電路。由于TA7698AP和TA7680AP完成了彩色電視信號(hào)處理和行場(chǎng)掃描的主要任務(wù),也可稱它為"兩片機(jī)"。伴音功率放大由AN5265擔(dān)任。 2.遙控電路 遙控電路包括發(fā)射器、接收器、控制執(zhí)行器,由6塊集成電路組成。 3.電源電路 電源電路由厚膜集成電路STR455和AN5900組成,前者輸出+110V主電源電壓后者輸出+12V輔助電源電壓供給選臺(tái)電路,-28V供給存儲(chǔ)器。 1.主電路2613.3畫中畫電視 一、畫中畫電視分類 畫中畫電視一般有射頻、視頻之分。射頻畫中畫電視(雙TV)系指帶有雙高頻頭、雙中放、雙解碼的雙路信號(hào)通道,一路信號(hào)作為小畫面信號(hào)源,另一路就作為大畫面信號(hào)源。視頻畫中畫電視(單TV、單AV)系指一路信號(hào)由中放提供另一路信號(hào)則由視頻AV接口輸入,從中選擇一路為小畫面信號(hào)源另一路則為大畫面信號(hào)源,在畫中畫發(fā)生器中,兩路信號(hào)疊加,實(shí)現(xiàn)畫中畫功能,如圖13-7所示。13.3畫中畫電視 一、畫中畫電視分類27圖13-7射頻畫中畫和視頻畫中畫電視方框圖圖13-7射頻畫中畫和視頻畫中畫電視方框圖28 二、畫中畫電視機(jī)的組成 射頻畫中畫電視圖像信號(hào)處理部分工作原理如圖13-8所示。方框圖中分成兩部分,分別為大小畫面信號(hào)的接收通道和信號(hào)處理。圖13-8射頻畫中畫電視組成 二、畫中畫電視機(jī)的組成圖13-8射頻畫中畫電視組成29 大畫面通道是采用一般模擬處理方式。其中有一路經(jīng)同步分離形成大畫面的行場(chǎng)同步信號(hào)送入存儲(chǔ)器控制電路。視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ)受存儲(chǔ)器控制電路輸出的快速開關(guān)信號(hào)控制,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),分別接入大畫面或小畫面的R-Y、B-Y和Y信號(hào)至R、G、B矩陣電路。在顯示大畫面時(shí),大畫面的R-Y、B-Y和Y信號(hào)由R、G、B矩陣電路合成R、G、B視頻信號(hào)并送至彩色顯像管。 小畫面通道是采用數(shù)字處理方式。小畫面的R-Y、B-Y和Y模擬信號(hào)需轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。為節(jié)省A/D變換器的容量,并行輸入的小畫面R-Y、B-Y和Y的模擬信號(hào)先經(jīng)多路復(fù)用器變?yōu)榇休敵龅腞-Y/B-Y/Y模擬信號(hào)后,然后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 大畫面通道是采用一般模擬處理方式。其中有一路經(jīng)同步分離30 存儲(chǔ)器控制電路產(chǎn)生存儲(chǔ)器用的讀寫地址和視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ)的控制信號(hào)。存儲(chǔ)器按規(guī)定的時(shí)間讀出并行的且已經(jīng)壓縮處理的小畫面Y、B-Y、R-Y數(shù)字信號(hào)。它們?cè)俳?jīng)過三個(gè)D/A變換器變成小畫面的Y、B-Y、R-Y模擬信號(hào),加至視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ),通過開關(guān)信號(hào)的控制,插入至大畫面上,顯示小畫面的圖像。 視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅱ)可根據(jù)需要選擇來(lái)自電視天線的廣播電視信號(hào)或攝像機(jī)、錄像機(jī)等視頻 視頻畫中畫電視的核心部件是畫中畫處理器,它處理的也是轉(zhuǎn)換過來(lái)的視頻數(shù)字信號(hào),其內(nèi)部含有行場(chǎng)存儲(chǔ)器、控制器、振蕩器、垂直地址計(jì)數(shù)器、垂直濾波器等。 存儲(chǔ)器控制電路產(chǎn)生存儲(chǔ)器用的讀寫地址和視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ)3113.4液晶電視 LCDTV采用液晶屏和大規(guī)模集成電路相配接,因此它具有以下的特點(diǎn): (1)體積小、重量輕,因而可以做成便攜式和壁掛式,甚至做到手表上。 (2)功耗小:液晶屏的驅(qū)動(dòng)電壓低、耗電小。 (3)失真小:由于LCDTV采用行列電極加信號(hào)顯示,故不存在因電子束偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的幾何失真和三基色失聚問題。13.4液晶電視 LCDTV采用液晶屏和大規(guī)模集成電路相32 (4)晝夜都可使用。液晶屏自身不發(fā)光,而是一種反射式透射外界光的被動(dòng)顯示,因此特別適用于在室外陽(yáng)光下觀看,如晚上觀看則需機(jī)內(nèi)光源提供背景光。 (5)不產(chǎn)生損害人體健康的X射線。 (6)電路簡(jiǎn)單,很容易實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。 一、液晶顯示原理 液晶顯示器(LCD)又稱液晶屏,其工作原理是以液晶電光效應(yīng)為基礎(chǔ)的。液晶是一種特殊的有機(jī)化合物,其特性介于液體和晶體之間,既具有液體的流動(dòng)性,又具有晶體的光學(xué)、電學(xué)等特性。LCD的結(jié)構(gòu)如圖13-9所示,其內(nèi)有兩塊相距10～15μm的玻璃基板,內(nèi)表面有一薄層透明電極,基板間充滿了10μm厚為扭曲向列(TN)型的液晶材料,它在外加電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生上下扭曲(90°)、色散和反射等光學(xué)效應(yīng)。 (4)晝夜都可使用。液晶屏自身不發(fā)光,而是一種反射33 基板外表面有上下兩塊偏振片,入射光側(cè)的偏振片為起偏器,出射光側(cè)的為檢偏器。圖13-10(a)為起偏器和檢偏器片間不施加電場(chǎng)時(shí)的情況,液晶屏使入射光與經(jīng)起偏器產(chǎn)生的呈水平狀偏振光軸旋轉(zhuǎn)90°,此時(shí)入射光與偏振光軸相互垂直,則入射光就不能通過檢偏器,液晶為吸收、不透明狀態(tài)。圖(b)為兩偏振器片間施加電場(chǎng)時(shí)的情況,當(dāng)施加的電場(chǎng)高于液晶特性的閾值時(shí),液晶分子軸平行于電場(chǎng)方向排列,入射光的偏振光軸很少扭曲,通過檢偏器的光通量就增加了,如果電場(chǎng)比閾值大到了飽和值時(shí),入射光與呈垂直狀偏振光軸同向,幾乎不受液晶的影響而穿過檢偏器,這時(shí)液晶呈透明狀態(tài)。 基板外表面有上下兩塊偏振片,入射光側(cè)的偏振片為起偏器,34圖13-9液晶屏結(jié)構(gòu)圖13-9液晶屏結(jié)構(gòu)35圖13-10TN型液晶電光效應(yīng)原理圖13-10TN型液晶電光效應(yīng)原理36 LCD內(nèi)上下透明電極作成矩陣狀,將橫豎電極交叉處對(duì)應(yīng)的液晶看成一個(gè)像素,其中裝于檢偏器一側(cè)的X電極(行電極)為掃描電極,其上加掃描電壓裝于起偏器一側(cè)的Y電極(列電極)為信號(hào)電極,其上加信號(hào)電壓,這樣每個(gè)像素等效為一個(gè)電阻和一個(gè)電容的并聯(lián)電路,所有液晶像素就等效為立體電路,如圖13-11所示。比如要顯示字符A,就以足夠快的速度進(jìn)行掃描,如將選中像素上下兩個(gè)電極間加上電壓,則呈亮狀態(tài),而未選中像素電極未加電壓,則呈暗狀態(tài),于是字符A輪廓就顯現(xiàn)出來(lái)。改變外加電壓大小,可以控制LCD的明暗程度,得到黑白圖像,如圖13-12所示。 LCD內(nèi)上下透明電極作成矩陣狀,將橫豎電極交叉處對(duì)應(yīng)的37圖13-11簡(jiǎn)單矩陣顯示的立體電路圖13-11簡(jiǎn)單矩陣顯示的立體電路38圖13-127×5像素顯示字符A圖13-127×5像素顯示字符A39 彩色液晶屏的結(jié)構(gòu)如圖13-13所示。它是通過一系列特殊工藝將紅、綠、藍(lán)R、G、B三種色素以某種配列方法沉積在玻璃基板內(nèi)形成濾色片,相對(duì)某一像素都要形成紅、綠、藍(lán)三色點(diǎn),三基色只需一套信號(hào)電極驅(qū)動(dòng),但彩色LCD的像素是單色屏的三倍。在驅(qū)動(dòng)電路作用下,各像素分別發(fā)出三色光,通過空間混色而實(shí)現(xiàn)彩色圖像顯示。 為了使液晶的電光效應(yīng)響應(yīng)速度快一些,不采用前述單純矩陣驅(qū)動(dòng)方式,而采用有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式,即在每個(gè)像素位置上,按照集成工藝,形成一個(gè)非線性開關(guān)元件--非晶硅薄膜晶體三極管(a-sitft),使各像素的尋址完全獨(dú)立,從而消除交叉串?dāng)_,如圖13-14所示。 彩色液晶屏的結(jié)構(gòu)如圖13-13所示。它是通過一系列特殊工40圖13-13彩色液晶電視屏的構(gòu)造圖13-13彩色液晶電視屏的構(gòu)造41圖13-14有源矩陣彩色液晶顯示屏等效電路圖13-14有源矩陣彩色液晶顯示屏等效電路42 二、液晶電視接收機(jī) 液晶彩色電視機(jī)的原理方框圖如圖13-15所示?，F(xiàn)將它與普通彩色電視機(jī)不同部分加以介紹。圖13-15袖珍式液晶彩色電視機(jī)方框圖 二、液晶電視接收機(jī)圖13-15袖珍式液晶彩色電視機(jī)43 1.A/D變換器 天線接收到的電視信號(hào)經(jīng)調(diào)諧器選臺(tái)和圖像中放后,一路經(jīng)伴音通道后放音崐另一路經(jīng)色度解調(diào)、視放和自動(dòng)電平控制電路后,將圖像信號(hào)分解成R、G、B三基色視頻信號(hào),經(jīng)A/D變換器,將模似信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路所需的數(shù)字信號(hào),其中模擬信號(hào)經(jīng)過同步器加到比較電路,與基準(zhǔn)電壓發(fā)生器送來(lái)的幾個(gè)電平相比較,當(dāng)高于門限電壓時(shí)輸出"1低于門限電壓時(shí)輸出"0",比較器輸出的數(shù)字電壓經(jīng)過觸發(fā)器和編碼器,編成4位二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)送到信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路。 1.A/D變換器44 2.信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路 它將A/D變換器送來(lái)的數(shù)字信號(hào)串行輸入到移位寄存器,變成并行輸出加到鎖存器,在行同步脈沖的作用下,鎖存器產(chǎn)生16種不同寬度的脈沖經(jīng)多路模擬開關(guān)的譯碼器譯碼,然后由其輸出隨亮度脈沖控制的信號(hào),加到對(duì)應(yīng)的Y列信號(hào)電極顯示圖像。 3.掃描電極驅(qū)動(dòng)電路 由同步電路輸出的與行頻成一定比例的同步信號(hào),經(jīng)觸發(fā)器移位變成并行輸出,除了加到A/D變換器和信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路上外(圖上沒有畫出),還通過掃描電極驅(qū)動(dòng)電路加到對(duì)應(yīng)的X行掃描電極上,使行電極得到相應(yīng)的掃描脈沖,配合列信號(hào)電極而顯示圖像。 2.信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路45 4.電源電路用干電池供電 將直流逆變?yōu)榻涣?經(jīng)過整流穩(wěn)壓輸出各種不同電壓供給各部分電路,其中包括背景光源的供電。 目前液晶電視LCDTV正朝著高像質(zhì)、低價(jià)格和大屏幕方向不斷獲得新的進(jìn)展和突破,與顯像管電視CRTTV平分秋色的局面正在形成,不久的將來(lái)會(huì)取而代之,因而具有廣闊的發(fā)展前景。 4.電源電路用干電池供電4613.5衛(wèi)星電視 一、衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng) 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)主要由地面主發(fā)控站、廣播電視衛(wèi)星(或星體)、測(cè)控站和地面接收站等組成。 主發(fā)控站的任務(wù)是把電視中心的節(jié)目送給廣播電視衛(wèi)星,同時(shí)接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的廣播電視信號(hào)以監(jiān)控節(jié)目質(zhì)量。測(cè)控站的任務(wù)是使衛(wèi)星在軌道上正常工作,隨時(shí)了解衛(wèi)星在軌道上的位置和運(yùn)行狀態(tài),測(cè)試衛(wèi)星參數(shù),必要時(shí)發(fā)出遙控指令進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)控制,調(diào)整天線狀態(tài)或切換設(shè)備等。地面接收站分兩種類型:一種是供地方電視臺(tái)、收轉(zhuǎn)站以及專門為接收數(shù)據(jù)等而使用的專業(yè)接收站另一種是供個(gè)人或集體接收電視信號(hào)用的簡(jiǎn)易接收站。13.5衛(wèi)星電視 一、衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)47 BSTV廣播系統(tǒng)從主體上講,可分為上行發(fā)射系統(tǒng)、衛(wèi)星星體和下行接收系統(tǒng)。 1.上行發(fā)射系統(tǒng) 上行發(fā)射系統(tǒng)的原理如圖13-16所示。將電視中心送來(lái)的彩色圖像和伴音信號(hào),對(duì)指定的主載波上行頻率(如C頻段的5.925～6.425GHz中某一頻道)進(jìn)行處理,并變換形成微波信號(hào)后,通過具有自動(dòng)跟蹤能力的高增益定向天線,以額定功率向電視衛(wèi)星上行發(fā)射。 BSTV廣播系統(tǒng)從主體上講,可分為上行發(fā)射系統(tǒng)、衛(wèi)星48圖13-16上行發(fā)射系統(tǒng)圖13-16上行發(fā)射系統(tǒng)49 圖中的“能量擴(kuò)散”就是人為地在視頻信號(hào)上疊加一個(gè)與幀頻同步的12～30Hz的三角波,使主載波受此調(diào)制,將其功率擴(kuò)散分布在較寬的頻帶內(nèi),不讓能量過分集中,從而減小其功率密度,避免對(duì)其它微波通信的干擾。 2.衛(wèi)星星體 對(duì)衛(wèi)星星體的要求是在靜止軌道上的公轉(zhuǎn)能精確地與地球的自轉(zhuǎn)保持同步,并且完成中繼任務(wù)。它具有:接收和發(fā)射信號(hào)的天線分系統(tǒng)接收、放大、變頻和發(fā)射等功能的星載轉(zhuǎn)發(fā)器使衛(wèi)星得以正常工作的電源分系統(tǒng)將電池電崐能轉(zhuǎn)換成所需形式的電源調(diào)解分系統(tǒng)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)回地球并接收來(lái)自地面主發(fā)控站指令的遙測(cè)遙控分系統(tǒng)調(diào)節(jié)衛(wèi)星軌道位置和姿態(tài)的推進(jìn)分系統(tǒng),使衛(wèi)星天線準(zhǔn)確定向的定位控制分系統(tǒng),維持衛(wèi)星正常工作溫度范圍的熱控分系統(tǒng)等,如圖13-17所示。 圖中的“能量擴(kuò)散”就是人為地在視頻信號(hào)上疊加一個(gè)與幀頻同50圖13-17衛(wèi)星星體組成圖13-17衛(wèi)星星體組成51圖13-18個(gè)體接收示意圖圖13-18個(gè)體接收示意圖52 3.下行接收系統(tǒng) 下行接收系統(tǒng)的功能是有效地接收由衛(wèi)星發(fā)射到地面來(lái)的下行微波信號(hào)(如C頻段的3.7～4.2GHz中某一頻道),進(jìn)行處理和變換,恢復(fù)出視頻全電視信號(hào)和聲頻伴音信號(hào)以及其它附加信號(hào)。BSTV信號(hào)的特點(diǎn)是強(qiáng)度很弱、頻帶很寬,因此接收設(shè)備必須用高增益、寬頻帶的天線和低噪聲、高增益的接收機(jī)組成。 接收系統(tǒng)可分為集體接收系統(tǒng)和個(gè)體接收系統(tǒng)。集體接收系統(tǒng)又可分為多用戶共用天線電視系統(tǒng)(MATV)和多用戶電纜電視系統(tǒng)(CATV),

3.下行接收系統(tǒng)53 前者是開路接收轉(zhuǎn)播(SOATV),后者是閉路接收轉(zhuǎn)播(SCATV)。個(gè)體接收系統(tǒng)(TVRO)是指利用小型天線和廉價(jià)接收設(shè)備直接實(shí)現(xiàn)家庭接收的方式。為了減少被接收微波信號(hào)的損耗,提高信噪比,通常把接收機(jī)的輸入部分安裝在天線的饋電端口處,這就形成了接收機(jī)由室外單元和室內(nèi)單元組合而成的結(jié)構(gòu)形式,如圖13-18所示。 室外單元包括組裝在一起的天線、饋源和高頻頭室內(nèi)單元包括接收機(jī)和電訊機(jī)。室外單元與室內(nèi)單元用電纜饋線聯(lián)結(jié)。 前者是開路接收轉(zhuǎn)播(SOATV),后者是閉路接收轉(zhuǎn)播(54 室外單元包括組裝在一起的天線、饋源和高頻頭室內(nèi)單元包括接收機(jī)和電訊機(jī)。室外單元與室內(nèi)單元用電纜饋線聯(lián)結(jié)。 二、衛(wèi)星電視接收機(jī) 1.室外單元 (1)拋物面天線。拋物面天線用于接收衛(wèi)星發(fā)射的微弱電視信號(hào)。它的特點(diǎn)是增益高、方向性強(qiáng),在拋物面焦點(diǎn)上接收的信號(hào)最強(qiáng)。拋物面天線一般用整體成型鋁合金材料制成,要求強(qiáng)度高、重量輕、有抗風(fēng)抗震能力。它的直徑大小取決于增益和接收頻段,對(duì)于C頻段天線直經(jīng)要求不小于1.3m。 室外單元包括組裝在一起的天線、饋源和高頻頭室內(nèi)單元包55 (2)饋源。饋源通過饋源支架安裝于拋物面反射焦點(diǎn)位置上,其作用是將天線接收到的外場(chǎng)微波信號(hào)收集起來(lái),在波導(dǎo)內(nèi)低損耗高性能地轉(zhuǎn)換并傳輸?shù)礁哳l頭上。 (3)高頻頭。高頻頭(LNB)又稱第一(下)變頻器(其中有第一本振),安裝于饋源輸出部位。由于BSTV信號(hào)頻率很高,易在天線與接收機(jī)之間的傳輸過程中產(chǎn)生很大損耗,所以必須采用降頻傳送方式,即把接收到的3.7～4.2GHz信號(hào)經(jīng)過低噪聲高頻放大和第一變頻,得到帶寬為500MHz的第一中頻信號(hào)950～1450MHz,然后用同軸電纜傳輸給室內(nèi)的BSTV接收機(jī)。 (2)饋源。饋源通過饋源支架安裝于拋物面反射焦點(diǎn)位置56 2.室內(nèi)單元 室內(nèi)單元主要就是接收機(jī)。接收機(jī)主要由一體化調(diào)諧器、視頻通道和伴音通道等組成,如圖13-19所示。圖13-19衛(wèi)星電視接收機(jī)部分方框圖 2.室內(nèi)單元圖13-19衛(wèi)星電視接收機(jī)部分方框圖57 (1)一體化調(diào)諧器。一體化調(diào)諧器的作用是將LNB送來(lái)的950～1450MHz第一中頻信號(hào)經(jīng)選頻放大器放大后,和第二本振信號(hào)一起送往混頻器進(jìn)行第二變頻處理,然后由帶通濾波器選出479.5MHz第二中頻信號(hào),再由帶寬為27MHz的高增益第二中放進(jìn)行放大,最后由低解調(diào)門限的鎖相環(huán)鑒頻器進(jìn)行解調(diào),輸出含有調(diào)頻伴音副載波的視頻基帶信號(hào)。 (2)視頻通道。由一體化調(diào)諧器送來(lái)的一路基帶信號(hào)進(jìn)行去加重處理,以還原發(fā)射時(shí)預(yù)加重的高頻分量,再通過濾波器濾除伴音副載頻信號(hào),以獲得完整的視頻信號(hào)。視頻補(bǔ)償放大器用于補(bǔ)償復(fù)合視頻信號(hào)的幅度。通過去擴(kuò)散電路去除會(huì)對(duì)電視圖像產(chǎn)生閃爍干擾的能量擴(kuò)散信號(hào),最后經(jīng)射極跟隨器作阻抗變換后低阻抗輸出。 (1)一體化調(diào)諧器。一體化調(diào)諧器的作用是將LNB送來(lái)58 (3)伴音通道。另一路基帶信號(hào)經(jīng)4.5～8MHz帶通濾波器濾除復(fù)合視頻信號(hào)和不必要的雜波信號(hào)后,送入鎖相環(huán)解調(diào)器進(jìn)行解調(diào),把伴音副載波信號(hào)還原成伴音信號(hào),然后也進(jìn)行去加重處理,以獲得平坦的音頻頻率特性,最后進(jìn)行音頻放大使伴音信號(hào)幅度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)輸出的要求。 接收機(jī)還設(shè)置有射頻調(diào)制器,以便將視頻和伴音信號(hào)調(diào)制在某一頻道上收看。另外有極化調(diào)整電路,通過面板上的控制旋鈕配合電動(dòng)饋源可方便地改變饋源崐的極化方式,以接收用不同極化方式發(fā)射的衛(wèi)星電視信號(hào)。有的配有制式轉(zhuǎn)換器,將接收到的各種制式電視信號(hào)都轉(zhuǎn)換為PAL制式后收看,而無(wú)需配用全制式彩電。 (3)伴音通道。另一路基帶信號(hào)經(jīng)4.5～8MHz帶59 三、電磁波頻率和電磁波極化方式 1.電磁波頻率 對(duì)空至地下行頻率劃分的頻段有6個(gè),如表13-2所示。表中所列的前三個(gè)頻段為當(dāng)前BSTV可供實(shí)用的頻段。0.7和2.5GHz頻段的電波傳輸性能較好,地面接收設(shè)備造價(jià)不算高,但頻帶窄,可容納電視頻道不多。Ku頻段12GHz的電波傳輸性能受雨雪衰減較大,地面接收設(shè)備造價(jià)很高,但頻帶寬,可容納頻道較多。表中沒列出我國(guó)目前使用的C頻段4GHz,從電波傳輸性能和噪波影響來(lái)看,它是比較好的。國(guó)際電信聯(lián)盟的頻道分配是,中國(guó)24個(gè),美國(guó)32個(gè),獨(dú)聯(lián)體32個(gè)、日本8個(gè),英、法、德各5個(gè)。 三、電磁波頻率和電磁波極化方式60表13-2衛(wèi)星廣播下行頻段表13-2衛(wèi)星廣播下行頻段61 一個(gè)頻道的帶寬有19.18MHz,而BSTV廣播的一個(gè)頻道必須發(fā)射帶寬27MHz,因此相鄰頻道重疊,有效輻射區(qū)將產(chǎn)生相互干擾。為了防止這種干擾,鄰國(guó)、鄰地區(qū)之間常采用不同的頻道和不同的極化波進(jìn)行BSTV廣播。 我國(guó)目前的C頻段BSTV頻道劃分如表13-3所示。 一個(gè)頻道的帶寬有19.18MHz,而BSTV廣播的一62表13-3C頻段電視頻道劃分表13-3C頻段電視頻道劃分63 2.電磁波極化 電磁波是以波動(dòng)形式傳播的,電磁波的波動(dòng)面就稱作極化面。地面電視廣播是采用水平極化波,而衛(wèi)星電視廣播是采用圓極化波和線極化波。 為了便于接收,為同一地區(qū)服務(wù)的各波束采用同一極化方向。使用圓極化波可使天線的安裝和維護(hù)簡(jiǎn)化,能消除鄰近頻道的極化面干擾效應(yīng)使用水平極化或崐垂直極化的線極化波可使天線輻射器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和造價(jià)降低。極化方式的改變可以通過饋源的極化變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 我國(guó)已將發(fā)展BSTV作為長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的重要內(nèi)容,本世紀(jì)末以普及C頻段BSTV為主,并為下個(gè)世紀(jì)發(fā)展Ku頻段個(gè)體接收做好技術(shù)上的準(zhǔn)備。 2.電磁波極化64第十三章電視新技術(shù)

13.1平面直角電視13.2遙控電視13.3畫中畫電視13.4液晶電視13.5衛(wèi)星電視第十三章電視新技術(shù)13.1平面直角電視6513.1平面直角電視 平面直角彩色電視機(jī)(FSTV)已成為當(dāng)前彩電的主流。它是采用平面直角彩色顯像管組裝而成的,其圖像質(zhì)量、整機(jī)性能和收看效果等都比普通彩電要好。 一、平面直角彩電與普通彩電的區(qū)別 隨著工藝制造技術(shù)的發(fā)展,顯像管屏幕玻璃逐漸做得比較平坦,屏幕四角趨近于直角,即稱為平面直角形(或稱平面方角形、超矩形、FS)顯像管,如圖13-1所示。13.1平面直角電視 平面直角彩色電視機(jī)(FST66圖13-1FS管與一般管圖13-1FS管與一般管67 FS管的結(jié)構(gòu)與一般自會(huì)聚彩管不同,因此有如下區(qū)別: (1)一般管屏幕玻璃曲率半徑在1000mm以下,而FS管在1500～2000mm以上。因此一般管圖像會(huì)發(fā)生畸變,FS管圖像畸變很小,畫面更逼真,看上去更舒服。 (2)FS管的左右枕形失真只有1.5%左右,而一般管卻有5.6%左右,因此采用FS管不需另加左右枕形校正電路。 (3)FS管采用高聚焦電壓達(dá)6300～7200V,而一般管為4700～5500V,因此使用FS管提高了亮度。 (4)FS管抑制環(huán)境光線干擾的能力比一般管強(qiáng),FS管反射光線是射向屏幕下方,而一般管反射光線是射向人眼。FS管的對(duì)比度要比一般管高,特別是白天收看電視,其優(yōu)越性更明顯。 FS管的結(jié)構(gòu)與一般自會(huì)聚彩管不同,因此有如下區(qū)別:68 (5)FS管紅綠藍(lán)三束熒光粉彩條間節(jié)距(包括垂直與水平方向)為0.75mm,而一般管為0.81mm,因此使用FS管可提高圖像清晰度。 (6)FS管與一般管燈絲電壓相同,但燈絲電流大小不同,FS管只有300mA,而一般管為630mA,因此兩者功耗不同。 (7)FS管與一般管的偏轉(zhuǎn)線圈參數(shù)及允許脈沖極限值區(qū)別較大。 因此,兩種彩色電視機(jī)各部分的原理電路有所不同。 (5)FS管紅綠藍(lán)三束熒光粉彩條間節(jié)距(包括垂直與水平69 二、平面直角彩電視的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì) 平面直角彩電具有屏幕增大、視角變寬、畫面視覺廣闊、圖像失真小、對(duì)比度增強(qiáng),清晰度提高、光線反射減少,呈現(xiàn)的圖像更符合人們的視覺特性等特點(diǎn),因此在大尺寸彩電當(dāng)中幾乎都采用FS管。FS管隨著屏幕尺寸加大,其管頸長(zhǎng)度也在增加,其厚度也會(huì)增加,因此薄型化的大屏幕平板式和背投式FS顯像管是今后發(fā)展方向。 二、平面直角彩電視的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)7013.2遙控電視 一、電視機(jī)遙控裝置 電視機(jī)遙控裝置按控制方式可分為有線式和無(wú)線式,其中無(wú)線式遙控又可分為無(wú)線電波、超聲波和紅外線遙控等。由于采用紅外光線作為載體,不僅反應(yīng)快、干擾小、不會(huì)誤動(dòng)作,而且可以使發(fā)射器功耗小、小型化、造價(jià)低,因此目前應(yīng)用紅外線遙控較為普遍。

遙控裝置按選臺(tái)方式可分為半自動(dòng)遙控式和全自動(dòng)遙控式兩種。其遙控目的如圖13-2所示。簡(jiǎn)單全自動(dòng)遙控只具有選臺(tái)、音量、消音、色度、亮度、電源開/關(guān)等控制功能,而復(fù)雜全自動(dòng)遙控還具有幀同步調(diào)節(jié)、睡眠定時(shí)開關(guān)、熒光屏顯示等功能。13.2遙控電視 一、電視機(jī)遙控裝置71圖13-2遙控目的與分類圖13-2遙控目的與分類72 遙控裝置按其組成可分為發(fā)射器、接收器和控制執(zhí)行器。 1.遙控發(fā)射器 紅外遙控發(fā)射器是利用紅外發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的紅外光線作為遙控指令的傳播載體。當(dāng)撳下發(fā)射器上某一按鍵時(shí),發(fā)射器就將該按鍵所對(duì)應(yīng)的已被脈沖編碼調(diào)制的紅外光線即指令碼發(fā)射出去。這些編碼脈沖輸出各種控制信號(hào)供遙控操縱使用。 圖13-3是紅外遙控發(fā)射器電路,其核心為脈沖編碼調(diào)制器M50142P,它能產(chǎn)生鍵位掃描信號(hào),并讀出每個(gè)鍵的編碼。鍵盤矩陣由M50142P的編碼組線和按鍵的8×8矩陣組成。 遙控裝置按其組成可分為發(fā)射器、接收器和控制執(zhí)行器。73 片內(nèi)振蕩電路和455kHz晶體CSB共同產(chǎn)生38kHz的定時(shí)信號(hào),既可作為鍵盤掃描及各電路的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),同時(shí)又可作為調(diào)制電路的振蕩信號(hào)。已被數(shù)字脈沖編碼調(diào)制的38kHz信號(hào)經(jīng)過兩級(jí)放大驅(qū)動(dòng),使LN-665型發(fā)光二極管產(chǎn)生波長(zhǎng)為940nm的紅外線光。由于采用較窄的38kHz已調(diào)信號(hào)去激勵(lì)紅外發(fā)光二極管,因此減小了平均電流(3～5mA),延長(zhǎng)了手持式遙控器內(nèi)裝電池的壽命,且僅在按鍵撳下時(shí)才耗電(3～5mW),平時(shí)無(wú)電流。發(fā)射器的作用距離為8m,輻射掃描角度為30°。 片內(nèi)振蕩電路和455kHz晶體CSB共同產(chǎn)生38kH74圖13-3紅外遙控發(fā)射器電路圖13-3紅外遙控發(fā)射器電路75 遙控信號(hào)為16位二進(jìn)制編碼,前8位為識(shí)別碼,用來(lái)區(qū)別廠家和機(jī)種的差別,防止相互干擾后8位為數(shù)據(jù)碼,用來(lái)代表不同的控制功能。8位數(shù)碼可傳輸256種信號(hào),完全能滿足遙控的需要而有余。鍵位的編碼值如表13-1所列。 遙控信號(hào)為16位二進(jìn)制編碼,前8位為識(shí)別碼,用來(lái)區(qū)別76表13-1鍵名和碼值對(duì)照表表13-1鍵名和碼值對(duì)照表77表13-1鍵名和碼值對(duì)照表表13-1鍵名和碼值對(duì)照表78 2.遙控接收器 接收器由光電接收放大器(μPC1373)IC781和PIN型光電二極管D781組成。D781是一種特殊的三層二極管,光子由P層入射后在I層內(nèi)激發(fā)電子并與空穴對(duì)復(fù)合而產(chǎn)生光電流。無(wú)紅外光照射,PIN二極管反偏而無(wú)電流有紅外光照射,產(chǎn)生電流進(jìn)入IC781,如圖13-4所示。 2.遙控接收器79圖13-4紅外遙控接收器電路圖13-4紅外遙控接收器電路80 圖中ABLC為自動(dòng)電平限制電路,用來(lái)防止光電信號(hào)過強(qiáng),造成放大器過載。T781用來(lái)調(diào)諧,使38kHz信號(hào)增益最高,限幅器將其進(jìn)一步放大并限幅,幅值檢波器取出其外包絡(luò)脈沖,再經(jīng)整形后變?yōu)?.5ms寬,幅度為UPP(0.5V)的方波輸出。 3.控制執(zhí)行器 控制執(zhí)行器由單片微機(jī)(MN14821)IC721、存儲(chǔ)器(MN1228)IC741和接口電路(LA7930)IC001組成,如圖13-5所示。它包括選臺(tái)、音量、屏幕顯示和開/關(guān)機(jī)等控制信號(hào)通路。 圖中ABLC為自動(dòng)電平限制電路,用來(lái)防止光電信號(hào)過強(qiáng),81圖13-5控制電路組成圖13-5控制電路組成82 (1)選臺(tái)控制。選臺(tái)控制有兩種電路類型,即頻率合成方式和電壓合成方式。 頻率合成方式是用鎖相環(huán)(PLL)將可變分頻合成后,直接供給高頻調(diào)諧器的本振級(jí),作為各頻道所需要的頻率信號(hào),則可方便地完成選臺(tái)任務(wù)。但是這種方法技術(shù)難度大,且成本高,只用于一些高檔電視機(jī)。 電壓合成方式是把各頻道所需的調(diào)諧電壓數(shù)字化,并儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中,當(dāng)進(jìn)行選臺(tái)操作時(shí),微處理器根據(jù)選臺(tái)地址從存儲(chǔ)器中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù),由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)諧電壓來(lái)進(jìn)行頻道選擇。這種方法電路簡(jiǎn)單、普遍使用。 (1)選臺(tái)控制。選臺(tái)控制有兩種電路類型,即頻率合成83 由圖中可以看出,又經(jīng)過一次整形的遙控選臺(tái)信號(hào)輸入微處理器IC721,經(jīng)解碼后,識(shí)別出信道號(hào)的地址,送到存儲(chǔ)器IC741,經(jīng)內(nèi)部地址譯碼器譯出存儲(chǔ)單元號(hào),取出存儲(chǔ)的頻道調(diào)諧信號(hào),經(jīng)數(shù)據(jù)緩沖寄存器又送回微處理器中。然后經(jīng)過左鎖存器L,由左D/A轉(zhuǎn)換器的DAC1輸出到接口電路IC001中,經(jīng)放大和電平轉(zhuǎn)換后,送入低通濾波器,濾去脈沖成分,得到直流成分,再由IC001的1、2引腳間的直流放大器再進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換為模擬調(diào)諧電壓,送到高頻調(diào)諧器的BT端,加到本振內(nèi)變?nèi)荻O管上,改變其反偏壓,從而改變振蕩頻率,使高頻調(diào)諧器調(diào)諧到預(yù)置時(shí)選定的頻道。 由圖中可以看出,又經(jīng)過一次整形的遙控選臺(tái)信號(hào)輸入微處理84 與此同時(shí),取出的波段信號(hào)經(jīng)CPU加工后直接送到IC001的波段譯碼器進(jìn)行譯碼。譯碼后輸出的三路電平值又送到高頻調(diào)諧器的BV、BU、BSW三端,從而選定了VL、VH、U中的那個(gè)波段。 (2)音量控制。遙控音量信號(hào)經(jīng)解碼后識(shí)別為音量控制信號(hào),CPU即將此輸入到右鎖存器L中,然后經(jīng)右D/A轉(zhuǎn)換器由DAC2輸出到IC001,經(jīng)過倒相和電平轉(zhuǎn)換加到晶體管V002放大,再經(jīng)過低通濾波,送到伴音低放(AN5265)IC651,加到電子衰減器上去控制伴音低放的增益,起到調(diào)節(jié)音量大小的作用。音量變化可分為64級(jí)。 亮度、對(duì)比度、色飽和度控制與此類似。 與此同時(shí),取出的波段信號(hào)經(jīng)CPU加工后直接送到IC0085 (3)電源開/關(guān)控制。CPU識(shí)別出電源"開"信號(hào)后,立即使C05端為高電平,輸出并保持+5V電壓,經(jīng)R727限流后加到輔助電源電路的晶體管V05基極,使之導(dǎo)通,晶體管V04也隨著導(dǎo)通,+12V電源接通,繼電器LY01吸合,使交流電源加到主電源110V整流穩(wěn)壓電路上,電視機(jī)開機(jī)工作。電源"關(guān)"則與此相反。 (4)定時(shí)控制。CPU識(shí)別出定時(shí)信號(hào)后,立即對(duì)DAC2輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)時(shí),在經(jīng)過若干定時(shí)時(shí)間后,自動(dòng)關(guān)閉主電源。主電源關(guān)閉后,+12V和-28V輔助電源仍然工作,微處理器及控制電路全部待命,只有當(dāng)總電源按鍵SW01釋放后,輔助電源才關(guān)閉。 (3)電源開/關(guān)控制。CPU識(shí)別出電源"開"信號(hào)后,86 (5)屏幕顯示控制。相應(yīng)的屏幕顯示鍵撳下后,CPU取出寄存在RAM中正在收看的頻道號(hào)和音量等級(jí)的信號(hào),送入屏幕顯示電路中的選字存儲(chǔ)器,控制選字地址發(fā)生器取出相應(yīng)的等級(jí)數(shù)字脈沖,在顯示位置電路的控制下,在字符存儲(chǔ)器中字符脈沖依次從VOW1輸出,經(jīng)晶體管V205緩沖放大、V8O5(未畫出)倒相放大,加到綠色輸出管的發(fā)射極,控制顯像管綠電子槍的陰極,使字符顯示期間綠槍電子束電流增大而顯示綠色字符,指示出接收信道的號(hào)碼和音量級(jí)。 (5)屏幕顯示控制。相應(yīng)的屏幕顯示鍵撳下后,CPU87 (6)消音控制。消音控制可以從下面的整機(jī)組成框圖中可以看出。CPU輸出的消音信號(hào)經(jīng)過接口輸出到晶體管V401,控制伴音和圖像,使其在選臺(tái)轉(zhuǎn)換頻道或電源通斷時(shí),不僅消去噪音,而且也使屏幕暫時(shí)消隱,以防止在上述變動(dòng)過程中發(fā)生噪聲干擾和圖像閃爍的不良情況。消音控制由通斷檢出器、單穩(wěn)、或門等電路組成。但作用并非只用來(lái)“消音”,而且還用來(lái)“消光”。 (7)鍵矩陣控制。另外還有在本機(jī)面板上進(jìn)行控制操作的鍵矩陣,由于采用遙控器-鍵盤共用方式,所以面板上的鍵位較少,只有頻道±、音量±、電源和記憶6個(gè)按鍵,其基本原理與上述類似,只不過由面板鍵盤上發(fā)出的編碼只有數(shù)據(jù)碼,而沒有不需要的識(shí)別碼。鍵矩陣電路中的二極管起隔離作用。 (6)消音控制。消音控制可以從下面的整機(jī)組成框圖中可88 二、遙控彩色電視機(jī)組成 遙控彩色電視機(jī)組成框圖如圖13-6所示。圖13-6遙控彩色電視機(jī)組成方框圖 二、遙控彩色電視機(jī)組成圖13-6遙控彩色電視機(jī)組成89 1.主電路 主電路由4塊集成電路組成。其中TA7698AP與有關(guān)外電路配套可以構(gòu)成全制式解碼電路。由于TA7698AP和TA7680AP完成了彩色電視信號(hào)處理和行場(chǎng)掃描的主要任務(wù),也可稱它為"兩片機(jī)"。伴音功率放大由AN5265擔(dān)任。 2.遙控電路 遙控電路包括發(fā)射器、接收器、控制執(zhí)行器,由6塊集成電路組成。 3.電源電路 電源電路由厚膜集成電路STR455和AN5900組成,前者輸出+110V主電源電壓后者輸出+12V輔助電源電壓供給選臺(tái)電路,-28V供給存儲(chǔ)器。 1.主電路9013.3畫中畫電視 一、畫中畫電視分類 畫中畫電視一般有射頻、視頻之分。射頻畫中畫電視(雙TV)系指帶有雙高頻頭、雙中放、雙解碼的雙路信號(hào)通道,一路信號(hào)作為小畫面信號(hào)源,另一路就作為大畫面信號(hào)源。視頻畫中畫電視(單TV、單AV)系指一路信號(hào)由中放提供另一路信號(hào)則由視頻AV接口輸入,從中選擇一路為小畫面信號(hào)源另一路則為大畫面信號(hào)源,在畫中畫發(fā)生器中,兩路信號(hào)疊加,實(shí)現(xiàn)畫中畫功能,如圖13-7所示。13.3畫中畫電視 一、畫中畫電視分類91圖13-7射頻畫中畫和視頻畫中畫電視方框圖圖13-7射頻畫中畫和視頻畫中畫電視方框圖92 二、畫中畫電視機(jī)的組成 射頻畫中畫電視圖像信號(hào)處理部分工作原理如圖13-8所示。方框圖中分成兩部分,分別為大小畫面信號(hào)的接收通道和信號(hào)處理。圖13-8射頻畫中畫電視組成 二、畫中畫電視機(jī)的組成圖13-8射頻畫中畫電視組成93 大畫面通道是采用一般模擬處理方式。其中有一路經(jīng)同步分離形成大畫面的行場(chǎng)同步信號(hào)送入存儲(chǔ)器控制電路。視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ)受存儲(chǔ)器控制電路輸出的快速開關(guān)信號(hào)控制,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),分別接入大畫面或小畫面的R-Y、B-Y和Y信號(hào)至R、G、B矩陣電路。在顯示大畫面時(shí),大畫面的R-Y、B-Y和Y信號(hào)由R、G、B矩陣電路合成R、G、B視頻信號(hào)并送至彩色顯像管。 小畫面通道是采用數(shù)字處理方式。小畫面的R-Y、B-Y和Y模擬信號(hào)需轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。為節(jié)省A/D變換器的容量,并行輸入的小畫面R-Y、B-Y和Y的模擬信號(hào)先經(jīng)多路復(fù)用器變?yōu)榇休敵龅腞-Y/B-Y/Y模擬信號(hào)后,然后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 大畫面通道是采用一般模擬處理方式。其中有一路經(jīng)同步分離94 存儲(chǔ)器控制電路產(chǎn)生存儲(chǔ)器用的讀寫地址和視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ)的控制信號(hào)。存儲(chǔ)器按規(guī)定的時(shí)間讀出并行的且已經(jīng)壓縮處理的小畫面Y、B-Y、R-Y數(shù)字信號(hào)。它們?cè)俳?jīng)過三個(gè)D/A變換器變成小畫面的Y、B-Y、R-Y模擬信號(hào),加至視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ),通過開關(guān)信號(hào)的控制,插入至大畫面上,顯示小畫面的圖像。 視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅱ)可根據(jù)需要選擇來(lái)自電視天線的廣播電視信號(hào)或攝像機(jī)、錄像機(jī)等視頻 視頻畫中畫電視的核心部件是畫中畫處理器,它處理的也是轉(zhuǎn)換過來(lái)的視頻數(shù)字信號(hào),其內(nèi)部含有行場(chǎng)存儲(chǔ)器、控制器、振蕩器、垂直地址計(jì)數(shù)器、垂直濾波器等。 存儲(chǔ)器控制電路產(chǎn)生存儲(chǔ)器用的讀寫地址和視頻轉(zhuǎn)換開關(guān)(Ⅰ)9513.4液晶電視 LCDTV采用液晶屏和大規(guī)模集成電路相配接,因此它具有以下的特點(diǎn): (1)體積小、重量輕,因而可以做成便攜式和壁掛式,甚至做到手表上。 (2)功耗小:液晶屏的驅(qū)動(dòng)電壓低、耗電小。 (3)失真小:由于LCDTV采用行列電極加信號(hào)顯示,故不存在因電子束偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的幾何失真和三基色失聚問題。13.4液晶電視 LCDTV采用液晶屏和大規(guī)模集成電路相96 (4)晝夜都可使用。液晶屏自身不發(fā)光,而是一種反射式透射外界光的被動(dòng)顯示,因此特別適用于在室外陽(yáng)光下觀看,如晚上觀看則需機(jī)內(nèi)光源提供背景光。 (5)不產(chǎn)生損害人體健康的X射線。 (6)電路簡(jiǎn)單,很容易實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。 一、液晶顯示原理 液晶顯示器(LCD)又稱液晶屏,其工作原理是以液晶電光效應(yīng)為基礎(chǔ)的。液晶是一種特殊的有機(jī)化合物,其特性介于液體和晶體之間,既具有液體的流動(dòng)性,又具有晶體的光學(xué)、電學(xué)等特性。LCD的結(jié)構(gòu)如圖13-9所示,其內(nèi)有兩塊相距10～15μm的玻璃基板,內(nèi)表面有一薄層透明電極,基板間充滿了10μm厚為扭曲向列(TN)型的液晶材料,它在外加電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生上下扭曲(90°)、色散和反射等光學(xué)效應(yīng)。 (4)晝夜都可使用。液晶屏自身不發(fā)光,而是一種反射97 基板外表面有上下兩塊偏振片,入射光側(cè)的偏振片為起偏器,出射光側(cè)的為檢偏器。圖13-10(a)為起偏器和檢偏器片間不施加電場(chǎng)時(shí)的情況,液晶屏使入射光與經(jīng)起偏器產(chǎn)生的呈水平狀偏振光軸旋轉(zhuǎn)90°,此時(shí)入射光與偏振光軸相互垂直,則入射光就不能通過檢偏器,液晶為吸收、不透明狀態(tài)。圖(b)為兩偏振器片間施加電場(chǎng)時(shí)的情況,當(dāng)施加的電場(chǎng)高于液晶特性的閾值時(shí),液晶分子軸平行于電場(chǎng)方向排列,入射光的偏振光軸很少扭曲,通過檢偏器的光通量就增加了,如果電場(chǎng)比閾值大到了飽和值時(shí),入射光與呈垂直狀偏振光軸同向,幾乎不受液晶的影響而穿過檢偏器,這時(shí)液晶呈透明狀態(tài)。 基板外表面有上下兩塊偏振片,入射光側(cè)的偏振片為起偏器,98圖13-9液晶屏結(jié)構(gòu)圖13-9液晶屏結(jié)構(gòu)99圖13-10TN型液晶電光效應(yīng)原理圖13-10TN型液晶電光效應(yīng)原理100 LCD內(nèi)上下透明電極作成矩陣狀,將橫豎電極交叉處對(duì)應(yīng)的液晶看成一個(gè)像素,其中裝于檢偏器一側(cè)的X電極(行電極)為掃描電極,其上加掃描電壓裝于起偏器一側(cè)的Y電極(列電極)為信號(hào)電極,其上加信號(hào)電壓,這樣每個(gè)像素等效為一個(gè)電阻和一個(gè)電容的并聯(lián)電路,所有液晶像素就等效為立體電路,如圖13-11所示。比如要顯示字符A,就以足夠快的速度進(jìn)行掃描,如將選中像素上下兩個(gè)電極間加上電壓,則呈亮狀態(tài),而未選中像素電極未加電壓,則呈暗狀態(tài),于是字符A輪廓就顯現(xiàn)出來(lái)。改變外加電壓大小,可以控制LCD的明暗程度,得到黑白圖像,如圖13-12所示。 LCD內(nèi)上下透明電極作成矩陣狀,將橫豎電極交叉處對(duì)應(yīng)的101圖13-11簡(jiǎn)單矩陣顯示的立體電路圖13-11簡(jiǎn)單矩陣顯示的立體電路102圖13-127×5像素顯示字符A圖13-127×5像素顯示字符A103 彩色液晶屏的結(jié)構(gòu)如圖13-13所示。它是通過一系列特殊工藝將紅、綠、藍(lán)R、G、B三種色素以某種配列方法沉積在玻璃基板內(nèi)形成濾色片,相對(duì)某一像素都要形成紅、綠、藍(lán)三色點(diǎn),三基色只需一套信號(hào)電極驅(qū)動(dòng),但彩色LCD的像素是單色屏的三倍。在驅(qū)動(dòng)電路作用下,各像素分別發(fā)出三色光,通過空間混色而實(shí)現(xiàn)彩色圖像顯示。 為了使液晶的電光效應(yīng)響應(yīng)速度快一些,不采用前述單純矩陣驅(qū)動(dòng)方式,而采用有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式,即在每個(gè)像素位置上,按照集成工藝,形成一個(gè)非線性開關(guān)元件--非晶硅薄膜晶體三極管(a-sitft),使各像素的尋址完全獨(dú)立,從而消除交叉串?dāng)_,如圖13-14所示。 彩色液晶屏的結(jié)構(gòu)如圖13-13所示。它是通過一系列特殊工104圖13-13彩色液晶電視屏的構(gòu)造圖13-13彩色液晶電視屏的構(gòu)造105圖13-14有源矩陣彩色液晶顯示屏等效電路圖13-14有源矩陣彩色液晶顯示屏等效電路106 二、液晶電視接收機(jī) 液晶彩色電視機(jī)的原理方框圖如圖13-15所示?，F(xiàn)將它與普通彩色電視機(jī)不同部分加以介紹。圖13-15袖珍式液晶彩色電視機(jī)方框圖 二、液晶電視接收機(jī)圖13-15袖珍式液晶彩色電視機(jī)107 1.A/D變換器 天線接收到的電視信號(hào)經(jīng)調(diào)諧器選臺(tái)和圖像中放后,一路經(jīng)伴音通道后放音崐另一路經(jīng)色度解調(diào)、視放和自動(dòng)電平控制電路后,將圖像信號(hào)分解成R、G、B三基色視頻信號(hào),經(jīng)A/D變換器,將模似信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路所需的數(shù)字信號(hào),其中模擬信號(hào)經(jīng)過同步器加到比較電路,與基準(zhǔn)電壓發(fā)生器送來(lái)的幾個(gè)電平相比較,當(dāng)高于門限電壓時(shí)輸出"1低于門限電壓時(shí)輸出"0",比較器輸出的數(shù)字電壓經(jīng)過觸發(fā)器和編碼器,編成4位二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)送到信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路。 1.A/D變換器108 2.信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路 它將A/D變換器送來(lái)的數(shù)字信號(hào)串行輸入到移位寄存器,變成并行輸出加到鎖存器,在行同步脈沖的作用下,鎖存器產(chǎn)生16種不同寬度的脈沖經(jīng)多路模擬開關(guān)的譯碼器譯碼,然后由其輸出隨亮度脈沖控制的信號(hào),加到對(duì)應(yīng)的Y列信號(hào)電極顯示圖像。 3.掃描電極驅(qū)動(dòng)電路 由同步電路輸出的與行頻成一定比例的同步信號(hào),經(jīng)觸發(fā)器移位變成并行輸出,除了加到A/D變換器和信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路上外(圖上沒有畫出),還通過掃描電極驅(qū)動(dòng)電路加到對(duì)應(yīng)的X行掃描電極上,使行電極得到相應(yīng)的掃描脈沖,配合列信號(hào)電極而顯示圖像。 2.信號(hào)電極驅(qū)動(dòng)電路109 4.電源電路用干電池供電 將直流逆變?yōu)榻涣?經(jīng)過整流穩(wěn)壓輸出各種不同電壓供給各部分電路,其中包括背景光源的供電。 目前液晶電視LCDTV正朝著高像質(zhì)、低價(jià)格和大屏幕方向不斷獲得新的進(jìn)展和突破,與顯像管電視CRTTV平分秋色的局面正在形成,不久的將來(lái)會(huì)取而代之,因而具有廣闊的發(fā)展前景。 4.電源電路用干電池供電11013.5衛(wèi)星電視 一、衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng) 衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)主要由地面主發(fā)控站、廣播電視衛(wèi)星(或星體)、測(cè)控站和地面接收站等組成。 主發(fā)控站的任務(wù)是把電視中心的節(jié)目送給廣播電視衛(wèi)星,同時(shí)接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的廣播電視信號(hào)以監(jiān)控節(jié)目質(zhì)量。測(cè)控站的任務(wù)是使衛(wèi)星在軌道上正常工作,隨時(shí)了解衛(wèi)星在軌道上的位置和運(yùn)行狀態(tài),測(cè)試衛(wèi)星參數(shù),必要時(shí)發(fā)出遙控指令進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)控制,調(diào)整天線狀態(tài)或切換設(shè)備等。地面接收站分兩種類型:一種是供地方電視臺(tái)、收轉(zhuǎn)站以及專門為接收數(shù)據(jù)等而使用的專業(yè)接收站另一種是供個(gè)人或集體接收電視信號(hào)用的簡(jiǎn)易接收站。13.5衛(wèi)星電視 一、衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)111 BSTV廣播系統(tǒng)從主體上講,可分為上行發(fā)射系統(tǒng)、衛(wèi)星星體和下行接收系統(tǒng)。 1.上行發(fā)射系統(tǒng) 上行發(fā)射系統(tǒng)的原理如圖13-16所示。將電視中心送來(lái)的彩色圖像和伴音信號(hào),對(duì)指定的主載波上行頻率(如C頻段的5.925～6.425GHz中某一頻道)進(jìn)行處理,并變換形成微波信號(hào)后,通過具有自動(dòng)跟蹤能力的高增益定向天線,以額定功率向電視衛(wèi)星上行發(fā)射。 BSTV廣播系統(tǒng)從主體上講,可分為上行發(fā)射系統(tǒng)、衛(wèi)星112圖13-16上行發(fā)射系統(tǒng)圖13-16上行發(fā)射系統(tǒng)113 圖中的“能量擴(kuò)散”就是人為地在視頻信號(hào)上疊加一個(gè)與幀頻同步的12～30Hz的三角波,使主載波受此調(diào)制,將其功率擴(kuò)散分布在較寬的頻帶內(nèi),不讓能量過分集中,從而減小其功率密度,避免對(duì)其它微波通信的干擾。 2.衛(wèi)星星體 對(duì)衛(wèi)星星體的要求是在靜止軌道上的公轉(zhuǎn)能精確地與地球的自轉(zhuǎn)保持同步,并且完成中繼任務(wù)。它具有:接收和發(fā)射信號(hào)的天線分系統(tǒng)接收、放大、變頻和發(fā)射等功能的星載轉(zhuǎn)發(fā)器使衛(wèi)星得以正常工作的電源分系統(tǒng)將電池電崐能轉(zhuǎn)換成所需形式的電源調(diào)解分系統(tǒng)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)回地球并接收來(lái)自地面主發(fā)控站指令的遙測(cè)遙控分系統(tǒng)調(diào)節(jié)衛(wèi)星軌道位置和姿態(tài)的推進(jìn)分系統(tǒng),使衛(wèi)星天線準(zhǔn)確定向的定位控制分系統(tǒng),維持衛(wèi)星正常工作溫度范圍的熱控分系統(tǒng)等,如圖13-17所示。 圖中的“能量擴(kuò)散”就是人為地在視頻信號(hào)上疊加一個(gè)與幀頻同114圖13-17衛(wèi)星星體組成圖13-17衛(wèi)星星體組成115圖13-18個(gè)體接收示意圖圖13-18個(gè)體接收示意圖116 3.下行接收系統(tǒng) 下行接收系統(tǒng)的功能是有效地接收由衛(wèi)星發(fā)射到地面來(lái)的下行微波信號(hào)(如C頻段的3.7～4.2GHz中某一頻道),進(jìn)行處理和變換,恢復(fù)出視頻全電視信號(hào)和聲頻伴音信號(hào)以及其它附加信號(hào)。BSTV信號(hào)的特點(diǎn)是強(qiáng)度很弱、頻帶很寬,因此接收設(shè)備必須用高增益、寬頻帶的天線和低噪聲、高增益的接收機(jī)組成。 接收系統(tǒng)可分為集體接收系統(tǒng)和個(gè)體接收系統(tǒng)。集體接收系統(tǒng)又可分為多用戶共用天線電視系統(tǒng)(MA