电视信号接收与显示原理剖析.ppt

第6章 电视信号接收与显示原理,,6.1 模拟电视信号的接收,6.1.1 概述 6.1.2 黑白电视接收机的组成 6.1.3 彩电视接收机的组成,6.1.1 概述,电视信号的接收：地面广播电视接收、有线电视接收、卫星直播电视接收 电视接收机的任务：接收电视信号并进行处理，在显像器件上显示黑白或彩象电视机型号很多，但基本原理相同分析和看懂电路可把握几条线索：信号线、控制线、电源线、显示与驱动模块 电视机的显像器件分为显像管（CRT）和平板显示器件（FPD）两大类平板显示器件（液晶显示器和等离子显示器）发展迅猛,返回,6.1.2 黑白电视接收机的组成,医学：人体构造→机理→病理→克隆人（人造器官，仿生学）熟能生巧，巧能生华 电路：懂电路构造→各部分原理→发明电路和设计电路熟能生巧，巧能生华 下是典型的超外差式单通道黑白电视接收机原理方框它由信号通道(高频调谐器、中放、视放和伴音通道)、扫描电路和电源部分组成超外差单通道式黑白电视接收机原理方框,高频调谐器,中放,视放,扫描电路,电源,信号通道,,,,,,,,,,,,,1，信号通道中信号的变化,电视信号进入混频级，变频前，像载频低于伴音载频，变频后，像中频高于伴音中频，但是，像中频和伴音中频之差不变，另一方面，得到伴音第一中频信号。

检波器一方面检出视频信号的包络，另一方面，利用非线性得到第二伴音中频信号 下示出混频级输入和输出信号频谱，视频检波前后和伴音鉴频前后的频谱输入信号,输出信号,混频级,视频检波,伴音鉴频,,,31.5,38,,31.5,38,0,6.5,0,15,2，同步分离和扫描电路,同步分离电路将信号分成两路： 经积分电路分离出场同步信号，经场推动、场输出、到场偏转线圈 通过自动频率相位控制（AFPC）电路和行扫描电路，产生与发端同步的行扫描电流，最后驱动行偏转线圈另一方面，将行扫描逆程脉冲升压与整流得到高压、中压、和视放电路需要的电压返回,6.1.3 彩电视接收机的组成,与黑白电视接收机不同之处： 1 增加了解码器和彩显像管的附属电路； 2 彩显像管取代了黑白显像管； 3 伴音检波和象检波要分开； 下是最基本的PAL制彩电视接收机的方框,PAL制彩电视接收机原理方框,,,,,,,,,,,,解码器是彩电视所特有，相当于黑白电视接收机视放部分的扩大，主要由四部分组成： 亮度通道； 度通道； 副载波恢复电路； 解码矩阵；,解码器中，全电视信号经过五步信号处理： 亮度信号和度信号的分离 度信号和同步信号的分离 蓝度信号和红度信号的分离 同步检波 亮度信号Y和差信号U、V经矩阵电路变换成三个基信号R、G和B,,从另外一个彩黑不同点看，彩显像管的附属电路包括会聚，几何畸变校正，白平衡调整及纯调整，消磁等电路。

6.2 高、中频电视信号的处理,6.2.1 高频电视信号的接收 6.2.2 中频电视信号的放大 6.2.3 视频信号检波,6.2.1 高频电视信号的接收,一，高频电视信号的接收方式 高频调谐器：从天线接收的电视信号中选出所需频道的高频电视信号，经放大、混频，获得像中频（PIF）和伴音中频（SIF）电视信号两次变频方式的UHF调谐器原理如下所示先把UHF信号变换成较低的中频UHF信号（实际上是一个VHF频道信号），再与VHF调谐器连接一次变频方式的UHF调谐器原理如下所示直接用UHF调谐器得到像中频PIF信号，令VHF本振停振，将VHF调谐器改作PIF放大器二，高频电视信号的接收性能 为了良好地接收高频电视信号，应保证： 天线、馈线、输入电路间的阻抗匹配 通频带与信号频带相适应 各频道均有足够的增益 本机振荡频率稳定 对输入信号有足够的动态范围 输出信号电平变化小 在噪波和干扰方面具有优良的性能也极为重要,噪波 电视接收机内部产生的随机噪波反映为 雪花状干扰，其大小用噪波系数表示：,干扰 “干扰”有来自外界或机内的干扰，主要是中频干扰、镜像干扰、交调干扰、甚高频段高低频道干扰、超高频段对甚高频段干扰等。

还有它机的干扰，指本振辐射干扰 主要的干扰方式有以下几种： 中频干扰 镜像干扰 交调干扰 本振辐射干扰,,中频干扰是指频率等于中频的外来信号及本机中频谐波所造成的干扰我国电视接收机的像中频为38(曾用37)MHz其二、三次谐波虽不进入各电视广播频道，但二次谐波干扰带(63—77．5MHz)却与二、三、四频道有重叠 镜像干扰是指频率比接收频道频率高两倍中频的外来信号与本振差拍，而成为中频干扰信号交调干扰： 当干扰信号与欲接收高频电视信号同时进入高频电路，而电路又存在非线性时，干扰信号将对有用信号调幅当输入电路选择性不佳，干扰为邻道电视信号时，其调制信号将转移到有用信号载频之上，显现干扰像若欲接收信号不存在，则干扰像亦消失用具平方律特性的场效应管组成高放级 用双栅场效应管，可用一个栅极作自动增益控制性能良好可以减小交调干扰本振辐射干扰： 指本振基波或谐波信号泄漏到射频输入端子，通过天线或线路，对其它电视接收机或电器设备造成的干扰 在有线电视系统中，本振干扰的强弱，用泄漏到射频输入端子的本振电压值表征对一般电视接收机，本振辐射干扰场强反映其对邻近接收机的干扰程度三，电调谐原理 电调谐利用变容二极管的结电容随其反向偏压变化而变化的特点，让它充当调谐回路的可变电容，使用连续可调的直流电压改变变容二极管的结电容来达到回路的调谐。

下所示为电调谐原理电调谐原理,,开关K→+12V，VD截止，L1+L2，电感量较大对应于低频段（1-5频道） 开关K→+4V，VD道通，L1起作用，电感量较小对应于高频段（6-12频道） 频段内由电位器RP调解电调谐与机械调谐相比，实现统调比较困难，因此采取以下两条措施： 选择变容二极管，使其电容随电压变化 曲线具有相同的特性 采用与收音机相类似的两点跟踪法,四，高频电视信号接收电路,高频电视信号接收电路通常由输入、高 放、混频、本振等电路组成此外尚可配置调谐指示、节日选择等附属电路这里举出一种无高放级的直接混频式UHF调谐器作为例子 下为UHF调谐器,UHF调谐器,,在UHF调谐器中，回路电感、电容值太小；另外，为了避免因辐射而导致Q值下降，所以不用集总参数元件，而用空腔调谐回路通常有1／4和1／2波长回路 空腔调谐回路通过耦合窗耦合等效于互感耦合双回路中的输入电路即属于此 初、次级回路分别出C1、C2、L2、外壳(地)；C3、C4、L3 、外壳组成，都是1／4波长式回路天线接收的信号，经L1送入初级，由耦合窗耦合到次级本振由晶体管V1和C5、C6、变容二极管V3的结电容CV3L7、外壳组成的回路构成。

V1的基极经容量较大的穿心电容接地，为共基极接法分压反馈电容由C8及V1的输入电容Ci组成 V1与回路呈弱耦合对频率影响较小混频由肖持基势垒二极管V2完成本振信号经L6，高频电视信号经L3、L4的互感耦合到V2 混频后，经C7、L5 组成的滤波器，输出中频信号本振级等效电路示于(b)这是一个电容三点式高稳定振荡器本振级等效电路,,,,,,为保证彩像稳定，须用自动频率微调(AFT)电路，降低本振频率漂移 原理：将末级中放的输出、送给调准于像中频的鉴频器，本振频率漂移时，鉴频器输出直流电压．改变本振回路电容(如中变容二极管结电容CV3)，使本振频率恢复正常6.2.2 中频电视信号的放大,一、作用与性能要求 电视接收机灵敏度主要取决于中放电路增益中放由3-4级差分放大器组成为补偿声表面波滤波器的插入损耗，通常再加一级预中放像中频通道的性能应从下列五方面考虑： 1，增益 分立元件中放电路的增益约为60～70dB，集成中放电路的增益为40～50dB，电视机各级增益可按下进行估算2，幅频特性 下所示为中频电视信号所要求的幅频特性3，选择性 中放的频响应有良好的选择性，应能有效地抑制邻近频道干扰下（a）示出因高频通道选择性不佳，临近频道信号被部分地接收。

混频后得（b）所示的中频信号可见，最近的干扰是高邻道像载频和低邻道伴音载频,4，自动增益AGC范围 通常要求中放AGC控制能力大于40dB，高频头AGC控制能力大于20dB 5，因为中放增益很高，极易引起自激，因此，要求中放电路应远离自激状态，保持工作稳定二，声表面波滤波器 声表面波滤波器(SAWF)原理示意如下所示,近来，为得到低损耗SAWF，开始采用三个IDT结构(如下)返回,如为SWAF实用电路，在其前面加一级放大，以补偿SWAF的损耗6.2.3 视频信号检波,视频信号检波，有三种常用的方式，普通二极管检波器，准同步检波器和锁相环（Phase Locked Loop）同步检波器（PLL同步检波） 准同步检波器原理如下所示：,,,准同步检波器的核心是模拟乘法器 准同步检波器存在以下两个缺点： 有寄生调幅分量，使检波增益不能保持恒定 产生相位抖动，使视频信号会出现失真,大屏幕彩电大都采用PLL同步检波器，如下所示,PPL同步检波器原理,6.3模拟电视机视频电视信号的处理,通过视频检波得到的彩全电视信号，尚需经过一系列处理，才能还原为差信号或基信号，供激励彩显像管之用这种视频电视信号的处理过程较为复杂，但却是接收彩电视信号时的一个核心环节。

对视频像信号进行的处理，一般称为彩电视信号的解码，它是编码的逆过程PAL解码器的5步 5步,6.3.1 亮度信号处理,,,1. 亮分离 ---频带分离法 窄带陷波器，滤掉度信号的主要能量， 得到亮度信号,,带通滤波器，滤掉亮度信号的主要能量， 得到度信号,,窄带陷波器得到亮度信号的缺点： 1.度信号的带宽大于窄带陷波器的带宽，亮串，没有分离干净 2.窄带陷波器带宽以内的亮度信号的高频成分也被滤掉，使像的清晰度有所下降ARC电路，自动清晰度控制 彩正常：消控制电压=“1” 彩不正常： 消控制电压=“0”,,2.亮度信号的延迟 亮度通道的带宽6MHZ，大于度的2.6MHZ，亮度信号先到达解码矩阵需要延迟，否则有下面的彩镶边的像6.3.2 像清晰度增强,轮廓校正,,水平清晰度增强,,清晰度提高波形,,,,,,4.扫描速度调制→ 取出亮度信号中迅速变化的边缘成分去调制电子束水平扫描速度，在水平扫描速度较快的扫描点上，其亮度比正常速度要慢，反之，则变亮 使亮度有显著变化的像轮廓更清晰扫描速度调制波形,6.3.3 度信号的处理,PAL 制的两种解码方案 1.中小屏幕电视机采用 5个步骤 2.大屏幕电视机采用 5个步骤 下面是两种方案涉及的主要问题,,1.带通放大器与ACC电路 如前（ 6.3.1 亮度信号处理）所示。

度带通放大器的输出信号的幅度应该稳定 通频带：4.43±1.3MHZ,,2.度信号和同步信号的分离,,3.超声延迟线,,,,,,4.同步检波 B-Y同步检波器： R-Y同步检波器：,,基带延迟线电路,,,,副载波恢复电路,,用同步检波器解调差信号，要输入相应的解调副载波，解调u分量，需sinωsct ,解调v分量，需±cosωsct , 副载波恢复电路可以完成这个任务6.4电视像的同步、扫描与显示,6.4.1同步信号的分离 任务：在全电视信号中分离出行、场同步信号 过程：幅度分离和频率分离 幅度分离：根据复合同步信号与像信号的消隐信号电平不同，采用限幅切割的方法分离出复合同步信号1.复合同步信号的分离 同步信号电平受到干扰会出现误判，如：,,隔直后：误判电平2，漏判电平1 所以要采用钳位电路6.4.2 扫描电路的作用、性能要求与电路的组成,1.作用 2. 性能要求 3.。