電視機課件第9章

1、第9章彩色電視機基本原理 第9章彩色電視機基本原理 9.1彩色電視機組成原理彩色電視機組成原理 9.2彩色電視機常用自控電路彩色電視機常用自控電路9.3彩色電視機的主要技術(shù)指標彩色電視機的主要技術(shù)指標 9.4紅外線遙控彩色電視機的基本原理紅外線遙控彩色電視機的基本原理 本章小結(jié)本章小結(jié) 思考與習題思考與習題 第9章彩色電視機基本原理 9.1彩色電視機組成原理彩色電視機組成原理圖9-1是一個典型的PALD彩色電視機的組成框圖。彩色電視機的作用也是將電視臺發(fā)送的射頻信號轉(zhuǎn)換并還原成為圖像與聲音。還原過程大體上與黑白電視機類似，但組成框圖有所不同，且更復(fù)雜。下面簡要敘述其基本工作原理。第9章彩色電視

2、機基本原理 圖9-1典型的PALD彩色電視機組成框圖第9章彩色電視機基本原理 高頻調(diào)諧器的主要作用是選擇、放大來自天線的有用射頻信號，并通過本振、混頻器將它變換成中頻信號，通過中頻放大器進一步篩選放大后送至同步檢波器。同步檢波器所需的插入載波是由中頻信號經(jīng)限幅、選頻后，提取出來的等幅信號，其頻率值為38 MHz。經(jīng)同步檢波后輸出的信號包括06 MHz的亮度信號、載頻為4.43 MHz的色度信號及載頻為6.5 MHz的第二伴音中頻信號。伴音信號與前兩種信號在頻域中是分開的，可用6.5 MHz的帶通濾波器取出伴音信號，經(jīng)伴音中放、鑒頻及功放至揚聲器，還原成聲音；也可用6.5 MHz的陷波器將伴音信

3、號去除后成為彩色全電視信號。第9章彩色電視機基本原理 第一路至幅度分離器，取出行、場復(fù)合同步信號至鑒相器，與行輸出級反饋過來的信號進行比較，其誤差信號迫使行掃描振蕩器與發(fā)送端同步，同時將復(fù)合同步信號經(jīng)積分器取出場同步信號去控制場振蕩器，并使場振蕩器與之同步。第二路經(jīng)4.43 MHz的吸收回路，消除色度信號成為亮度信號。但該亮度信號的高頻分量有所損失，會影響清晰度，為此加入勾邊電路使亮度信號的高頻成分得以提升，同時對亮度信號進行放大并延時0.6 s，送至解碼矩陣電路作為Y信號輸入。第9章彩色電視機基本原理 第三路通過4.43 MHz的帶通放大器，去除亮度信號，取出色度信號及色同步信號，然后由色同

4、步分離器將它們分開。色同步分離器的選通門脈沖是延時約4.4 s后的行同步脈沖，此時門脈沖時軸中心位置正好與色同步信號中心位置對準，故門脈沖到來時，可取出色同步而抑制色度信號，反之則取出色度信號。第9章彩色電視機基本原理 分離出的色度信號經(jīng)色度放大器放大后，送至延時解調(diào)器，將色度信號中的FU、FV兩分量分離，然后分別送至紅色差、藍色差同步檢波。同步檢波器所需逐行倒相的正交副載波是由晶振經(jīng)PAL開關(guān)形成的，只要適當調(diào)整同步檢波器的增益(去壓縮)，便可輸出紅色差和藍色差信號，再將它們送至解碼矩陣。亮度、紅色差與藍色差三種信號經(jīng)解碼矩陣電路后，成為負極性紅、綠、藍三基色信號，分別加到彩色顯像管的三個陰

5、極上。第9章彩色電視機基本原理 9.2彩色電視機常用自控電路彩色電視機常用自控電路1. 自動頻率微調(diào)自動頻率微調(diào)(AFC)電路電路AFC電路的作用是使調(diào)諧器中本振頻率fL與外來有用電視信號的圖像載頻fP相差準確的中頻fPI(38 MHz)，即確保fLfP=38 MHz。顯然，fL不穩(wěn)定或圖像信號載頻不穩(wěn)定，都有可能使中頻信號偏離標準值。AFC電路原理框圖如圖9-2所示。當提取的圖像中頻載波頻率fPI38 MHz標準值時，鑒頻器能檢測出其變化，并轉(zhuǎn)換成直流電壓去控制本振，微調(diào)其頻率，起到自動糾偏的作用。不過，該控制系統(tǒng)尚存在剩余頻差，以維持自動調(diào)節(jié)的作用，要求剩余頻差小于0.1 MHz。第9章彩

6、色電視機基本原理 圖9-2AFC電路原理框圖第9章彩色電視機基本原理 2. 自動增益控制自動增益控制(AGC)電路電路彩色電視機中AGC電路的作用與黑白電視機中的一樣，即當天線輸入信號的強弱變化時，能自動地調(diào)整接收機中放或高放的增益，從而使解調(diào)輸出的視頻信號峰峰值變化不大。由于解調(diào)輸出的視頻信號峰峰值或分離出的同步脈沖幅度均含有輸入信號強弱變化的信息，因此可將此信息用檢波器檢測出來，變換成直流誤差信號去控制放大器工作點，使其增益改變。通常先控制中放，只有當輸入信號強到一定程度后，才控制高放，以免影響接收靈敏度，即高放AGC電路是遲延式AGC電路。第9章彩色電視機基本原理 3. 自動色度控制自動

7、色度控制(ACC)電路電路當亮度信號不變時，色度信號幅度的變化將引起色彩飽和度改變，所以需要附加措施，使其幅度自動保持穩(wěn)定。與公共通道(包括高頻調(diào)諧器和圖像中頻通道)中的AGC電路一樣，ACC電路采用一個與色度信號大小成比例的誤差電壓，去控制色度帶通放大器的工作點，自動調(diào)整它的放大量，從而保證輸出的色度信號幅度自動穩(wěn)定在某一電平上。ACC電路實際上就是色度通道中的AGC電路。由于色同步信號幅值與色度信號幅值成正比，因此誤差調(diào)整電壓可以取自色同步信號，同時還可避免誤差電壓與圖像內(nèi)容有關(guān)。第9章彩色電視機基本原理 4. 自動消色自動消色(ACK)電路電路當被接收的信號為黑白電視信號或微弱彩色電視信

8、號時，彩色電視機屏幕圖像信噪比很差或彩色同步不穩(wěn)。為了避免色度通道噪聲干擾，電視機中的ACK電路可自動切斷色度通道，僅使亮度通道工作，另外當PAL開關(guān)倒相次序錯誤時也將自動消色。第9章彩色電視機基本原理 5. 自動亮度限制自動亮度限制(ABL)電路電路ABL電路的作用是保護顯像管，自動限制顯像管掃描電子束流。由于彩色顯像管第二陽極高壓在20 kV以上，R、G、B三電子束的總電流接近1 mA，一旦圖像亮度過大或手動調(diào)節(jié)亮度過強，就會使電子束流過分增大，此時第二陽極電流也同樣增大，高壓整流輸出電流也會過大。這樣不僅會造成行輸出管過載，也易損壞高壓整流管。通?？捎靡浑娮鑼Ω邏鹤儔浩髌骄娏魅?，當亮

9、度過大時，流過此電阻的電流所形成的電壓降也過大，可用來控制亮度通道某視放的工作點。因視放與顯像管陰極直接耦合，從而最終使顯像管陰極電位升高，迫使顯像管電子束流減小，亮度減弱。第9章彩色電視機基本原理 6. 自動消磁自動消磁(ADC)電路電路從彩色顯像管發(fā)出的R、G、B三束電子流，必須打在它們相應(yīng)的熒光點或條上，不能偏離，否則將引起屏幕彩色不純(又稱色純度不好)，而任何不需要的附加磁場都會使電子束發(fā)生不必要的偏轉(zhuǎn)，從而影響色純度。因此，一般常在彩色顯像管內(nèi)部或外部用高導(dǎo)磁材料進行磁屏蔽。但當電子束流為零時仍有剩磁存在，并形成附加磁場，另外還有地球磁場及各種雜散磁場也有影響。如用一個由強變?nèi)醯慕蛔?/p>

10、磁場，則可使被磁化的鋼質(zhì)部件剩磁逐漸減小到零。第9章彩色電視機基本原理 ADC電路是利用正溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt與消磁線圈L串接后并聯(lián)到220 V交流源上的，如圖9-3(a)所示。剛開機時，Rt處在室溫下，阻值很小，有一較大的交流電流iL流過消磁線圈。iL同時流過Rt產(chǎn)生焦耳熱造成溫度上升，Rt阻值便逐漸增大，于是流過消磁線圈L的交流電流振幅便逐漸減小直至零，如圖9-3(b)所示。這種由強至零的交變磁場可使附近鋼質(zhì)部件的磁性從飽和狀態(tài)逐漸減小到剩磁為零。每開一次機，ADC電路便自動消磁一次，整個過程僅需34 s即可完成。通常消磁線圈安裝在顯像管外部的磁屏蔽罩上。第9章彩色電視機基本原理 圖9-

11、3自動消磁電路及消磁電流(a) 自動消磁電路；(b) 消磁電流第9章彩色電視機基本原理 9.3彩色電視機的主要技術(shù)指標彩色電視機的主要技術(shù)指標1. 靈敏度靈敏度1) 圖像極限靈敏度彩色電視機的靈敏度指接收微弱信號的能力。靈敏度高的接收機只要天線上能收到一點微弱信號，就能收到電視臺發(fā)來的節(jié)目。當接收機處于最大放大狀態(tài)時，在顯像管上獲得標準圖像輸出所需的輸入信號電平稱為電視機的圖像極限靈敏度，約為100 V。第9章彩色電視機基本原理 2) 圖像有限噪聲靈敏度圖像有限噪聲靈敏度即實際靈敏度，是指在標準圖像輸出電壓峰峰值與噪聲電壓有效值之比等于30 dB(即S/N30 dB)時，在顯像管上獲得標準圖像

12、輸出所需的輸入信號電平，約為200 V。3) 伴音靈敏度伴音靈敏度是指在伴音通道的信號噪聲比為20 dB，同時在揚聲器獲得標準伴音輸出時的輸入信號電平，通常要求小于圖像有限噪聲靈敏度標稱數(shù)值的1/3，即約為60 V左右。第9章彩色電視機基本原理 2. 選擇性選擇性電視機的選擇性是指當電視機的圖像輸出保持為一定值時，在頻道外干擾頻率上的輸入信號電平ui與在對應(yīng)各頻道圖像載頻上的輸入信號電平ui的比值。以分貝表示選擇性S1，即(dB) lg201iiuuS第9章彩色電視機基本原理 電視機的選擇性是其選擇信號及抑制干擾的能力的一個指標，是由接收機的各個諧振回路的總諧振特性決定的。為使放大后的信號波形

13、不失真，要求接收機對通頻帶內(nèi)的信號頻譜分量有同樣的放大量，而在通頻帶以外的干擾不予放大。一般要求電視機的選擇性在偏離圖像載頻時符合如下衰減量：在1.5 MHz處不小于30 dB；在+8 MHz處不小于40 dB；在3 MHz1.5 MHz和+8 MHz外不小于20 dB。第9章彩色電視機基本原理 3. 亮度鑒別等級和圖像解像力亮度鑒別等級和圖像解像力電視機亮度鑒別等級(灰度級)和圖像解像力均與電視機接收通道的保真度有關(guān)，也就是說與接收通道的頻率特性、相位特性和非線性失真有關(guān)。一般要求電視機的亮度鑒別等級不小于七級。圖像解像力以水平與垂直方向所分辨的線數(shù)表示，通常在測試卡的楔形線束旁標出。在屏幕

14、中央部分，水平解像力不低于300線(對黑白電視機要求不小于350線)，垂直解像力不低于350線(對黑白電視機要求不小于450線)。第9章彩色電視機基本原理 4. 電視機的同步范圍電視機的同步范圍電視機的同步范圍是指同步信號能夠控制掃描電路的頻率范圍，要求行同步保持范圍(圖像保持同步的范圍)在400 Hz之間, 行同步引入范圍(從斷開至接入信號時，圖像引入同步范圍)在200 Hz之間, 幀同步范圍為42 Hz，保持同步的電源電壓變化范圍不超過10%。第9章彩色電視機基本原理 5. 自動增益控制特性自動增益控制特性自動增益控制特性是表明接收機輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系特性。一般要求電視機的自動增

15、益控制作用能滿足當輸入電平變化范圍為40(乙級機)60 dB(甲級機)時，相應(yīng)輸出電平變化在1.5 dB之間。彩色電視機的技術(shù)指標還有圖像幾何失真、掃描非線性失真、圖像幅度及陽極高壓的穩(wěn)定性、伴音不失真功率、色度信號解調(diào)誤差、矩陣變換誤差、直流分量恢復(fù)能力、自動色飽和度控制能力、彩色同步穩(wěn)定性以及色純與會聚等主要技術(shù)指標。第9章彩色電視機基本原理 9.4紅外線遙控彩色電視機的基本原理紅外線遙控彩色電視機的基本原理彩色電視機遠距離控制的裝置一般稱為遙控系統(tǒng)(或簡稱為遙控器)。紅外線遙控是指由紅外發(fā)射器發(fā)射出紅外線信號，通過紅外光敏二極管的接收轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過一系列放大、變換等，實現(xiàn)多種功能的

16、控制。紅外線遙控具有許多優(yōu)點：由于采用紅外線發(fā)光二極管，遙控發(fā)射器易于小型化，且造價低廉；紅外線調(diào)制簡單，依靠編碼調(diào)制易于實現(xiàn)多路控制；采用二次調(diào)制，功率消耗少；不會在鄰居之間產(chǎn)生信號串擾而引起誤碼動作；控制功能反應(yīng)速度快，工作穩(wěn)定可靠；紅外線輻射對人體無害。第9章彩色電視機基本原理 隨著大規(guī)模集成電路和微電腦技術(shù)的迅速發(fā)展，彩色電視機的微電腦紅外線遙控系統(tǒng)(簡稱紅外線遙控系統(tǒng))不僅給彩色電視機的操作使用帶來了更大的變革，而且使遙控內(nèi)容也向多功能方向發(fā)展。紅外線遙控彩色電視機的基本組成如圖9-4所示，它與普通彩色電視機相比，只是采用遙控系統(tǒng)取代了電視頻道預(yù)選器和調(diào)諧裝置。第9章彩色電視機基本原

17、理 圖9-4紅外遙控彩色電視機的基本組成第9章彩色電視機基本原理 遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)射器、遙控接收器和控制中心三大部分組成。其中控制中心是遙控系統(tǒng)的主體，它通常由微電腦(或稱中心微處理器CPU)、存儲器、字符發(fā)生器和接口電路等幾塊集成電路組成。除遙控發(fā)射器之外，其余部分都裝置在彩色電視機內(nèi)部。由于采用了微電腦技術(shù)，使各種遙控功能信號的處理都變?yōu)槎M制數(shù)碼的處理，不論是變換頻道，調(diào)節(jié)音量、亮度、對比度和色飽和度, 都只不過是數(shù)碼的具體數(shù)值不同而已。第9章彩色電視機基本原理 控制中心的工作方式有本機面板鍵盤控制和遙控兩種。1. 本機面板鍵盤控制本機面板鍵盤控制本機面板鍵盤控制由面板上的各種功能鍵

18、來操作，當按下面板上的功能鍵時，產(chǎn)生的控制信號由導(dǎo)線送到控制中心。由于這些信號是二進制編碼的指令信號，因此控制中心的微電腦在預(yù)定程序的指揮下，首先要對指令碼信號進行解碼，并輸出相應(yīng)的脈沖信號，然后數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路把數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，再去控制其他電路(如選擇頻道，調(diào)節(jié)音量、亮度、對比度和色飽和度等)。第9章彩色電視機基本原理 2. 遙控遙控遙控是利用遙控發(fā)射器發(fā)出的控制信號進行無線控制。遙控發(fā)射器中有一個編碼器，它將鍵盤中各種不同功能遙控鍵的數(shù)碼信號編為不同的二進制指令碼，并對高頻進行調(diào)制、放大，再加到紅外發(fā)光二極管上。這樣就可將電信號變?yōu)橐贿B串的紅外線脈沖信號，經(jīng)過接收器接收放大、解調(diào)、整形后，得到原指令碼信號送至控制中心，再經(jīng)微電腦解碼及數(shù)/模變換后，輸出的模擬信號去控制彩色電視機相應(yīng)部分的電路。在遙控系統(tǒng)中，還設(shè)有輔助電源。當打開電視機電源開關(guān)，主電源不工作時，輔助電源已開始工作，它給微電腦供電，并隨時準備接受控制。第9章彩色電視機基本原理 本章小結(jié)本章小結(jié)1. 彩色電視機一般由高頻調(diào)諧器、圖像通道、伴音通道、色度通道、顯像管及其外圍電路、掃描電路與開關(guān)電源等部分組成。2. 彩色電視機的主要技術(shù)指標為靈敏度、選