彩色电视机原理第二章黑白显像管与黑白电视

1、第二章 黑白显像管及黑白电视,2.1 黑白显像管 2.2 黑白电视机原理框图 2.3 信号波形及频谱的变换 2.4 通道频率特性对图像质量的影响 2.5 黑白电视机的主要技术要求 复习思考题,2.1 黑白显像管,显像管的特性和要求是整个电视机设计的基本依据，而且图像的收看质量，清晰度、对比度、亮度等指标也是表现在显像管上。 2.1.1 显像管的结构 显像管由电子枪、荧光屏和玻璃外壳三部分组成。,一、电子枪,阴极K，栅极G,加图像信号，可控电子流强弱，可控显示图像。,加速极（第一阳极）,上百伏正电压，加速聚焦电子流,高压阳极（A2，A4）,9k16kV伏高压，加速聚焦电子流,聚焦极（A3）,几百伏高压，聚焦电子流,二、荧光屏 屏面玻璃：高强度玻璃 荧光粉层：10um，以银激活剂的硫化锌-镉荧光粉层 铝膜：1um，挡散光，提高亮度,三、玻璃外壳 管颈，锥体，屏面,2.1.2 显像管工作原理,当无图像信号输入时，栅、阴极间是直流负压，在偏转磁场的作用下，屏幕各点对应的阴极电流ik处处相等，因而屏幕显示的是亮度均匀的光栅。,显像管产生光栅是由在栅极(G)与阴极(K)之间施加不同的电压，以控制阴

2、极电流ik的大小而实现的。,当有图像信号输入时，栅、阴极间上叠加了图像信号电压，屏幕各点对应的阴极电流ik随图像信号规律地变化。且必须根据图像信号的极性选择它输入的电极。,一、 显像管调制特性曲线 调制特性：ugk (始终为负值)与ik的关系曲线。,ik=k(ugk-ugk0) (2-1),为显像管电光转换特性的非线性系数，其值为23之间； k是比例系数，与阴极特性及其它电极构造等因素有关； ugk0是当阴极电流ik为零时的截止电压，当ugk = ugk0时，电子束流将被完全抑制，ik =0，荧光屏不发光。,显像管的灵敏度,最大调制量表示显像管的灵敏度, ugk =| ugk0 |-| ugk50|，最大调制量越小，表示显像管灵敏度越高，反之则越低。,失真 调制特性曲线的非线性， 导致图像产生灰度失真。 在电视台进行校正。,2.1.3 黑白显像管的基本参数 显像管的基本参数可分成机械参数、 电气参数和光学参数三大类，如表2-1。现作如下几点说明: (1) 型号: 最前两位数字，例如23、31、40、47，表示以厘米为单位的荧光屏对角线尺寸SX表示名称为显像管 B表示发白光。 (2) 偏

3、转角度: 指从电子束偏转中心到荧光屏对角线两端的张角。偏转角越大，管长可越短，荧光屏尺寸大，其偏转角也大。偏转消耗功率约与偏转角的三次方成正比，所以偏转角也不能太大，以90110为宜。,(3) 最大调制量: 当阴极电流从0变到50A时，栅、 阴电压变化值。它用来表征显像管灵敏度，调制量大则灵敏度低。 (4) 23SX5B型显像管无第四阳极，它的第二阳极为聚焦极，第三阳极为高压阳极。 (5) 光特性参数包括电子束聚焦特性、光栅颜色、亮度、 对比度及图像细节的分辨率。最高亮度是在阴极电流为150A条件下测试的。,2.2 黑白电视机原理框图,超外差：本机振荡器产生一个比图像载频高38M的振荡信号，与接收的全射频电视信号进行混频外差后得到中频电视信号，通过中放电路，使加到检波器的信号适合于残留边带方式的特点，并抑制邻频道的干扰。,2.2.1 单通道超外差式黑白电视机原理框图,单通道：图像和伴音信号通过同一中频放大大，加在视频检波器上，获得第二伴音中频信号与图像信号分开。,图 2-5 单通道超外差式电视机原理框图,公共通道,伴音通道,图像通道,一、 信号通道部分 信号通道由公共通道(天线、 阻抗

4、匹配器、 高频调谐器、 中频放大器和视频检波及输出器)、伴音通道(伴音中放限幅器、 鉴频器、 音频电压功率放大器和扬声器)和图像通道(视频放大器及显像管)等组成。,（1）天线：接收电视台发射天线辐射的空间电磁波，送到高频头的输入回路或阻抗匹配器。 （2）输入电路：对来自天线的信号进行频道选择(陷波电路)。 （3）高频放大器：对频道信号进行选频放大，增益为2025dB，提高信噪比。 （4）混频器：将高频放大器的输出和本机振荡器的输出同时送入混频器，将高频的全射频电视信号转换成中频电视信号。,（4）中频放大器：对图像信号进行60dB的放大，伴音信号进行34dB的放大。滤波器滤除邻近频道信号的干扰。 （5）视频检波器：对图像信号进行峰值包络检波，得到视频图像信号（06M），并且以图像中频为载频与伴音中频信号混频后得到第二伴音中频信号6.5M。 （6）检波输出：分离图像信号和伴音信号，取样电视信号作为复合同步信号。输出到视频放大器后恢复直流，加在显像管上。,同步,图像,伴音,（8）鉴频器：第二伴音信号放大限幅后，解调出原始信号，送低频放大后到扬声器。,（7）AGC自动增益控制电路：当高频、中频

5、输入幅度在一定范围内变化时，保持视频检波器输出信号幅度恒定，以免过载失真。,二、 同步扫描部分 一：是给场偏转线圈和行偏转线圈提供产生偏转磁场用的锯齿波电流，实现对屏幕的电子扫描 ； 二：是给行、 场扫描电路提供行、 场同步脉冲，保证电视机扫描与摄像机扫描同步。,由检波来的全电视信号送到同步分离电路，利用幅度分离原理分离出复合同步信号(行同步、 场同步、 均衡脉冲和槽脉冲),其输出一路经积分电路分离出场同步信号，经同步场振荡器输出信号的频率和相位，此信号经场激励级、 场输出级的放大后形成锯齿波电流流入场偏转线圈。,第二路输出送至自动频率控制电路(AFC)，它与行振荡器输出信号(经行激励、 行输出级放大后反馈回来)的频率和相位比较并使之同步，经放大后形成锯齿波电流流入行偏转线圈。,三、 显像管馈电与电源部分 整机所需电源分直流低压、 中压和高压三大类。,中压电源：利用行输出级集电极在行逆程期间产生的高压脉冲，经行逆程变压器升压、整流和滤波后得到。 中压电源通常为400 V和100V，它主要供视频放大器、场输出级偏置和显像管的第一、三阳极以及栅阴极间的偏置电压。 高压电源：高压电源通常为1

6、2kV以上，它只供给显像管第二、四阳极。,低压电源：交流50Hz、220V, 变压器降压、 整流滤波和稳压后得到12V 直流电源。,根据电视机原理方框图2-5，判断下列故障可能出现在哪一部分,有光栅，无图像，无伴音,公共通道,有光栅，有图像，无伴音,伴音通道,有光栅，无图像，有伴音,视频放大器,有伴音,荧光屏上只有一条水平亮线,场输出,有伴音,荧光屏上只有一条垂直亮线,行输出,图像垂直方向不同步,场振荡,图像水平方向不同步,行振荡,图像水平和垂直方向都不同步,同步分离电路,四、 几种射频干扰源 (1) 邻频道干扰: 相邻近频道的图像高频信号或伴音高频信号的差拍干扰。 (2) 中频干扰: 当干扰信号的频率在图像中频的响应范围内时，经过中放级在画面上形成干扰。 (3) 镜频干扰：频率为fN=fL+fPI的干扰信号经过混频器以后，干扰fN与本振fL则同样可以差出一个38MHz的中频信号，即 fN - fL =(fL + fPI)- fL = fPI=38 MHz 故fN对图像产生了干扰。,2.3 信号波形及频谱的变换,电视机利用接收天线接收全射频电视信号，经过一系列信号处理后，最终在荧光屏和

7、扬声器重现图像和伴音。 以8频道为例，说明每个电路信号波形和频谱的变化。,A为天线输入信号（负极性信号），a为残留边带特性频谱和邻近干扰信号。 B为经过输入的信号选择、高频放大和选择，滤除干扰后的电视信号，b为对应频谱。,C为混频输出，本振频率fL=222.25MHz,混频器输出包络不变，载频变为中频 , 频谱结构变化。 中频放大器对图像中频的衰减0.5倍，对伴音中频衰减20倍，伴音信号远小于图像信号。在30M，39.5M频率处有两个吸收点，抑制7、9频道的干扰信号。 D经过对干扰抑制后，信号波形不变，频谱得到为中频图像、伴音信号。,E检波器解调后得到正极性图像信号，且得到视频图像信号和第二伴音中频载频（图像中频载频为载波与伴音中频差拍）。 F检波输出经过滤波器滤除伴音信号后送视频放大器反相、放大，送显像管重现图像。负极性图像信号。,G为6.5MHz伴音信号从集电极取出，抑制06M图像信号，送第二伴音放大限幅器。 H为对伴音调频信号解调放大后，输出到扬声器输出。,2.4 通道频率特性对图像质量的影响,为了正确重现图像，要求信号通道对图像信号的各频率分量具有恒定的幅频特性和相频特性。 高

8、频系统、视频检波器、检波输出级波形不会失真。 影响信号通道频率特性的是视频放大器和中频放大器的频率特性和本机振荡频率的准确和稳定。,图 2-8 视放频率特性对图像质量的影响,2.4.1 视放频率特性的影响,视频放大器对06MHz的图像信号进行反相，放大。,正常的视频放大器，在45MHz频率范围内增益有一定的提升，提高图像的清晰度。,2.4.2 中放电路频率特性的影响 中频放大器对差拍后的中频图像、伴音信号进行放大，整机的增益主要由此提供。 图像中频38MHz处，其增益为最大中放增益的50%，在31.5MHz处伴音增益为最大中放增益的0.5%，区别图像和伴音信号。 为抑制邻近频道的干扰信号，中放幅频特性上30MHz和39.5MHz的固定频率处设置吸收点。,中放幅频特性在fPI附近，检波后影响低频分量的幅度，远离fPI部分，影响高频信号。,A图为混频器输出的中频全电视信号的频谱。,B图为中放幅频特性良好的状况，特性斜坡部分的中点对准38MHz，相对幅度为50%，相对值5%处为31.5MHz，检波器输出的频谱A1（f）。,图中虚线特性，高频虽然有些削弱，但是缓起缓落，相频特性的线性度好，可避免拖尾重影现象,C图为中放通频带较窄，相应的图像信号通频带也窄，图像轮廓不清晰，对伴音中频放大量小，伴音音量小；,D图为中放幅频特性右移，视频图像信号的通频带变窄，图像信号的低频分量加强，高频丢失部分，图像黑白边缘模糊，伴音音量小,E为中放幅频特性左移，视频图像低频分量减小，对比度降低，高频分量增加，图像清晰度好，若偏移较多，6.5MHz的伴音幅度太大，伴音信号影响图像质量。,2.4.3 本振频率偏移的影响 本振频率偏移会导致中频信号频谱在频率轴上的位置偏移。 当本振频率fL偏高时，则中频信号频谱中各频率分量均提高，这相当于中放幅频特性左移，此时图像信号及伴音信号受影响的情况如图2-9(e)所示; 当本振频率fL降低时，则相当于中放幅频特性右移，此时图像及伴音受影响的情况如图2-9(d)所示。,

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