電視接收技術(shù)09333

1、第五章電視接收技術(shù)§5.1 電視接收技術(shù)概論5.1.1 電視的接收方式與信號分離一、電視的接收方式電視信號的接收，主要分為地面廣播電視接收、電纜電視技術(shù)接收、衛(wèi)星直播電視接收三種方式。普通電視機能直接接收地面廣播電視和電纜電視，附加一定設(shè)備就可接收衛(wèi)星直播電視。電視接收機的任務(wù)就是將接收到的電視信號轉(zhuǎn)變成黑白或者彩色圖象。它對電視信號可采用模擬或者數(shù)字處理方式。目前電視機正處在從模擬信號處理向數(shù)字信號處理過渡的階段，電視信號的接收正朝著數(shù)字處理和多種視聽信息綜合接收的方向發(fā)展。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)之飛躍，引起了電視接收技術(shù)的變革。其主要表現(xiàn)是：1.利用數(shù)字集成電路，對電視信號進行數(shù)字化處理，

2、以便壓縮頻帶，獲得高質(zhì)量的圖象。2.利用超聲波、紅外線和微處理技術(shù)實現(xiàn)遙控。完成選臺、音量調(diào)節(jié)、對比度、亮度、色飽和度、靜噪控制、電源開關(guān)、復(fù)位控制等遙控動作。3.利用微處理技術(shù)進行自動搜索，自動記憶，預(yù)編節(jié)目程序。利用頻率合成技術(shù)和存貯技術(shù)，在屏幕上顯示時間、頻道數(shù)和作電視游戲等。二、電視信號的分離電視臺播送的高頻電視信號的時域波形和頻譜圖分別如圖4.73和圖4.75所示。微弱和高頻電視信號必須先經(jīng)過高頻放大、變頻、中頻放大和視頻檢波后，才能變成具有一定電壓幅度的彩色全電視信號；然后根據(jù)亮度信號、色度信號、同步信號和色同步信號在時域和頻域中的特點，利用它們在頻率、相位、時間、幅度等方面的差異

3、進行分離，如圖5.11所示。例如：視頻檢波后，圖象信號（06MHz）和伴音信號（6.5MHz）可進行頻率分離；亮度信號（06MHz）和色度信號（4.43±1.3MHz）可進行頻率分離；亮度信號和復(fù)合同步信號，可以進行幅度分離；色度信號（行正程）和色同步信號（行逆程）可進行時間分離；和色度信號在頻率和相位上不一致，可進行頻率、相位雙重分離等等。分離后的各種信號分別完成自己的功能，最后在顯象管上顯示出彩色（或黑白）圖象。電視機的電路組成就是根據(jù)上述電視信號的分離法則進行設(shè)計的。黑白電視接收機的組成圖1.52示出分立元件黑白電視接收的方框圖。主要由信號通道（包括高頻頭，中放，視放和伴音通道

4、），掃描電路（包括同步分離，場、行掃描電路）和電源三部分組成。信號通道的任務(wù)是將天線接收到的高頻電視信號變換成視頻亮度信號和音頻伴音信號。亮度信號激勵顯象管產(chǎn)生黑白圖象，伴音信號推動揚聲器產(chǎn)生電視伴音。掃描電路的任務(wù)是為顯象管提供場、行掃描電流和各種電壓，使顯像管產(chǎn)生與電視臺攝象管同步掃描的光柵。電源部分的任務(wù)是將交流市電轉(zhuǎn)變成電視機所需要的各種直流電壓。一、信號通道電視天線周圍存在著各種各樣的電磁波，由天線和輸入電路選出欲接收頻道的電視信號，再經(jīng)過高頻放大器有選擇性的放大，與本振輸出的頻率較高的正弦波混頻得到中頻信號。圖5.13示出混頻級輸入和輸出信號頻譜變換圖。在變頻前，圖象載頻低于本頻道

5、的伴音載頻；變頻后，圖象中頻高于伴音中頻。這是由于本振頻率高于圖象載頻和伴音載頻的緣故。但是，圖象中頻和伴音中頻之差不變，例如，保持6.5MHz。圖象和伴音兩中頻信號經(jīng)公用通道放大進入視頻檢波級。檢波器有兩個作用：一是從中頻信號中檢出其包括-視頻全電視信號；二是利用檢波器的非線性作用，完成圖象中頻和伴音中頻的差拍作用，產(chǎn)生出6.5MHz調(diào)頻的第二伴音中頻信號。檢波級的輸入和輸出信號頻譜變換如圖5.13所示。檢波器的輸出信號不僅饋給視放級，而且饋給同步分離電路、自動增益控制（AGC）電路及伴音中放電路，因此采用射隨器進行預(yù)放大，以加強其負(fù)載能力。預(yù)放級也有兩個作用：一個將全電視信號和第二伴音中頻

6、信號分離。二是將全電視信號進行電流放大，分別饋級視放級，同步分離級和AGC電路；將第二伴音中頻信號進行電壓放大饋級伴音通道。因此，從天線至預(yù)視放稱為黑白電視機圖象信號和伴音信號和公共通道。全電視信號的一部分經(jīng)視放級放大去激勵顯象管產(chǎn)生黑白圖象。另一部分送到同步分離級，分離同步信號，用以控制接收機的掃描電路，產(chǎn)生與發(fā)送端同步的掃描運動。第三部分送到AGC電路，對高頻頭和圖象中放的增益進行自動控制，從而保證接收機的穩(wěn)定接收。第二伴音中頻信號經(jīng)伴音中頻放大電路的放大和限幅，由鑒頻器解調(diào)出伴音信號，再經(jīng)低頻放大，推動揚聲器產(chǎn)生電視伴音。鑒頻器輸入和輸出信號和頻譜變換如圖5.13所示。圖5.14示出視頻

7、檢波前后的圖象信號。檢波前為圖象載頻信號，混頻級前后的載頻分別為圖象載頻與圖象中頻；檢波后為圖象視頻信號。該圖還示出伴音鑒頻前后的伴音信號波形。鑒頻前為調(diào)頻信號，從天線至混頻的載頻為伴音載頻，混頻至檢波為伴音第一中頻，檢波至鑒頻為伴音第二中頻。鑒頻后為伴音的音頻信號。二、超外差內(nèi)載波式接收的優(yōu)點上述信號接收具有兩個特點；1.超外差方式；2.伴音內(nèi)載波方式。超外差方式與直接放大方式相比，具有下列優(yōu)點；增益高、工作穩(wěn)定。其原因是混頻前后頻率不同，相當(dāng)于隔離，故多級放大不易自激。轉(zhuǎn)換頻道和調(diào)諧方便。容易形成殘留邊帶接收所需的幅頻特性，選擇性好。超外差又分為單通道和雙通道兩種方式，如圖5.15所示。其

8、差別在于圖象信號和伴音信號的分離點不同，前者在視頻檢波之后才分離，后者在混頻之后就分離。在單通道方式中，圖象中頻和伴音第一中頻公用一個通道進行放大，同時加入視頻檢波器，檢波器除檢出視頻圖象信號外，還使圖象中頻和伴音中頻差拍產(chǎn)生第二伴音中頻信號（例如6.5MHz）。因此，單通道方式亦稱為伴音內(nèi)載波方式。它與雙通道方式相比，其優(yōu)點是當(dāng)高頻頭的本振頻率發(fā)生偏移后，第二伴音中頻始終保持不變，從而避免了鑒頻失真。而雙通道則不然，本振頻率的偏移引起伴音中頻30.5MHz的偏移，使以30.5MHz為中心頻率的鑒頻器工作在嚴(yán)重的不對稱狀態(tài)，引起伴音的音頻信號波形嚴(yán)重失真。理論分析證明：為了不使圖象中頻信號對伴

9、音第二伴音中頻信號引起嚴(yán)重的寄生調(diào)幅，必須要求圖象中頻信號的幅度U1 m始終要大于或等于伴音第一中頻信號的幅度U2 m的二倍，即U1 m2U2 m。在負(fù)極性調(diào)制中，對應(yīng)于白色電平圖象中頻信號的載波幅度最小。電視中的調(diào)制度通常規(guī)定為90，即白色電平時，圖象的載波幅度為最大幅度（同步頭的幅度）的10。所以要求進入檢波器的伴音第一中頻信號的幅度應(yīng)當(dāng)小于或者等于最大幅度5，這就是中頻特性線中，伴音中頻（30.5MHz）要衰減至5（26dB）的原因。三、同步分離和掃描電路視頻圖象信號經(jīng)過自動雜波抑制ANC電路，消除其中的干擾脈沖。送到同步分離，分離出復(fù)合同步信號，它分成兩路：一路復(fù)合同步信號經(jīng)積分電路分

10、離出場同步信號。場同步信號使場振蕩產(chǎn)生的鋸齒波信號與發(fā)送端同步，場鋸齒波信號經(jīng)場推動和場輸出級的放大，在場偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生場掃描電流，場掃描電流使顯象管電子束作與發(fā)送端同步的垂直掃描運動。另一路復(fù)合同步信號本應(yīng)通過微分電路分離出行同步信號來控制行掃描電路，使其產(chǎn)生與發(fā)端同步的行掃描電流，但是，為了提高行掃描電路的抗干擾性，現(xiàn)代電視接收機都采用自動頻率相位控制（AFPC）電路。由于AFPC電路自身的特點，可以直接將復(fù)合同步信號加入其鑒相器，并讓行振蕩的頻率與其比較。如果兩者的頻率和相位存在差別，則輸出與誤差成比例的電壓，并經(jīng)過低通濾波器來控制行振蕩器的頻率，使其與發(fā)端同頻同相，由于AFPC電路中低

11、通濾波器的作用，行同步的抗干擾性大大加強。與發(fā)端同步行振蕩信號經(jīng)行推動和行輸出級放大，在行偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生行偏轉(zhuǎn)電流，行偏轉(zhuǎn)電流使顯象管電子束產(chǎn)生與發(fā)送端同步的水平掃描運動。另外，還將行掃描逆程脈沖進行升壓、整流得到顯象管需要的高壓（1028kV）、中壓以及視放電路需要的電壓。若采用鍵控AGC電路，還需要行掃描電路提供行掃描逆程脈沖。彩色電視接收機的組成圖5.16為PAL制彩色電視接收機的方框圖，它與黑白機有許多相同的地方，其主要不同點是了解碼器和彩色顯象管的附屬電路，另外彩色顯象管取代了黑白顯象管。高頻頭、中頻通道、預(yù)視放、伴音部分、掃描部分基本相同，其不同之處是伴音檢波和圖象檢波要分開。解碼

12、器是彩色電視機所特有的，它相當(dāng)于黑白電視機視放部分的擴大。它的主要任務(wù)是將彩色全電視信號進行解碼，還原成R、G、B三個基色信號。它主要由亮度通道、色度通道、副載波恢復(fù)電路、解碼矩陣四大部分組成。亮度通道的任務(wù)是產(chǎn)生不帶色度信號的亮度信號，并要求它與色差信號在時間上保持一致，且具有適當(dāng)?shù)姆?。它主要包括自動清晰度（ARC）電路和副載波吸收電路，亮度放大電路，延時均衡電路等。色度通道主要由帶通放大、梳狀濾波器和U、V同步檢波電路組成，它的任務(wù)是產(chǎn)生U、V兩個色差信號。副載波恢復(fù)電路由色同步選通放大，鑒相器，副載波晶體振蕩器，PAL識別電路，電子開關(guān)，90°移相器等電路組成。它的任務(wù)是為U

13、同步檢波器提供與電視臺同頻同相的基準(zhǔn)副載波，為V同步檢波器提供±90°副載波。解碼矩陣的任務(wù)是將Y、U、V還原成R、G、G三基色信號，經(jīng)視放末級放大后，送到彩色顯旬管，產(chǎn)生彩色圖象。解碼器還包括自動色度控制（ACC）和自動消色（ACK）電路等附設(shè)電路。彩色顯象管的附屬電路包括會聚（自會聚管不需要），幾何畸變校正，白平衡調(diào)整及色純調(diào)整，消磁等電路。集成電路電視接收機的組成從60年代中期在電視機采用小規(guī)模集成電路，到近期采用中、大規(guī)模集成電路，電視機的集成電路化發(fā)展非常迅速。采用小規(guī)模集成電路的電視機稱為第一代集成電路電視機，而采用中、大規(guī)模集成電路的電視機稱為第二代集成電路電

14、視機。我國自行設(shè)計或者制造的電視機集成電路有5G300系列，7CD系列和X系列等。國外的電視機集成電路品種繁多，常見的主要有HA系列（日立），KC系列和PC系列（NEC），TA系列（東芝），AN系列（松下）等。目前世界各國在電視機集成電路上各有特點。美國、日本趨向于把單元分得少一些，每個單元的功能較多，因此電路集成度高。而西德、法國、荷蘭、英國等西歐國家則趨向于把單元電路分得多一些，每一個單元電路功能少，生產(chǎn)中成品率高，成本低。重點是產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。有些電路單元，除了在電視機中使用外，還可以用在其他電子設(shè)備中，擴大了應(yīng)用范圍。圖5.17是昆侖牌B341型集成黑白電視機，它由六塊集

15、成電路組裝而成。除了高頻諧調(diào)器、行輸出、視放輸出管和電源調(diào)整管外，其余有源器件，都由集成電路組成。它們的機芯可以通用于14時、16時黑白顯象管，電、光、聲性能均能滿足一般使用要求，國內(nèi)還有許多電視機與它相似。另外，還有三至五塊集成電路組成的黑白電視機，這里就不一一列舉例了。圖5.18為日本東芝公司生產(chǎn)的C1421Z彩色電視機的方框圖。圖象中頻系統(tǒng)由聲表面波濾波器F1026Y和單塊圖象中頻集成電路TA7607AP組成。它能完成圖象中頻放大、視頻同步檢波、AGC檢波、中放AGC和延遲高放AGC電路AFT電路、預(yù)視放及自動噪聲抑制（ANC）等功能，是一塊完整的圖象中頻系統(tǒng)集成電路。它的延遲AGC電壓是負(fù)控的，以配合雙柵MOS管高頻調(diào)諧器的AGC電路工作。若要配合NPN晶體管高頻調(diào)諧器的AGC電路，可選用TA7611P，它的延遲AGC電壓是正控的，其他功能與TA7607AP相同。伴音系統(tǒng)采用TA7176AP集成電路，它包括伴音中放限幅、伴音鑒頻及前置低放等功能，但是音頻功率放大輸出級則采用分立元件電路。掃描系統(tǒng)采用TA7609P集成電路，