彩色電視機(jī)原理第二章 黑白顯像管及黑白電視

第二章

黑白顯像管及黑白電視

2.1黑白顯像管2.2黑白電視機(jī)原理框圖2.3信號波形及頻譜的變換2.4通道頻率特性對圖像質(zhì)量的影響2.5黑白電視機(jī)的主要技術(shù)要求復(fù)習(xí)思考題

2.1黑白顯像管

顯像管的特性和要求是整個電視機(jī)設(shè)計的基本依據(jù)，而且圖像的收看質(zhì)量，清晰度、對比度、亮度等指標(biāo)也是表現(xiàn)在顯像管上。2.1.1顯像管的結(jié)構(gòu) 顯像管由電子槍、熒光屏和玻璃外殼三部分組成。一、電子槍陰極K，柵極G加圖像信號，可控電子流強(qiáng)弱，可控顯示圖像。加速極（第一陽極）上百伏正電壓，加速聚焦電子流高壓陽極（A2，A4）9k~16kV伏高壓，加速聚焦電子流聚焦極（A3）幾百伏高壓，聚焦電子流二、熒光屏屏面玻璃：高強(qiáng)度玻璃熒光粉層：10um，以銀激活劑的硫化鋅-鎘熒光粉層鋁膜：1um，擋散光，提高亮度三、玻璃外殼管頸，錐體，屏面

2.1.2顯像管工作原理當(dāng)無圖像信號輸入時，柵、陰極間是直流負(fù)壓，在偏轉(zhuǎn)磁場的作用下，屏幕各點(diǎn)對應(yīng)的陰極電流ik處處相等，因而屏幕顯示的是亮度均勻的光柵。顯像管產(chǎn)生光柵是由在柵極(G)與陰極(K)之間施加不同的電壓，以控制陰極電流ik的大小而實現(xiàn)的。當(dāng)有圖像信號輸入時，柵、陰極間上疊加了圖像信號電壓，屏幕各點(diǎn)對應(yīng)的陰極電流ik隨圖像信號規(guī)律地變化。且必須根據(jù)圖像信號的極性選擇它輸入的電極。

一、顯像管調(diào)制特性曲線調(diào)制特性：ugk(始終為負(fù)值)與ik的關(guān)系曲線。 ik=k(ugk-ugk0)γ

(2-1)γ為顯像管電光轉(zhuǎn)換特性的非線性系數(shù)，其值為2～3之間；k是比例系數(shù)，與陰極特性及其它電極構(gòu)造等因素有關(guān)；ugk0是當(dāng)陰極電流ik為零時的截止電壓，當(dāng)ugk=ugk0時，電子束流將被完全抑制，ik=0，熒光屏不發(fā)光。顯像管的靈敏度最大調(diào)制量表示顯像管的靈敏度Δugk=|ugk0|-|ugk50|，最大調(diào)制量越小，表示顯像管靈敏度越高，反之則越低。

γ失真調(diào)制特性曲線的非線性，導(dǎo)致圖像產(chǎn)生灰度失真。在電視臺進(jìn)行校正。

2.1.3黑白顯像管的基本參數(shù)

顯像管的基本參數(shù)可分成機(jī)械參數(shù)、電氣參數(shù)和光學(xué)參數(shù)三大類，如表2-1。現(xiàn)作如下幾點(diǎn)說明: (1)型號:最前兩位數(shù)字，例如23、31、40、47，表示以厘米為單位的熒光屏對角線尺寸SX表示名稱為顯像管B表示發(fā)白光。

(2)偏轉(zhuǎn)角度:指從電子束偏轉(zhuǎn)中心到熒光屏對角線兩端的張角。偏轉(zhuǎn)角越大，管長可越短，熒光屏尺寸大，其偏轉(zhuǎn)角也大。偏轉(zhuǎn)消耗功率約與偏轉(zhuǎn)角的三次方成正比，所以偏轉(zhuǎn)角也不能太大，以90°～110°為宜。

(3)最大調(diào)制量:當(dāng)陰極電流從0變到50μA時，柵、陰電壓變化值。它用來表征顯像管靈敏度，調(diào)制量大則靈敏度低。

(4)23SX5B型顯像管無第四陽極，它的第二陽極為聚焦極，第三陽極為高壓陽極。

(5)光特性參數(shù)包括電子束聚焦特性、光柵顏色、亮度、對比度及圖像細(xì)節(jié)的分辨率。最高亮度是在陰極電流為150μA條件下測試的。2.2黑白電視機(jī)原理框圖

超外差：本機(jī)振蕩器產(chǎn)生一個比圖像載頻高38M的振蕩信號，與接收的全射頻電視信號進(jìn)行混頻外差后得到中頻電視信號，通過中放電路，使加到檢波器的信號適合于殘留邊帶方式的特點(diǎn)，并抑制鄰頻道的干擾。2.2.1單通道超外差式黑白電視機(jī)原理框圖

單通道：圖像和伴音信號通過同一中頻放大大，加在視頻檢波器上，獲得第二伴音中頻信號與圖像信號分開。圖2-5單通道超外差式電視機(jī)原理框圖公共通道伴音通道圖像通道

一、信號通道部分 信號通道由公共通道(天線、阻抗匹配器、高頻調(diào)諧器、中頻放大器和視頻檢波及輸出器)、伴音通道(伴音中放限幅器、鑒頻器、音頻電壓功率放大器和揚(yáng)聲器)和圖像通道(視頻放大器及顯像管)等組成。

（1）天線：接收電視臺發(fā)射天線輻射的空間電磁波，送到高頻頭的輸入回路或阻抗匹配器。（2）輸入電路：對來自天線的信號進(jìn)行頻道選擇(陷波電路)。（3）高頻放大器：對頻道信號進(jìn)行選頻放大，增益為20~25dB，提高信噪比。（4）混頻器：將高頻放大器的輸出和本機(jī)振蕩器的輸出同時送入混頻器，將高頻的全射頻電視信號轉(zhuǎn)換成中頻電視信號。（4）中頻放大器：對圖像信號進(jìn)行60dB的放大，伴音信號進(jìn)行34dB的放大。濾波器濾除鄰近頻道信號的干擾。（5）視頻檢波器：對圖像信號進(jìn)行峰值包絡(luò)檢波，得到視頻圖像信號（0~6M），并且以圖像中頻為載頻與伴音中頻信號混頻后得到第二伴音中頻信號6.5M。（6）檢波輸出：分離圖像信號和伴音信號，取樣電視信號作為復(fù)合同步信號。輸出到視頻放大器后恢復(fù)直流，加在顯像管上。同步圖像伴音（8）鑒頻器：第二伴音信號放大限幅后，解調(diào)出原始信號，送低頻放大后到揚(yáng)聲器。（7）AGC自動增益控制電路：當(dāng)高頻、中頻輸入幅度在一定范圍內(nèi)變化時，保持視頻檢波器輸出信號幅度恒定，以免過載失真。

二、同步掃描部分

一：是給場偏轉(zhuǎn)線圈和行偏轉(zhuǎn)線圈提供產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場用的鋸齒波電流，實現(xiàn)對屏幕的電子掃描；二：是給行、場掃描電路提供行、場同步脈沖，保證電視機(jī)掃描與攝像機(jī)掃描同步。由檢波來的全電視信號送到同步分離電路，利用幅度分離原理分離出復(fù)合同步信號(行同步、場同步、均衡脈沖和槽脈沖)其輸出一路經(jīng)積分電路分離出場同步信號，經(jīng)同步場振蕩器輸出信號的頻率和相位，此信號經(jīng)場激勵級、場輸出級的放大后形成鋸齒波電流流入場偏轉(zhuǎn)線圈。第二路輸出送至自動頻率控制電路(AFC)，它與行振蕩器輸出信號(經(jīng)行激勵、行輸出級放大后反饋回來)的頻率和相位比較并使之同步，經(jīng)放大后形成鋸齒波電流流入行偏轉(zhuǎn)線圈。

三、顯像管饋電與電源部分 整機(jī)所需電源分直流低壓、中壓和高壓三大類。

中壓電源：利用行輸出級集電極在行逆程期間產(chǎn)生的高壓脈沖，經(jīng)行逆程變壓器升壓、整流和濾波后得到。中壓電源通常為400V和100V，它主要供視頻放大器、場輸出級偏置和顯像管的第一、三陽極以及柵—陰極間的偏置電壓。高壓電源：高壓電源通常為12kV以上，它只供給顯像管第二、四陽極。

低壓電源：交流50Hz、220V,變壓器降壓、整流濾波和穩(wěn)壓后得到12V直流電源。根據(jù)電視機(jī)原理方框圖2-5，判斷下列故障可能出現(xiàn)在哪一部分有光柵，無圖像，無伴音公共通道有光柵，有圖像，無伴音伴音通道有光柵，無圖像，有伴音視頻放大器有伴音,熒光屏上只有一條水平亮線場輸出有伴音,熒光屏上只有一條垂直亮線行輸出圖像垂直方向不同步場振蕩圖像水平方向不同步行振蕩圖像水平和垂直方向都不同步同步分離電路

四、幾種射頻干擾源(1)

鄰頻道干擾:相鄰近頻道的圖像高頻信號或伴音高頻信號的差拍干擾。(2)中頻干擾:當(dāng)干擾信號的頻率在圖像中頻的響應(yīng)范圍內(nèi)時，經(jīng)過中放級在畫面上形成干擾。(3)鏡頻干擾：頻率為fN=fL+fPI的干擾信號經(jīng)過混頻器以后，干擾fN與本振fL則同樣可以差出一個38MHz的中頻信號，即fN-fL=(fL+fPI)-fL=fPI=38MHz

故fN對圖像產(chǎn)生了干擾。2.3信號波形及頻譜的變換

電視機(jī)利用接收天線接收全射頻電視信號，經(jīng)過一系列信號處理后，最終在熒光屏和揚(yáng)聲器重現(xiàn)圖像和伴音。以8頻道為例，說明每個電路信號波形和頻譜的變化。A為天線輸入信號（負(fù)極性信號），a’為殘留邊帶特性頻譜和鄰近干擾信號。B為經(jīng)過輸入的信號選擇、高頻放大和選擇，濾除干擾后的電視信號，b’為對應(yīng)頻譜。C為混頻輸出，本振頻率fL=222.25MHz,混頻器輸出包絡(luò)不變，載頻變?yōu)橹蓄l,頻譜結(jié)構(gòu)變化。中頻放大器對圖像中頻的衰減0.5倍，對伴音中頻衰減20倍，伴音信號遠(yuǎn)小于圖像信號。在30M，39.5M頻率處有兩個吸收點(diǎn)，抑制7、9頻道的干擾信號。D經(jīng)過對干擾抑制后，信號波形不變，頻譜得到為中頻圖像、伴音信號。

E檢波器解調(diào)后得到正極性圖像信號，且得到視頻圖像信號和第二伴音中頻載頻（圖像中頻載頻為載波與伴音中頻差拍）。F檢波輸出經(jīng)過濾波器濾除伴音信號后送視頻放大器反相、放大，送顯像管重現(xiàn)圖像。負(fù)極性圖像信號。G為6.5MHz伴音信號從集電極取出，抑制0~6M圖像信號，送第二伴音放大限幅器。H為對伴音調(diào)頻信號解調(diào)放大后，輸出到揚(yáng)聲器輸出。2.4通道頻率特性對圖像質(zhì)量的影響為了正確重現(xiàn)圖像，要求信號通道對圖像信號的各頻率分量具有恒定的幅頻特性和相頻特性。高頻系統(tǒng)、視頻檢波器、檢波輸出級波形不會失真。影響信號通道頻率特性的是視頻放大器和中頻放大器的頻率特性和本機(jī)振蕩頻率的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。圖2-8視放頻率特性對圖像質(zhì)量的影響2.4.1視放頻率特性的影響視頻放大器對0~6MHz的圖像信號進(jìn)行反相，放大。正常的視頻放大器，在4~5MHz頻率范圍內(nèi)增益有一定的提升，提高圖像的清晰度。

2.4.2中放電路頻率特性的影響

中頻放大器對差拍后的中頻圖像、伴音信號進(jìn)行放大，整機(jī)的增益主要由此提供。圖像中頻38MHz處，其增益為最大中放增益的50%，在31.5MHz處伴音增益為最大中放增益的0.5%，區(qū)別圖像和伴音信號。為抑制鄰近頻道的干擾信號，中放幅頻特性上30MHz和39.5MHz的固定頻率處設(shè)置吸收點(diǎn)。中放幅頻特性在fPI附近，檢波后影響低頻分量的幅度，遠(yuǎn)離fPI部分，影響高頻信號。A圖為混頻器輸出的中頻全電視信號的頻譜。B圖為中放幅頻特性良好的狀況，特性斜坡部分的中點(diǎn)對準(zhǔn)38MHz，相對幅度為50%，相對值5%處為31.5MHz，檢波器輸出的頻譜A1（f）。

圖中虛線特性，高頻雖然有些削弱，但是緩起緩落，相頻特性的線性度好，可避免拖尾重影現(xiàn)象

C圖為中放通頻帶較窄，相應(yīng)的圖像信號通頻帶也窄，圖像輪廓不清晰，對伴音中頻放大量小，伴音音量??；D圖為中放幅頻特性右移，視頻圖像信號的通頻帶變窄，圖像信號的低頻分量加強(qiáng)，高頻丟失部分，圖像黑白邊緣模糊，伴音音量小E為中放幅頻特性左