《彩色電視機原理與維修》配套教案：項目十解調(diào)解碼電路

項目十解調(diào)解碼電路教學目標1、了解PAL制彩色解調(diào)解碼電路的組成、色度信號的處理電路、色度電路故障的主要表現(xiàn)及色度解碼電路的原理圖。2、掌握亮度通道的作用和工作原理、色度信號預處理電路的工作原理及色度信號解調(diào)電路的工作原理。3、熟悉本機色副載波恢復電路的工作原理、基色矩陣電路的組成、各基色解碼矩陣電路的工作原理、實現(xiàn)彩色電視制式轉(zhuǎn)換需要解決的問題及彩色電視制式的識別和轉(zhuǎn)換原理。二、課時分配本章共6節(jié)，安排9課時。三、教學重點通過本項目的學習，讓學生學習PAL制彩色解調(diào)解碼電路的組成、亮度通道的作用和工作原理、集成色度解碼電路、各基色解碼矩陣電路的工作原理及彩色電視制式的識別和轉(zhuǎn)換原理。教學難點PAL制彩色解調(diào)解碼電路的組成亮度通道的作用和工作原理色度信號預處理電路、色度信號解調(diào)電路和本機色副載波恢復電路這3大部分組成電路的工作原理實現(xiàn)彩色電視制式轉(zhuǎn)換需要解決的問題及彩色電視制式的識別和轉(zhuǎn)換原理教學內(nèi)容任務一解調(diào)解碼電路概述PAL制彩色解調(diào)解碼電路的作用是將彩色全電視信號還原成三基色信號，激勵顯像管的陰極呈現(xiàn)彩色圖像。PAL制彩色解調(diào)解碼電路主要由亮度通道、色度通道、基色矩陣和末級視放輸出電路4部分組成。PAL制彩色電視機色度、亮度信號處理電路的功能是向顯像電路提供紅、綠、藍三基色信號或3個色差信號和1個亮度信號。從圖上可以理解色、亮度信號處理的總方案是：把圖像視頻信號分離成亮度信號和色度信號，然后由兩路分別解調(diào)，亮度信號形成黑白圖像，色度信號形成彩色圖像，彩色顯像管還原彩色圖像。如圖所示，色度信號處理電路的上半部分是色度信號解調(diào)電路，下半部分是基準副載波產(chǎn)生電路，也就是使解調(diào)電路正常工作的保證系統(tǒng)。圖像全電視信號在通過443MHz帶通濾波器后色度信號被分離出來，進入受自動色度增益控制(ACC電路)的帶通放大器。其后又分為兩路：一路去副載波產(chǎn)生電路的色同步選通電路；另一路去受自動消色(色信號通斷可控)控制的色度放大電路，而后進入梳狀濾波器分離出載有兩個色差信號的正交信號V和U。梳狀濾波器的信號流程是，色度信號一路直接去加減法電路，另一路經(jīng)一行超聲波延遲線去加減法電路。直通色信號和延遲色信號在加法電路中分離出V信號(含RY信號)、在減法電路中分離出U信號(含RY信號)，進入加減法電路的直通信號和延遲信號幅度要相等，否則會造成彩色爬行現(xiàn)象。分別放大V、U信號后，V信號去V同步檢波器，在V副載波圖為色度信號處理電路參與下檢出RY(紅亮)色差信號；U信號進入U同步檢波器，在U副載波參與下檢出RY(藍亮)色差信號，至此還原了發(fā)射端傳送的兩個色差信號，在色差矩陣電路中由這兩個信號可以解出GY(綠亮)色差信號。這3個色差信號將被送往顯像矩陣電路(加入亮度信號)產(chǎn)生三基色信號或者產(chǎn)生三色差信號，并與亮度信號在矩陣中產(chǎn)主三基色信號后送給顯像電路。上述解調(diào)程式需要有ACK(自動消色)控制電壓、ACC(自動色度增益)控制電壓及同步檢波需要的00相位的U副載波和90°移相的V副載波。它們都來自于色同步基準副載波產(chǎn)生電路。對這個電路產(chǎn)生的副載波的要求是：其頻率4.43MHz和相位要與發(fā)射端完全一致，否則將不能還原彩色圖像或使彩色質(zhì)量變差。這個電路的具體結(jié)構(gòu)是，由石英晶體壓控振蕩器產(chǎn)生4.43MHz的載波，但這個載波的頻率和相位還沒與原電視信號相連接，難以同頻同相。發(fā)射的電視信號中沒有連續(xù)的副載波，只是在行同步信號后肩上有10個周波的4.43MHz副載波的色同步脈沖，接收機用這個色同步脈沖控制晶體振蕩器產(chǎn)生的4.43MHz載波與發(fā)射端同頻同相。其過程中色度放大器輸出的色差及色同步信號送入色同步選通電路，該電路在外來的色同步選通脈沖的控制下，取出色同步信號送到鑒頻器，同時晶振產(chǎn)生的副載波也送到鑒頻器，鑒頻器產(chǎn)生7.8kHz的半行頻方波，經(jīng)平滑濾波后，產(chǎn)生一個直流電壓(APC、電壓)控制晶振電路，使輸出載波與色同步信號同頻、同相。輸出分為兩路：一路作U副載波去U同步檢波器；另一路去PAL開關，逐行倒相后，經(jīng)90°移相成為V副載波去V同步檢波器?？刂芇AL開關的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在內(nèi)部送來的7.8kHz識別信號和回掃變壓器送來的行觸發(fā)脈沖控制下工作，缺少行觸發(fā)脈沖將產(chǎn)生無彩色的故障現(xiàn)象。7.8kHz半行頻方波檢波后，反應色度信號電平也作為ACK電路控制電壓，檢出的色同步信號作為ACC色度增益控制電壓。色度電路故障產(chǎn)生的主要現(xiàn)象包括以下幾方面：（1）只有黑白圖像而無彩色。(2)彩色滾動，即彩色不同步。(3)彩色爬行。(4)彩色失真、偏色或易色、色淡不艷。亮度信號處理電路：圖像視頻信號通過4.43MHz的陷波器去掉色度信號成分，取出亮度信號，經(jīng)放大、延時由亮度信號輸出電路供給色矩陣電路或顯像矩陣電路，形成三基色信號。亮度信號也可獨立形成黑白圖像。亮度信號增益即對比度調(diào)節(jié)、亮度信號箝位電平（即背景)亮度調(diào)節(jié)，由電位器或微計算機電路控制，施以直流電壓調(diào)節(jié)。此外，亮度電路還要受行、場消隱脈沖控制以隱去回掃線。否則，會出現(xiàn)滿屏回掃線現(xiàn)象，同時受自動亮度(ABL)控制電壓控制(ABL電路出故障時可能出現(xiàn)亮度失控、不可調(diào)暗的故障現(xiàn)象)。任務二匯佳電視機電路主板解調(diào)解碼色度解碼電路原理框圖如圖所示。匯佳彩色電視機電路主板中微處理器CPU(LC863528C)與小信號處理芯片(LA761810)之間的引腳連接及相關說明如圖所示。圖為（a）色度解碼電路原理框圖微處理器CPU(LC8633XX)的第腳用于字符輸出控制，使屏幕在設置狀態(tài)時顯示紅、綠、藍色字符，受行掃描信號控制。任務三亮度通道活動一色副載波陷波器及亮度延時線為從彩色全電視信號中取出亮度信號，在亮度通道的輸入端應設置色副載波陷波器，首先把以色副載波為中心頻率的色度和色同步信號濾掉，從而取出亮度信號。由于亮度信號通過亮度通道所需的時間比色度信號通過色度通道所需的時間少，為了確保它們能同時到達顯像管，故應當在亮度通道中設置亮度延時線，以防止亮度信號提前到達顯像管，產(chǎn)生彩色鑲邊現(xiàn)象。目前，多數(shù)彩色電視機中色副載波陷波器和亮度延時線尚未集成化，以分立元件放置在集成亮度通道輸入端；有某些亮度通道電路把亮度延時線放置在亮度通道的中、后級。圖為（b）色度解碼電路原理框圖圖為PALD解碼器的組成方框圖經(jīng)色副載波陷波器取出的亮度信號首先送至亮度延時線作適當延時(約0.6μs)，然后送入集成亮度放大與輪廓校正電路作進一步放大、加工處理?；顒佣炼确糯箅娐泛蛯Ρ榷瓤刂齐娐芳闪炼确糯箅娐范嘤?～3級視放組成。為了提高圖像清晰度，在電路中經(jīng)常輔設頻率補償電路。這些頻率補償電路，通常由集成電路引出腳外接的輪廓校正電路(又稱勾邊電路)、高頻提升網(wǎng)絡或者2～3MHz信號提升網(wǎng)絡組成。通常，輪廓校正電路是利用二次微分法(即設置兩級微分電路)來提高圖像的水平清晰度。此外，在亮度放大電路中還設置直流對比度控制電路。對比度控制電路多為平衡式雙差分電路，用手動電位器或通過遙控電路調(diào)節(jié)差分電路的直流電平可以調(diào)節(jié)雙差分放大電路的增益，從而調(diào)節(jié)圖像對比度。大多數(shù)對比度控制與色度電路的副色飽和度控制采用一個同軸電位器實行同軸聯(lián)動，這樣可保證調(diào)整對比度時也調(diào)整色飽和度，使色飽和度保持穩(wěn)定不變。亮度信號首先需要經(jīng)過亮度放大電路放大、頻率補償和增益控制等處理，然后還須送至黑電平鉗位電路和亮度控制電路作進一步加工處理?；顒尤炼确糯箅娐泛蛯Ρ榷瓤刂齐娐芳闪炼确糯箅娐范嘤?～3級視放組成。為了提高圖像清晰度，在電路中經(jīng)常輔設頻率補償電路。這些頻率補償電路，通常由集成電路引出腳外接的輪廓校正電路(又稱勾邊電路)、高頻提升網(wǎng)絡或者2～3MHz信號提升網(wǎng)絡組成。通常，輪廓校正電路是利用二次微分法(即設置兩級微分電路)來提高圖像的水平清晰度。此外，在亮度放大電路中還設置直流對比度控制電路。對比度控制電路多為平衡式雙差分電路，用手動電位器或通過遙控電路調(diào)節(jié)差分電路的直流電平可以調(diào)節(jié)雙差分放大電路的增益，從而調(diào)節(jié)圖像對比度。大多數(shù)對比度控制與色度電路的副色飽和度控制采用一個同軸電位器實行同軸聯(lián)動，這樣可保證調(diào)整對比度時也調(diào)整色飽和度，使色飽和度保持穩(wěn)定不變。亮度信號首先需要經(jīng)過亮度放大電路放大、頻率補償和增益控制等處理，然后還須送至黑電平鉗位電路和亮度控制電路作進一步加工處理?；顒铀牧炼饶┘壟c消隱電路亮度末級多是射極跟隨器電路，它除放大亮度信號外，還經(jīng)常輸入行、場消隱脈沖將消隱電平疊加到亮度信號電平上，以消除電子束掃描逆程(回掃)對圖像的干擾。亮度信號經(jīng)過上述各種放大、加工處理后，送至基色矩陣電路。任務四集成色度解碼電路色度解碼電路的主要功能是從彩色全電視信號中選取出色度信號F并進行放大，然后將色度信號分離為兩個色度分量FU，F(xiàn)V，再解調(diào)出兩個色差信號UR-Y，UB-Y，并恢復出UG-Y色差信號。集成色度解碼電路的基本組成如圖所示。它包括3大部分電路：第一部分是色度信號預處理電路，在色度解調(diào)之前對色度信號進行放大、加工處理。這部分主要包括色副載波(4.43MHz)帶通濾波器、受ACC控制的色度放大器、色度與色同步信號分離電路、色飽和度和消色控制電路。此外，還有ACC檢波與放大、ACK檢波與放大電路等。第二部分是色度信號解調(diào)電路，對色度信號進行兩次解調(diào)，先把色度信號F分離為FU，F(xiàn)V色度分量，然后再解調(diào)出UR-Y，UB-Y色差信號。這部分主要包括延時分離電路(又稱梳狀濾波器)、(RY)同步檢波器和(BY)同步檢波器等，在集成色度解調(diào)電路中，通常還包括(GY)矩陣電路。第三部分是本機色副載波恢復電路，它的作用是為(RY)和(BY)同步檢波器提供頻率和相位正確的色副載波，從而對FU，F(xiàn)V色度分量進行解調(diào)。這部分主要包括恢復本機色副載鎖相環(huán)路、消色和識別檢波電路與倒相電路等。圖為集成色度解碼電路的組成方框圖目前，色度解碼電路的核心部分基本已經(jīng)集成化，因此集成色度解碼電路僅須外接少量分立元器件。下面分別介紹組成集成色度解碼電路的3大部分電路的工作原理?；顒右簧刃盘栴A處理電路色度信號預處理電路的作用是對色度信號進行選通、放大等處理。色度信號預處理電路的組成如圖所示，其中包括色副載波帶通濾波器、色度放大電路、色同步與色度信號分離電路等。1.色副載波帶通濾波器色副載波(4.43MHz)帶通濾波器的主要功能是從彩色全電視信號中選取色度信號F，并將其送至具有ACC控制的色度放大電路。通常，它可使用調(diào)諧于4.43MHz的LC并聯(lián)諧振回路、三端陶瓷帶通濾波器或其他帶通濾波器。由于集成色度通道本身無頻率選擇性能，因此色副載波帶通濾波器的頻率特性基本上決定了集成色度通道的頻率特性。因此，要求色副載波帶通濾波器的帶寬不少于(4.43±1)MHz，即整個通頻帶的寬度不少于2MHz。目前，大多數(shù)彩色電視機圖像中放電路采用窄帶中頻特性，如圖(a)所示。色度中頻信號(fIC)正好處于該特性曲線的斜邊50％處，為了補償這種窄帶中頻特性使色度信號高頻端的失真，要求帶通濾波器的帶通特性如圖(b)所示，在高頻端有適當?shù)奶嵘瑥亩@得如圖(c)所示平坦的總帶通特性曲線。圖為窄帶中頻特性色副載波帶通濾波器的帶通特性2.具有自動色飽和度控制(ACC)的色度放大電路具有自動色飽和度控制(ACC)的集成色度放大電路多為2～3級直接耦合的差分或雙差分放大器。其中，前級為受ACC電路控制的色度放大器。ACC電路的主要功能是自動控制色度通道的增益，使其輸出的色度信號的電平保持基本穩(wěn)定，從而使彩色圖像的色飽和度基本穩(wěn)定。該電路的基本組成如圖所示，其工作原理與圖像中放AGC電路相似。圖為ACC電路方框圖由色副載波帶通濾波器選取出來的色度信號(含色同步信號)送至受ACC控制的色度放大電路進行放大后，再送入色同步與色度分離電路，它將色度信號和色同步信號分離開。其中，色度信號送至延時分離電路；色同步信號送至ACC檢波器進行峰值檢波，產(chǎn)生反映色度信號幅度大小的直流電壓(ACC電壓)，再經(jīng)過ACC放大器放大后，以該ACC電壓去控制色度放大電路的增益，以保證色度通道輸出的色度信號幅度基本穩(wěn)定。ACC檢波器可采用二極管或三極管檢波器，在集成電路中也可采用差分電路進行ACC檢波。不管采用何種檢波電路，其輸出端必須設置ACC檢波時間常數(shù)網(wǎng)絡，可以使用簡單的RC濾波器，或使用濾波電容。這里應該指出，除對色同步信號檢波獲取ACC電壓外，也可對色副載波鎖相環(huán)路APC鑒相器輸出的半行頻(7.8kHz)脈沖或?qū)AL識別與消色檢波電路輸出的半行頻信號檢波獲取ACC電壓。3.色同步與色度信號分離電路色同步與色度信號分離電路的主要功能是把色度信號(含色同步信號)中的色度信號與色同步信號分離開來。色度信號(不含色同步信號)送至色飽和度與消色控制電路；色同步信號送至色副載波恢復電路，以實現(xiàn)本機恢復的色副載波信號與色同步信號的同步。由于色度信號出現(xiàn)于行掃描正程期間，而色同步信號出現(xiàn)于行消隱后肩期間，所以采用時間分離法將兩者分離開。其分離原理如圖所示。在色同步消隱與色同步選通電路中，設置兩個門電路A與B。由于行同步和色同步信號的周期相等，但有時差，可把行同步信號適當延時，使它與色同步信號同時出現(xiàn)。將這個延時后的行同步信號作為兩個門電路的開關信號，當色同步信號來到時，門A關而門B開，門B就選出色同步信號；當色同步信號過去時，門B關而門A開，色度信號通過門A。這樣就可選出色度信號而把色同步信號消隱掉。圖為色度信號和色同步信號的分離如圖所示的行同步與色同步兩信號的時間關系可以看出，只要將行同步信號延時4.4μs就正好對準色同步信號。通常，把延時約4.4μs的行同步信號稱為色同步選通脈沖，其延時時間用τd表示為τd=4.72+2.252+(5.6-4.7)≈4.4μs圖為行同步與色同步信號的時間關系活動二色度信號解調(diào)電路色度信號解調(diào)電路的作用是把色度信號F分離為FU，F(xiàn)V色度分量，然后對FU，F(xiàn)V色度分量進行解調(diào)，從而產(chǎn)生UR-Y，UB-Y，和UG-Y三色差信號。色度信號解調(diào)電路的組成如圖104所示，主要包括延時分離電路、(RY)同步檢波器、(BY)同步檢波器和(GY)矩陣電路等。1.延時分離電路延時分離電路(又稱梳狀濾波器)的主要功能是將色度信號F分解為兩個色度分量FU，F(xiàn)V，并把相鄰兩行的色度信號進行平均，以消除相位誤差引起的色調(diào)失真。延時分離電路的基本組成如圖109所示，它由63.943μs超聲延時線DL和加法器、減法器等組成。該電路工作原理敘述如下：圖為延時分離電路組成方框圖圖為延時分離電路組成方框圖由于PAL制的FV色度分量是逐行倒相的，因而色度信號F可用數(shù)學式表示為F=FU±FV式中，取正號為NTSC行，取負號為PAL行(倒相行)。因為要求色度信號F通過延時線DL后，其相位反相，所以，延時線DL的延時時間τ必須等于色副載波的半周期(Tsc／2)的整倍數(shù)，即τ=567Tsc2=283.5×(fsc)-1=283.5×(4.43361875)-1μs=63.943μs這樣，相鄰兩行色度信號相加(即直通色度信號與延時色度信號相加)可得±2FV色度分量；而相鄰兩行色度信號相減可得2FU色度分量?？梢姡蛛x出的FV色度分量仍是逐行倒相的。由于相位延時要求十分嚴格，因而通常在直通色度信號通路設置相延時微調(diào)網(wǎng)絡，實際上常利用LC并聯(lián)失諧回路來完成相延時補償任務。此外，為使延時色度信號與直通色度信號幅度相等，在直通色度信號通路上設置電位器來調(diào)節(jié)直通色度信號幅度。2.(BY)同步檢波器和(RY)同步檢波器與集成中頻處理電路中的視頻檢波相似，在集成色度解碼電路中，采用同步檢波電路完成對色度信號FU和FV的檢波。同步檢波器的主要功能是對延時分離電路送來的兩個色度分量FU和FV進行解調(diào)，從而恢復兩個色差信號UB-Y，UR-Y。集成同步檢波器都采用平衡式雙差分電路，利用其模擬乘法器特性來完成平衡調(diào)幅信號檢波功能。由于色度信號有兩個分量，所以色度解調(diào)電路需要設置兩個并列的同步檢波器。其中，(BY)同步檢波器應輸入FU色度分量，還要輸入本機恢復的0°相位色副載波才能對FU色度分量進行檢波，經(jīng)檢波和濾波后輸出U色差信號，去壓縮后便可恢復UBY色差信號；(RY)同步檢波器應輸入FV色度分量，還要輸入本機恢復的±90°相位逐行倒相的色副載波才能對FV色度分量進行檢波，經(jīng)檢波和濾波后輸出V色差信號，再去壓縮后便可恢復UR-Y色差信號。3.(GY)矩陣電路在彩色電視機的集成解碼電路中，恢復UG-Y色差信號是由(R-Y)，(B-Y)同步檢波器輸出的UR-Y，UB-Y色差信號按下式疊加產(chǎn)生的，即UG-Y=-0.51UR-Y-0.19UB-Y由上式可見，所需的UR-Y和UB-Y色差信號的系數(shù)小于1。所以，原則上用最簡單的電阻矩陣(分壓器)電路就可實現(xiàn)恢復UG-Y色差信號。但是，在這種簡單的電阻矩陣電路中，兩色差信號會互相串擾。為了減小這種串擾，在實際中常采用電阻晶體管矩陣電路來恢復UG-Y色差信號，如圖所示。在這種矩陣電路中，由于R1，R2可取得大些(即隔離電阻大些)，R3可取得小些(即分壓小)，所以在R3上輸出的UG-Y色差信號減小了，但可用(GY)放大器來補償。設(GY)放大器的電壓放大倍數(shù)為A，則所需的分壓系數(shù)可減小為R3R1+R3=0.51A，R3R2+R3=0.19A通常選定R3為—個適當?shù)淖柚?，然后由R3計算R1和R2，即R1=(A-0.51)0.51R3，R2=(A-0.19)0.19R3式中，R3應為(GY)放大器輸入端的總電阻，即外接電阻與放大級的輸入電阻Ri的并聯(lián)值。圖為GY色差矩陣電路活動三本機色副載波恢復電路彩色解碼器中色副載波恢復電路的作用是產(chǎn)生頻率、相位正確的色副載波信號，并提供給色度信號解調(diào)電路以實現(xiàn)對色度信號的同步檢波。色副載波恢復電路主要包括恢復本機色副載波鎖相環(huán)路和PAL識別與倒相等電路，如圖104所示。1.恢復本機色副載波鎖相環(huán)路恢復本機色副載波鎖相環(huán)路主要由自動相位控制(APC)鑒相器、低通濾波器和壓控振蕩器(VCO)晶振電路等組成。圖為集成VCO晶振電路組成方框圖圖為集成VCO晶振電路組成方框圖(1)VCO晶振電路。VCO晶振電路是產(chǎn)生色副載波的正弦振蕩器。集成VCO晶振電路大都由運算放大器和可變移相電路兩部分組成，如圖1011所示。但還要通過引出腳外接移相網(wǎng)絡，它包括RC元件和石英晶體，其中晶體等效為諧振電感使用。內(nèi)外電路結(jié)合起來可構(gòu)成正反饋環(huán)路，形成持續(xù)的正弦振蕩器。集成運算放大器沒有相位移動任務。集成可變移相電路在APC直流電壓UAPC控制下發(fā)生相位移，該相位移與外接移相網(wǎng)絡的移相值恰好相反，使得整個環(huán)路的總移相角度為0°或360°，此移相值對應了一定的振蕩頻率。(2)APC鑒相器。APC鑒相器的主要功能是對由VCO晶振電路送來的色副載波和輸入的色同步信號進行鑒相，將它們的相位差轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳恼`差電壓，并經(jīng)低通濾波器濾除高頻信號和雜波變?yōu)橹绷骺刂齐妷篣APC去控制VCO晶振信號的頻率和相位。輸入APC鑒相器的色同步信號通常是由色度信號與色同步分離電路或者色同步選通電路送來的。2.PAL識別與倒相電路PAL識別與倒相電路的主要功能是向(RY)同步檢波器提供與待解調(diào)的FV色度分量相位相同(即逐行±90°倒相)、頻率相同的本機色副載波。它主要由PAL開關電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路及消色和PAL識別檢波電路等組成。在許多集成本機色副載波恢復電路中，將PAL識別檢波電路與消色(ACK)檢波電路結(jié)合在一起輸出PAL識別電壓和ACK電壓，分別控制雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和色度放大電路，如圖所示。(1)PAL開關電路。VCO晶振電路輸出的色副載波不能直接送至(RY)同步檢波器。若它輸出0°相位本機色副載波，則須經(jīng)過90°移相之后再進行逐行倒相，取得在±90°逐行相位跳變的色副載波后，才能送至(RY)同步檢波器。使本機色副載波在±90°逐行跳變的電路就是PAL開關電路。集成PAL開關通常是差分或雙差分電路做成的電子開關電路，它將送至該電路的色副載波進行逐行倒相。逐行倒相任務必須在開關脈沖的控制下進行，此開關脈沖是一種極性按確定順序變化的牛行頻(7.8kHz)矩形波，通常稱它為PAL開關信號。在PAL開關信號的觸發(fā)下，該開關電路輸出逐行倒相色副載波。（2）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的主要功能是向PAL開關電路提供具有識別、定相能力的PAL開關信號。圖為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路簡化圖圖為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路簡化圖如圖所示集成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路簡化圖，在行逆程脈沖作用下，分別由V1，V2集電極輸出占空系數(shù)為0.5的半行頻(即周期為128μs)矩形脈沖信號。由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路接通電源時的初始狀態(tài)具有隨機性，即接通電源時，V1和V2哪一個導通、哪一個截止的初始狀態(tài)是不確定的，所以使上述半行頻矩形脈沖信號的極性也是隨機性的，它不能作為PAL開關信號。(3)消色和PAL識別檢波電路。消色和PAL識別檢波電路實質(zhì)上是一個鑒相電路。在集成消色和PAL識別檢波電路中，它常采用雙差分電路形式的相位檢波器來完成消色與PAL識別檢波。該電路也要輸入兩個信號，一個是移相45°后的色同步信號，其相位逐行擺動為180°／270°；另一個是PAL開關電路送來的270°／90°逐行倒相色副載波信號，如圖所示。下面分別討論3種輸入時消色和PAL識別檢波電路的工作情況。圖為消色與PAL識別檢波電路工作原理當接收黑白電視信號時，由于無色同步信號輸入，只有PAL開關送來的色副載波信號加至消色和PAL識別檢波器(鑒相器)上，所以無信號電壓輸出，輸出端電壓即為檢波器靜態(tài)輸出端電壓Uo。此時，消色放大器工作(見圖)，關閉色飽和度控制電路，使它無色度信號輸出。當接收彩色電視信號且PAL開關相位正確時(即它輸出相位正確的270°／90°基準色副載波)，經(jīng)檢波器檢測后，輸出電平比靜態(tài)電壓Uo低，使消色放大器和識別放大器都停止工作(即不起作用)，從而使色度通道和PAL開關都處于正常工作狀態(tài)。當接收彩色電視信號而PAL開關相位(動作)錯誤時(即它輸出相位錯誤的色副載波)，經(jīng)檢波器檢測后，輸出電平比靜態(tài)電壓Uo高，不僅消色放大器工作，切斷色度通道，而且識別放大器也開始工作，輸出一個很低電平的識別信號去強迫雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路翻轉(zhuǎn)到正確的狀態(tài)，使PAL開關恢復正確相位，從而使它輸出相位正確的270°／90°基準色副載波并送至(R-Y)同步檢波器。經(jīng)檢波器檢測后，輸出電平下降，消色放大器停在消色狀態(tài)，使色度通道重新接通，恢復正常彩色。任務五基色矩陣電路基色矩陣電路由紅基色解碼矩陣、綠基色解碼矩陣和藍基色解碼矩陣電路組成。將UY，UR-Y，UG-Y，UB-Y4種信號輸入基色矩陣電路，就可分離出三基色信號UR，UG，UB，如圖1014所示。圖1014(b)所示是紅基色解碼矩陣的原理圖。在晶體管的基極和射極分別輸入UR-Y和-UY，則晶體管的輸入電壓為Usr=Ub-Ue=UR-Y-(-UY)=UR-UY+UY=URz圖為基色解碼矩陣這個電壓，經(jīng)V放大，在其集電極就輸出紅色基色信號-KUR，K為晶體管的電壓放大倍數(shù)。同理，由綠基色解碼矩陣可獲得綠色基色信號，由藍基色解碼矩陣可獲得藍色基色信號。任務六多制式彩色電視接收機表為現(xiàn)行三大彩色電視制式中彩色電視信號的主要特性活動一實現(xiàn)彩色電視制式轉(zhuǎn)換需要解決的問題為了實現(xiàn)彩色電視制式的自由轉(zhuǎn)換，要求彩色電視機電路必須解決以下幾個問題。1.圖像中放電路頻率特性的變換普通彩色電視機圖像中放電路具有一定的頻率特性曲線，它要求圖像中頻載頻fPI、色度中頻載頻fCI位于-6dB處，而伴音中頻載頻fSI位于-20～-26dB處，否則會引起明顯的聲圖干擾和聲色干擾。但是，不同彩色電視制式的fPI，fCI，fSI值不同，從一種制式轉(zhuǎn)換為另一種制式后，fPI，fCI，fSI的電平高度不應有明顯改變，因而只有通過轉(zhuǎn)換電路才能完成中放曲線的變換。實際上，為了便于信號處理，簡化電路，多制式彩色電視機常選擇固定的圖像中頻載頻值(38MHz或38.9MHz)。因此，當接收PAL／SECAM制彩色電視信號時，色副載波頻率為4.43MHz，伴音與圖像中頻載頻差為5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz，這時圖像中頻特性曲線如圖(a)所示，3種不同伴音中頻載頻設計在曲線平臺上。圖為圖像中放的中頻特性曲線但是，當接收NTSC制彩色電視信號時，色副載波頻率為3.58MHz，伴音與圖像中頻載頻差為4.5MHz。因此，必須改變圖像中放的中頻特性曲線，如圖(b)所示，否則會引起伴音的嚴重干擾。2.第二伴音中放電路和視頻電路的輸入端要進行頻率選擇由視頻同步檢波電路輸出視頻彩色全電視信號和由伴音中頻檢波器輸出第二伴音中頻信號的頻率值，并因彩色電視制式的不同而不同。其中，第二伴音中頻信號可能是4.5MHz，5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz等4種調(diào)頻信號。當接收某種制式廣播時，由于只能接收一種伴音，因而應在第二伴音中放電路輸入端設置這些頻率的陷波器或帶通濾波器，僅僅讓其中一種第二伴音中頻信號進入，而把其他不需要的抑制掉。例如，接收3.58MHzNTSC制信號時，僅讓4.5MHz伴音信號進入，而把5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz伴音信號抑制掉；接收PAL／SECAM／4.43NTSC制信號時，僅讓5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz伴音信號中的一種伴音中頻信號進入，而把其余及4.5MHz伴音信號抑制掉。此外，視頻電路輸入端也要進行頻率選擇，對多余頻率進行抑制。例如，接收3.58MHzNTSC制信號時，應當抑制4.5MHz伴音信號；接收PAL／SECAM／4.43NTSC制信號時，應當抑制5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz伴音信號。3.伴音鑒頻器應適應四種載波頻率的伴音信號的解調(diào)第二伴音中頻信號的載頻可能是4.5MHz，5.5MHz，6.0MHz和6.5MHz，多制式彩色電視機的鑒頻器應能滿足這4種頻率的要求。為此，集成鑒頻電路外接諧振回路應能在控制電壓作用下自動改變諧振頻率，分別對應4.5MHz，5.5MHz，6.0MHz和6.5MHz，從而適應鑒頻電路的頻率要求，以便能正確對4種載頻的伴音信號解調(diào)。4.色副載波振蕩電路產(chǎn)生色副載波的頻率應根據(jù)接收制式作適當轉(zhuǎn)換PAL制和NTSC制的共同特點是：對色差信號的調(diào)制均采用正交平衡調(diào)幅方式，即把兩個色差信號調(diào)制在色副載波的兩個正交分量上。但是，目前PAL制色副載波為4.43MHz，而NTSC制色副載波有4.43MHz和3.58MHz兩種。由于對平衡調(diào)幅的色度信號解調(diào)必須在電視機內(nèi)恢復色副載波才能進行，因此，要求色副載波振蕩電路產(chǎn)生色副載波的頻率應能根據(jù)接收的是PAL制還是NTSC制信號作適當轉(zhuǎn)換。5.色度解碼電路應能根據(jù)接收彩色電視制式作適當轉(zhuǎn)換對于3種彩色電視制式，色度解碼電路中的某些單元電路可以共用。例如，色度信號放大器、ACC和ACK控制電路、色差信號放大器和(GY)色差矩陣等。但亦有不能共用的電路，則必須單獨設置。因此，每種制式有本身相應的色度解碼電路。NTSC制色度解碼電路不須設置PAL識別與倒相電路，也不需要設置色度延時分離電路，但需要設置色調(diào)調(diào)整電路。目前，NTSC制常采用1H延時分離電路分離亮度信號與色度信號。NTSC制色度解碼電路可與PAL制色度解碼電路共用色度與色同步分離電路、色度信號的同步檢波電路和恢復色副載波的鎖相環(huán)路等。PAL制色度解碼電路，可在NTSC制色度電路基礎上加置色度延時分離電路、PAL識別與倒相電路等。SECAM制色度解碼電路是用來處理色度調(diào)頻信號的，所以需要單獨設置色度信號鑒頻器和行頻輪換識別電路等，可與PAL制共用1H延時器件。6.掃描電路的行頻和場頻應能根據(jù)彩色電視制式作相應改變由于彩色電視制式不同，掃描電路的行頻和場頻也不同，因此要根據(jù)實際接收制式的場頻是50Hz還是60Hz來相應改變掃描電路的場頻、行頻、場中心和行相位等?；顒佣噬娨曋剖降淖R別與轉(zhuǎn)換原理1.制式的識別PAL制和SECAM制通常采用的場頻為50Hz，而NTSC制絕大多數(shù)采用的場頻為60Hz。使用50Hz場頻的制式，其行頻采用15625Hz，第二伴音中頻載頻可采用5.5MHz，6.0MHz和6.5MHz等頻率，色副載波頻率采用4.43MHz。而使用60Hz場頻的制式，其行頻采用15750Hz，第二伴音中頻載頻采用4.5MHz，色副載波頻率采用3.58MHz。由此可見，判別場頻是50Hz還是60Hz，對于識別彩色電視制式系統(tǒng)具有重要意義。50Hz場頻信號，其周期為20ms，一個掃描場內(nèi)有312.5個掃描行；而60Hz場頻信號，其周期為16.67ms，一個掃描場內(nèi)有262.5個掃描行。利用這個規(guī)律，用計數(shù)器計算出兩個場同步脈沖之間含有多個行同步脈沖，就可判別出場頻是50Hz還是60Hz。在多制式彩色電視機中，經(jīng)過判別50Hz/60Hz場頻，輸出的相應控制信號除控制場幅、場中心和行相位等使掃描電路處于相應工作狀態(tài)外，還去控制有關制式轉(zhuǎn)換電路，使它們亦處于相應制式工作狀態(tài)。但這里還須指出，因為PAL制和SECAM制都采用50Hz場頻，所以尚須進一步判別PAL制和SECAM制。判別方法有下列兩種。(1)優(yōu)先判別PAL制。先將彩色電視機置于接收PAL制信號的工作狀態(tài)，若屏幕上圖像正常，這說明確屬PAL制信號。若屏幕上圖像不正常，則可能是SECAM制或黑白電視(B/W)信號。請注意，某些SECAM制彩色電視的射頻信號先作用PAL制信號，然后轉(zhuǎn)換成SECAM制信號后再發(fā)射，倘若PAL制有關殘余信號轉(zhuǎn)換時仍混入發(fā)射信號，這時有可能將SECAM制信號誤判別為PAL制信號。但SECAM制調(diào)頻色度信號在PAL制解碼電路內(nèi)解調(diào)，將在屏幕上出現(xiàn)彩條，由此現(xiàn)象可區(qū)別PAL制與SECAM制。(2)優(yōu)先判別SECAM制。先將彩色電視機置于接收SECAM制信號的工作狀態(tài)，若屏幕上圖像正常，這說明接收的是SECAM制信號。若屏幕上圖像不正常，可能是PAL制信號也可能是黑白電視(B/W)信號。請注意，有時PAL制的色同步信號被誤認為SECAM制色識別信號，可能將PAL制信號誤判為SECAM制信號。但PAL制信號在SECAM制解碼電路內(nèi)解調(diào)，在屏幕上將呈現(xiàn)藍色，由此現(xiàn)象亦可區(qū)別PAL制和SECAM制。最后應該指出，目前許多多制式彩色電視機內(nèi)設置了先進PAL/SECAM/NTSC制判別電路，由多制式判別電路進行判別與轉(zhuǎn)換。例如，有些電視機采用檢索掃描法判別色副載波頻率是4.43MHz還是3.58MHz。若判別色副載波頻率為3.58MHz，則彩色電視機會轉(zhuǎn)換到3.58NTSC制色度解碼電路；若判為4.43MHz，則制式判別電路同時對3種制式進行判別。通常，制式判別電路輸出控制電平可使3種制式色度解碼電路之一正常工作。2.圖像中頻電路與第二伴音中頻電路的切換(1)圖像中頻電路的切換。為了接收多種彩色電視制式信號，通常采用下列兩種切換方法，以滿足多制式中頻特性的要求。1）在圖像中頻電路輸入端設置兩個聲表面波中頻濾波器(SAWF)。一個SAWF是處理色副載波為4.43MHz的所有PAL/SECAM制式的中頻信號，各制式的圖像中頻載波頻率fPI均為38.9MHz，色度中頻載波頻率fCI為34.47MHz，fPI和fCI位于中頻特性曲線最高電平50%(-6dB)處。第二伴音中頻載波可能是5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz。因此，伴音中頻載波頻率fSI1，fSI2，fSI3分別為33.4MHz，32.9MHz，32.4MHz，它們位于-20～-26dB處。此時，中頻特性曲線如圖(a)所示。另一個SAWF用于處理3.58NTSC制中頻信號，圖像中頻載波頻率仍采用38.9MHz，色度中頻載波頻率為35.32MHz，它們也處于-6dB處。第二伴音中頻載波頻率為4.5MHz，即伴音中頻載波頻率fSI為34.4MHz，也處于-20～-26dB處。此時，中頻特性曲線如圖(b)所示。實現(xiàn)這兩種中頻特性曲線，除了設置兩個聲表面波中頻濾波器SAWF1和SAWF2外，還要設置受由50Hz/60Hz判別電路輸出(如圖所示晶體管V1116發(fā)射極輸出)和微計算機控制中心輸出的控制電壓共同控制的制式切換電路，接通其中一個SAWF。圖為場頻50Hz/60Hz判別電路2）仍然使用一個聲表面波中頻濾波器SAWF，但為了滿足各種彩色電視制式對中頻特性的要求，在SAWF附近還須設置一些特定頻率的圖像中頻濾波器，它們與電路接通或斷開應受來自50Hz／60Hz判別電路和微計算機控制中心輸出的制式切換控制電壓共同控制。這些中頻濾波器與SAWF相配合就可獲得符合中頻特性要求的中頻特性曲線。通常，采用這種方法時，圖像中頻載波頻率固定為38MHz。最后還須指出，經(jīng)過集成視頻同步檢波器輸出的彩色全電視信號(包含第二伴音中頻信號)通過引出腳送至外接預視放跟隨電路時，在其輸入端要設置第二伴音中頻信號陷波器和彩色全電視信號帶通濾波器，以防止第二伴音中頻信號串入亮度和色度通道。由于第二伴音中頻有4種，經(jīng)常需要設置4個三端陶瓷陷波器，吸收頻率分別為4.5MHz，5.5MHz，6.0MHz和6.5MHz。因為制式不同，彩色全電視信號帶寬也不同，所以不需要吸收所有的第二伴音中頻載頻，應當有選擇地吸收某1～3個頻率。例如，接收3.58NTSC制信號時，必須抑制4.5MHz頻率；接收PAL／SECAM／4.43NTSC制信號時，則應抑制5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz頻率。各個陷波器與電路接通或斷開，由50Hz／60Hz判別電路輸出的切換控制電壓來控制。(2)第二伴音中頻切換電路。第二伴音中頻載波的切換方法有以下兩種：1）混頻轉(zhuǎn)換法。第二伴音中頻載波有4.5MHz，5.5MHz，6.0MHz和6.5MHz4種。通常，在伴音鑒頻器前端設置一個混頻電路，用0.5MHz正弦振蕩信號與5.5MHz，6.0MHz，6.5MHz3種伴音信號進行混頻，通過混頻電路輸出端的選頻網(wǎng)絡，統(tǒng)一選出6.0MHz伴音中頻信號。然后，再通過制式判別電路，把第二伴音中頻確定為4.5MHz(對應3.58NTSC制)或是6.0MHz(對應于除3.58NTSC制以外的制式)。同時還通過制式判別電路，把鑒頻移相網(wǎng)絡根據(jù)制式要求作相應切換。采用這種處理方法，將判別4種伴音中頻化為判別兩種伴音中頻(4.5MHz和6.0MHz)，因此伴音電路比較簡單。2）逐個切換法。這種方法不同于混頻轉(zhuǎn)換法，它在伴音中頻輸入電路中分別設置4.5MHz，5.5MHz，6.0MHz和6.5MHz等4種頻率的濾波電路，而在伴音鑒頻電路中設置相應頻率的調(diào)諧移相網(wǎng)絡，并在上述電路中分別設置電子開關切換電路，通過微計算機控制中心或其他自動識別電路輸出的切換電平去控制電子開關切換電路，使伴音電路工作于某種伴音制式。但是，這種方法要求微計算機控制中心處理功能較強，相關識別電路動作準確迅速。3.解碼電路的切換解碼電路是由亮度通道、色度解碼電路和基色矩陣電路組成。在解碼電路中，一般基色矩陣電路對3種彩色電視制式可以共用。亮度通道電路，除輸入端所設置的濾除色度信號讓亮度信號通過的色副載波陷波器須按不同制式切換外，基本上三制式可以共用。但是，采用彩色電視機傳統(tǒng)的亮度信號與色度信號的分離方法，即在亮度通道中設置色副載波陷波器濾除色度信號而取出亮度信號；而在色度通道中設置色帶通濾波器取出色度信號而濾除亮度信號的分離方法，由于很難做到完全徹底分離亮度信號與色度信號，因而必然會引起“色串亮”和“亮串色”現(xiàn)象，而且會降低圖像清晰度。所以，多制式大屏幕彩色電視機中，NTSC制廣泛采用延時分離電路(即梳狀濾波器)的分離方法，實現(xiàn)亮度信號與色度信號的充分分離。因此，目前NTSC與PAL/SECAM制亮度與色度信號的分離方法不同，須加入切換電路。色度解碼電路，對3種彩色電視制式來說，除色度放大電路、ACC和ACK電路、色差放大電路和(GY)色差矩陣電路可以共用之外，其他一些電路必須單獨設置。由于PAL制和NTSC制對色差信號均采用正交平衡調(diào)幅方式，因而色度解碼電路中的同步解調(diào)電路和本機色副載波恢復電路基本上可以共用，只是它們采用色副載波的頻率不同。通常PAL制采用4.43MHz色副載波，而NTSC制大多數(shù)采用3.58MHz色副載波。多制式彩色電視機集成色副載波壓控晶體振蕩電路，可通過引出腳外接443MHz和358MHz晶體，利用受制式判別電路或微計算機控制中心輸出控制電平控制的集成電子開關切換電路接通4.43MHz或3.58MHz晶體，使壓控晶體振蕩電路工作于相應制式的色副載波頻率。通常PAL制和NTSC制可以使用同塊色度解碼集成電路，當接收NTSC制時，不必設置PAL制色度延時分離電路，此時色度信號可通過切換電路直接送至(BY)和(RY)同步解碼電路；但需要設置色調(diào)調(diào)節(jié)電路，這電路可以通過制式判別電路或微計算機控制中心輸出的控制電平來控制，只在接收NTSC制時才與電路接通，進行適當調(diào)節(jié)色調(diào)。由于SECAM制對色差信號采用調(diào)頻逐行輪換傳送方式，因而需要單獨設置色度信號鑒頻電路和行頻輪換識別電路。因此，通常SECAM制采用單獨色度解碼集成電路。如圖所示是多制式彩色電視機制式控制電路，該彩色電視機可以對PAL(D/K)和NTSC制(AV)的電視信號進行多制式處理，以便在N201(TA8690)彩色解碼前首先進行多制式的識別和切換。由于PAL制的標準場頻是50Hz，NTSC制的標準場頻為60Hz，因而，利用這一差別通過TA8690內(nèi)的識別50Hz/60Hz標準場頻電路就很容易將PAL制和NTSC制區(qū)別開來，即根據(jù)場同步信號之間行同步脈沖的個數(shù)不同來確定。這樣，TA8690在轉(zhuǎn)制時，場頻50Hz／60Hz檢測輸出端腳，會因電視機當前接收信號的制式狀態(tài)不同而產(chǎn)生高／低電平的變化。在微處理器N901制式轉(zhuǎn)換控制輸入端()腳和制式控制輸出端