電視機基本原理講座

電視機基本原理講座第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電影機工作原理電影機是利用視覺暫留原理，把膠片上的連續(xù)的變化不大的圖片依次投射到銀幕上實現(xiàn)活動畫面的。投射速度每秒24幅，每幅投射兩次。電視機基本原理講座電影的技術(shù)問題：同步解決方法：機械定位電影技術(shù)的發(fā)展：黑白----彩色無聲---有聲---立體聲電影的圖像自始至終都是的光學(xué)的，與電無關(guān)，觀眾看到的總是一幅完整的圖像。電影機的重大意義是實現(xiàn)了活動畫面第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電視機工作原理電視機的核心原理是把圖像轉(zhuǎn)換為電信號，而且電信號還可以恢復(fù)成光學(xué)圖像。這個過程相當(dāng)復(fù)雜，也使得電視信號成為至今最復(fù)雜的信號。在圖像的光電轉(zhuǎn)換中，普遍的方法是“掃描”。也就是把整幅圖像自上至下分解為若干行，再把每一行自左至右明暗程度和彩色成分轉(zhuǎn)換為電信號。圖像電信號任何時刻僅是一個點。電視機基本原理講座分解的行數(shù)越多，每行分解的點數(shù)越多，圖像越清楚。但頻率越高，存儲、傳輸越困難。

圖像的掃描（分解）過程第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電視技術(shù)發(fā)展簡史1884年俄裔德國科學(xué)家保爾·尼普可夫一種光電機械掃描圓盤----尼普可夫圓盤。1897年德國布勞恩發(fā)明了能使陰極射線電子束投射到熒光屏上的陰極射線管（CRT），把電流的強弱變化轉(zhuǎn)換成了光的明暗變化，使接收的圖像顯示在熒光屏上。1925年英國人貝爾德用兩個尼普可夫圓盤，首次在相距4英尺遠(yuǎn)的地方傳送了一個十字剪影畫。貝爾德本人則被后來的英國人尊稱為電視之父1923年，美國發(fā)明家斯福羅金制成了第一只電視攝象管——光電攝像管1933年俄國出生的左利金也發(fā)明了光電攝像管，從而結(jié)束了電視的機械掃描方法，開始采用電子掃描進(jìn)行攝像，1953年，美國國家電視制式委員會提出NTSC制。1956年，法國提出SECAM制。1960年，聯(lián)邦德國提出PAL制?，F(xiàn)在電視機向著數(shù)字化和平板化發(fā)展。電視機基本原理講座/cdr//my/ustvseries/blog/507301/第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電視圖象信號的產(chǎn)生：

主要來自攝象機，其它象游戲機、專業(yè)信號發(fā)生器、電腦圖象發(fā)生器等也可以產(chǎn)生圖象電視機基本原理講座光學(xué)系統(tǒng)是攝像機性能的重要組成部分。光電攝像管已很少用，常用的是CCD器件。彩色攝像機是依據(jù)三基色原理對圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換的，這樣就有三個攝像器件對三個基色圖像同步轉(zhuǎn)換?；匠蹋篩=0.30R+0.59G+0.11B色差方程：0=0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電視攝象機內(nèi)信號處理過程電視機基本原理講座彩色電視信號的形成過程，也稱為圖像編碼過程。我國的電視圖像：每秒鐘25幅圖像，每幅圖像掃描2場，每次場掃描需時20ms，其中顯示圖像時間約19ms，返回時間約1ms；每幅圖像由625行組成，每行64us，其中52us用于顯示圖像，12us用于返回。每一場有312.5行，每一秒鐘有15625行。第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電視信號的傳輸C01-C57C01-C57Z01-Z38電視機基本原理講座電視信號發(fā)射機：把一套節(jié)目基帶的視頻和音頻信號分別經(jīng)過調(diào)制，成為一個頻道。各套節(jié)目分別調(diào)整成各個頻道，放大后通過天線或者電纜發(fā)出。衛(wèi)星傳輸：利用衛(wèi)星站得高的優(yōu)勢，把信號傳遞到更遠(yuǎn)的地方。衛(wèi)星通常不直接傳輸模擬信號，而是轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再傳輸，提高傳輸效率，增強抗干擾能力。第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二電視接收機總體工作過程電視機基本原理講座總的看來，電視接收機的信號處理過程，就是信號的不斷分離過程。第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二高頻信號的處理調(diào)諧器微處理器C01-C57Z01-Z38圖象中頻信號電路作用：1、在控制電路作用下，從眾多頻道中選擇出來一個，并且進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蟆?、把選擇出來信號的頻率變換到特定值，產(chǎn)生圖象中頻信號。常見選臺方式：電壓合成頻率合成易混淆的概念：節(jié)目號頻道電視機基本原理講座基本節(jié)目單位：頻道，帶寬8MHz，名稱C(CH/DS)、Z，各國頻道劃分不同VL波段：VHF-IC01-C05：48.5-----92MHz；Z01-Z07：111--167MHz。VH波段：VHF-IIIC06-C12：167MHz--223MHz；Z08-Z37(38)：223--471MHz。U波段：UHFC13-C57：470MHz--870MHz幾個要記住的頻道：C01：fp=49.75MHz，fs=fp+6.5=56.25MHzC06：fp=168.25MHzC08：fp=184.25MHzC13：fp=471.25MHz波段是為接收機處理方便而設(shè)置的，可以不遵守。第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二中頻信號處理電路作用：1、對中頻帶外信號強烈抑制，帶內(nèi)信號進(jìn)行強烈地放大，達(dá)到指定的幅度，解調(diào)產(chǎn)生視頻圖象信號。2、根據(jù)對中頻信號頻率、強度的識別情況，產(chǎn)生兩個自動信號：AGC、AFT最終產(chǎn)生的信號包括：1、視頻圖象信號0---6MHz2、第二伴音中頻信號6.5MHz電視機基本原理講座圖像的高中頻處理部分，信號弱、成分復(fù)雜、易受干擾、非標(biāo)情況多，對收看效果影響大！指標(biāo)眾多，是設(shè)計和改進(jìn)的重點！第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二伴音信號處理電路作用：1、完成聲音、圖象信號的分離2、把調(diào)頻伴音信號解調(diào)為音頻信號。電視機基本原理講座功放的新技術(shù)：D類、OTL/OCL/BTL結(jié)果：實現(xiàn)了聲音的重現(xiàn)總結(jié)：整個伴音信號的處理和調(diào)頻收音機類似第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二圖象信號的分離和組成視頻圖象信號攜帶了豐富的信息，為圖象的后處理準(zhǔn)備了充足的條件電視機基本原理講座視頻信號內(nèi)的信息：圖像內(nèi)容：亮度信號Y（基帶信號）色度信號C（相位調(diào)制的（矢量）平衡調(diào)幅信號）附加信息：行場同步信號（幅度）消隱信號（黑電平信號）色同步信號（頻率、相位、幅度）行同步信號的作用：有無圖像和圖像實際強弱的標(biāo)記一行圖像起始時間標(biāo)記

視頻信號有嚴(yán)格的時間、幅度、成分規(guī)定第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二彩色伴音伴音載頻副載波場頻PAL-DKIBG6.5MHz6.0MHz5.5MHz4.43MHz50HzSECAM同PAL同PAL50HzNTSC-M4.5MHz3.58MHz60Hz電視信號制式：就是聲音、圖像信號分別調(diào)制成射頻信號時的組合方式，共有近三十種。接收端只有和所接收到的信號制式完全相同，才能正確的重現(xiàn)出聲音和圖像。隨著電視技術(shù)的發(fā)展，又有了很多信號，也就有了很多制式，例如圖文、麗音。不同的制式對不同國家的廠商形成了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的封鎖。聲音的制式主要是所采取的調(diào)制頻率的不同。常見的有DK、I、BG、M四種，調(diào)制方式都是調(diào)頻。也有調(diào)幅方式，例如法國的L制式。彩色情況比較復(fù)雜，考慮到兼容問題，其組成經(jīng)過了復(fù)雜的過程。PAL/NTSC只有一個載波頻率，SECAM有兩個。各種制式之間的性能相互組合，還形成了不少非標(biāo)準(zhǔn)制式。電視機基本原理講座第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二類型圖像伴音優(yōu)點缺點射頻RF圖像調(diào)制到某個頻道上調(diào)制到該頻道的伴音頻率上只需要一調(diào)傳輸線甚至于不用傳輸線受頻道帶寬限制射頻的弱點都有：雪花干擾、頻率偏移干擾、重影不能實現(xiàn)立體聲復(fù)合視頻AV復(fù)合的基帶視頻信號音頻，兼容立體聲無頻道帶寬限制無射頻弱點可實現(xiàn)立體聲至少需要2根傳輸線仍有亮色干擾，不能實現(xiàn)細(xì)小物體著色S端子分離的亮度和色度信號同上除上述優(yōu)點外，圖像清晰度進(jìn)一步提高，克服了亮色干擾。至少需要2根傳輸線不能實現(xiàn)細(xì)小物體著色分量YUV亮度信號和兩個色差信號同上除上述優(yōu)點外，可實現(xiàn)細(xì)小物體著色至少需要4根傳輸線有UV不平衡問題RGB(VGA)三個基色信號(部分還有行場兩個同步)同上優(yōu)點同YUV方式傳輸線多，可能要6根存在信號間的不平衡不能單獨調(diào)彩色電視機基本原理講座模擬聲圖信號進(jìn)入電視機的方式常用為AV和VGA方式，后來又發(fā)展出多種模擬或者數(shù)字的聲圖傳輸方式，有待檢驗。第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二亮度信號處理過程總結(jié)：彩色電視機亮度信號處理過程和黑白電視機基本相同大多數(shù)圖象提高技術(shù)是在亮度信號處理過程實現(xiàn)的，主要有：梳狀濾波器實現(xiàn)亮度、色度信號的分離掃描速度調(diào)制電視機基本原理講座第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二色度信號解碼過程1電視機基本原理講座第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二色度信號解碼過程2電視機基本原理講座第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二色度信號解碼過程3電視機基本原理講座第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二行場同步及掃描電路原理同步分離行振蕩AFC--I頻率比較AFC—II相位比較移相行激勵行輸出視頻信號行逆程脈沖信號提供顯象管所需要的各種電壓提供行偏轉(zhuǎn)鋸齒波電流掃描校正電視機基本原理講座場同步分離場振蕩場輸出場激勵場校正提供場偏轉(zhuǎn)鋸齒波電流復(fù)合同步信號第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二圖像顯示技術(shù)1：顯像管顯象管重現(xiàn)圖象三個條件：1、具備基本發(fā)光條件；2、給三個陰極提供正確的信號電壓；3、給偏轉(zhuǎn)線圈提供合適的偏轉(zhuǎn)電流。顯象管的發(fā)展歷程：1、屏幕逐漸變平FS/SF/NF/PF；2、厚度逐漸變??；3、象素逐漸變小。電視機基本原理講座優(yōu)點：直接利用模擬RGB信號，高速電子束沖擊主動發(fā)光，圖像最真實。缺點：電子束定點發(fā)射真空器件，體積大，重量大，工藝復(fù)雜。圖像幾何失真大，易受磁場影響。存在聚焦、匯聚一致性問題。有20kV以上高壓。第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二可以把顯像管看成陽極極度放大的真空電子管。圖像顯示技術(shù)1：顯像管電視機基本原理講座第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二圖像顯示技術(shù)2：平板顯象管重現(xiàn)圖象三個條件：1、具備基本發(fā)光條件；2、給三個陰極提供正確的信號電壓；3、給偏轉(zhuǎn)線圈提供合適的偏轉(zhuǎn)電流。顯象管的發(fā)展歷程：1、屏幕逐漸變平FS/SF/NF/PF；2、厚度逐漸變?。?、象素逐漸變小。電視機基本原理講座優(yōu)點：最重要的是實現(xiàn)了輕薄。不受磁場影響，邊角和中心可以做到一致。缺點：圖像要經(jīng)過數(shù)字變換和存儲，失真大，陣列掃描可能造成缺行或缺列。液晶電視有光源的均勻性問題，對溫度敏感。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二圖像顯示技術(shù)3：投影顯象管重現(xiàn)圖象三個條件：1、具備基本發(fā)光條件；2、給三個陰極提供正確的信號電壓；3、給偏轉(zhuǎn)線圈提供合適的偏轉(zhuǎn)電流。顯象管的發(fā)展歷程：1、屏幕逐漸變平FS/SF/NF/PF；2、厚度逐漸變??；3、象素逐漸變小。電視機基本原理講座優(yōu)點：最重要的是實現(xiàn)了輕薄。不受磁場影響，邊角和中心可以做到一致。缺點：圖像要經(jīng)過數(shù)字變換和存儲，失真大，陣列掃描可能造成缺行或缺列。液晶電視有光源的均勻性問題，對溫度敏感。第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二行掃描和顯象管發(fā)光條件提供顯象管正常工作還需要合適的燈絲電壓聚焦加速和各個陰極電壓等第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期二彩電中的開關(guān)電源電視機內(nèi)電源的功能：在一定范圍內(nèi)的電網(wǎng)電壓變化、負(fù)載變化、工作環(huán)境變化等條件下提供穩(wěn)定的電壓供給。主要優(yōu)點是提高效率，降低材料成本。高效率的措施是調(diào)整器件工作在開關(guān)狀態(tài)。成本低的措施是工作頻率比較高。主要缺點是電路復(fù)雜，干擾大