答:彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)不同的地方主要是彩色電視機(jī)比黑白電視機(jī)多了一個(gè)彩色解碼電路和顯像管有很大的區(qū)別,其余部分基本相同。都由:高頻調(diào)諧器、中頻電路、視頻電路、伴音電路、掃描電路、電源電路等電路組成,下面對(duì)各部分的主要工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
1)高頻調(diào)諧器(高頻頭)
高頻調(diào)諧器又叫頻道選擇器,俗稱高頻頭。從結(jié)構(gòu)上來分高頻頭有兩種,一種是機(jī)械調(diào)諧高頻頭,它是通過改變電感進(jìn)行頻道選擇的(開關(guān)式、轉(zhuǎn)盤式);另一種是電調(diào)諧高頻頭,它是通過直流電壓改變回路中的電容(變?nèi)?a target="_blank">二極管)進(jìn)行頻道選擇的。機(jī)械調(diào)諧高頻頭操作簡(jiǎn)單,工作穩(wěn)定,但體積大,現(xiàn)已很少使用。電調(diào)諧高頻頭的優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng),在波段范圍內(nèi)頻率連續(xù)可調(diào),但頻率位置不固定,在更換臺(tái)時(shí)需臨時(shí)調(diào)整。為避免這一麻煩,必須附加多路頻道預(yù)選器,電子調(diào)諧器的本振頻率易受溫度變化的影響,必須用AFC電路校正。目前在彩電種使用的高頻頭多為電調(diào)諧高頻頭,并且基本上都是用微電腦來控制。
電調(diào)諧高頻頭一般由輸入回路、高頻放大器、本機(jī)振蕩器和混頻器等幾部分組成,同時(shí)進(jìn)行高放自動(dòng)增益控制(AGC)和自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)控制。混頻器的作用是將圖像高頻信號(hào)(fp)和伴音高頻信號(hào)(fs)變換成各自固定的圖像中頻(fpI 38MHz)和第一伴音中頻(fsI 31.5MHz)信號(hào),然后送到中頻放大器進(jìn)一步放大,而代表圖像和伴音信息的高頻電視信號(hào)調(diào)幅波的振幅和瞬時(shí)頻率的變化規(guī)律不變。
電視接收機(jī)收到的射頻電視信號(hào)進(jìn)入高頻調(diào)諧器,首先要經(jīng)過輸入電路中的LC調(diào)諧回路進(jìn)行選頻,去掉無用信號(hào),把有用信號(hào)選出來,再經(jīng)高頻放大,并與本振電路送來的高頻正弦波信號(hào)一起送到混頻器中進(jìn)行混頻。混頻電路的作用是讓兩個(gè)高頻信號(hào)進(jìn)行差拍,來產(chǎn)生差拍信號(hào),然后把差拍信號(hào)通過LC電路選出來,即得到一個(gè)成為中頻的電視信號(hào),其頻率比原來接收輸入的高頻信號(hào)的頻率低非常多,但信號(hào)中所攜帶的信息一點(diǎn)沒改變。改變本振電路的振蕩頻率(改變LC回路中變?nèi)荻O管的反向電壓)就可以改變接收信號(hào)的頻率,即選臺(tái)。
同時(shí)為了使電視機(jī)在接收強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)時(shí)都能有一個(gè)比較穩(wěn)定的信號(hào)輸出和不跑臺(tái),高頻調(diào)諧器中的放大器要受自動(dòng)增益控制(AGC)電壓的控制,調(diào)諧頻率要受自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)控制。
a)AFT電路
AFT電路一般稱為自動(dòng)頻率微調(diào)電路,它與一般的鎖相環(huán)電路的工作原理基本相似,只不過鎖相環(huán)電路的誤差控制信號(hào)是取自鑒相電路,而自動(dòng)頻率微調(diào)電路的誤差控制信號(hào)是取自中頻放大器的鑒頻電路。電調(diào)諧高頻頭中的本振是一個(gè)壓控振蕩器,改變控制電壓就可以改變調(diào)諧頻率,把中頻放大器的鑒頻電路輸出的誤差電壓同時(shí)也加到壓控振蕩器控制電壓的輸入端,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率微調(diào),使彩色電視接收機(jī)接收彩色電視信號(hào)性能更穩(wěn)定,不會(huì)隨著環(huán)境變化漂移。
2)中頻電路
中頻電路的主要作用是對(duì)中頻電視信號(hào)進(jìn)行放大,另一個(gè)是對(duì)中頻電視信號(hào)進(jìn)行視頻信號(hào)解調(diào)和差拍出6.5MHz的第二伴音中頻調(diào)頻信號(hào)。中頻電視信號(hào)是一個(gè)頻率固定的高頻信號(hào),我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定圖像中頻為38MHz,伴音中頻為31.5MHz,中頻只是相對(duì)于輸入高頻信號(hào)而言。高頻頭輸出的中頻信號(hào)幅度非常小,并且還有很多雜波,需要把雜波濾除后再進(jìn)一步進(jìn)行放大。
中頻信號(hào)雜波濾除一般用聲表面波濾波器,其原理是把電信號(hào)通過換能器變成聲波,聲波在一種類似音叉結(jié)構(gòu)的介質(zhì)中傳播會(huì)產(chǎn)生共振,產(chǎn)生共振信號(hào)的幅度會(huì)迭加,非共振信號(hào)的幅度會(huì)相減,產(chǎn)生共振的聲波最后又用換能器把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào),實(shí)際上,換能器就是我們很熟識(shí)的壓電陶瓷片。聲表面波濾波器是在一塊硅片上做成很多個(gè)類似音叉結(jié)構(gòu)的聲波濾波器,其性能可以互相迭加,保證聲表面波濾波器有非常高的選擇性和6 MHz帶寬。經(jīng)中頻放大后的輸出信號(hào)達(dá)1伏以上,然后進(jìn)行視頻檢波。
視頻檢波及輸出電路的作用是:從中頻放大器輸出的圖像中頻調(diào)幅信號(hào)中取出視頻調(diào)制信號(hào),即視頻全電視信號(hào),送往圖像通道;使圖像中頻(38MHz)和伴音中頻(31.5MHz)經(jīng)過檢波后產(chǎn)生差拍,產(chǎn)生6.5MHz的第二伴音中頻調(diào)頻信號(hào),并送往伴音通道;第三個(gè)作用是輸出反映視頻圖像信號(hào)強(qiáng)度的直流信號(hào)電壓(AGC),用來對(duì)中放和高放的增益進(jìn)行自動(dòng)控制。
視頻檢波的原理很簡(jiǎn)單,用一個(gè)高頻整流二極管就可以實(shí)現(xiàn),但現(xiàn)在已很少使用,而選用同步檢波器,同步檢波器的工作原理就是用兩個(gè)相位相同的信號(hào)相乘,與開關(guān)電源中的同步整流原理基本相同,同步檢波器的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)失真比較小。經(jīng)同步檢波后得到的信號(hào)是視頻信號(hào)和第二伴音信號(hào),還是屬于復(fù)合信號(hào),其中有多個(gè)信號(hào)分量,如同步信號(hào)、彩色信號(hào)等。同樣中放增益也需要AGC控制,以保證輸出信號(hào)幅度基本穩(wěn)定。
3)視頻電路
視頻電路的作用一個(gè)是對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大,另一個(gè)是對(duì)多個(gè)信號(hào)分量進(jìn)行分離,視頻信號(hào)是圖像信號(hào)、同步信號(hào)、彩色信號(hào)、第二伴音信號(hào)等的統(tǒng)稱。視頻信號(hào)經(jīng)前置放大器放大,使信號(hào)輸出幅度基本達(dá)到1伏左右標(biāo)準(zhǔn)電平后,視頻信號(hào)被分別送到相應(yīng)的分離電路進(jìn)行信號(hào)分離。
視頻處理電路主要包括:亮度信號(hào)處理電路、色度信號(hào)處理電路、及解碼基色矩陣電路等組成。視頻信號(hào)一般都是指彩色全電視信號(hào)(FBAS),是由黑白全電視信號(hào)與色度信號(hào)疊加而成的,它與高頻伴音信號(hào)合在一起稱為彩色全電視射頻信號(hào),采用殘留邊帶發(fā)送。彩色全電視信號(hào)是由帶寬為6MHz的亮度信號(hào)和帶寬為2.6MHz的色度信號(hào)以頻譜交錯(cuò)方式疊加,并加入復(fù)合同步信號(hào)、復(fù)合消隱信號(hào)、以及色同步信號(hào)組成。
亮度信號(hào)處理電路也可稱為亮度通道,從視頻信號(hào)中經(jīng)6.5MHz陷波器去除第二伴音中頻信號(hào),和4.43MHz陷波器去除彩色副載波信號(hào),剩下來的就是帶有復(fù)合同步信號(hào)的亮度信號(hào)(Y信號(hào)),如果是黑白電視機(jī),亮度信號(hào)經(jīng)末級(jí)視頻放大電路放大后,即可送到黑白顯像管陰極進(jìn)行黑白電視圖像顯示;對(duì)于彩色電視機(jī),亮度通道的作用是將亮度信號(hào)Y從彩色全電視信號(hào)中分離出來,經(jīng)過放大和處理后,使其達(dá)到解碼基色矩陣所需的幅度,與色度通道解出的色差信號(hào)R-Y、B-Y一起送給解碼矩陣電路,以求出基色信號(hào)R、G、B,分別激勵(lì)彩色顯像管的相應(yīng)陰極而實(shí)現(xiàn)彩色的重現(xiàn);同時(shí)完成彩色副載波抑制、自動(dòng)清晰度控制、高頻信號(hào)補(bǔ)償(勾邊)、直流電平恢復(fù)、亮度及對(duì)比度調(diào)節(jié)、自動(dòng)亮度限制(ABL)、亮度延時(shí)和同步分離等。
色度信號(hào)是通過對(duì)4.43MHz的副載波進(jìn)行正交調(diào)制(調(diào)幅)來傳送的,其帶寬為1.3MHz,以頻譜交錯(cuò)方式插入到亮度信號(hào)頻帶高頻端,在亮度信號(hào)處理電路中若不加抑制,則色度信號(hào)也被亮度通道放大,造成色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的網(wǎng)紋干擾。彩色副載波抑制電路就是在亮度通道中設(shè)置一個(gè)4.43MHz的彩色負(fù)載波吸收電路,以減少這種網(wǎng)紋干擾。
彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)是兼容的,因此彩色電視機(jī)也要接收黑白電視信號(hào),另外彩色電視機(jī)接收彩色圖像信號(hào)的靈敏度比接收黑白電視信號(hào)的靈敏度低很多,而且接收彩色圖像信號(hào)的清晰度也比接收黑白電視信號(hào)的清晰度低很多。原因是亮、色分離電路會(huì)對(duì)亮度信號(hào)損傷,信號(hào)的幅度和高頻分量都會(huì)降低很多,彩色副載波抑制電路中的4.43MHz陷波器在抑制彩色副載波的同時(shí),也把黑白電視信號(hào)中4.43MHz附近的高頻分量吸收掉了,因此引起圖像清晰度下降。自動(dòng)清晰控制電路的作用就是,在接收正常彩色信號(hào)時(shí),副載波抑制電路工作,而接收黑白電視節(jié)目或信號(hào)太弱時(shí),自動(dòng)使副載波抑制電路不工作,使黑白圖像的清晰度恢復(fù)到正常水平。
高頻信號(hào)補(bǔ)償也叫輪廓校正電路。一般都是用微分電路把亮度信號(hào)中變化速率最大的一小部分信號(hào)提取出來,經(jīng)過放大和相位補(bǔ)償后,又與原亮度信號(hào)混合迭加,使圖像在過渡的邊緣處出現(xiàn)黑的更黑和白的更白的分界線,好像在圖像的邊緣上勾了一條邊。這樣圖像的輪廓線更突出,從而提高了視感清晰度。
直流電平恢復(fù)電路的作用是對(duì)亮度信號(hào)中的直流信號(hào)進(jìn)行恢復(fù),因?yàn)橹绷餍盘?hào)在傳輸過程中被丟失了,或者說直流信號(hào)無法在信道中進(jìn)行傳輸。對(duì)直流信號(hào)恢復(fù)很簡(jiǎn)單,只需對(duì)亮度信號(hào)嵌位在信號(hào)峰值70%的電平處即可,亮度信號(hào)峰值的70%處相當(dāng)于圖像信號(hào)的零電平。
對(duì)比度調(diào)節(jié)電路的作用是改變亮度通道的增益來改變圖像亮暗的對(duì)比層次。
ABL電路的作用是為避免因某種原因引起的顯像管束電流過大而出現(xiàn)散焦或損壞顯像管,當(dāng)顯像管束電流大到一定值時(shí),ABL電路就開始產(chǎn)生作用,以控制束電流不超過額定值。
亮度延時(shí)線的作用是把亮度信號(hào)延時(shí)0.6微妙左右。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論,信號(hào)通過傳輸系統(tǒng)的延時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的的帶寬成反比,所以,通道帶寬越窄,信號(hào)的時(shí)延就越長(zhǎng)。亮度信號(hào)帶寬為6MHz,而色度信號(hào)帶寬為2.6MHz,由于亮度通道帶寬較色度通道寬,色差信號(hào)達(dá)到解碼基色矩陣的時(shí)間比亮度信號(hào)長(zhǎng),亮度和色度信號(hào)在時(shí)間上的不重合會(huì)造成圖像彩色鑲邊現(xiàn)象。因此,在亮度通道中需加一個(gè)亮度延時(shí)線,使亮、色信號(hào)能同步到達(dá)解碼基色矩陣。
視頻信號(hào)中的同步信號(hào)的幅度相對(duì)于圖像信號(hào)的幅度高30%左右,所以通過幅度比較很容易就可以把同步信號(hào)分離出來。同步分離電路一般都是利用一個(gè)電容通過一個(gè)晶體管的PN結(jié)(或二極管)進(jìn)行充電和放電的時(shí)間常數(shù)不一樣,會(huì)在電容上產(chǎn)生積累電荷,并對(duì)輸入信號(hào)起阻礙作用,只有輸入信號(hào)幅度高于電容器上積累電荷產(chǎn)生的電壓時(shí),信號(hào)才能通過,即起到電平比較作用,的原理來對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行分離。經(jīng)同步分離電路分離得到的是復(fù)合同步信號(hào),即行場(chǎng)同步信號(hào)。
場(chǎng)同步信號(hào)需要同行同步信號(hào)中進(jìn)行分離,PAL制行掃描定義為625行,實(shí)際上有25行是沒有圖像內(nèi)容的,被稱為行消隱信號(hào),因此可以在25行中的前幾行加入一些脈沖群作為場(chǎng)同步信號(hào)。這些脈沖群經(jīng)過積分就可以得到一個(gè)觸發(fā)脈沖,用來觸發(fā)場(chǎng)振蕩同步。
4)伴音電路
全電視信號(hào)經(jīng)過6.5MHz帶通濾波器選出第二伴音中頻信號(hào),再送入限幅放大器進(jìn)行放大、限幅,放大后的信號(hào)被送入鑒頻器進(jìn)行調(diào)頻解調(diào),得到音頻信號(hào)再經(jīng)低頻放大器放大,最后輸出功率給揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器即可發(fā)出聲音。
早期的鑒頻電路是利用LC調(diào)諧回路的鐘型諧振曲線進(jìn)行斜率檢波,來對(duì)調(diào)頻信號(hào)解調(diào),兩個(gè)LC調(diào)諧回路組合起來就得到一條S曲線。這種方法已經(jīng)很少使用,目前大部分鑒頻電路都是采用鎖相環(huán)信號(hào)與輸入信號(hào)相乘的方法,即,相敏整流的方法。道理也很簡(jiǎn)單,因?yàn)橄辔坏奈⒎志褪穷l率。
5)PAL解碼器
彩色電視機(jī)比黑白電視機(jī)在電路中主要多一個(gè)PAL解碼器,另外彩色電視機(jī)一般都采用遙控器進(jìn)行操作,因此都用微電腦進(jìn)行各種功能控制,因此彩色電視機(jī)要比黑白電視機(jī)具有更好的性能,在電路上也復(fù)雜了很多,并且功能也越來越多,這里只介紹一些比較關(guān)鍵的技術(shù)原理,其他技術(shù)后面再陸續(xù)介紹。在彩色電視機(jī)原理框圖中,除了增加了一個(gè)PAL解碼器以外,由于彩色電視機(jī)一般都選用電調(diào)諧高頻頭,因此彩色電視機(jī)中一般都一個(gè)自動(dòng)頻率控制(AFC)電路,也稱為自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)電路。
PAL解碼器由亮度通道和色度通道組成。PAL解碼器的輸入信號(hào)來自前置視頻放大電路,視頻電視信號(hào)中的彩色信號(hào)分量經(jīng)4.43MHz濾波器取出,再由梳狀濾波器進(jìn)一步分離出兩個(gè)正交色度信號(hào)分量u、v,然后進(jìn)行同步檢波,得到色差信號(hào)(B-Y)和(R-Y)。
同步檢波需要的開關(guān)控制信號(hào)就是彩色副載波(4.43MHz),它由副載波鎖相振蕩器及PAL開關(guān)產(chǎn)生的,副載波鎖相振蕩器的輸出信號(hào)由色度信號(hào)中的色同步信號(hào)牽引同步。
為了使色度信號(hào)輸出幅度穩(wěn)定,圖中還有一個(gè)自動(dòng)色飽和度控制(ACC)電路。為了避免彩色電視機(jī)接收黑白電視信號(hào)時(shí),副載波鎖相振蕩器對(duì)圖像信號(hào)產(chǎn)生干擾,和提高清晰度,圖中還有一個(gè)自動(dòng)消色控制(ACK)電路,在接收黑白電視信號(hào)時(shí),或彩色信號(hào)很微弱或解調(diào)副載波不正常時(shí),能自動(dòng)關(guān)閉色度通道。
色度通道主要完成自動(dòng)增益控制色度放大、色飽和調(diào)節(jié)、副載波恢復(fù)、色度信號(hào)解調(diào)、自動(dòng)消色等工作。色度信號(hào)解調(diào)電路是從彩色全電視信號(hào)中解調(diào)出R-Y和B-Y兩個(gè)色差信號(hào),與亮度信號(hào)Y一起經(jīng)解碼矩陣電路處理后得到三基色信號(hào)R、G、B。
自動(dòng)色度控制電路(ACC)的作用是對(duì)色度信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),以穩(wěn)定其幅度而不至于出現(xiàn)圖像彩色忽濃忽淡現(xiàn)象。從而保持色度信號(hào)和亮度信號(hào)的振幅比不受色度信號(hào)幅度波動(dòng)的影響,避免色飽和失真。
梳狀濾波器是解碼器的核心部分,主要功用是利用電視信號(hào)的行間的相關(guān)性,從色度信號(hào)中分離出紅、藍(lán)兩個(gè)色度分量u和v。由于u和v在相位上相差90度,如果對(duì)u或v信號(hào)延時(shí)二分一周期(或四分一周期),然后再把輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相加相減,就可以得到兩組新的信號(hào),即完全分離的u和v。由于用延時(shí)線對(duì)u、v信號(hào)分離輸出的幅頻特性是梳狀的,故又稱作梳狀濾波器。實(shí)際應(yīng)用中一般都是利用一行延時(shí)線來代替二分一周期延時(shí)線,因此PAL解碼器中的延時(shí)線有兩個(gè)作用,一個(gè)用來作為梳狀濾波器,另一個(gè)作為一行延時(shí)。早期的一行延時(shí)線是用超聲波玻璃延時(shí)線,現(xiàn)在基本上已改用集成電路。
在亮度通道中,為抑制色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾,用4.43MHz的陷波器吸收掉色度信號(hào)。自動(dòng)清晰度控制(ARC)電路的作用是在接收黑白電視信號(hào)時(shí),將副載波陷波器去掉,以提高圖像清晰度。為補(bǔ)償窄帶色度信號(hào)延時(shí)產(chǎn)生的“亮色重影”圖中設(shè)置了亮度延時(shí)線。解碼矩陣的作用是將亮度信號(hào)Y和色差信號(hào)(R-Y)、(B-Y)變換成R、G、B三基色信號(hào),最后通過末級(jí)視頻放大,信號(hào)被加到顯像管R、G、B的三個(gè)陰極上控制顯像管的發(fā)光程度,再加上掃描電路的作用,在電視熒光屏上就可以顯示出活動(dòng)的彩色電視圖像。
6)掃描電路
復(fù)合同步信號(hào)直接送入行鎖相環(huán)振蕩電路,得到與同步信號(hào)同步的行掃描振蕩信號(hào),再經(jīng)行掃描功率放大,輸出功率被送給顯像管上的水平掃描偏轉(zhuǎn)線圈,在線圈中即可產(chǎn)生行鋸齒波電流,并在行偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)電子束會(huì)產(chǎn)生洛倫茲力,使電子束進(jìn)行相應(yīng)偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生電子掃描線,與場(chǎng)掃描及亮度信號(hào)、彩色信號(hào)配合即可顯示電視圖像。同時(shí)利用行輸出變壓器還可以得到相應(yīng)的高、中壓電源,提供顯像管高壓陽極、聚焦極、加速級(jí)等所需電壓。行掃描電路輸出的掃描電壓是一個(gè)方波,偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)阻產(chǎn)生的電壓降通過一個(gè)可磁飽和電感來進(jìn)行補(bǔ)償。
場(chǎng)掃描電路輸出給場(chǎng)掃描偏轉(zhuǎn)線圈的掃描電壓是一個(gè)梯形電壓波,鋸齒部分用來抵消偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)阻產(chǎn)生的電壓降。
7)電源電路
將交流220V市電通過整流濾波再進(jìn)行開關(guān)電源進(jìn)行直流/交流轉(zhuǎn)換,再通過開關(guān)電源變壓器的次級(jí)輸出,然后再整流濾波就可以得到電視機(jī)所需要的各種直流電壓。這種開關(guān)電源可以進(jìn)行冷熱地之間隔離,保證人身安全。
- 組圖電視(6007)
相關(guān)推薦
評(píng)論
查看更多