《電視機原理與技術》課件1第3章

第3章電視機信號處理系統(tǒng)分析與檢測3.1公共通道3.2中頻通道3.3伴音通道3.4視頻解碼通道

3.1公共通道

公共通道的基本結構如圖3-1所示，其任務除了進行選臺與檢波輸出視頻、音頻信號，產生AGC、AFT電壓外，有的還要進行TV/AV/S狀態(tài)的視頻、音頻信號切換，產生電臺識別信號。圖3-1公共通道的基本結構公共通道是處理電視節(jié)目的首端單元電路，所輸出的復合視頻信號有三個作用：一是為后級視頻通道與伴音通道提供信號，公共通道能否輸出正常的復合視頻信號，直接決定著電視機能否正確重現(xiàn)圖像與伴音及其質量；二是控制行、場掃描通道的工作頻率與相位，因而在某種程度上決定行、場掃描是否同步；三是直接為遙控系統(tǒng)提供電臺識別信號，或產生電臺識別必須的視頻同步信號，從而決定電視機是否執(zhí)行消噪(消音及藍屏)功能。另外，因公共通道輸出的AFT電壓直接體現(xiàn)調諧是否正確，故公共通道如不能輸出正確AFT電壓，則會影響自動搜索選臺功能的實現(xiàn)。3.1.1高頻調諧器

高頻調諧器是用來選臺與產生IF中頻信號的。高頻調諧器內部設置有選臺電路。選臺電路先根據(jù)高頻調諧器VL、VH和VU三個波段端子電壓的組合確定電視機工作在哪個波段，之后再根據(jù)VT調諧端子電壓值確定工作在哪個頻道，即選擇接收哪個節(jié)目。高頻調諧器將高于電視節(jié)目38MHz的本機振蕩脈沖與所接收的電視節(jié)目信號進行混頻，差頻出

IF中頻信號。如PAL制的38MHz圖像中頻信號和31.5MHz第一伴音中頻信號以及33.57MHz色度副載波中頻信號。

1.高頻調諧器的性能特點

高頻調諧器的性能特點要求如下：

(1)通頻帶應滿足電視信號帶寬的要求，在通頻帶內的頻率特性要平坦，在通頻帶外能迅速衰減，而且在高放AGC電壓變化時，頻率特性的變化要小，如圖3-2所示。

(2)功率增益要求大于20dB，各頻道增益差要小。

(3)有一定范圍的自動增益控制(AGC)能力，一般要求AGC范圍大于20dB。

(4)信號噪聲比要高，因為進入天線的電視信號為弱信號，所以調諧器的高頻放大管要選用低噪聲的超高頻晶體管。圖3-2高頻調諧器的頻率特性曲線

(5)本振頻率要穩(wěn)定，本振輻射要小，并有頻率微調裝置(AFT電路)。

為了保證圖像的穩(wěn)定，本機振蕩的頻率飄移必須限制在0.05%～0.1%以下。因為在圖像檢波的過程中，第一伴音中頻31.5MHz與色度副載波中頻33.57MHz差拍出2.07MHz的干擾信號，正好落在視頻信號的通頻帶內，使圖像的色度隨伴音的強弱而波動，造成圖像不穩(wěn)。當本振頻率偏高時，色飽和度過強，雪花噪聲明顯，聲色干擾嚴重；當本振頻率偏低時，則會使圖像清晰度下降，色飽和度下降，還會影響色同步，甚至完全消色；當本振頻率再偏低時，色度信號減弱太厲害，機內消色電路將起作用，畫面將完全失色而變成黑白的。

(6)輸入阻抗與饋線、天線匹配要良好。

高頻調諧器的輸入阻抗就是饋線的負載，如果饋線的特性阻抗與高頻調諧器的輸入阻抗匹配不好，信號將在饋線的終端產生反射，嚴重時在饋線上形成駐波，這不僅使信號功率不能完全為高頻調諧器所接收，而且會在熒光屏上出現(xiàn)重影，造成圖像清晰度下降、彩色失真的后果。

2.高頻調諧器的作用與組成結構

高頻調諧器的主要作用是：選擇所需收看的頻道節(jié)目，抑制中頻及鄰頻道干擾(選頻)；

放大選取的節(jié)目信號(放大)；變換頻率，獲得中頻電視信號(混頻)。

高頻調諧器一般由輸入回路、高頻放大器、本機振蕩器、混頻器等部分組成，如圖3-3所示。圖3-3高頻調諧器組成框圖輸入回路的作用是除選擇所需的高頻電視信號外，還必須進行阻抗匹配，前端與接收天線的阻抗匹配，后端與高頻放大器的輸入阻抗匹配，以實現(xiàn)最佳電視信號的傳輸。

高頻放大器的作用是放大所選擇的高頻電視信號。通常采用MOS雙柵場效應管源極接地的雙調諧放大器。其中，靠近源極的柵極加高頻電視信號，稱為信號柵；靠近漏極的柵極加AGC控制電壓，稱為控制柵。信號從漏極輸出。

本機振蕩器的作用是產生一個比所接收的高頻電視信號高38MHz的高頻等幅正弦波。由于要求振蕩頻率穩(wěn)定，因此在高頻調諧器中必須始終保持本振對信號的跟蹤狀態(tài)，即本振頻率始終比所選擇接收的高頻電視信號高38MHz。

混頻器的作用是將高頻放大器放大后的高頻電視信號與本振信號進行混頻，差頻出IF中頻信號。

3.高頻調諧器的種類和基本工作原理

高頻調諧器按調諧的方式有機械調諧式和電子調諧式兩種。機械調諧式主要用于早期生產的黑白電視機，采用鼓型開關或轉盤式開關來切換電感線圈，從而完成頻道的轉換；采用微調電容或微調電感的方法來實現(xiàn)頻率微調。由于機械式高頻調諧器結構復雜、可靠性低、不宜遙控，因而已被淘汰。

目前電視機普遍采用電子調諧式U/V一體化的全頻道電子調諧器。由于接收的信號頻率很高，為了防止干擾，通常將其封裝在屏蔽良好的金屬盒子里，由引腳與外電路連接，其結構組成框圖如圖3-4所示。圖3-4電子調諧器的組成結構框圖電子調諧器分為模擬電子調諧器、多媒體電子調諧器和數(shù)字電子調諧器。模擬電子調諧器包括電壓合成式(VS)和頻率合成式(FS)兩類。多媒體電子調諧器采用PLL鎖相環(huán)路方式，可接收870MHz全增補頻道并直接輸出視頻與音頻信號，主要用于LCD、PDP等平板彩色電視機中。常用的電子調諧器主要有TDQ-1、TDQ-2、TDQ-3及其改進型。由于電子調諧器的型號不同，其端口數(shù)量也有所不同，一般為8～12個。以TDQ-3為例，其外型結構和引腳功能圖如圖3-5所示。圖3-5TDQ-3高頻調諧器的外型結構和引腳功能電子調諧器主要采用分布參數(shù)的諧振腔進行頻率選擇，采用變容二極管進行頻道調諧，采用開關二極管進行波段切換，采用穿心電容進行信號屏蔽和傳輸。其中，變容二極管和開關二極管是電子調諧器的兩個關鍵器件，它們都是通過直流電壓控制來改變參數(shù)，從而實現(xiàn)調諧的。變容二極管是一種結電容變化范圍較大的二極管。正常工作時，一般施加反向工作電壓。當反向工作電壓改變時，變容二極管的結電容在3～18pF之間變化，其變容比為6，遠小于全頻道最高調諧頻率與最低調諧頻率之比(簡稱頻率覆蓋系數(shù))，如圖3-6所示。因此在電子調諧器中往往需要把全部電視頻道劃分為三個頻段：VHF低頻段VL(1～5頻道)、VHF高頻段VH(6～12頻道)以及UHF頻段(13～68頻道)。

利用開關二極管的單向導電性，在電子調諧器中采用了若干個開關二極管進行頻段切換，即利用頻道切換直流電壓來控制開關二極管的導通和截止，如圖3-7所示。圖3-6變容二極管的特性曲線圖3-7頻段轉換原理3.1.2高頻調諧器的典型應用

實際應用的高頻調諧器為TDQ-3型的改進型，其引腳功能如下：

(1)?8腳為中頻信號輸出端(IF)，其輸出有效值為20mV左右。

(2)?7腳為調諧器的供電端(BM)，其供電電壓為+9V。

(3)?6腳為自動頻率微調電壓輸入端(AFT)。AFT微調電壓是由IC201(LA76810)的輸出直接加至微處理器的AFTIN端，經(jīng)CPU處理后把頻率微調的電壓通過LC8633XX的8腳輸出加至高頻調諧器的VT端，使調諧電壓作相應的變化，達到頻率自動微調的目的。該端加有一個固定的偏值電壓(4.5V)，由BM端流經(jīng)R101與R102的分壓而得到。

(4)?5腳為VHF頻段工作電壓供給端(BL)。調諧器工作在VHF-L頻段時，5腳電壓為+9V，此時4腳及3腳電壓為0。

(5)?4腳為VHF-H頻段工作電壓供給端(BH)。調諧器工作在VHF-H頻段時，4腳得到+9V電壓，此時5、3腳電壓應為0。

(6)?3腳為UHF頻段工作電壓供給端(BU)。當接收UHF頻段信號時，3腳電壓為+9V，此時4、5腳電壓應為0。

(7)?2腳為VT的調諧電壓輸入端。由微處理器VT端輸出的調寬脈沖，經(jīng)電平轉換和RC平滑濾波后向調諧器2腳提供調諧電壓VT。通過改變調諧器內部高頻放大器和本振選頻網(wǎng)絡中變容二極管的反偏電壓來改變變容二極管的容量，從而達到改變頻率的目的。其電壓變化范圍在+0.5～+30V之間。

(8)?1腳為RFAGC電壓輸入端。LA76810中頻部分的RFAGC端輸出延遲自動增益控制電壓，直接加至調諧器1腳。在正常收看節(jié)目時，延遲AGC電壓起控后，該腳電壓將向下變化，用以控制調諧器內放大器的增益。由于UHF段、VHF-H段、VHF-L段的三個場效應管均為N溝道，因此RFAGC為反向電壓，即調諧器輸出的中頻信號越大時，RFAGC信號電壓越低。1腳靜態(tài)電壓為6.5V(此時RFAGC電壓未啟控)，如RFAGC電壓輸入時，1腳電壓的變化范圍為2～6.5V。

實訓9高頻調諧器的綜合測試

一、實訓目的和要求

1．熟悉高頻調諧器的組成、功能和工作原理。

2．能正確運用儀器儀表測試高頻調諧器的頻率特性。

二、實訓器材和工具

1．彩色電視機1臺、電原理圖1份。

2．BT-3掃頻儀1臺、示波器1臺、電視信號發(fā)生器1臺、萬用表1塊。

3．備用高頻調諧器1只。

4．常用工具1套。三、實訓內容和方法

(一)基本測試

1．查找高頻調諧器、波段轉換IC、30V穩(wěn)壓管、微處理器(CPU)的位置并將其型號、參數(shù)、功能填入實訓表9-1中。實訓表9-1

2．用萬用表測量高頻調諧器各引腳的對地正、反向電阻值，并填入實訓表9-2中。實訓表9-2

3．接通電源，調諧電視機接收各波段的電視節(jié)目，用萬用表測量高頻調諧器及相關控制電路的直流電壓。

(1)測量高頻調諧器各端子在有無信號時或接收不同電視節(jié)目時的電壓值，并將結果填入實訓表9-3中。實訓表9-3

(2)測量波段轉換IC的電壓值，并找出它們與遙控系統(tǒng)波段轉換控制端之間的關系，并將測量結果填入實訓表9-4中。實訓表9-4

(3)使電視機工作在自動搜索選臺狀態(tài)，測量調諧電壓VT和遙控系統(tǒng)脈寬調制輸出端的電壓變化范圍，找出它們之間的聯(lián)系和變化規(guī)律，并將測量結果填入實訓表9-5中。實訓表9-5

(二)高頻調諧器頻率特性曲線測試

在測試高頻調諧器頻率特性曲線時，掃頻儀的輸入探頭應采用檢波探頭，輸出極性應選擇負極性，輸出衰減為36dB(也可以根據(jù)實際情況來選擇)，掃頻范圍可根據(jù)接收波段來選擇，頻標應選擇在1MHz。

(三)高頻調諧器的更換

用空心注射器針頭或吸錫電烙鐵將原高頻調諧器卸下，換上一個新的、同型號的高頻調諧器。四、實訓報告

由學生自己設計，要求：

1．有明確的實訓任務。

2．有具體的實訓目的和要求。

3．有需要的實訓器材和工具。

4．根據(jù)實訓內容有具體的實訓方法和步驟。

5．有具體的實訓結果并能對實訓結果進行分析處理。

6．有實訓體會。 3.2中頻通道

中頻通道也叫圖像通道，是小信號處理的主要電路，其作用是對高頻調諧器輸出的IF中頻信號進行系列處理，得到視頻信號、音頻信號、AGC電壓、AFT電壓等信號。

從圖3-1中可以看出，中頻通道主要由預中放、聲表面波濾波器(SAWF)、中頻放大、視/音頻檢波、AGC檢波、AFT檢波、ANC以及TV/AV/S狀態(tài)切換等電路組成。目前的電視機除預中放和聲表面波濾波器采用分立元件外，其它電路一般由單片集成電路和少量外圍元件組成。3.2.1聲表面波濾波器

高頻調諧器輸出的IF中頻信號，由預中放級進行放大后，送入聲表面波濾波器。圖3-8所示為聲表面波濾波器的內部結構和符號示意圖。圖3-8聲表面波濾波器的內部結構和符號(a)內部結構；(b)符號聲表面波濾波器的工作原理是：當在輸入端加上交變電信號時，因為負壓電效應會激起兩個頻率相同、相位相反，沿表面?zhèn)鞑サ臋C械振動波，而輸出端因為正壓電效應，又將合成后的機械波轉換為與輸入信號相同的電信號；如果機械波長的1/2恰好等于叉指電極各極片間距d時，則兩列波的相位差等于2π，兩個機械波在輸出端同相相加，振幅最大，產生的相應頻率的電信號也最強；若不是半波長關系，則得不到該頻率的最強信號，相差越大，信號強度越小。因此只要適當?shù)卦O計叉指電極的數(shù)量和幾何形狀(如指條寬度、指間距離、電極形狀及交錯長度等)，便可得到所需的幅頻特性。聲表面波濾波器是一種無源固體器件，具有體積小、重量輕、相位失真小、性能穩(wěn)定、無需調整的優(yōu)點，缺點是具有插入損耗。為了補償聲表面波濾波器的插入損耗，通常在其前面要加一級預中放，如圖3-9所示。圖3-9預中放與聲表面波濾波器的原理圖由聲表面波濾波器進行幅頻特性設定后，可以一次性形成如圖3-10所示的中頻特性曲線，目的是為了適應殘留邊帶的傳輸特性，保證同步檢波后輸出的復合視頻信號不產生低頻過重的失真；消除伴音和圖像的互相干擾，?將第一伴音中頻信號的幅度進行適當?shù)乃p(一般為預中放增益的3%～5%)，有利于第二伴音中頻信號的產生；有效地抑制上鄰頻的圖像干擾(如30MHz)和下鄰頻的伴音干擾(如39.5MHz)；保證中頻通道有足夠的通頻帶。圖3-10中頻特性曲線在預中放管基極或聲表面波濾波器之前可以接入制式切換電路，在圖像中頻(38MHz)不變的情況下，將公共通道設定為PAL/SECAM制的寬帶(8MHz)或NTSC制的窄帶(6MHz)，即改變色副載波中頻、第一伴音中頻、鄰頻干擾吸收點等幾個特征點的位置，以滿足電視機接收不同制式電視節(jié)目的要求。在接收NTSC制信號時，由于其頻道帶寬為6MHz，視頻帶寬為4.2MHz，第二伴音中頻為4.5MHz，色副載波頻率為3.58MHz，若利用滿足PAL/SECAM制要求的聲表面波濾波器的幅頻特性來處理NTSC制的中頻信號，在圖像中頻(38MHz)不變時，則NTSC制的色副載波中頻34.42MHz可進入中頻特性的平頂部分，第一伴音中頻33.5MHz移到中頻特性的半腰上，必然會引起伴音干擾圖像和聲色干擾現(xiàn)象。因此在接收NTSC制信號時，往往在預中放管基極或聲表面波濾波器之前接入兩個LC串聯(lián)吸收回路對34.42MHz和33.5MHz進行必要的衰減，以滿足NTSC制信號的要求。吸收回路受微處理器或制式自動切換開關控制，當為NTSC制接收時，吸收回路接通；若為其它制式時，吸收回路斷開。同時復合視頻信號輸出端需要設置四個第二伴音中頻信號陷波器，通常采用三端陶瓷濾波器且受微處理器或制式自動切換開關的控制，使其在不同的制式吸收4.5MHz、5.5MHz、6.0MHz、6.5MHz中的某三個頻率分量。3.2.2同步檢波器

中頻IC/單片機設置有同步檢波器，如圖3-11所示。圖3-11同步檢波器的工作過程同步檢波器的任務是檢出復合視頻信號。同步檢波器正常工作的前提是有一個與IF信號中38MHz圖像中頻信號載波頻率相同的38MHz開關信號。這個開關信號由同步檢波器與中頻IC/單片機外接的38MHz調諧器共同作用產生。同步檢波器在38MHz開關信號的控制下，將聲表面波濾波器輸出的IF中頻信號進行檢波得到視頻信號(圖像信號)，同時還將31.5MHz的第一伴音中頻信號與38MHz開關信號進行混頻，差頻出6.5MHz的第二伴音中頻信號。同步檢波器在檢波過程中得到的視頻信號與第二伴音中頻信號統(tǒng)稱為復合視頻信號，經(jīng)視頻開關選擇通過后輸出。目前生產的電視機大都采用PLL同步檢波器，其結構框圖如圖3-12所示。PLL同步檢波器的38MHz的開關信號由壓控振蕩器(VCO)產生，其幅度和相位基本恒定不變。檢波輸出的保真度高，檢波增益穩(wěn)定，既克服了普通同步檢波器因信號調制深度較深時，限幅器無法得到等幅波而導致的增益不穩(wěn)定，又改善了因限幅放大器選頻回路的通頻帶較窄而導致乘法器兩個輸入信號的相位差不恒定而引起的檢波失真。圖3-12PLL同步檢波器的工作過程電臺識別信號是通過檢測視頻同步信號是否存在而進行工作的。只有在同步檢波器有正常的復合視頻信號輸出時，電臺識別電路才有電臺識別信號輸出(高電壓)，否則無電臺識別信號輸出(低電壓)。3.2.3自動頻率微調(AFT)

中頻IC/單片機內設置有AFT檢波器，其任務是將同步檢波器得到的IF中頻信號頻率與38MHz開關信號的頻率進行比較，并將其比較結果以電壓的形式由中頻IC/單片機的AFT輸出端輸出。一方面送到高頻調諧器的AFT端子進行頻率自動跟蹤，另一方面送到遙控系統(tǒng)的CPU，作為自動搜索時判斷調諧程度的依據(jù)，在搜索到調諧最佳時鎖臺，實現(xiàn)自動搜臺的鎖存功能。其實質是一個頻率反饋自動控制系統(tǒng)，如圖3-13所示。圖3-13AFT組成原理框圖經(jīng)限幅放大后的中頻信號u1，一路直接送至雙差分鑒相器，另一路通過90°左右移相網(wǎng)絡后，得到與u1同頻但不同相位的等幅正弦波信號u2，也送到雙差分鑒相器。兩個信號在鑒相器中進行相位比較，得到如圖3-14所示的鑒相特性曲線。圖3-14鑒相特性曲線從特性曲線可以看出:

(1)圖像中頻信號的頻率正確(38MHz)時，移相網(wǎng)絡的移相量θ正好為90°，此時鑒相器輸出uo為0，即本振電路頻率正確，無需校正。

(2)當圖像中頻信號的頻率偏高時，移相網(wǎng)絡的移相量小于90°，此時鑒相器輸出的uo經(jīng)低通濾波器濾波后，輸出負的直流控制電壓(－UAFT)，加于高頻調諧器的AFT端口，控制本振回路的變容二極管，使其偏壓減小，結電容增大，從而使本振頻率減小，直到本振頻率恢復到正確值。

(3)當圖像中頻信號頻率偏低時，移相網(wǎng)絡的相位移θ大于90°，這時鑒相器輸出的uo經(jīng)低通濾波器濾波后，輸出正的直流控制電壓(+UAFT)，加于高頻調諧器的AFT端口，控制本振回路內的變容二極管，使其偏壓增加，結電容減小，從而使本振頻率增加，直到本振頻率恢復到正確值。新型電視機的AFT電路一般采用鎖相環(huán)(PLL)鑒頻器，如圖3-15所示。該鑒頻器的特點是用壓控振蕩器取代了移相網(wǎng)絡，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為38MHz。當圖像中頻載波頻率與其一致時，鑒相器輸出為0，否則鑒相器輸出大于或小于0。鑒相器輸出信號(即壓控振蕩器的控制電壓)將頻率的偏移以電壓偏移的方式反映出來，該電壓就是AFT電壓(UAFT)。圖3-15PLL鑒相器原理框圖3.2.4自動增益控制(AGC)

中頻IC/單片機內設置的AFT檢波器根據(jù)同步檢波器輸出的復合視頻信號的幅度，決定自動增益控制電路(AGC)是否起控。當復合視頻信號的幅度大于標準值時，AGC檢波器起控，從而輸出AGC電壓，強迫中頻通道或高頻調諧器的增益下降，實現(xiàn)自動增益的調節(jié)，否則會造成公共通道非線性失真，從而引起圖像同步不穩(wěn)、彩色失真和灰度失真等。因此AGC電路的作用是當輸入信號發(fā)生強弱變化時，根據(jù)同步檢波器輸出復合視頻信號幅度的變化情況，自動調節(jié)中頻通道或高頻調諧器的工作狀態(tài)，使同步檢波器輸出的復合視頻信號幅度保持在標準值范圍內。圖3-16所示為AGC電路的基本組成框圖。圖3-16AGC電路的系統(tǒng)組成框圖在現(xiàn)代電視機中，AGC電路集成在中頻IC/單片機的內部，其控制方式是通過改變差分放大管的靜態(tài)電流來改變其動態(tài)電阻，從而改變其負反饋量的工作方式，以改變增益。其外圍接口一般有IFAGC濾波、RFAGC濾波、RFAGC調整、RFAGC輸出四個端子，如圖3-17所示。圖3-17集成AGC電路模型3.2.5自動噪聲抑制(ANC)

ANC電路的主要作用是對幅度超過同步電平或白電平的黑、白噪聲干擾信號進行限幅消噪，保證AGC電路和復合同步分離電路能正常工作。目前電視機的ANC電路都集成在中頻IC/單片機內，幾乎與外接電路不發(fā)生任何聯(lián)系。

ANC電路可分為截止型和對消型兩種類型，如圖3-18所示。圖3-18ANC電路框圖(a)截止型；(b)對消型截止型消噪電路的原理是在視頻信號通道中串聯(lián)一個電子開關，該開關受幅度檢測電路控制，當信號正常時，幅度檢測電路無檢測信號輸出，電子開關處于導通狀態(tài)。當檢測到大幅度干擾脈沖信號到來時，幅度檢測電路輸出一個控制信號，使電子開關截止，從而阻止了干擾信號進入后級電路。

對消型消噪電路的原理是通過一個閾值開關與反相器串聯(lián)后，再并聯(lián)到視頻信號通道中。當輸入信號正常時，閥值開關截止，該支路對信號傳輸無影響。當信號中有大的干擾脈沖且電平超過閾值開關的電壓時，閥值開關導通，干擾脈沖被反相器反相后，再與視頻信號中原干擾脈沖疊加而抵消。3.2.6圖像與第二伴音信號的分離

圖像與第二伴音信號的分離框圖如圖3-19所示。一般有兩種形式：一是多制式分離器并聯(lián)，即在PAL-D制圖像信號分離器的基礎上，并聯(lián)了PAL-I、PAL-B/G、NTSC等制式的信號吸收器；二是圖像信號分離器與第二伴音選擇器的輸出端串聯(lián)有制式切換電路，根據(jù)接收電視節(jié)目的制式，選擇通過相應的圖像和第二伴音，分離器才介入工作。圖3-19圖像與第二伴音信號的分離框圖

1.圖像信號的分離

在接收PAL-D制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由L1與Z5(6.5MHz)組成的圖像信號分離電路阻斷頻率相對高的6.5MHz的第二伴音信號，選擇通過其中頻率相對低的視頻信號加到制式切換電路，并由制式切換電路選擇通過后送到后級的TV/AV/S狀態(tài)切換電路。在接收PAL-I制式電視節(jié)目時，?中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由L2與Z6(6.0MHz)組成的圖像信號分離電路分離出視頻信號。其分離過程是：經(jīng)Z6將其中的6.0MHz的第二伴音信號吸收入地，由L2將其中的視頻信號選擇通過，送到后級的制式切換電路進行選擇切換，再由后級電路繼續(xù)處理。

在接收PAL-B/G制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由L3與Z7(5.5MHz)組成的圖像信號分離電路選擇出其中的視頻信號，將之送到制式切換電路，由制式切換電路選擇通過后送到后級的TV/AV/S狀態(tài)切換電路。在接收NTSC制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由L4與Z8(4.5MHz)組成的NTSC制式圖像信號分離電路分離出視頻信號，經(jīng)制式切換開關選擇通過后送往后級電路。

2.第二伴音信號的分離

在接收PAL-D制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由Z1(6.5MHz)選擇其中通過的6.5MHz的第二伴音信號，再送到制式切換電路進行選擇通過，返回到中頻IC/單片機中進行伴音調頻檢波。在接收PAL-I制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由Z2(6.0MHz)選擇其中通過的6.0MHz的第二伴音信號，再送到制式切換電路進行選擇通過，返回到中頻IC/單片機中進行伴音調頻檢波。

在接收PAL-B/G制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由Z3(5.5MHz)選擇其中通過的5.5MHz的第二伴音信號，再送到制式切換電路進行選擇通過，返回到中頻IC/單片機中進行伴音調頻檢波。在接收NTSC制式電視節(jié)目時，中頻IC/單片機輸出的復合視頻信號由Z4(4.5MHz)選擇其中通過的4.5MHz的第二伴音信號，再送到制式切換電路進行選擇通過，返回到中頻IC/單片機中進行伴音調頻檢波。

制式切換電路選擇通過哪組圖像/第二伴音信號，是由來自遙控系統(tǒng)高/低電壓形式的制式切換控制信號決定的。3.2.7TV/AV/S狀態(tài)的切換

TV/AV/S狀態(tài)切換電路的主要功能是根據(jù)用戶操作指令，選擇通過TV/AV/S狀態(tài)的視頻、音頻、亮度、色度信號送到后級的亮度通道、色度通道及伴音通道。

TV/AV/S狀態(tài)的切換形式通常有兩種：其一是通過控制單片機TV/AV/S切換引腳電壓的高/低來控制內部視頻與音頻開關的通斷，實現(xiàn)對TV或AV狀態(tài)視頻信號、音頻信號及S狀態(tài)亮度、色度信號的選擇利用；其二是在上述基礎上控制單片機AGC濾波端子電壓，實現(xiàn)TV信號走向的通斷控制。圖3-20所示為TV/AV/S狀態(tài)切換框圖。圖3-20TV/AV/S狀態(tài)切換框圖

TV/AV/S狀態(tài)切換都是通過專用的TV/AV/S狀態(tài)切換IC進行的，IC內有多組電子開關，每組電子開關有多個輸入端和一個輸出端。多個輸入端分別用于輸入TV/AV/S狀態(tài)視頻、音頻、亮度、色度信號，送到后級相應的單元電路進行處理。IC內部各組電子開關將某一路輸入端與輸出端接通，某一路的輸入信號就被選擇通過。IC內各組電子開關輸入端與輸出端的通斷由所得到的TV/AV/S狀態(tài)切換控制信號決定。TV/AV狀態(tài)切換控制指令由遙控系統(tǒng)中的CPU提供，S狀態(tài)工作指令有的來自遙控系統(tǒng)CPU，有的來自S轉換開關?？刂频姆绞揭灿袃煞N：一種是采用高/低電壓的組合方式；另一種是采用I2C控制的方式。

1.?TV信號的選擇

在TV狀態(tài)，即接收電視節(jié)目狀態(tài)時，TV/AV/S狀態(tài)切換IC內部的電子開關將各輸出端分別與TV視頻信號輸入、音頻信號輸入、梳狀濾波器相關的亮度、色度信號輸出端接通。

TV視頻信號的走向：來自分離電路的視頻信號經(jīng)放大后送到IC開關1的②腳被開關1選擇通過，由①腳輸出后分為兩路：一路經(jīng)放大后通過接口向機外輸出；另一路送往動態(tài)梳狀濾波器進行亮度與色度信號分離，得到亮度信號(Y)與色度信號(C)，返回到IC。色度信號由開關3選擇通過后送往后級的色度通道進行處理，亮度信號由開關2選擇通過后送到掃描通道。

TV狀態(tài)音頻信號的切換過程：由公共通道輸出的音頻信號經(jīng)過放大后分為兩路輸入到IC，分別作為TV狀態(tài)R、L聲道的音頻信號。TV-R/L音頻信號分別由開關4/5選擇通過后，一路通過接口向機外輸出，另一路送往伴音通道進行處理。

2.?AV狀態(tài)的切換

在用戶發(fā)出AV狀態(tài)工作指令時，TV/AV/S狀態(tài)切換IC內部的電子開關選擇接通AV接口引入的機外視頻信號與R、L音頻信號。開關1、4、5的①腳輸出端分別與電子開關的③或④腳輸入端連接，開關2、3的①腳輸出端分別與各自開關的③腳輸入端連接。

3.?S狀態(tài)的切換

在用戶發(fā)出AV狀態(tài)工作指令時，TV/AV/S狀態(tài)切換IC選擇通過S端子引入的機外信號，開關2、3的①腳輸出端分別與各自開關的②腳輸入端連接，開關4、5的①腳輸出端分別與電子開關的④腳輸入端連接。

3.2.8中頻通道的典型應用

典型中頻通道應用電路主要由預中放管VT101、聲表面波濾波器SAW101及信號處理集成電路IC201(LA76810)組成，如圖3-21所示。圖3-21中頻通道典型應用電路從高頻調諧器的⑧腳輸出的中頻信號，經(jīng)R105、C107耦合及伴音吸收選擇電路C2～C5、L103、L104、VT102選擇吸收后，送至預中放VT101進行中頻放大，以補償聲表面波濾波器的插入損耗。預中放VT101輸出的中頻信號經(jīng)C109耦合后送到聲表面波濾波器SAW101，獲得滿足中頻幅頻特性要求的圖像中頻和伴音中頻信號，送至IC201(LA76810)的⑤、⑥腳。經(jīng)內部IFAGC控制放大后，送至視頻檢波電路。IC201的③腳為中頻AGC濾波腳，外接濾波電容C204。經(jīng)檢波后的視頻信號分為兩路，其中一路經(jīng)伴音陷波(伴音副載波吸收頻率點由I2C總線控制)和視頻放大后從IC201的腳輸出。

LA76810的圖像檢波采用鎖相環(huán)檢波電路(PLL-DET)，具有獨立的38MHz壓控振蕩器。將中頻載波與視頻檢波后的中頻載波的相位進行鑒相后，輸出的直流電平用于控制壓控振蕩器的頻率和相位，以保證視頻檢波的基準頻率與圖像載頻的頻率一致、相位差固定，且不受圖像內容變化的影響，從而使圖像和伴音的質量有明顯提高，降低了色差(2.07MHz或1.57MHz)形成的干擾。

LA76810的、腳外接鎖相環(huán)壓控振蕩器的LC諧振網(wǎng)絡(L203、C1)，調節(jié)L203使壓控振蕩器的諧振頻率與高頻調諧器輸出的圖像中頻頻率一致，使視頻輸出的圖像電平幅度最大。

LA76810的AGC檢波電路采用峰值檢波器，檢出的信號經(jīng)③腳外接濾波電容C204濾波后，形成IFAGC電壓，自動控制中頻通道的增益。若輸入信號較強，中頻通道的增益降低仍不足以使視頻放大器不進入飽和狀態(tài)，此時RFAGC起控，由④腳輸出RFAGC電壓去控制高頻調諧器的增益。

LA76810的AFT電路的輸入信號來自視頻檢波器后的中頻信號，由于采用鎖相環(huán)檢波電路，具有獨立的壓控振蕩器，其基準解調信號與中頻信號同頻率，且相位被鎖定，因此AFT電路無需外接LC90°的移相網(wǎng)絡，而是采用內部固定相移電路，將中頻信號的頻率變化轉變?yōu)橄辔坏淖兓?，?jīng)鑒相后將相位變化轉變?yōu)橄鄳碾妷悍茸兓?，檢出誤差電壓，即AFT電壓由⑩腳輸出，經(jīng)R008和C016濾波，R007耦合送到微處理器IC001(LC8633XX)的腳，在自動調節(jié)時作為調諧準確的指示信號(即AFT“S”形電壓變化的中點)。在正常收看時，作為BT微調電壓的跟蹤信號，通過LC8633XX的⑧腳和VT005去控制高頻調諧器本振及高放的頻率，確保高頻調諧器IF端輸出圖像中頻信號的載頻始終為38.0MHz，實現(xiàn)AFT電路自動頻率微調的功能。

典型TV/AV信號的切換電路如圖3-22所示。AV輸入有兩種設置：單路輸入的AV信號(V、L、R)和雙路(AV1、AV2)輸入的AV信號(V1/V2、L1/L2、R1/R2)。在雙路AV輸入的情況下，設置有AV1和AV2切換電路IC401(TC4053)，并由微處理器IC001(LC8633XX)的腳高、低電平的變化來控制。TV/AV信號的切換通過LA76810內設置的A、V開關來進行，其切換的方式通過I2C總線來控制。圖3-22典型TV/AV信號切換電路

TC4053內設置有三組3×2的開關電路，其中一組外接IC401的①、②、腳，用于AV1、AV2中的視頻信號切換；另一組外接IC401的③、④、⑤腳，用于AV1、AV2中的左聲道(L)音頻信號的切換；還有一組外接IC401的、

、腳，用于AV1、AV2中的右聲道(R)音頻信號的切換。從AV1端子輸入的視頻(V1)信號經(jīng)R403、C403、R404加到IC401的①腳；從AV2端子輸入的視頻(V2)信號經(jīng)R409、C407、R410加到IC401的②腳。從AV1端子輸入的左聲道音頻信號(A/L1)經(jīng)R405、R406、C404加到IC401的③腳；從AV2端輸入的左聲道音頻信號(A/L2)經(jīng)R411、R412、C408加到IC401的⑤腳。從AV1端子輸入的右聲道音頻信號(A/R1)經(jīng)R407、R408、C405加到IC403的腳；從AV2端子輸入的右聲道音頻信號(A/R2)經(jīng)R413、R414加到IC401的腳。

IC401的切換受微處理器IC001(LC8633XX)AV1/AV2端子的腳的控制。在AV1輸入的狀態(tài)下，腳呈現(xiàn)低電平，VT403截止，其集電極呈現(xiàn)高電平，加到IC401的⑩腳，使

腳和①腳、④腳和③腳及腳和腳相通；從腳輸出AV1中的視頻信號(V1)，經(jīng)C412加到IC201(LA76810)的腳；從IC401的④腳輸出L1聲道音頻信號，加至伴音功率放大電路IC402(LA4285)的③腳；從腳輸出R1聲道音頻信號，加至伴音功率放大電路IC403(LA4285)的③腳。在AV2輸入的狀態(tài)下，IC001的腳呈現(xiàn)高電平，VT403飽和導通，其集電極呈現(xiàn)低電平，加到IC401的⑩腳，使②腳和腳、⑤和④腳及腳和腳相通，分別輸出AV2中的V2、L2及R2信號，加至IC201的腳和IC402的③腳，完成對AV輸入信號的切換。

實訓10中頻通道的綜合測試

一、實訓目的和要求

1．掌握中頻通道的組成、功能和工作原理。

2．掌握測試中頻通道幅頻特性曲線的方法。

二、實訓器材和工具

1．電視機1臺、電原理圖1份。

2．BT-3掃頻儀1臺、示波器1臺、電視信號發(fā)生器1臺、萬用表1塊。

3．常用工具1套。三、實訓內容和方法

1．根據(jù)電視機電原理圖，熟悉中頻通道部分電路結構及元器件位置并將有關內容填入實訓表10-1中。實訓表10-1

2．測量預中放管各極、視頻IC/單片機有關中頻信號處理各腳的在路正、反向電阻值以及靜/動態(tài)直流電壓值，并填入實訓表10-2中。實訓表10-2

3．測試AGC電壓。

(1)接收電視信號發(fā)生器輸出的射頻電視信號。

(2)用萬用表測量IFAGC和RFAGC輸入端的電壓值。

(3)關閉電視信號發(fā)生器，重復上述步驟。

(4)改變電視信號發(fā)生器的輸出幅度，觀測IFAGC和RFAGC輸入端的電壓變化情況并分析原因。

4．測試AFT電壓。

(1)接收電視信號發(fā)生器輸出的射頻電視信號。

(2)用萬用表測量AFT輸出端的電壓值。

(3)讓電視機處于自動搜索狀態(tài)，觀測電視屏幕出現(xiàn)節(jié)目時AFT電壓的變化情況并分析原因。

5．測試中頻通道幅頻特性曲線。

(1)將掃頻儀輸出的掃頻信號經(jīng)探頭接至高頻調諧器IF輸出端，探頭的地線就近接電視機的地。

(2)將掃頻儀的開路輸入線探頭接電視機視頻信號輸出端，探頭的地線就近接電視機的地。

(3)使電視機工作在PAL-D制，調節(jié)掃頻儀的頻率響應旋鈕，測試中頻通道幅頻特性曲線并描繪。

(4)接收標準彩條信號，用示波器測量視頻IC/單片機輸出的全彩色電視信號的波形，將波形描繪下來并指出波形中的亮度信號、色度信號、行同步信號、色同步信號和行消隱信號。四、實訓報告

由學生自己設計，要求：

1．有明確的實訓任務。

2．有具體的實訓目的和要求。

3．有需要的實訓器材和工具。

4．根據(jù)實訓內容有具體的實訓方法和步驟。

5．有具體的實訓結果并能對實訓結果進行分析處理。

6．有實訓體會。

3.3伴音通道

伴音通道的主要作用是從第二伴音中頻信號中解調出音頻信號，經(jīng)過加工處理后推動揚聲器發(fā)聲，其基本結構框圖如圖3-23所示。圖3-23伴音通道基本框圖目前，新型電視機的伴音通道中增加了許多新功能電路，以滿足多制式要求和改善音質，其組成框圖如圖3-24所示。圖3-24新型電視機伴音通道框圖公共通道輸出的復合視頻信號或第二伴音信號形成電路輸出的第二伴音信號，由第二伴音選擇電路進行選擇后返回到公共通道進行伴音調頻檢波，得到音頻信號，經(jīng)過去加重處理和TV/AV/S狀態(tài)切換電路選擇后，分別送給伴音大小/效果/環(huán)繞聲產生電路進行處理。伴音大小/效果/環(huán)繞聲產生電路根據(jù)遙控系統(tǒng)發(fā)出的音量大小、高音、低音、左右聲道平衡控制信號，對L、R音頻信號進行相應調節(jié)后，送往伴音功放電路進行放大，從而推動揚聲器發(fā)出聲音。為了防止揚聲器在開關機瞬間出現(xiàn)噪聲，一般在伴音功放電路中設置了由遙控系統(tǒng)控制的消音(靜噪)電路。由于伴音信號的限幅放大和調頻檢波以及去加重電路都集成在公共通道內，而第二伴音信號分離電路和TV/AV/S狀態(tài)音頻信號的切換電路由單獨的電路進行，因此實際上的伴音通道只對音頻信號進行處理，包括伴音低頻放大和功率放大等基本電路，一般由單獨的伴音處理集成電路來完成。某些新機型還增加了一些提高音質的特殊功能處理電路，如超重低音處理電路、環(huán)繞聲處理電路、麗音處理電路等。3.3.1伴音中頻限幅放大電路

從公共通道輸出的復合視頻信號通過對應制式的第二伴音中頻信號電路選擇后，由陶瓷帶通濾波器濾除視頻信號并取出第二伴音中頻信號。由于其信號幅度只有1mV左右，而鑒頻器正常工作需要1V左右的輸入信號，因此必須經(jīng)過伴音中頻限幅放大電路進行足夠(60dB)的電壓放大，同時還要抑制傳輸過程中產生的各種寄生調幅信號的干擾，才能送往鑒頻電路。3.3.2鑒頻與去加重電路

鑒頻電路的作用是從第二伴音中頻調頻信號中解調出音頻信號。電視機常用的鑒頻電路有差分峰值鑒頻電路、雙差分鑒頻電路和鎖相環(huán)路(PLL)鑒頻電路。

差分峰值鑒頻電路由LC波形變換網(wǎng)絡和差分峰值檢波器組成，一般應用在早期的電視機中。LC波形變換網(wǎng)絡將第二伴音中頻調頻等幅波變成調頻調幅波，再利用差分放大器進行峰值檢波，即可解調出音頻信號。

單片機的鑒頻電路一般采用雙差分鑒頻電路，其電路結構框圖和工作過程如圖3-25所示。由于其電路結構和工作過程與AFT電路類似，因此這里不再贅述。圖3-25雙差分鑒頻電路結構框圖和工作過程新型電視機的鑒頻電路都采用了鎖相環(huán)路(PLL)鑒頻電路，其電路結構框圖和工作過程如圖3-26所示。圖3-26PLL鑒頻電路的工作過程其基本原理是：經(jīng)限幅放大后的第二伴音中頻信號，一路送到雙差分鑒頻器；另一路送到鎖相環(huán)路，鎖相環(huán)路根據(jù)輸入信號的頻率和相位，鎖定內部壓控振蕩器的振蕩頻率，從而獲得一個穩(wěn)定的開關信號。該開關信號經(jīng)90°移相后，也送入雙差分鑒頻器進行鑒頻，即可得到所需的音頻信號。

鑒頻電路的鑒頻特性可以用S曲線來描述，如圖3-27所示，要求中心頻率準確(位于曲線中心)，曲線上下對稱，線性要好，直線段的頻帶寬度為250～300kHz，否則就會出現(xiàn)伴音小、無伴音或伴音失真的現(xiàn)象。圖3-27鑒頻特性曲線去加重電路的作用是將發(fā)射時采用預加重措施人為提高的高頻分量進行相應的衰減，以恢復原來的音頻信號成分。一般利用集成電路內部鑒頻電路的輸出內阻和外接電容構成的積分電路來完成。

3.3.3音頻放大與靜噪

音頻放大電路的作用是對鑒頻電路輸出的音頻信號進行電壓放大和功率放大。常見的電路形式有分立元件和集成電路兩種，目前電視機的音頻放大電路基本上采用了集成電路的形式。靜噪電路也叫靜音電路，其作用是消除電視機在開/關機、切換頻道、自動搜索選臺或無信號狀態(tài)時出現(xiàn)的噪音。電視機的噪音主要來自高頻調諧器、中頻通道和伴音鑒頻電路，因此只要在鑒頻電路的輸出端與音頻放大電路之間設置靜音電路，即可消除噪音。常用的靜噪方法有兩種。一種方法是微處理器(CPU)設有一個專用的靜噪控制信號輸出端，如圖3-28所示。微處理器(CPU)的電臺識別端用來識別電視機是否接收到了電視信號。若無電臺識別信號(復合同步信號)輸入，說明電視機沒有接收到電視信號，CPU的靜噪控制端輸出高電平，靜噪控制管VT導通，將噪音短路到地。當有電臺識別信號(復合同步信號)輸入時，表明電視機已經(jīng)接收到了電視信號，CPU的靜噪控制端輸出低電平，靜噪控制管VT截止，靜噪電路不起作用，伴音處理電路正常工作。圖3-28靜噪控制過程另一種方法是利用電臺識別信號作為音量控制電路的開關信號。當CPU接收到電臺識別信號時，音量控制電路輸出正常的音量控制電壓。當CPU未接收到電臺識別信號時，音量控制電路無控制電壓輸出，從而達到靜噪的目的。3.3.4特殊伴音功能電路

1.超重低音

超重低音信號源是左、右聲道信號的合成信號，有的取自伴音功放電路的左、右聲道的輸入端，有的直接由伴音大小/效果/環(huán)繞聲產生處理電路的R+L輸出端輸出。音頻信號R+L先經(jīng)低頻濾波器濾除伴音信號中的高頻成分，形成超重低音信號，通常用WOOFER或W表示。超重低音信號經(jīng)超重低音功放電路進行放大后，推動超重低音揚聲器發(fā)聲。超重低音電路是否進入工作狀態(tài)取決于遙控系統(tǒng)是否發(fā)出超重低音開啟信號。只有當遙控系統(tǒng)發(fā)出超重低音開啟信號時，超重低音電路才進入工作狀態(tài)。

2.環(huán)繞聲

環(huán)繞聲信號的處理過程是對左、右聲道音頻信號進行2路或3路不同時間的延遲(濾波)后，再將原始的L、R信號與延遲后的L、R音頻信號相加減得到的，通常用R-L表示。R-L環(huán)繞聲信號經(jīng)環(huán)繞聲功放電路進行放大后，推動環(huán)繞聲揚聲器發(fā)聲。環(huán)繞聲揚聲器發(fā)出的聲音與左、右聲道揚聲器發(fā)出的聲音在空中合成后，獲得環(huán)繞聲效果。因此產生環(huán)繞聲效果的前提條件之一是輸入的信號必須是立體聲信號，其二是環(huán)繞聲的處理受到遙控系統(tǒng)開啟環(huán)繞聲指令的控制。

3.伴音效果控制

伴音大小與效果的調節(jié)控制方式通常有專用接口式和I2C總線式兩種。專用接口式的伴音大小、左右聲道平衡、高音、低音及環(huán)繞聲大小、超重低音大小調節(jié)控制都是通過各自的專用接口電路利用改變電壓值的大小來實現(xiàn)的，而環(huán)繞聲開/關控制、超重低音開/關控制是通過遙控系統(tǒng)高/低電壓的跳變來實現(xiàn)的。I2C總線式除環(huán)繞聲與超重低音開/關控制是通過專用接口跳變電壓的高/低進行控制外，伴音大小及其它控制是通過I2C總線進行的。伴音大小與效果控制及環(huán)繞聲處理電路是左右聲道、超重低音、環(huán)繞聲音頻信號的公共電路，其功率放大電路除工作電壓可能共用一組電源外，其它部分是互不相干的。

3.3.5伴音中頻信號的識別與切換

不同的電視制式具有不同的伴音中頻，為了能自動適應多制式切換的要求，在伴音中頻處理電路中一般設置了4.5MHz、5.5MHz、6.0MHz、6.5MHz陶瓷帶通濾波器，以選擇相應制式的第二伴音中頻信號，送往通用的鑒頻器進行解調。其實現(xiàn)的方法是先通過混頻器將4.5MHz、5.5MHz、6.0MHz和6.5MHz的第二伴音中頻信號都變成6.0MHz的信號，然后再由鑒頻器進行鑒頻。一般4.5MHz的第二伴音中頻信號采用1.5MHz的本振，5.5MHz、6.0MHz和6.5MHz的第二伴音中頻信號采用0.5MHz的本振，只要在混頻器的輸出端接入6.0MHz的帶通濾波器即可選出第二伴音中頻信號。本振頻率的轉換由受遙控系統(tǒng)或其它自動制式識別電路控制的電子開關來完成，如圖3-29所示。

采用PLL鎖相環(huán)路的鑒頻電路由于能根據(jù)輸入信號的頻率和相位進行自動調諧，因此在制式切換時不需要進行變頻處理。圖3-29多制式伴音電路切換框圖3.3.6伴音通道的典型應用

典型伴音通道應用電路如圖3-30所示。圖3-30典型伴音通道應用電路

IC201(LA76810)的腳輸出的復合視頻信號由外接的高通濾波器R214、C224、L202、C221耦合后送至腳進行伴音處理，通過帶通濾波器將不同制式的伴音信號取出，經(jīng)限幅放大、FM檢波及去加重(IC201的②腳外接去加重電容C203)處理后從1腳輸出音頻信號。輸出的音頻信號分為三路：一路由R402耦合，VT401射極跟隨后，分別經(jīng)C401、C402耦合，送到AVOUT端(R、L)；另外兩路分別經(jīng)C414、C442耦合加到功率放大器的①腳，經(jīng)功率放大后從⑨腳輸出音頻信號，由C417、C424耦合加到左、右揚聲器。從AV切換電路IC401(TC4053)的④腳、腳輸出的外部音頻信號(AL/R)直接加到功放電路的EXT端，TV/AV音頻信號的切換是通過微處理器IC001(LC8633XX)的AV端(腳)輸出的開關信號由開關管VT404加到功率集成電路的SW端(④腳)來轉換的。

從IC201的①腳輸出的音頻信號幅度是設定的電平，對伴音音量的控制是通過微處理器IC001的⑤腳輸出音量控制信號，經(jīng)VT004緩沖，R421、C419平滑濾波后，加到功率放大電路的⑤腳而達到音量控制的目的的。

LA4285的⑩腳為電源供給端(VCC)，由開關電源輸出的18V電壓經(jīng)C422、C423濾波后提供。

實訓11伴音通道的綜合測試

一、實訓目的和要求

1．掌握伴音通道的組成、功能和工作原理。

2．掌握伴音通道的調試方法。

二、實訓器材和工具

1．電視機1臺、電原理圖1份。

2．BT-3掃頻儀1臺、示波器1臺、電視信號發(fā)生器1臺、萬用表1塊。

3．常用工具1套。三、實訓內容和方法

1．根據(jù)電視機電原理圖，熟悉伴音通道部分電路的結構及元器件位置，并將有關內容填入實訓表11-1中。實訓表11-1

2．測量集成電路有關伴音信號處理各腳的在路正、反向電阻值以及靜/動態(tài)直流電壓值，填入實訓表11-2中。實訓表11-2

3．使電視機處于不同的電視制式下，分別測試伴音鑒頻的幅頻特性曲線。

(1)將掃頻儀輸出電纜通過0.01μF的瓷片電容接伴音中放的輸入端，掃頻儀的輸入用開路電纜接鑒頻器的輸出端，即去加重電容端。

(2)使電視機工作在不同的電視制式，調節(jié)掃頻儀的頻率響應旋鈕，測試伴音通道幅頻特性曲線并描繪。四、實訓報告

由學生自己設計，要求：

1．有明確的實訓任務。

2．有具體的實訓目的和要求。

3．有需要的實訓器材和工具。

4．根據(jù)實訓內容有具體的實訓方法和步驟。

5．有具體的實訓結果并能對實訓結果進行分析處理。

6．有實訓體會。

3.4視頻解碼通道

視頻解碼通道是亮度信號與色度信號處理電路的統(tǒng)稱，也稱為視頻信號處理電路或解碼電路。視頻解碼通道對亮度與色度信號的處理一般分四步進行。第一步是將視頻信號分離為亮度信號與色度信號；第二步是亮度通道對亮度信號進行放大與調節(jié)控制，色度通道對色度信號進行解調檢波得到R－Y、B－Y色差信號，并由R－Y、B－Y色差信號通過電阻矩陣合成G－Y色差信號；第三步是將亮度通道輸出的亮度信號與色度通道輸出的R－Y、B－Y、G－Y色差信號進行混合矩陣，得到R、G、B三基色信號；第四步是將遙控系統(tǒng)產生的R、G、B三基色信號的字符信號有機地穿插到圖像信號中，并用穿插后的R、G、B三基色信號控制顯像管顯示彩色圖像與字符。

由此可見，視頻信號分解為亮度信號與色度信號是視頻解碼通道工作的首要任務，如圖3-31所示。圖3-31亮度信號與色度信號的分離框圖3.4.1亮度信號與色度信號的分離

前面已經(jīng)介紹，調制在4.43MHz或3.58MHz副載波上的色度信號穿插到亮度信號中的位置分別是：PAL制式為1/4fH與NTSC制式為1/2fH，因此可利用色度信號穿插在亮度信號中的上述特點，采用陷波器、帶通濾波器和梳狀濾波器組件將亮度信號與色度信號分離出來。

1.陷波器與帶通濾波器

陷波器用于將4.43MHz或3.58MHz的色度信號完全吸收入地，只剩下亮度信號，即從視頻信號中分離出其中的亮度信號送到基色矩陣電路。帶通濾波器則僅讓頻率為4.43MHz或3.58MHz的色度信號通過，即將視頻信號中的色度信號提取出來送到色度通道進行處理。以PAL制式為例，由于其色度信號的載頻為4.43MHz，它主要分布在視頻的4.43±1.3MHz的范圍內，因此可以采用頻率分離的方法，在亮度通道的輸入端設置4.43MHz的陷波器，將色度信號吸收而讓亮度信號的中、低頻成分通過；而在色度信號通道的輸入端，設置4.43MHz、帶寬為2.6MHz的帶通濾波器或高通濾波器，讓色度信號通過而將亮度信號的主要部分衰減，這樣就可將亮度信號與色度信號分離，如圖3-32所示。圖3-32亮度信號和色度信號的分離原理圖這種方法簡單、成本低，但亮度和色度分離不徹底，特別是在一定帶寬(如4.43±1.3MHz)內，亮度信號被抑制，使得亮度信號的帶寬變窄，導致圖像的水平清晰度下降。特別是當電視機接收黑白電視信號時，由于陷波器的陷波作用，使得圖像的高頻分量衰減，圖像的水平清晰度受到影響。因此，一般要設置自動清晰度控制電路(ARC)，根據(jù)接收信號自動控制陷波器的通斷。同時，色度信號也不可能完全被陷波器吸收掉，造成亮度與色度的互相串擾。另外，在色度通道中，用帶通濾波器取出色度信號的同時，也將一定范圍內(如4.43±1.3MHz)的亮度信號取出來了，造成亮度對色度的干擾。

2.梳狀濾波器

為了提高圖像的質量，避免亮度與色度信號的互相串擾，在大屏幕彩色電視機中一般改用頻譜分離法，即用梳狀濾波器實現(xiàn)亮度和色度信號的徹底分離。

梳狀濾波器組件內設置了加法器、減法器和延遲器三種功能電路，如圖3-33所示。圖3-33梳狀濾波器亮/色度信號分離原理框圖

TV/AV/S狀態(tài)切換電路選擇輸出的TV或AV視頻信號，被直接送到梳狀濾波器組件，并分為兩路進行處理：一路直接送到加法器與減法器，稱為直通視頻信號(Y+C)，簡稱直通行；另一路經(jīng)延遲器延遲1H(NTSC制式)或2H(PAL制式)后，再送到加法器與減法器，稱為延遲視頻信號(Y－C)，簡稱延遲行。梳狀濾波器組件根據(jù)制式控制信號和頻譜交錯的特點，設置延遲行的延遲時間。由于NTSC制采用了1/2fH間置，因此只要延遲1H即可實現(xiàn)色度信號反相。而PAL制采用了1/4fH間置，需要延遲2H才能將色度信號反相。直通行(Y+C)與延遲行(Y－C)在加法器中相加得到亮度信號(Y)，直通行(Y+C)與延遲行(Y－C)在減法器中相減得到色度信號(C)。梳狀濾波器組件分離出的亮度信號(Y)與色度信號(C)輸往TV/AV/S狀態(tài)切換電路。3.4.2亮度信號的處理

視頻IC/單片機得到的視頻信號或亮度信號，經(jīng)視頻開關選擇通過后，送入陷波電路濾除其中的高頻色度信號，取出亮度信號，經(jīng)過輪廓校正(勾邊)、黑電平鉗位、放大、延遲以及亮度、對比度、清晰度等控制進行調節(jié)后，送到三基色矩陣電路，如圖3-34所示。圖3-34亮度通道的組成框圖

1.輪廓校正電路(勾邊電路)

水平清晰度主要取決于亮度信號中的頻率特性。由于陷波電路在濾除其中的高頻色度信號時，也將色載波附近的亮度信號的高頻成分吸收掉了，因此會造成圖像清晰度的下降。為了提高圖像清晰度，在亮度通道中往往設置了各種頻率的補償電路和清晰度提高電路。

輪廓校正電路也叫勾邊電路，其作用是補償陷波器所造成的亮度信號高頻分量的衰減，提高圖像清晰度。在圖像中有許多從白色突變?yōu)楹谏蛴珊谏蛔優(yōu)榘咨默F(xiàn)象，對應的亮度信號波形如圖3-35(a)所示。當高頻成分衰減后，亮度信號的突變沿會消失，顯示出來的圖像在黑白交界處會出現(xiàn)一個灰色的過渡區(qū)，使重現(xiàn)的圖像輪廓模糊不清，清晰度變差，如圖3-35(b)所示。為此，可采用輪廓校正電路使亮度信號波形的前后沿形成一個上沖和下沖的電平，使圖像黑白交界處出現(xiàn)比黑更黑、比白更白的分界線，如同給圖像勾了一個邊，提高了圖像的清晰度，如圖3-35(c)所示。圖3-35輪廓校正原理(a)理想情形；(b)實際情形；(c)校正原理早期的電視機中通常采用二次微分輪廓校正電路，通過改變輪廓交界處電子束電流的大小來提高圖像的清晰度，屬于一種亮度調制。目前的大屏幕電視機采用了新型的延遲型動態(tài)精細水平輪廓校正電路和電子束掃描速度調制電路來提高圖像的清晰度。通過對大振幅信號(畫面輪廓)和中、小振幅信號(圖像細節(jié))分別進行校正，采用電子束掃描速度調制電路，使電子束掃描的速率隨視頻信號的振幅不同或加速或減速，即在畫面輪廓交界處掃描速度加快或減慢，產生勾邊效果。有關電路的組成和工作原理將在第5章中敘述。此外，在輪廓校正電路中還設置了對比度控制電路。集成電路中的對比度控制電路一般為雙差分形式，通過手動調節(jié)或遙控電路調節(jié)差分電路的直流電平來改變其增益，從而實現(xiàn)對比度控制的目的。

2.黑電平鉗位與亮度控制

黑電平鉗位電路的作用是恢復亮度信號中的直流成分，以免發(fā)生圖像背景亮度和彩色的色調和色飽和度失真。

亮度信號是單極性信號，具有一定的直流分量，其大小等于信號的平均值。亮度信號在傳輸過程中由于耦合電容的存在，使得亮度信號中的直流成分丟失，出現(xiàn)如圖3-36所示的情形。圖3-36亮度信號丟失直流成分前后的情形在亮度通道中加入黑電平鉗位電路，通過鉗位脈沖的作用，可以把經(jīng)過耦合電容后的亮度信號的黑電平(即消隱電平)鉗位在設定的某一直流電平上，以恢復亮度信號中的直流分量。只要調節(jié)箝位電平的大小，亮度信號中的直流分量就能隨之發(fā)生變化，從而改變了圖像的背景亮度，由此即可實現(xiàn)亮度的控制調節(jié)。

為了防止顯像管的束電流超過額定值和高壓電路負載過大或亮度過大而損壞顯像管，通常在亮度通道中設置自動亮度限制電路(ABL電路)。在正常情況下，ABL電路并不影響亮度通道的工作。只有當束電流超過額定值時，ABL電路才起控，使束電流下降。

3.亮度延遲電路

信號在電路傳輸和處理的過程中，都會產生不同程度的時間延遲，延遲時間的長短取決于信號的頻帶寬度，且與其頻帶寬度近似成反比。信號的頻帶越寬，延遲的時間越短，信號的頻帶越窄，延遲的時間越長。由于亮度信號的帶寬為6MHz，而色度信號的帶寬為2.6MHz，因此當亮度信號和色度信號經(jīng)過不同的通道進行傳輸時，亮度信號要比色度信號提前0.6μs左右到達基色矩陣電路，這樣就會出現(xiàn)套色不準(彩色右移)的彩色鑲邊現(xiàn)象，如圖3-37所示。為此在亮度通道中設置了亮度延遲電路。圖3-37彩色鑲邊現(xiàn)象3.4.3色度信號的處理

1.?PAL制色度信號的處理

TV/AV/S狀態(tài)切換電路輸出的色度信號或單片IC內部分離電路輸出的色度信號，經(jīng)單片IC內的色度開關選擇通過，由帶通濾波器送往ACC自動色度控制電路進行放大后，再送到梳狀濾波器對Fu信號和Fv信號進行分離。Fu信號和Fv信號分別送到B－Y和R－Y同步解調器，當同步解調器得到頻率與相位都同步的色度副載波時，就能對輸入的色度信號進行同步檢波，從而解調出R－Y、B－Y色差信號，同時由R－Y、B－Y色差信號進行混合，輸出G－Y色差信號。最后R－Y、B－Y、G－Y與Y信號一起被送到三基色矩陣電路進行混合，輸出三基色信號R、G、B，如圖3-38所示。圖3-38PAL制色度通道的組成框圖

1)自動色度控制(ACC)

自動色度控制簡稱ACC，其作用是產生一個隨輸入色度信號強弱變化的直流控制電壓來控制帶通放大器的增益，使其輸出的色度信號幅度穩(wěn)定。

通常，UACC產生的方式有兩種：一種是通過對色同步信號進行峰值檢波產生；另一種是通過對自動相位控制電路(APC)輸出的半行頻信號進行檢波產生。由于色同步信號的幅度與彩色信號的內容無關，且與色度信號的頻率相同，能直接反映色度信號的強弱，自動相位控制電路輸出的半行頻信號(7.8kHz)是由色同步信號與副載波信號經(jīng)過鑒相后產生的，因此也能反映色度信號的強弱變化，且與彩色圖像的內容無關。

2)自動消色控制(ACK)

當電視機接收黑白電視信號時，亮度信號中的4.43±1.3MHz的頻率成分會經(jīng)過色度帶通濾波器進入色度通道，產生彩色雜波干擾，因此色度通道中設置了自動消色控制電路，簡稱ACK電路。其作用是在接收黑白電視信號或接收彩色電視信號微弱或副載波恢復電路工作異常時，自動關閉色度通道，消除彩色雜波干擾，以顯示較好的黑白圖像。

消色控制電路控制電壓的取得方式與ACC一致。

3)色度信號與色同步信號的分離

如圖3-39所示，在色同步消隱與色同步選通電路中，設置了兩個門電路。由于行同步和色同步信號的周期相等，但存在時差，因此可以采用時間分離的方法，將行同步信號適當延遲后，作為兩個門電路的開關信號，控制兩個門電路交替導通來實現(xiàn)時間分離。當門控脈沖無效時，色同步消隱門導通，得到色度信號。當門控脈沖有效時，色同步消隱門被關斷，以阻止色同步信號竄入色度信號，色同步選通門導通，選出色同步信號。圖3-39色度與色同步的分離原理框圖

4)?Fu信號和Fv信號的分離

由于Fu信號與Fv信號是兩個正交平衡調幅信號，其幅頻特性可以用如圖3-40(a)所示表示，因此可以采用頻譜分離的方法，利用梳狀濾波器將Fu信號和Fv信號進行分離，如圖3-40(b)所示。圖3-40Fu和Fv信號的幅頻特性和分離過程(a)幅頻特性；(b)分離過程設輸入到梳狀濾波器第一行的色度信號為不倒相行，即NTSC行，F(xiàn)=Fu+Fv；第二行信號為倒相行，即PAL行，F(xiàn)=Fu－Fv；以后各行依次為N行和P行輪流出現(xiàn)。當N行信號延遲一行并經(jīng)倒相后，F(xiàn)=－(Fu+Fv)，這時在加法器上延遲行的色度信號與直通行的色度信號同遲到達，并且相加，即F=－2Fv，而在減法器上則是相減，即F=2Fu。同理，P行信號延時一行并倒相后，F(xiàn)=－(Fu－Fv)，加法器和減法器輸出的信號分別為2Fv、2Fu。依此類推，在加法器上輸出的信號為±2Fv，在減法器中輸出的信號為2Fu，于是就分離出了Fu信號和Fv信號，同時使相鄰行的色度信號得以平均，補償了傳輸過程中由于微分相位失真引起的色調畸變。從上面的分析可以看出，利用梳狀濾波器分離Fu信號和Fv信號的過程中，必須滿足一定的條件：其一是直通行與延遲行的幅度要相等；其二是直通行與延遲行的相位要反相。否則就會出現(xiàn)分離不徹底的現(xiàn)象，因此新型電視機采用了基帶延遲技術，即先用同步檢波器解調U、V信號，再用基帶延遲線對相鄰兩行的色差信號進行延遲后相加取平均值，如圖3-41所示。圖3-41基帶延遲線的結構與工作過程

5)?Fu信號與Fv信號的解調

編碼時U、V信號分別對副載波進行正交平衡調幅，產生Fu和Fv信號，解碼時就必須對Fu與Fv信號進行解調，檢出相應的調制信號U與V，這就是Fu與Fv的解調。

由于平衡調幅波的包絡不代表原來的調制信號，因此用普通的線性檢波器不能檢出原來的調制信號，必須采用同步檢波器。同步檢波器除輸入平衡調幅波外，還需輸入一個副載波，副載波必須與被解調信號同頻同相或反相。用這個副載波的正峰點對平衡調幅波進行取樣檢波，就可得到與原來調制信號一致的波形，如圖3-42所示。圖中0°基準副載波被送到Fu解調器，解調出U信號；基準副載波經(jīng)90°移相后送到受行逆程脈沖控制的PAL開關進行逐行倒相，輸出±90o的副載波，送到Fv解調器，解調出V信號。U、V信號經(jīng)過解壓縮后還原為B－Y和R－Y信號。圖3-42同步檢波過程

6)副載波恢復電路

副載波恢復電路的作用是產生同步檢波器電路所需的受色同步信號控制的基準副載波，其組成框圖如圖3-43所示，主要包括色同步選通電路、鑒相器(APC)、壓控振蕩器(VCO)、90°移相電路、PAL識別電路、PAL開關電路等部分。圖3-43副載波恢復電路的組成框圖由色同步選通電路選出的色同步信號和壓控振蕩器產生的副載波信號一起被送到APC鑒相器進行頻率和相位的比較，輸出的誤差電壓經(jīng)環(huán)路濾波器濾波后，用來控制壓控振蕩器的振蕩頻率和相位，使之產生4.43MHz、0°的副載波。產生的副載波一路直接輸入Fu同步解調器，解調出B－Y信號；另一路經(jīng)90°移