网络学习课程《电视技术》2

百眼通 2014-09-16

展开全文

第2章彩色电视机的组成与工作原理

2.1 彩色电视接收机基本组成

2.1.1彩色电视接收机基本框图

我国彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。

内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。

彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。

彩色电视机的基本组成框图

2.1.2 电视机各部分的作用

公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号。

伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。

亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。

色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R

－Y）、（B－Y）、（G－Y）三个色差信号。

亮度通道、色度通道、副载波恢复电路、解码矩阵电路四大部分又称为解码器。

显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。

扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。

电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT两部分组成。

控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控。

2.2 高频调谐器

高频调谐器又称高频头，它是图像信号和伴音信号的公共通道，其性能优劣对电视机的选择性、通频带、灵敏度和信噪比等技术指标有重要影响。

2.2.1 高频调谐器的作用与组成

1. 高频调谐器的作用

高频调谐器主要有选频、放大、变频三大作用。

选频：从天线聚积到的各种无线电波中选择出某一个电视频道的节目，而抑制其他的信号。选频作用由输入调谐回路完成，它决定整机的选择性。

放大：将选择出的高频电视信号进行约20dB的放大，以满足混频器所需要的信号幅度，并提高信噪比。该功能由高频放大器完成，它决定整机的信噪比。

变频：将高频图像载波、高频伴音载波与本振信号进行差拍，输出固定的38MHz中频图像信号和31.5MHz第一伴音中频信号（对彩色电视机还输出33.57MHz 色度副载波中频信号）。

2．高频调谐器的组成

高频头组成包括输入回路、高频放大器、混频器和本机振荡器等。

高频头组成框图

3．对高频头的性能要求

（1) 与天线、馈线、中放级的阻抗匹配良好。高频调谐器的输入、输出阻抗均设计为75Ω。

（2）具有足够的通频带和良好的选择性。要求高频头通频带应≥8MHz，通频带内特性平坦。要求邻频和镜频抑制比≥40dB，中频抑制比≥50dB。

（3) 噪声系数小，功率增益高。一般要求高放级的噪声系数≤5dB，功率增益≥20dB。

（4) 具有自动增益控制(RF AGC)。要求高放级的RF AGC范围≥20dB，通常采用反向AGC控制。

（5）本振频率稳定度高，对外辐射小。

2.2.2 电子调谐器的内部结构与原理

1．高频调谐器分类

按调谐方式分为机械调谐式和电子调谐式，电子调谐式又分为全频道式和全增补式。机械调谐式是通过开关切换电感绕组来改变调谐，在较早期的电视机中使用；电子调谐式是通过改变调谐回路变容二极管两端反压来改变回路电容进行调谐。目前生产的彩色电视机均采用不仅能接收标准电视频道节目，还能接收有线电视增补频道电视节目的全频道电子调谐器。

2．电子调谐器组成

电子调谐器内有三个调谐回路，分别设置在输入回路、高频放大器和本机振荡器，而且其频率可同时调谐改变。

电子调谐器内部框图

3．电子调谐器原理

根据电子调谐器电路框图，U、V两个频段基本上独立，但在U频段工作时，V频段的混频级作为U频段的一级中频放大，以提高U频段的增益。高放级一般是由场效应管和双调谐回路组成的具有延迟AGC可控放大器。调谐电压BT分别加在各变容二极管上，通过改变调谐电压可改变谐振电容量，实现在本频段内选台。U、VH、VL频段工作电压BU、BH、BL由开关二极管控制，通过开关二极管导通切除部分调谐电感，实现频段切换。混频级一般由共基极正弦自激振荡器组成，AFT电压加在UHF和VHF本振级的变容二极管上，当本振频率或输入信号频率漂移时，能自动调节频率为准确值。

电子调谐器依靠开关二极管导通完成对BU、BH、BL频段的切换，改变加在变容二极管上的调谐电压进行选台。变容二极管是一种结电容变化范围较大的晶体二极管，工作在反向截止状态，当调谐电压在0～-30V变化时，结电容可在18～3pF之间变化，变容比C_max/C_min= 6。

由于变容二极管结电容的变容比约为6，而VHF频段12个频道的中心频率为52.5～219MHz，其频率比K_?=?_max/?_min=4.17，相应地要求变容二极管的变容比为C_max/C_min=K_?²=17.4，仅利用变容二极管的变容比不能满足1～12频道选台要求。为此电视标准规定将VHF频段分为两段，即VL段的1～5频道（中心频率为52.5～88MHz，频率比为1.67，变容比为2.8）和VH段的6～12频道（中心频率为171～219MHz，频率比为1.28，变容比为1.64）。

2.2.3 高频调谐器的外特性

电子调谐器型号不同，其端口数量为8~12个不同。

高频调谐器的外部端口

2.2.4 470MHz全频道增补高频调谐器

470MHz全频道增补高频调谐器采用超小型元器件，具有输入阻抗高、跨导高、噪声低、动态范围大、AGC特性好的优点。

470MHz全频道增补高频调谐器，接收信号频率的可调范围和本振频率可调范围能覆盖世界各国所有广播电视节目的台位频率，也可接收所有CATV电视台信号和CCIR信号（加密者需解调）。它是将VH段的频率起点从168.25MHz提到175.25MHz，终点延伸到470MHz，UHF频段还和其他电调谐高频头一样，高放级调谐频率从471.25～863.25MHz。

2.2.5 实用高频头外围电路分析

创维4Y-01型机芯高频调谐器及其外围电路的电原理图

该机芯采用470MHz全频道增补高频调谐器， U、VH、VL各频段的工作电压BU、BH、BL由中央处理器CPU提供一个控制信号，通过三极管V₀₀₁、V₀₀₂、V₀₀₃的开关和电压转换作用，在C₁₀₁、C₁₀₃、C₁₀₅（1μF）上转换成相应的直流电压馈入，实现频段选择。调谐电压BT也是由CPU发出控制指令，经V₀₀₅组成的电压变换器，再由C极的RC回路组成低通滤波器变换为0~30V连续可调的直流电压实现频段内的调谐选台。这样不但完全免除手工调谐选台、换台等操作过程，也省去设置电子波段开关而使电路简化。

AGC电压和AFT电压由图像中放集成电路的相应输出端口提供，分别送入高频放大级和本振级。中频信号从IF端输出，经C₁₀₇耦合、V₁₀₁放大后由C极经C₁₀₉送入图像中放电路。

BM端为本振、混频、预中放、缓冲级提供电源，供电电压为+5V（对采用非I²C总线控制的电视机，该电压采用+12V或+9V）。

2.3 图像中放通道

2.3.1 图像中放通道的作用与组成

1.图像中放通道的作用

图像中放通道电路的主要作用是对高频头输出的中频信号进行处理，得到全电视信号和第二伴音中频信号，同时还要产生中放电路本身及高频调谐器所需的AGC电压、高频调谐器及CPU所需的AFT电压。

2．图像中放通道的组成

图像中放通道由预中放、声表面波滤波器（SAWF）、图像中放、视频检波、视频放大、自动消噪（ANC）电路、AGC电路、AFT电路等部分组成。除预中放、声表面波滤波器由分立元件电路组成外，其他电路均在集成电路内部。

图像中放通道电路的组成框图

3．图像中放通道的技术要求

（1）幅频特性良好。电视机对中放通道的幅频特性有专门要求。

中放通道幅频特性曲线

（2）选择性良好。为提高选择性，避免临近频道的相互干扰，在曲线上设置有30MHz、31.5MHz、39.5MHz频率吸收点。目的是抑制上邻图像中频和下邻频道的伴音中频干扰以及2.07MHz的差拍干扰。

（3）电压增益足够大。整机灵敏度主要是由图像中放决定，在保证信噪比前提下，要求图像中放的增益>60dB，同步检波器的增益>10dB，总增益为70dB以上。

（4）AGC控制范围宽。图像中放的AGC控制范围要求>40dB。

（5）工作稳定性良好。

2.3.2图像中放通道的工作原理

1. 中频预放级

中频预放级又称为预中放，主要作用是将高频调谐器输出的中频信号不失真的放大15dB左右，以弥补声表面波滤波器（SAWF）的插入损耗。一般由共发电路附加频率补偿电路组成。

2．声表面波滤波器（SAWF）

声表面波滤波器作用是一次形成中放通道所需要的幅频特性曲线，它是利用压电材料的压电效应和逆压电效应实现电—机械波—电信号之间的转换。特点是体积小、重量轻、电路简单、一致性好、无辐射、免调试等优点。但存在插入损耗。

声表面波滤波器原理结构示意图

3．图像中放级

图像中放级作用是将图像中频信号放大60dB以上，由三级具有AGC可控的高增益宽带的集成差分放大器组成。

4．视频检波器

视频检波器作用是对图像中频信号进行同步检波，得到全电视信号。同时将图像中频和第一伴音中频信号再一次混频，产生出第二伴音中频信号送入伴音通道。同步检波器由模拟相乘器和低通滤波器组成。

同步检波器组成框图

5．自动增益控制电路（AGC电路）

自动增益控制电路作用是当接收到的电视信号强弱变化时，保持视频检波输出的信号幅度基本不变。

AGC电路跟据AGC电压取得的方式不同可分成三种：平均值式、峰值式和键控式电路。平均值式是将检波器输出信号的平均值作为AGC电压。AGC电压不只与接收信号强弱

有关，而且还与图像内容有关，因此这种控制方式会使图像质量变差，一般不宜采用。

键控式是利用行扫描逆程脉冲作为键控脉冲，从全电视信号中取出同步脉冲进行峰值检波，取得U_AGC。此电压只反映输入信号强度，与图像内容无关。

峰值式是采用峰值检波器，检波输出的U_AGC仅反映输入信号的峰值（同步头），而与图像内容无关。

集成AGC电路组成框图

集成AGC电路的外围接口一般只有IF AGC滤波、RF AGC滤波、RF AGC调整、RF AGC输出四个。

6．自动频率微调电路（AFT电路）

AFT电路作用是使其本振频率能自动地稳定在正常值，以保证电视机所收看的彩色电视图像质量稳定。另外，AFT电路在自动扫描搜索频道时，还可以作为完成自动扫描搜索频道和锁台的识别信号。

AFT电路组成框图

7．自动消噪（ANC）电路

ANC电路相当于限幅器，主要作用对幅度超过同步电平的黑噪声干扰信号进行限幅消噪，排除黑点噪声和可能对同步信号的干扰；同时对幅度超过白电平的白噪声干扰信号进行限幅消噪，排除亮点干扰。ANC电路可分为截止型和对消型两种类型，点击看ANC电路模型。

2.3.3 实用图像中放通道电路分析

采用LA76810集成电路机芯的图像中放及其外围电路的电原理图

图像中频信号经预中放V₁₀₁放大，由声表面波滤波器形成标准的幅频特性曲线，并转

换成双端输入到LA76810的第5、6脚，内部有三级AGC可控的差分放大器，具有较宽的动态范围和较好的幅频特性，可满足不同制式、不同幅度中频信号的放大，放大后的中频信号送入锁相环（PLL）检波电路。

PLL检波电路由视频检波器和中频载波发生器组成，中频载波发生器采用PLL锁相环控制方式，第48、49脚外接38MHz中频振荡网络，第50脚外接PLL环路滤波器。中频载波发生器产生与图像中频信号同步的中频载波信号送入视频检波器，检出的视频信号经内部伴音中频陷波和视频放大后，由第46脚输出频率稳定的视频信号。同时，视频检波器还将图像中频载波与第一伴音中频进行二次混频处理，产生第二伴音中频信号从第52脚输出。

中频载波发生器产生的中频载波与图像中频信号，在PLL检波电路中进行比较，产生的误差电压作为AFT电压从第10脚输出送入中央处理器（CPU），为CPU提供调谐信息使其能输出调谐校正电压送入本振级，保证图像中频信号的频率准确。

2.4 亮度通道

2.4.1 亮度通道的作用与组成

1. 亮度通道的作用

亮度通道是彩色解码器的重要组成部分之一，作用是完成对亮度信号的分离、放大和整形处理，实现亮度和对比度控制等任务。亮度通道相当于黑白电视机中的视频处理系统。

2．亮度通道的组成

亮度通道由陷波器及自动清晰度控制（ARC）、轮廓补偿、黑电平箝位、延时、消隐等电路组成，而且与检波输出、FBT、基色矩阵电路以及中央控制器等部分有衔接。

亮度通道电路的组成框图

2.4.2 技术要求

1）输出电压幅度大，要求加至显像管阴极的视频信号电压V_PP在50~100V之间。所以，视放未级的电源供电电压一般都超过150V，常采用分立元件以承受高电压工作。

2）增益要求为30~40dB。

3）必须满足0~6MHz范围内有平坦的幅频特性及线性的相频特性。

4）对比度、亮度的调节范围要大，须提供用电压作为控制信号的端口。

2.4.3 亮度通道的工作原理

1．副载波陷波器与ARC电路

4.43MHz陷波器的作用就是利用频率分离方法，滤除色度信号取出亮度信号。

副载波陷波器的幅频特性

ARC电路是自动清晰度控制电路，作用是当接收到黑白信号（或彩色信号很弱）时，自动切断4.43MHz陷波器，使视频信号直接进入亮度通道，保证图像清晰度。

2．轮廓补偿电路

轮廓补偿电路也称勾边校正电路（或挖芯校正电路），其作用是增强图像轮廓，提高清晰度。它实质上是一种高频补偿电路。

3．箝位电路

箝位电路又称直流恢复电路，其作用是恢复亮度信号中的直流电平。亮度信号是含有直流成分的单极性信号，直流成分等于信号的平均值，它随图像的变化而变化，反映了画面背景的明暗程度。当采用隔直耦合放大器时，信号中的直流成分将会丢失，对于黑白信号而言仅会造成图像背景亮度失真，对彩色信号还会造成图像背景色调失真，严重影响图像质量。在彩色电视机中必须恢复直流电位。轮廓补偿电路和箝位电路一般都被集成在IC内部。

4．延时电路

由于亮度信号和色度信号是通过不同的途径到达矩阵电路，要求两路信号必须同时到达，否则将会出现黑白轮廓与彩色着色的分离。亮度信号延时时间约600ns。

延时电路通常做成集总参数单体器件，称为“亮度延时线”，目前，较新型的彩色电视机已将亮度延时线集成到IC内部。

5．自动亮度限制（ABL）电路

作用是当图像亮度过大时，使显像管的束电流过大引起高压过载，引起行输出电路故障，还可能造成荧光粉的加速老化使显像管损坏。

ABL电路模型

6．亮度、对比度调节电路

通过改变亮度信号的直流电平可以调节图像的亮度，亮度调节是靠改变某视放级的直流工作点或箝位电平来实现；通过改变亮度信号的幅度可以调节对比度，对比度调节可以通过改变某视放级的增益（如改变负反馈量）来实现。

7．消隐电路

消隐电路的作用是消除在扫描逆程时间显像管出现的回扫亮线，以提高清晰度。

2.4.3 实用亮度通道电路分析

LA76810集成电路的亮度通道及其外围电路的电原理图

视频检波后输出的视频信号由第46脚输出，经R₂₁₇、R₂₁₈分压缓冲，C₂₃₀耦合从第44脚送入亮度通道（由S端或其他视频信号源来的视频信号由第42脚输入）。经过视频开关进行信号识别，若为彩色信号，则陷波器工作在陷波模式，分离出亮度信号；若为黑白信号，则陷波器工作在直通模式，相当于短路。模式的切换可由系统自动控制，也可由I²C总线强行控制。亮度延时电路对亮度信号延时0.6μs后，由挖芯电路完成轮廓补偿，经黑电平箝位恢复直流成分，以改善画面质量。第45脚外接黑电平检测滤波电路，可将浅黑电平电压检测出来。黑电平扩展点可由I²C总线进行设定，保证黑电平不超过消隐电平。经黑电平扩展后的亮度信号送入对比度及亮度控制电路，通过调节亮度信号的幅度和平均直流电平，实现对比度和亮度的调节。该调节方式采用亮度信号与色度信号同调的方式，确保在不同对比度和亮度情况下，都能获得满意的彩色。对比度和亮度控制电路受I²C总线的控制，观看者可通过遥控器进行操作。同时，对比度和亮度控制电路还受由第13脚输入的ABL电压的控制，ABL起控点由I²C总线进行设定。最后，经处理后的Y信号和R-Y、B-Y信号一起送入RGB矩阵电路合成，输出R、G、B三基色信号。

2.5 伴音通道

2.5.1 伴音通道的作用与技术要求

1. 伴音通道的作用

伴音通道的作用是对伴音信号进行解调和放大，最后转换成声音输出。

2．伴音通道的技术要求

l 电压增益足够大。应大于60dB，而且工作稳定不自激。

l 具有较宽的通频带和良好的选择性。电视伴音调制信号的最高频率为15kHz，最大频偏为50kHz，则频带宽度为250～300kHz

l 限幅性能好。能有效抑制调幅干扰和各种脉冲干扰。

l 鉴频灵敏度高。鉴频输出的音频信号不小于50mV。

l 非线性失真小。要求鉴频输出的音频信号与调频信号的频偏成线性关系。

l 输出功率足够大。

2.5.2 伴音通道的组成与工作原理

1．伴音通道的组成

伴音通道包括伴音制式转换电路、伴音中放及限幅电路、鉴频电路、伴音低放和功放电路。

伴音通道电路组成

2．伴音通道的工作原理

1）伴音制式转换电路

由于世界各地区电视广播的制式差别，使第二伴音中频信号的频率有4.5、5.5、6.0、6.5MHz等多种。对多制式电视机的电路，在伴音通道前端增加了伴音制式转换电路。

2）伴音中放及限幅电路

伴音中放与限幅电路的主要作用是放大第二伴音中频信号，向鉴频器提供幅度足够的第二伴音中频信号。伴音中放与限幅电路已集成化，由三级直耦差分放大器组成。

3）鉴频电路

鉴频器的作用是从载频为6.5MHz的伴音调频信号中解调出音频信号。

4）低频放大与功放电路

低频放大器又称前置放大器，主要作用是提供电压增益，并完成阻抗匹配和前后隔离，以减少相互间的影响。功放输出电路主要作用是提供功率增益，以驱动扬声器完成电-声转换。

2.5.3实用伴音通道电路分析

创维4Y-01型彩色电视机的伴音通道电路组成

LA76810的52脚输出的伴音中频信号经高通滤波，分离出4.5MHz以上的高频成分，送入54脚，再利用带通滤波器及伴音PLL电路来选出伴音中频信号。经内部放大、鉴频后有1脚输出音频信号。53脚外接伴音PLL环路滤波器，53脚电压用来锁定伴音中频载波信号的频率和相位。9脚外接FM检波滤波电路。2脚外接去加重电容，以补偿发射端的预加重，减小高频噪声。

音频处理单元由专用伴音音频集成电路LA4285完成。

音频信号由中频处理单元LA76810的第1脚输出，经C₄₁₄、C₄₄₂分两路输入两片LA4285的第1脚，在内部完成低频放大和功率放大后，由第9脚经C₄₁₇、C₄₂₄耦合输出，分别驱动两组扬声器完成电-声转换，输出模拟立体声。

2.6 显像系统

2.6.1 显像系统的作用与技术要求

1. 显像系统的作用

显像系统包括显像电路和显像管，其作用是对加到显像管三个阴极的R、G、B信号进行电压放大，并通过显像管还原出图像。

2. 显像系统的技术要求

1）输出幅度要大。足够满足CRT的调制量，一般为180V±35V。

2）增益要高。视放末级的增益>35dB。

3）要求有防CRT高压打火而损坏电路的措施。

4）通频带要求满足视频信号的频宽。

2.6.2 彩色显像管及附属电路

1．三枪三束显像管的结构

三枪三束显像管结构示意图

2．单枪三束显像管的结构

单枪三束显像管结构示意图

3．自会聚显像管的结构

自会聚显像管采用精密一字形排列电子枪，每个电子枪都有自己的阴极、控制栅极、加速极、聚焦极和高压阳极，除了阴极为三个独立的结构外，其它均采用单片三孔或单一圆筒的一体化结构。

自会聚电子枪的结构

4．显像管附属电路

显像管附属电路主要包括关机亮点消除电路和开机自动消磁（ADC）电路。前者的作用是消除由于CRT灯丝和阴极的热惰性造成的关机亮点，以保护荧光屏；后者的作用是消除铁磁材料的剩磁效应，以保证色纯和会聚。

5．色纯及其调整

色纯是指单色（或基色）光栅的纯净程度。当红枪电子束只轰击红荧光粉、绿枪电子束只轰击绿色荧光粉、蓝枪电子束只轰击蓝色荧光粉时，称为色纯良好。

色纯原理图

自会聚的色纯调整是在管颈的适当位置放置一对两极磁环也称色纯磁环，使两色纯环的相对转动或同相转动、可改变所在位置附加磁场的强度和方向，电子束穿过此处时受此附加磁场的作用，可产生附加的偏移，使三条电子束的运动轨迹发生变化，最终使各自只轰击对应的荧光粉，实现色纯调整。

6．会聚及其调整

会聚：三条电子束在扫描过程中，同时通过同一个荫罩孔并在孔中相交，从而轰击同一组三色荧光粉点的技术，称为会聚。

静会聚：偏转角较小时即荧光屏中央区域的会聚，称为静会聚。
静会聚误差也是由显像管制造过程的精度决定的，故调整静会聚的基本原理也是用外加磁场修正每条电子束的路径，使它们到达荫罩板时能会合于一个荫罩孔。静会聚误差采用两片四极磁环和两片六极磁环调整。

静会聚磁环与磁场分布

7. 白平衡及其调整

白平衡调整包括暗平衡和亮平衡调整。由于CRT三个阴极的调制特性和截止点会因制造工艺的误差而有所不同，在显示黑白图像的暗的部分（背景或夜景）时出现彩色，因此需要进行暗平衡调整;由于三基色荧光粉的发光效率有所不同，在显示黑白图像的亮的部分（天空或高亮区）时出现彩色，因此需要进行亮白平衡调整。

一般地，暗白平衡通过电位器调节三个末级放大器的直流电位实现，亮白平衡是通过改变三基色激励信号的幅度实现。对采用I²C总线控制的彩电，则是通过调试菜单进行调整。

点击看白平衡调整动画示意图

8．CRT电源供给电路

CRT电源供给电路由行回扫变压器加相应的整流电路组成，它是利用行逆程脉冲的高次谐波经相应整流得到的。CRT各极电压值如下

阳极高压：26kV以上直流电压（屏幕越大要求电压越高）。

聚焦极电压：1～8kV可调直流电压。

加速极电压：100V～1000V可调直流电压。

调制极电压：0V（栅极接地）

灯丝电压：6.3V交流电压（频率为行频）

阴极电压：150V～200V直流电压（随视频信号在其中心值±50V之内变化）

2.6.3 实用显像系统电路分析

创维4Y-01型彩色电视机显像系统的电原理图

V₅₀₂、V₅₀₁、V₅₀₃分别为R、G、B三基色视放管，电路结构为共射放大器。R₅₁₃、R₅₀₈、R₅₂₂分别为它们的集电极负载电阻，接至+200V电源。来自色度通道的R、G、B三基色信号分别通过R₅₀₉、R₅₀₁、R₅₁₄由基极输入，经放大并倒相后分别加于CRT的三个阴极上，为防止CRT内部打火时损坏视放管，增加了R₅₀₆、R₅₀₅、R₅₀₇三个隔离电阻；C₅₁₂、C₅₁₁、C₅₁₉和C₅₀₄、C₅₀₂、C₅₀₆是为展宽通频带而设置的高频补偿电容；视放管集电极电源+200V由FBT

第4脚经半波整流提供，CRT各极工作电压也由FBT提供。

V₅₀₄组成了泄放型关机亮点消除电路。正常工作时，+9V经R₅₁₈向C₅₀₈充电，由于钳位二极管D₅₀₄导通的作用，使V₅₀₄发射极电压箝位在D₅₀₄的导通电压约0.6V，基极接地为0V，而U_C508约为8V（左负右正）。此时V₅₀₄的发射结为反偏而截止，集电极输出高电位，V₅₀₄对视放末级的工作状态无影响。关机瞬间，+9V消失，U_C508使V₅₀₄的发射极电压为负而饱和导通，集电极电压降为低电平，D₅₀₁、D₅₀₂、D₅₀₃导通，使V₅₀₃、V₅₀₂、V₅₀₁的发射极电位下降至约为0V，迅速进入饱和导通，其集电极电压迅速降为低电平，导致三个阴极电位也为低电平，束电流瞬时增加，使CRT玻壳内外壁形成的高压滤波电容存储的电荷迅速中和泄放掉，达到消除关机亮点的作用。

2.7 同步及扫描系统

2.7.1 同步及扫描系统的作用与技术要求

1. 同步及扫描系统的作用

同步及扫描系统的作用一是由同步分离电路分离出行、场同步信号，二是由行、场扫描系统向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅；同时，行扫描电路还要向CRT提供各电极高、中、低电压，并输出复合消隐、自动亮度控制（ABL）、行逆程脉冲等其他控制信号，以保证CRT发光及电子扫描的光栅质量。

2．同步及扫描系统的技术要求

1）电子扫描要有严格的同步性。

2）同步信号的分离要准确。

3）光栅的非线性失真和几何失真要小。

4）扫描电路的功耗小、效率高。

5）要向显像管提供消隐信号，以消除逆程期间电子束的回扫线。

6）扫描电路与外电路的信号和结构联系较多，而且还要向CRT等电路提供各种电源。

2.7.2同步及扫描系统的组成

同步及扫描系统主要由同步分离电路、行、场扫描电路两大部分组成。

同步及扫描系统组成框图

2.7.3同步分离电路

1．同步分离电路作用与组成

作用是先利用幅度分离法，从图像视频信号中分离出复合同步信号，然后再用脉冲宽度分离法从复合同步信号中区分出行、场同步信号，其组成包括复合同步分离、场同步分离和行同步分离电路。

2．复合同步分离电路

复合同步信号占有全电视信号中75~100%的电平，因此可用幅度分离的方法将其取出。

3. 脉宽分离电路

由于场同步信号和行同步信号的脉冲宽度不同（场同步为160μs，行同步为4.7μs），可用脉宽分离法将它们分开。脉宽分离电路由场同步分离（积分）和行同步分离（微分）电路组成。

2.7.4 行扫描电路

1．行扫描电路作用与组成

行扫描电路的作用是向行DY输出幅度足够、线性良好、能被行同步信号同步的行频锯齿波电流，实现水平扫描。此外，还要为显像管和整机各有关电路提供工作电源及行逆程脉冲。

行扫描电路由行AFC、行振荡、行推动、行输出、回扫变压器（FBT）、行偏转线圈（行DY）等电路组成。

2．行扫描电路工作原理

1）行振荡电路

行振荡电路的作用是产生能被同步信号同步的15625Hz的行频方波信号。早期的电视机一般采用电感三点式间歇振荡器，目前的电视机均采用一个固有频率（500MHz）远高于行频的石英晶体组成压控振荡器（VCO），其频率受行AFC 电路控制，通过32分频电路产生行频而且行频不需要调整。

2）行AFC电路

行AFC电路作用是保证行扫描的振荡频率和相位与发送端严格同步。目前生产的电视机具有两个AFC电路，其中一个AFC电路的作用是将分频后的15625Hz行频信号与行同步信号的相位进行比较，产生误差电压去控制改变VCO振荡的相位，保证其与行同步信号的频率相同。另一个AFC电路的作用是取出行输出级的行逆程脉冲与已被同步的行频信号进行鉴相比较，产生误差电压去控制改变行输出信号的相位，保证其与行同步信号的相位相同。

3）行推动（激励）电路

行推动级电路有两个作用，一是向工作在高电压大电流状态的行输出级提供足够的激励功率，二是实现反向激励，即推动级导通时，输出级截止，反之亦然，以减少高频幅射和功率损耗。行推动级一般采用分立元件结构。

行推动级电路

4）行输出电路

行输出级工作在高电压大电流的开关状态，采用分立元件结构，主要作用是向行偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波电流和通过回扫变压器向CRT提供各极工作电压。

行输出级电路

下面分析行锯齿波电流形成过程。

行输出级工作原理波形与等效电路示意图

1）正程右半段（电子束从屏幕中央向右运动）：在0～t₁期间，行输出管的基极输入电压u_i为正脉冲，V饱和导通，D截止，相当于K_V接通，K_D断开，集电极电压约为0V，电源E_C通过K_V向偏转线圈L_Y充磁，形成电流i_Y，如图中（a）所示。由于自感电动势的存在，i_Y不能突变而是按指数规律从0逐渐上升，其大小为

式中τ=L_Y/R，R为充磁回路的总损耗电阻（主要是L_Y直流电阻和V的导通电阻），当τ>>T_HS/2（T_HS为输入信号的正半周期）时

可见，在此期间i_Y近似线性增长，当t =T_HS/2时达到最大值，为

2）逆程段（电子束从屏幕右端快速回到左瑞）：从t₁开始，行输出管的基极输入电压u_i变为负脉冲，V反偏截止，相当于K_V断开，由于电流i_Y不能突变，L_Y产生高反压，并与逆程电容C_Y发生电磁能量交换，形成自由振荡。在t₁～t₂期间内i_Y对C_Y充电，在t₂时刻电压上升至最大约为（U_m+E_C），这个电压使阻尼管D维持截止，相当于K_D断开，此时刻i_Y减小为0，形成了逆程的前半段，如图（b）所示。从t₂开始，C_Y通过L_Y放电，电场能又向磁场能转换，i_Y方向改变并逐渐增大，在t₃时刻达到最大值，形成了逆程的后半段，如图

（c）所示。

在此期间，L_Y、C_Y之间能量的转换过程就是自由振荡的过程，t₁～t₃的时间间隔就是逆程时间，在L_Y确定的情况下，逆程电容C_Y决定了逆程时间的长短。C_Y上的最大电压就是行输出管的反峰电压，即逆程电压U_m

代入扫描参数T_HS=52μs、T_HR=12μs，可得行输出管的最高反峰电压U_cmax=8E_C。一般E_C为110V左右，则U_cmax将近千伏，这在选用行输出管（包括阻尼管）时是要重点掌握的。

由此引出一个值得注意的问题，就是对行逆程时间的长短必须要符合要求，即t₁～t₃不能小于行逆程时间T_HR。否则，当u_i变正时，V导通后会因集电极电压过高而产生很大的电流而损坏。因此，要求行激励脉冲周期为64μs，负向宽度为18～20μs，幅度为2～4V。另外，由于反峰电压与逆程电容C_Y的大小成正比，因此，在实用中常将几个电容并联后作为C_Y，其目的一是方便逆程时间（即逆程电压）的调节，二是防止C_Y开路使反峰电压过高而损坏器件。

3）正程左半段（电子束从屏幕左端向中央运动）：从t₃开始，i_Y开始对C_Y反充电，C_Y上的电压改变极性并逐渐增大，当大于某一值时，阻尼管D导通，相当于K_D闭合，使自由振荡受到阻尼。L_Y的能量通过D完成释放，使i_Y线性减小，到t₄时刻，i_Y等于0，如图（d）所示。

t₄时刻，V的基极输入脉冲又变为正脉冲，V再次饱和导通，电路工作又重复上述过程。整个工作波形见图的工作波形图。

4）行回扫变压器（FBT）

行回扫变压器又称为行输出变压器，它与整流、滤波电路一起构成电压变换电路，其作用是向显像管提供电极电源，还要向有关电路提供控制信号或电压。

电压变换电路

2.7.5实用行扫描电路分析

创维4Y-01型彩色电视机的行扫描电路

行频信号是由LA76810内部的行VCO电路产生4MHz振荡信号，经行分频器1/256分频得到，送入AFC₁电路与同步分离电路输出的行同步信号进行鉴相比较，产生的误差电压反馈回行VCO电路，以实现控制行频信号的频率准确。同时，经AFC₁同步后的行频信号送入AFC₂电路，与28脚输入的行逆程脉冲进行鉴相比较，产生的误差电压控制移相电路，以实现修正行频信号的相位，使27脚输出的行频脉冲相位准确。

行分频电路输出的行频脉冲信号，送入场分频电路，完成分频后输出场频脉冲，再经锯齿波形成电路转变为场锯齿波电压，从23脚输出。

LA76810的25脚为行电路（包括I²C总线接口）的电源端，内置5V稳压电源。26脚外接AFC₁环路滤波器，使AFC₁产生的误差电压转换为直流控制电压，RC的时间常数将影响AFC₁的频率捕捉范围及同步保持范围。29脚为行VCO电路参考电流设置端，一般接电阻到地。30脚为4MHz行频信号输出端，此信号送入SECAM制解调电路，作为时钟信号（若无SECAM制解调，此脚悬空或经电容接地）。24脚外接场锯齿波形成电容。22脚为识别信号输出端，将复合同步信号送入CPU作为判断是否收到电台的检测信号。

由LA76810第27脚输出的行激励脉冲信号，经R₃₀₇隔离送入行推动管V₃₀₁的基极，经倒相放大后，由行推动变压器T₃₀₁实现反向激励，耦合到行输出管V₃₀₂的基极。R₃₀₈、C₃₀₉组成阻尼电路消除T₃₀₁可能产生的自激振荡。行输出管V₃₀₂为带阻尼二极管的大功率开关管，工作在开关状态，V₃₀₂输出的行锯齿波电流送入偏转线圈H.DY，产生垂直方向的磁场，使电子束完成水平扫描。C₃₁₃、C₃₁₄为逆程电容，其容量的大小决定了行幅的宽窄，L₃₀₂为行线性调节器，其作用是补偿扫描失真，C₃₁₂为S校正电容，其作用是补偿显像管的延伸性失真。

V₃₀₂的输出电流经T₃₀₂的1～2初级绕组，在次级绕组上产生感应电动势，经整流滤波后输出整机所需的各种工作电压和显像管各电极所需的高、中、低电压。

2.7.6 场扫描电路

1．场扫描电路的作用与组成

场扫描电路的主要作用是向场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，它工作在线性放大状态，由场振荡、锯齿波形成、场推动、场输出、场DY等电路组成。

2．场扫描电路的工作原理

1）场振荡器与锯齿波形成电路

由于场频远低于行频，场DY对场频而言呈现电阻性，要输出锯齿波电流，加在负载上的信号电压必须也是锯齿波，所以场扫描电路工作在线性放大状态。

早期的电视机场振荡级采用间歇振荡器，目前生产的电视机采用分频技术直接由行频分频出场频信号。

2）场推动电路

场推动（激励）级的作用是放大锯齿波信号，以满足场输出级对输入信号幅度的要求，同时，还起着缓冲隔离的作用。

3）场输出电路

场输出级的作用是向场DY提供线性良好、幅度足够的锯齿波电流。场输出级一般采用OTL功率放大器。

2.7.7实用场扫描系统分析

创维4Y-01型彩色电视机场扫描系统电原理图

场扫描电路由专用集成电路IC₃₀₁（LA7840）组成，该芯片内部包括有场推动级和场输出级，采用泵电源供电，在场扫描正程期间供电电源为+25V，逆程期间利用VD₃₀₁、C₃₂₅组成自举升压电路将供电电源提高为+50V，大大提高了场输出级的效率。

由IC₂₀₁（LA76810）第23脚输出的场频锯齿波信号，经R₃₄₀缓冲送入IC₃₀₁的第5脚，在内部经推动级放大后，送入场输出级进行功率放大，从2脚输出场锯齿波电流，经V.DY→C₃₂₆→R₃₂₀→地，形成回路，在场偏转线圈V.DY上产生水平方向的偏转磁场，完成电子束的垂直扫描。

V.DY的场锯齿波电流在R₃₂₀上形成的锯齿波压降，经R₃₂₄、C₃₂₃、R₃₁₉、R₃₂₉组成的交流反馈补偿网络，送回第5脚进行场线性补偿；同时，其直流成分经R₃₂₉也反馈至第5脚，以稳定工作点。另外，第7脚还输出场逆程脉冲，经缓冲放大送入CPU，作为字符显示的垂直定位信号。C₃₂₄、R₃₂₇组成保护支路，防止V.DY产生的反峰电压对LA7840的冲击。R₃₂₆、C₃₂₇起到阻尼作用，防止V.DY与分布电容产生寄生振荡。

2.8电源系统

2.8.1 电源系统的作用与技术要求

1. 电源系统的作用

电源系统的作用是向各单元电路提供能源。

2．开关稳压电源的控制方式

开关稳压电源是依靠开关管的不同导通时间来实现电压的调整和稳定的。控制导通时间的方法主要有三种：

1）脉冲宽度控制方式

采用保持频率不变，只改变直流脉冲的宽度，其工作频率为行频。

脉宽控制原理

2）脉冲频率控制方式

采用保持直流脉冲的宽度不变，只改变开关的频率，使单位时间内直流脉冲的个数发生变化，其工作频率也基本为行频，但不受行频的严格控制，而在一定范围内变动。

频率控制原理

3）混合控制方式

同时改变脉冲的宽度和频率，工作原理与上述基本相同。

3．电源系统的技术要求

1）具有良好的稳压特性。在交流输入为130V～260V变化时，均能达到良好稳压效果。

2）纹波电压小。一般要求≤5～10mV。

3）电源内阻小。一般要求≤0.3Ω。

4）受工作环境影响小。

5）具有良好的保护措施。

6）损耗小、效率高、重量轻。

2.8.2 电源系统的组成与工作原理

1．基本电路组成

电源系统一般由交流滤波、整流电路、开关调整振荡、稳压调节控制、保护和整流输出等电路组成。

开关电源组成框图

若采用开关变压器次级经整流滤波后输出B+电源，则为并联型开关电源；若采用开关管射极接储能电容，B+电源由电容两端取出，则为串联型开关电源。

2．基本工作原理

220V交流电通过交流滤波器，隔离内外电路的相互干扰，送入桥式整流电路转变为脉动的直流，经滤波后输出约300V的直流电压，送入开关调整振荡电路，经开关变压器初级接开关调整管的集电极，发射极接地，基极经启动电路（次级回路）构成正反馈电路，形成自激间歇振荡，开关管的导通与截止使开关变压器获得电能的转换和传输，在频率固定时，输出电压的大小由开关管导通与截止的占空比决定（导通时间长，输出电压高）。稳压调节控制电路对B+电压取样检测，经误差放大电路变换为控制电压，控制脉宽调制电路输出控制信号，改变开关管工作的占空比，达到电压调整和自动稳压的目的。保护电路的主要作用是实现多重保护和重点保护。多重保护是指采用交流回路设置熔断器、直流回路设置保险电阻、关键电路设置误差检测控制等措施进行断电、限流、限压等保护；重点保护是指在行输出级设置过流、过压及高压限制等检测电路，对其进行重点保护，具体实施方法有多种，一般为当检测值超过时采取断电保护。

2.8.3实用开关稳压电源电路分析

1．串联型开关电源电路

串联脉宽调制型开关稳压电源实用电路

（1）整流滤波电路

220V市电经电源开关S、保险丝F加至交流互感滤波器T₁，滤除干扰脉冲后，经VD₁～VD₄组成的桥式整流电路，由C₅滤波后输出约300V直流电压。限流电阻R₂起到保护整流电路的作用。

（2）开关调整及振荡电路

开关调整电路由厚膜集成电路STR-5412中的开关管V₁、开关变压器T₂、续流二极管VD₅、滤波电容C₁₂等组成。。

振荡电路是由T₂、V₁、C₁₁、R₅等组成的间歇振荡器。

T₂次级10～12绕组的感应电压经VD₆整流、C₇滤波，输出+48V直流电压供场输出级。

（3）误差放大及稳压控制电路

误差放大器由STR-5412中的V₃、VD、R_e、R_b1、R_b2组成。

稳压控制电路由V₂、R_c组成。

因为串联型开关电源的储能电感和负载相对输入电压是串联关系，所以机芯底盘带电，即所谓“热”底盘。在调试和维修时需加接1∶1的隔离变压器，以提高安全性。

2．变压器耦合并联型开关电源

变压器耦合并联型开关电源

220V交流市电经C₆₀₁、T₆₀₁等组成的抗干扰电路后，通过VD₆₀₁整流、C₆₀₇滤波后形成+300V直流电压。+300V电压通过开关变压器T₆₀₅的初级绕组7～1脚为开关管V₆₀₄的集电极供电，同时+300V电压经启动电阻R₆₁₆为基极提供启动工作电流。开关管V₆₀₄在接通电源后便进入微导通状态，其集电极电流流过开关变压器初级绕组并产生感应电动势，由于在次级绕组9～10脚上有感应电压的存在，使开关管产生自激振荡。开关变压器的1l～12脚绕组为取样绕组，经VD₆₀₄整流、C₆₀₉滤波后得到的取样电压与VD₆₀₂稳压管两端的基准电压在V₆₀₁中相比较，得到的误差控制电压从V₆₀₁的集电极输出，经R₆₀₉送入V₆₀₂、V₆₀₃组成的稳压自动控制电路。VD₆₀₃为过流保护二极管，当因某种原因过流时，使VD₆₀₃击穿导通，从而达到过流保护的目的。

该开关电源有两组电压输出：一组为5～6脚绕组的感应电压，经VD₆₀₇整流、C₆₁₆和L₆₀₅滤波后得到B_l（+115V）电压，为行扫描电路供电。同时经VD₀₀₂稳压，C₀₀₆滤波后形成+33V电压，为调谐电路提供电源。另一组为4～6脚绕组的感应电压，经VD₆₀₈整流、C₆₁₇、C₆₁₈滤波后，分为三路输出，一路经R₃₂₁限流、VD₄₀₂、C₄₂₂倍压整流滤波后产生+18V电压，向伴音功放电路供电；另一路送入IC₆₀₁（7805）稳压后形成+5V电压为微处理器供电；还有一路经V₆₁₁和稳压电路7809后输出+9V电源为行振荡电路供电。