《電視原理》課件第4章

4.1行輸出級電路

4.2場輸出級電路

4.3末級視頻放大電路

4.4彩色顯像管

4.5伴音通道

4.6電源電路

復(fù)習題

4.1.1行掃描電路的組成

行掃描電路主要由鑒相、低通濾波、行振蕩、行推動(行激勵)、行輸出級等電路組成，在有些資料中，也將高、中、低壓形成電路包含其中。從電路實質(zhì)上來說，行掃描電路實際上是一個大的鎖相環(huán)路，實現(xiàn)行掃描信號與所接收的電視臺信號嚴格同步。4.1行輸出級電路

1．獨立行振蕩式行掃描電路

傳統(tǒng)的獨立行振蕩電路式行掃描電路的組成框圖，如圖4.1所示。

2．行場振蕩公用式行掃描電路

這種方案的行場頻公用一個振蕩器，振蕩頻率約為32行頻，即500kHz(503kHz)，振蕩電路一般由石英晶體諧振器或陶瓷振子構(gòu)成，然后由分頻器獲得所需的行頻、場頻信號輸出。這種方案的電路組成框圖實例如圖4.2所示，其特點如下。圖4.1獨立行振蕩式行掃描電路的組成框圖及有關(guān)波形圖4.232倍行頻(500kHz)的公用振蕩式掃描電路組成框圖實例4.1.2行輸出級的工作原理

1．行掃描輸出級的原理電路

圖4.3畫出了有關(guān)行輸出級電路與波形，其中圖(a)是接近實際的原理電路，圖中VT為行輸出管，工作在脈沖開關(guān)狀態(tài)，輸入為矩形脈沖波。

圖4.3(b)是圖(a)的原理等效電路，圖中電源+UCC由電容CS所提供(輔助電源)；圖(b)是分析行輸出級工作原理的常用電路；圖(c)是行輸出管的激勵電壓ub及行偏轉(zhuǎn)線圈中電流iH的波形圖。圖4.3行掃描輸出級原理電路及有關(guān)波形

2．行偏轉(zhuǎn)鋸齒波電流iH的形成

行掃描鋸齒波電流的形成過程比較復(fù)雜，下面分段作一說明。

(1)?t0—t1段，輸入信號為正向脈沖、高電平，VT管導(dǎo)通飽和，其飽和壓降很小，理想時為0(即為短路的理想開關(guān))；阻尼管VD截止，不起作用；C也被VT短路；電源+UCC經(jīng)LH和VT對LH充磁，電流由0線性上升(電感上的電流不能突變)，形成鋸齒波正程的后半段。這一期間的等效電路如圖4.4(a)所示。圖4.4行掃描電流各區(qū)間所對應(yīng)的等效電路4.1.3行逆程脈沖電壓

在行掃描的逆程期間，即上述圖4.4中電流波形的t1—t3期間，電流iH先對電容C充電，使其上的電壓上升；當電流降至0值時(t=t2時刻)，電容上的電壓uC升至最高值，然后C對LH放電，uC下降，iH反向升高，至t3時，電容C放電完畢，uC降至電源電壓UCC值，有關(guān)的電流、電壓波形如圖4.5所示。圖4.5行掃描電流與行逆程脈沖的波形對應(yīng)關(guān)系顯像管各電極所需電壓基本上都是行輸出級所產(chǎn)生的行逆程脈沖經(jīng)行輸出變壓器(俗稱高壓包)的升壓，然后經(jīng)整流、濾波而形成的。其原理電路如圖4.6所示。圖4.6電視接收機高、中、低壓形成的原理電路4.2.1場掃描電路的組成

傳統(tǒng)的場掃描電路一般由積分電路、場振蕩電路、場推動電路(或場激勵電路)、場輸出級電路等組成，其組成框圖如圖4.7所示。4.2場輸出級電路圖4.7傳統(tǒng)式(獨立場振蕩)場掃描電路組成框圖在近代的一些電視接收機中，行場振蕩均采用同一振蕩電路方案，振蕩頻率取500kHz(32倍行頻)，經(jīng)32分頻后成為15.625kHz行頻信號，經(jīng)1萬次分頻成為50Hz場頻信號。其電路組成的原理框圖如圖4.8所示。圖4.8行場振蕩合一式場掃描電路組成框圖4.2.2場偏轉(zhuǎn)電流、電壓的波形

顯像管要求場偏轉(zhuǎn)電流iY應(yīng)為線性良好的鋸齒波形。為此，加至場偏轉(zhuǎn)線圈兩端的電壓絕不可為鋸齒波，而應(yīng)為脈沖鋸齒波，在分析場偏轉(zhuǎn)電流、電壓時，要先畫出場偏轉(zhuǎn)線圈的等效電路，其電路圖如圖4.9所示，相關(guān)信號的波形如圖4.10所示。圖4.9場偏轉(zhuǎn)線圈的等效電路圖4.10場偏轉(zhuǎn)線圈中的電路與兩端電壓波形4.2.3OTL場輸出級電路

這是一種互補對稱型功率放大電路，或稱無輸出變壓器推挽功放電路，其中的互補型OTL電路，它與音頻放大電路中的OTL電路結(jié)構(gòu)幾乎一樣，原理也相同，不同之處是前者放大的是鋸齒波信號，后者放大的是音頻信號(伴音信號)。

1．互補型OTL場輸出級電路

圖4.11是一種典型的OTL場輸出級電路。圖4.11互補型OTL場輸出電路及等效電路

2．自倒相型OTL場輸出級原理電路

自倒相型OTL電路也稱分流調(diào)整型OTL電路，圖4.12是這種電路的原理電路，圖4.13是有關(guān)電壓、電流的波形圖。圖4.12自倒相型OTL場輸出級的原理電路圖4.13自倒相型OTL場輸出相關(guān)電壓、電流的波形圖4.2.4場掃描的非線性失真及其補償

場掃描鋸齒波電流正程線性的好壞，將決定圖像質(zhì)量的優(yōu)劣。4.2.5場輸出級泵電源供電電路

場輸出級泵電源供電也稱雙倍電源供電。

4.2.6場中心位置調(diào)節(jié)電路

場中心位置調(diào)節(jié)，實質(zhì)上就是調(diào)節(jié)場偏轉(zhuǎn)的中心位置，即能使掃描光柵做向上向下移動的調(diào)節(jié)。

4.2.7集成化場輸出電路實例

LA7837/LA7838是三洋公司為彩電、監(jiān)視器、顯示器，尤其是高畫質(zhì)、大屏幕彩色電視接收機而開發(fā)的場掃描輸出級集成電路。

LA7837/LA7838內(nèi)部還有鋸齒波電壓產(chǎn)生電路、50Hz/60Hz場頻轉(zhuǎn)換時的場幅穩(wěn)定電路、熱保護電路、泵電源電路等，這些電路在一般場輸出集成電路中是沒有的。

LA7837/LA7838的內(nèi)部組成及其典型應(yīng)用電路如圖4.14所示。圖4.14LA7837/LA7838內(nèi)部框圖及典型應(yīng)用電路4.3.1視放輸出級的性能指標

電視接收機視放輸出級的主要性能指標有如下幾點。

1．電壓增益高

對黑白電視接收機而言，其電壓增益一般要求35dB左右，使輸入不足1V峰峰值的視頻信號放大至50～70V峰峰值，以供顯像管陰極之需。4.3末級視頻放大電路

2．通頻帶寬

我國電視圖像信號的頻帶寬度規(guī)定為0～6MHz，視放輸出級應(yīng)保證這樣的帶寬。

3．線性好，灰度失真小

引起視放級灰度失真的主要原因是放大管的工作點沒有選擇好。

4．相位失真要小

相位失真會引起圖像失真，為了減小信號的相位失真，要求放大器對視頻信號所含各種頻率成分的放大量應(yīng)盡可能一致，且不產(chǎn)生相移。

5．輸出信號的極性要符合要求

就目前的顯像管而言，視頻信號均加至它的陰極，為了正確顯像，要求視放輸出級送來的視頻信號應(yīng)為負極性的，即同步頭向上的信號。

6．應(yīng)設(shè)白電平調(diào)節(jié)

彩色電視的視放輸出級均設(shè)有白電平調(diào)節(jié)電路，通常是分別調(diào)節(jié)三組視放輸出級的激勵多少、增益大小或放大管直流工作點的高低來實現(xiàn)的。4.3.2視放輸出級的高頻補償

為了使視放輸出級的工作帶寬達到0～6MHz或更寬的要求，往往要采取多種措施來展寬頻帶。一種最簡單的方法是在放大管的發(fā)射極電阻旁并接一小電容來提升某一頻段的高頻分量；另一種最常用的方法是在負載電阻Rc的支路中串接一電感，利用此電感與負載電容并聯(lián)諧振來展寬頻帶。其高頻補償原理可用等效電路及幅頻特性來說明，具體情況如圖4.15所示。圖4.15視放輸出級電感并聯(lián)高頻補償原理4.3.3彩色電視接收機視放輸出級電路分析

這種類型的視放輸出級主要功能是對三路輸入的R、G、B三基色信號分別作不失真的放大，給顯像管、三極管送出幅度、帶寬、電壓極性等均滿足要求的視頻信號。

1．實際電路(一)

圖4.16是某牌號21英寸(54cm)彩色電視接收機視頻放大輸出級實際電路。圖4.16某21英寸(54cm)彩色電視機視頻輸出電路

2．實際電路(二)

圖4.17是某牌號29英寸(74cm)彩色電視接收機視頻放大輸出級實際電路。圖4.17某29英寸(74cm)彩色電視接收機視頻放大輸出電路現(xiàn)以紅(R)色信號的視頻放大電路為例對補償原理進行說明。設(shè)電感L504與負載電容C0的串聯(lián)諧振頻率為fS，則L501與等效負載電容的并聯(lián)諧振頻率fP必然小于fS，因為這時L504與C0的串聯(lián)諧振支路才能等效為電容性(以表示)，其有關(guān)等效電路與幅頻特性如圖4.18所示。圖中，與L504等并聯(lián)的150kΩ電阻是為了增大回路損耗，使諧振曲線趨于平坦。在主機板電路采用梳狀濾波器Y/C分離電路或采用基帶濾波器的彩色電視接收機中，L504、L505、L506可用短路線取代，電感的串聯(lián)補償即被取消。圖4.18視放輸出級電感串并聯(lián)補償原理示意圖

(3)各視放管發(fā)射極的電位器RP503～505是為了調(diào)節(jié)暗白平衡而設(shè)置的，它是通過調(diào)整視放管的直流工作點，達到改變輸出信號的直流電平而實現(xiàn)暗白平衡的調(diào)節(jié)。

(4)電位器RP501～503是為亮白平衡的調(diào)節(jié)而設(shè)置的，它通過調(diào)節(jié)視放管發(fā)射極電阻的大小，來改變放大器負反饋的深度，以達到改變放大器增益，實現(xiàn)亮白平衡的調(diào)節(jié)。

(5)圖4.17中三極管VT507、二極管VD501～504、電容C510、電阻R538、R539組成關(guān)機亮點消除電路，下面對其工作原理作一簡單說明。圖4.19畫出了關(guān)機亮點消除電路(以紅色視放電路為例)。圖中，+12V電壓經(jīng)過1.5kΩ電阻及VD501分別加至VT507管的基極與發(fā)射極。圖4.19關(guān)機亮點消除電路4.3.4彩色電視接收機視放輸出

兼基色矩陣的電路分析

在不少牌號的彩色電視接收機中，其視放輸出級有兩個作用：一是作基色矩陣，對輸入的Y、R-Y、G-Y、B-Y四種信號分別進行運算，產(chǎn)生R、G、B三基色信號；二是對所獲得的R、G、B進行不失真的反相放大，向顯像管的三個陰極分別輸出負極性的紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色信號。

1．實際電路

圖4.20是常見的彩電視放輸出級電路，這是一種兼有基色矩陣功能的視放輸出電路。圖4.20兼有基色矩陣功能的視放輸出級電路4.4.1單槍三束彩色顯像管

1．單槍三束彩色顯像管的結(jié)構(gòu)

單槍三束管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.21所示。4.4彩?色?顯?像?管圖4.21單槍三束彩色顯像管的結(jié)構(gòu)

2．電子槍

單槍三束管的電子槍由3個獨立的陰極(KR、KG、KB)、柵極(G)及一個加速極(A1)、聚焦極(A3)、高壓陽極(前、后陽極A2、A4)、會聚板等組成。

3．熒光屏

單槍三束管的熒光屏涂敷了紅、綠、藍三基色熒光粉，作垂直條狀排列，按紅、綠、藍順序循環(huán)重復(fù)。每條熒光粉帶寬約0.25mm，共有3×500=1500條(共500組，每組有紅、綠、藍3條)。

4．選色板(柵網(wǎng))

選色板位于熒光屏的后面，為垂直條狀縫隙的柵網(wǎng)，縫隙的條數(shù)與熒光粉的組數(shù)相等，共為500條。

5．單槍三束彩色顯像管的優(yōu)缺點4.4.2自會聚彩色顯像管

自會聚管利用特殊的偏轉(zhuǎn)線圈配合及管內(nèi)電極的改進，不用動會聚電路就能使紅、綠、藍三注電子束準確地在整個熒光屏上實現(xiàn)動會聚。自會聚的名稱即由此而來。自會聚管是由一體化的電子槍和熒光屏組成的，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.22(a)所示。

1．一體化電子槍

自會聚管的電子槍為一體化結(jié)構(gòu)。圖4.22自會聚管一體化電子槍結(jié)構(gòu)示意圖

2．熒光屏與蔭罩板(選色板)

(1)條狀式的熒光屏。自會聚管熒光屏上的熒光粉也呈條狀垂直排列，但不像單槍三束管那樣，每條熒光粉條均由上而下一條到底，而是間斷式的條狀排列，如圖4.23(a)所示。條狀式的熒光屏可以采用黑底管技術(shù)，即在熒光粉條以外部分(未涂熒光粉的部分)涂上石墨層，以吸收管內(nèi)或管外射入的雜散波，提高圖像的清晰度。采用黑底管技術(shù)后，顯像管可選用高透光率的玻璃屏，并可應(yīng)用較大的蔭槽孔，這樣能使圖像的亮度顯著提高(約30%)，其示意圖如圖4.23(b)所示。圖4.23自會聚管的蔭槽板、熒光粉條及黑底管示意圖

(2)開槽式蔭罩也稱蔭槽板(選色板)，其蔭槽板上開成一條條長方形小槽，并按品字形錯開排列，與熒光屏上的三基色熒光粉條相平行。

3．動會聚校正型偏線圈

自會聚管采用的是特制的環(huán)形精密偏轉(zhuǎn)線圈。4.4.3自會聚彩色顯像管的色純與靜會聚調(diào)節(jié)

1．色純度的調(diào)節(jié)

色純度是指彩色顯像管顯示單色(紅、綠或藍)光柵的純凈程度。

2．靜會聚的調(diào)節(jié)

所謂靜會聚，是指使散聚的紅、綠、藍三注電子束能在蔭罩槽處會聚(重合)在一起，以保證三注電子束在熒光屏的中心位置處獲得良好的會聚，并各自擊中所對應(yīng)的熒光粉條上。這一過程即稱為靜會聚。4.4.4白平衡的調(diào)節(jié)

所謂白平衡，是指彩色電視接收機在接收黑白圖像信號或彩色圖像中的黑白部分時，顯像管上顯出的是否是純凈的黑白電視圖像。4.4.5消磁電路

磁力可以使電子束改變運動方向，發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因此，除了使行、場偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生所需的磁力外，其他任何磁力都會對顯像管中電子束的運動產(chǎn)生不良影響，使聚焦變壞、色純變差。

1．為什么要進行消磁

2．消磁原理

3．消磁電路圖4.24自動消磁電路4.5.1伴音通道的組成框圖

1．組成框圖

伴音通道是由帶通濾波、伴音中放、限幅、鑒頻、低放、功放等電路組成的，其典型框圖如圖4.25所示。4.5伴音通道圖4.25伴音通道組成框圖

2．框圖說明

(1)來自預(yù)視放的信號經(jīng)6.5MHz帶通濾波器選頻，濾除其中的視頻信號，選出6.5MHz伴音調(diào)頻中頻信號(也稱伴音第二中頻信號)。

(2)伴音中放電路的主要任務(wù)是對6.5?MHz伴音調(diào)頻信號進行放大，其放大量約為50～60dB(即可達1000倍)。

(3)限幅電路的主要作用是要對調(diào)頻波的幅度進行限制，使其為一等幅調(diào)頻信號，而消除振幅的瞬時不規(guī)則的變化，以保證鑒頻后輸出的音頻信號不失真。

(4)鑒頻器的主要作用是要從6.5MHz伴音調(diào)頻信號中解出(恢復(fù)出)原調(diào)制信號，即音頻信號。

(5)音頻放大器包括電壓放大和功率放大兩部分。4.5.2鑒頻電路

鑒頻器的作用是要將伴音調(diào)頻信號變換成伴音(音頻)信號輸出，因此鑒頻器是一頻率-電壓變換電路，其變換特性如圖4.26的曲線所示，通常也稱它為鑒頻曲線或S形曲線。圖4.26鑒頻特性曲線(S形曲線)

1．鑒頻器的種類及簡單工作原理

在電視接收機中，鑒頻電路有多種形式，就電路工作原理區(qū)分主要有如下幾種：

(1)相位鑒頻與比例鑒頻。

(2)差動峰值鑒頻，也稱失諧回路鑒頻。

(3)移相乘法鑒頻是先用移相電路將調(diào)頻波轉(zhuǎn)換成調(diào)相-調(diào)頻(PM-FM)波，使其瞬時相位隨著調(diào)頻波的瞬時頻率變化而變化，再用相位比較器(如乘法電路)對變化前后的信號進行鑒相，輸出反應(yīng)兩者相位差(實為頻率變化)的信號，再經(jīng)低通濾波，即可獲得原調(diào)制信號，即音頻信號。圖4.27兩類鑒頻的電路組成及信號波形變換

2．集成差動峰值鑒頻電路

這種鑒頻電路也稱失諧回路鑒頻器，常用于黑白電視接收機或彩色電視接收機的伴音通道。其電路組成(主要是片外的波形變換電路)如圖4.28所示。圖4.28集成差動峰值鑒頻電路

3．集成相移乘法鑒頻電路

這種鑒頻電路常被各類電視接收機采用，其特點是片外電路簡單，易設(shè)計、調(diào)整與維修。它的典型電路如圖4.29所示。圖4.29集成相移乘法鑒頻電路4.5.3大屏幕彩電伴音中放及伴音制式轉(zhuǎn)換電路實例

由于彩色電視分NTSC、PAL、SECAM三大制式，各種制式又分幾種類型，這些制式、類型間的主要不同除了行頻、場頻、掃描行數(shù)、色差信號調(diào)制方式有所區(qū)別外，另一個重要不同之處在于它們第二伴音調(diào)頻信號載波的不同(即它們的伴音載頻與圖像載頻的差值不同)，如NTSC制為4.5MHz、5.5MHz，PAL制為6.5MHz、6MHz、5.5MHz等。圖4.30某大屏幕彩電伴音制式轉(zhuǎn)換控制原理框圖電視接收機電源是保證整機電路正常工作的必備條件。對電視機電源的要求是輸出穩(wěn)定、效率高、體積小，在黑白電視接收機中普遍采用晶體管串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓電源，其特點是電路簡單，性能穩(wěn)定可靠，調(diào)整維修均很方便；缺點是效率低，耗費電能多，電壓調(diào)整范圍也不夠?qū)挕?.6電源電路4.6.1開關(guān)電源的組成框圖及原理

1．組成框圖

開關(guān)電源的原理框圖如圖4.31所示。

(1)整流濾波電路。

(2)開關(guān)調(diào)整管，簡稱為開關(guān)管。

(3)儲能變換電路。

(4)取樣反饋電路。圖4.31開關(guān)電源原理框圖

2．開關(guān)電源的幾種穩(wěn)壓控制方式

開關(guān)電源有3種穩(wěn)壓控制方式，即一種是脈沖調(diào)寬式，又稱脈寬調(diào)制控制方式；第二種是脈沖調(diào)頻式，又稱脈沖頻率控制方式；第三種是脈沖調(diào)寬、調(diào)頻混合控制方式，即為第一、第二兩種方式的混合式，下面簡述之。

(1)脈寬調(diào)制控制方式，其示意圖如圖4.32所示。

(2)調(diào)頻脈沖控制方式。這種控制方式的示意圖如圖4.33所示。

(3)脈沖調(diào)寬、調(diào)頻的混合控制方式。圖4.32脈寬調(diào)制控制方式示意圖圖4.33調(diào)