彩色电视机原理第八章同步扫描电路分析

第八章 同步扫描电路分析,8.1 同步扫描电路概述 8.2 同步分离与抗干扰电路 8.3 行扫描电路 8.4 场扫描电路,8.1 同步扫描电路概述,同步扫描电路为电子枪的行、场扫描提供驱动信号。,要求: (1) 光栅的非线性失真和几何失真要小。 行扫描的非线性失真12%，场扫描电路的非线性失真要8%。 光栅的几何失真一般要求小于1.53%, 由偏转线圈的绕制模具和绕 制工艺决定。 (2) 行、场扫描电路同步性能要好,同步稳定、可靠, 对干扰信号的抑制能力强。 (3) 振荡频率稳定, 受环境温度、电源电压变化的影响小。 (4) 电路效率高, 损耗小。行、场扫描电路的效率主要决定于行、场扫描电路的输出级。 (5) 行、场扫描电流的周期, 正、逆程时间要符合国家现行电视制式标准。,8.2 同步分离与抗干扰电路,把视频全电视信号中的行、场同步信号取出，送给行、场扫描电路，使接收机的信号与发送端行场同步。 分为两步： 幅度分离取出复合同步信号 脉宽分离取出行、场同步信号。,8.2.1 幅度分离电路,无信号时V处于截止状态, RC上无压降, 输出端的电平为+12V。 全电视信号同步脉冲高于0.65V时，发射结导通, 电容C被充电； 当同步脉冲过去后, 信号电压低于0.65V, 发射结不导通, 电容C上的电荷经过RB和信号源(前级)放电； V的集电极电压输出在同步期间为0V，非同步期间为10V，把同步脉冲从视频信号中切割出来。,电路特点： 1：V的发射结对于同步头电平起箝位（0.65V）作用。 2：晶体管工作在开关状态，饱和压降要低，保证输出10V幅度。 3：C的值要合适，充电时间常数比场同步脉宽大，要能适应图像信号内容的变化。,正极性视频全电视信号幅度分离电路： Q2为PNP型，输出在集电极上； 增加了偏置电阻，Q2处在刚要导通状态，提高同步灵敏度。,8.2.2 抗干扰电路,干扰信号为瞬时值大的信号。 正常信号时，V1为饱和导通，集电极电压1V，VD1正向偏压导通，电视信号经C1、VD1加到Q2上进行幅度分离。 有干扰信号时，经C2VD2耦合到V1基极，V1截止，VD1负极电压升至12V，信号不能到达Q2，隔离了干扰信号。,8.2.3 脉宽分离电路 从复合同步信号中分离出场同步和行同步信号。利用脉宽鉴别两者。 1、积分电路分离出场同步脉冲 积分原理：,当行、场同步脉冲加在它输入端时, 对于4.7s的行同步脉冲, 输出很小, 而160s的场同步脉冲来到时, 积分后输出一个幅度较大的锯齿波，行同步脉冲几乎消失, 只剩下场同步脉冲。 积分时间常数为几十us。,实际使用的积分电路,从晶体管发射极输出的复合同步脉冲(输入复合同步脉冲的幅度为5V )，经两节RC电路积分后, 场比行脉冲大30倍左右。 行同步脉冲的剩余波约为0.07 V (峰-峰), 场同步脉冲的幅度为2V。 这两节积分电路的时间常数分别为79.2s和39.6s,2、微分电路分离出行同步脉冲,微分原理：,当RC时间常数比脉宽小得多时, 输入矩形脉冲波的ui, 输出电压只反应ui脉冲上升和下降边缘, 成为两个尖头脉冲。 对于宽或窄的同步脉冲反应的均是一对向上、 向下的尖头脉冲。 于是场同步信号消失, 仅剩下行同步信号。,ICTA7609P中的同步分离电路,幅度分离管,负极性的全电视信号通过隔离电阻3R01, 耦合电容3C01、3D01加到Q1基极。 在未加信号时, 无基极偏压, Q1截止，集电极输出高电平。 当同步脉冲到来时, 输入端处在高电平, 此时3D01、Q1均导通,集电极输出地电平。 3C01被充电, 由于充电时间常数小, 3C01上充有接近同步脉冲幅值的电压。 同步头过去之后, 3C01经3R02放电, 时间常数较大, 放电很慢，Q1基极降低而截止。 Q集电极上分离出复合同步信号至各脉宽分离电路而转换出行、场同步。,8.3 行扫描电路,8.3.1 行扫描电路方框图 行扫描电路主要由振荡器、 激励级、 输出级以及高压电路等几部分组成。,行振荡器产生的矩形脉冲经过激励级放大后送给行输出级，作为输出电路的开关信号。,把行输出的信号与外来同步信号比较，由行频自动控制电路根据两者相位差输出一个误差信号电压，加到行振荡器上，间接控制行振荡器的频率和相位。,作用： 产生频率为15625Hz、幅度在23V的矩形脉冲, 以推动行激励级和行输出级, 使它们工作在开关状态。 要求： （1）行振荡器产生在64 s的行扫描周期内, 有18s20 s的截止期, 44s46 s的导通期, 满足输出级要求。 （2）是一种压控振荡器(VCO), 其振荡频率和相位受AFC电路输出的控制电压的影响。,8.3.2 行振荡器,一、 间歇振荡器,1、晶体管集电极通过变压器T反馈给基极，电路上电后，马上产生自激振荡，晶体管迅速饱和，uce达到0.3V饱和电压，脉冲边沿陡，T1前阶段；,3、当ib减小到ic/，晶体管进入放大状态，ic随着减小，T上感应电势方向相反，反馈至ib迅速下降，晶体管变为截止，对应T1后边沿。,饱和后，ib对ic失去控制，但是ic由于T的磁通不会突然失去，仍会使ic上升变慢，T上的感应电压极性不变，CB充电，基极电压ube下降，使得ib减小，T1后阶段；,4、晶体管截止后，ic=0，T上磁通不能立即消失，通过集电极分布电容和T电感形成高频谐振，耦合到基极，形成反峰，通过阻尼二极管衰减，对应T2前振荡部分；,5、CB通过RB、RW和电源放电，RC的时间常数可由RW变化改变，放电时ube逐渐上升，当到达0.6V，晶体管重现导通。对应T2后部分。 往返重复出现锯齿波。,RW的调节可以改变振荡周期,二、 行间歇振荡器,行间歇振荡器中, 由电感L、 电容C与电阻R组成的稳频电路。 行频参数由基极发射极定时回路参数设定。,稳频电路作用： 晶体管导通电平随温度变化，若基极导通电压随温度下降，振荡管截止变导通时间提前，稳频电路会减小提前的时间。而且会提供抗干扰能力，干扰脉冲的影响变小。,3. 行振荡器的电压控制特性 锁相环：把行输出的信号与输入的外来同步信号相比较, 由AFC电路根据两者的相位差输出一个误差信号电压, 从而控制行振荡器的频率和相位。 锁相环路的捕捉范围: 当环路的压控振荡器的振荡频率为f0时, 只要外来信号的频率f介于f1Pf2P之间(f1P f2P), 环路就能够与外来信号同步振荡, 即“锁定”于外来信号的频率上。 用公式表示为 fP=f2P-f1P,当电视机的行频fH在某一频率范围内时, 只要有同步脉冲存在, 即使由于干扰而失去同步, 也还能被“拉回”到与同步脉冲相同步的状态, 这个行频fH的范围叫捕捉范围。 当电视机已处于同步状态时, 慢慢改变行频fH, 在失去同步之前能够保持同步的fH范围叫保持范围。AFC存在，保持范围大于捕捉范围。,我国广播电视接收机的标准规定, 甲级和乙级电视机的行同步捕捉范围分别为不小于±400Hz和±200Hz, 行同步的保持范围分别为不小于±800 Hz和±400 Hz。,压控特性参数：,T-振荡周期(S) Rb-振荡器充放电回路的等效电阻 Cb-振荡器充放电回路的等效电容 EC-晶体管集电极电源电压 Eb-晶体管基极等效的电源电压。,压控灵敏度（Hz/V） fH-压控振荡器的频率变化值 EAFC-输入的控制电压变化值。 压控灵敏度一般在10002000Hz/V,8.3.4 行激励级及X射线防护电路 1、作用：因为行输出级需要较大的推动功率，激励级把行振荡器送来的脉冲电压进行功率放大并整形, 用以控制行输出级, 使行输出管按开关方式工作。 2、要求： 行输出级工作在开关状态，输出管饱和或截止需要基极电流驱动，输出管工作在过激励状态，提高转换速度，脉冲响应更快。,ib+输出管饱和导通需要的过激励基极电流； ib-输出管截止需要的过激励基极电流; ib+ ib- ICP：行输出管集电极最大电流，行输出管的电流放大倍数,（1）t1t2期间，行激励管输入电压ub1正向，Q1导通，变压器B初级感应电势方向上正下负，次级线圈下正上负，Q2基极为负，截止，ib2为反向截止电流。 （2）t2t3，ub1为负，Q1截止，激励管集电极电流ic1=0，B初级上负下正，次级上正下负，Q2导通，ib+对C3充电，C3电压上负下正（行输出管的自给负偏压）；,3、工作方式 （行激励级也工作在开关状态） 反极性激励：行输出管和行激励管工作状态相反。,激励管,输出管,激励变压器,（3）t3时刻，ub1变正，Q1导通，B次级上负下正，Q2截止，Q2基极电压为次级U43与C3电压叠加，增大了Q2基极反偏电压，ib2-迅速到达3ICP/，加速了Q2截止，降低了Q2的功耗。 C3负偏压耦合到初级线圈，ic1有个尖峰。,TA7609P中行激励电路部分,行振荡器送来的行频方波分别经电阻R13、R14送到 Q33 、 Q35的基极。,输入方波脉冲为高电平时, Q33 、Q35饱和导通, Q34、Q36截止, 于是脚输出高电平； 输入方波为低电平时, Q33、Q35截止, Q34 、Q36饱和导通, 于是脚输出低电平。,由脚输出的行频方波去激励由分立元件组成的行推动级。,4、TA7609PX射线防护电路,正极性行逆程脉冲, 经3D03整流后, 在3C07两端形成固定的直流电压, 经3R08、2DW1、3R06分压, 3R05、3C06平滑后, 供脚的电位较低, 使Q39、Q37及Q40处于截止状态, 对Q33Q38工作状态没有影响。,彩色显像管高压超过25 kV, 就会产生有害于人体的X射线，高压成正比的行反峰电压在脚形成的电位较高, Q39、Q37组成正反馈，饱和导通, 同时使Q40导通, Q33、 Q35基极电位下降, 处于截止状态, 而Q34、Q36则处于饱和导通状态, 脚输出低电平, 行扫描电路则停止工作。 当故障排除后, 电路又恢复到正常工作状态。,作用：向行偏转线圈提供锯齿波电流, 使显像管的电子束作水平扫描。 一、 行输出级工作原理 行激励级送来的脉冲电压经过激励变压器B送到行输出管Q的基极。 D为阻尼二极管, CH为逆程电容, LH表示行偏转线圈。,8.3.5 行扫描输出级,（1）t1t2 Q饱和导通，S闭合，E加在LH和CH上，CH迅速充电至E，充电结束ic=0，LH上电流随ic增大到最大值。,（2）t2t3 Ub0,ic=0，Q截止，S断开，iYH不会立即消失，向CH充电， iYH逐渐减小，UCH上升，当iYH=0，UCH最大。,（3）t3t4 Ub0, Q截止，S断开，UCH通过LH放电，iYH反向增大，t4时刻，UCH=0， iYH 最大。,（4）t4t5 iYH反向向UCH充电， 当t5时刻UCH达到-E。,（5）t5t6 阻尼二极管VD在t5时刻导通，LH上电流通过VD、E、Q形成回路。t6时刻iYH=0。,（6）t6 Ub变成正向脉冲，Q饱和导通，S闭合，重复。,行扫描电流就是iYH锯齿波电流， t1t2正程扫描后半段（26us） t2t4行扫描逆程（12us） t4t6 正程前半段（26us）,激励管的负向脉冲宽度要大于行扫描逆程，为1820us。 Uc在t2t4期间的反峰脉冲高，可转换为高压，并要求行输出管耐压高。,二、 行输出电路中的非线性失真及其补偿 电视机的行扫描电流为理想的锯齿波形, 尤其在正程扫描期间, 希望行偏转电流iYH是线性增长的。但实际上, 行扫描电流的波形失真是不可避免的。 1、电阻分量引起的波形失真 偏转线圈的电阻RH、行输出管的导通电阻Ri及阻尼二极管导通电阻RiD的存在, 使扫描电流不会是理想的线性输出电流, 而是按指数规律变化的输出电流。,正程后半段 Ic较小时，iYH线性；Ic较大时, iYH非线性,正程前半段 ID较小时，iYH线性；ID较大时,