黑白电视机原理
黑白电视机原理 一、黑白电视广播及接收原理 1、图像的传送 1.1 静止图像的传送 象素：通俗点就是点，有一种单一颜色的点！（一般电视象素可达50多万个） 同时传送：将组成图像的所有象素的信息同时进行传送。 顺序传送：将象素信息依次顺序传送。（人眼有0.06s的瞬间保留时间） 摄像机：图像分解，光→电（根据亮暗不同形成不同电平） 图1-1 摄像机与显像管原理示意图 显像管：图像合成，电→光（根据不同的电平形成不同的亮暗） 1.2 活动图像的传送（幅=帧） 电影：24幅/秒，实际上是48幅/秒（每幅图像放两次） 电视：25幅/秒，实际上是50幅/秒（每幅图像分两场） 2、电子扫描 行扫描：电子束在屏幕上沿水平方向的扫描。 场扫描（帧扫描）：电子束在屏幕上沿垂直方向的扫描。 光栅：一组水平亮线组成。 图1-2 逐行扫描和帧逆程扫描 正程：传送图像内容。 逆程：不传送图像内容（需消隐掉）。 电视机扫描方式有两种： 逐行扫描：电视信号所占频带太宽，可容纳的电视台数目减少。 隔行扫描：分成奇数场和偶数场，两个场镶嵌在一起。优点是降低频带。 现代电视：隔行输入（发射台）→逐行输出（电视机，利用存储功能） 我国电视标准规定： 每帧图像的扫描行数625行；每场图像的扫描行数312.5行； 每场正程行数287.5行；每场逆程行数25行 行扫描周期 ；行扫描频率15625Hz 场扫描周期20ms；场扫描频率50Hz 行扫描正程时间 ；行扫描逆程时间 场扫描正程时间18.4ms；场扫描逆程时间1.6ms。 偏转和锯齿波电流 图1-3 锯齿波行、场扫描电流 对于偏转电流来说，除要求它正程线性良好外，还要求它有一定的幅度，以使电子束能扫满整个屏幕。 3、全电视信号（视频信号） 全电视信号包含：图像信号、复合消隐信号、复合同步信号。 图1-4 全电视信号 (1）图像信号：传送图像内容，电平幅度12.5%~75% （2）复合消隐信号：消除扫描回归线（包括行消隐和场消隐），电平幅度75% （3）复合同步信号：保证接收端行、场扫描频率相位和发射端一致。电平幅度100% 负极性信号：图像信号的高低与图像的亮暗成反比的视频信号。 图像信号的频带带宽：0~6MHz。低频代表背景，中频代表物体，高频代表细节。 中频——清晰度，清晰度调节调的是中频部分。 4、高频电视信号 信号调制：把低频信号加入到高频载波中以便发送，因为低频信号发送的能力差。 全电视信号采用调幅方式，伴音信号采用调频方式。 图1-5 电视信号的发送 载频：甚高频（VHF 47MHz~230MHz） L段 1~5频道 H段 6~12频道 5~6频道留作其他无线通信用，大约90MHz。有线电视1~7增补频道可加入5~6频道之间。 超高频（UHF 470MHz~958MHz） U段 13~68频道 12~13频道留作他用，大约240MHz。有线电视8~35增补频道可加入12~13频道之间。 全电视信号的残留边带发送：从理论上讲，全电视信号调幅波上下边带所包含的信号内容完全一致，因此发送一个边带就可以了。但在实践中，由于靠近载频的低频信号很难滤掉，因此采用了残留边带发送方式。所谓残留边带发送就是发送上边带全部内容及下边带残留部分的内容。 图1-6 残留边带高频电视信号的频谱 伴音信号的调制：调频方式 5、黑白电视机工作原理 （1）超外差式内载波电视机特点 超外差式：电视机利用本机振荡和外来高频电视信号在混频级形成固定中频信号，再对中频信号进行放大，经检波而取得图像信号。 优点:信号容易得到稳定的放大，并且调谐与转换方便，选择性好。 内载波方式：把图像中频载频信号堪称本机振荡信号，利用视频检波器的非线性，使图像中频载波信号和伴音中频信号差频，产生6.5MHz第二伴音中频信号（载频为38-31.5=6.5MHz） 优点：6.5MHz第二伴音中频频率始终稳定。避免了电视机本振频率漂移带来的伴音失真或无声。 （2）电视机方框图 图7 超外差内载波电视机的方框图 （注：在彩色电视机中增加色度中频33.75MHz） 混频后产生差频： ，其中， 是本振频率， 是信号载频频率，38MHz是图像中频，31.5MHz是伴音中频。 各部分的作用： （1） 高放：从天线接收到的各种高频信号中，选出我们所需接收的信号，加以放大，再将放大后的信号送入混频级。 （2） 本振：产生一个比要接收的图像载频（或伴音载频）高一个图像中频（或伴音中频）的等幅波，并将该等幅振荡送入混频器。 （3） 混频：将高放送来的图像和伴音载频信号与本振信号差拍，产生图像和伴音的中频信号，送给图像中频放大器。为了说明混频原理，举例如下： 例如第五频道： 122．25MHz（本振频率）-84.25MHz（图像载频）=38MHz（图像中频） 122．25MHz（本振频率）-90.75MHz（伴音载频）=31.5MHz（伴音中频） （4） 图像中放：将混频器送来的图像中频和伴音中频，按一定频率特性进行放大，对图像中放信号放大达60dB左右，而对伴音中频信号放大量仅为图像中频放大量的3-5%。压低伴音中频放大量是为了防止伴音干扰图像。 （5） 图像检波：从图像中频信号中间出视频全电视信号，（其峰峰值约为1-1.4V），然后送到视放进行放大。另外，利用检波管的非线性特性，将38MHz的图像中频和31.5MHz的伴音中频进行差拍，产生6.5MHz的第二伴音中频信号. （6） 预视放：将图像检波器检出的视频信号进行放大，然后分别送到下述各部分：视频放大器、AGC电路、同步分离电路、伴音中放电路。预视放电路既作为信号分配电路，又作为第二伴音中频的第一级放大器。 （7） 视放：将于视放送来的视频信号按一定频带宽度放达到峰峰值60V左右。再将放大后的视频信号送到显像管阴极，去控制电子束，在显像管荧光屏上还原出电视台播送的图像。 （8） 伴音中放：将预视放放大了的6.5MHz第二伴音中频信号进一步放大，并将放大后的信号送给鉴频器。 （9） 鉴频器：将伴音中放送来的伴音中频信号进行鉴频，取出音频信号，并将此信号送到伴音低放。 （10） 伴音低放：将鉴频器送来的音频信号进行电压和功率放大，然后推动扬声器，还原出声音。 （11） ANC电路：又称自动噪声抑制电路或抗干扰电路。消除干扰脉冲对AGC、同步分离和AFC电路的影响。 （12） AGC电路：把ANC电路送来的强弱不同的视频信号，变成强弱不同的直流电压，去控制电视机高放及第二、三级中放的增益，使检波输出信号保持在一定电平，使图像清晰稳定。 （13） 同步分离：从全电视信号中分离出行、场复合同步脉冲。 （14） 积分电路：将同部分离送来的或经同步放大后的复合同步脉冲进行积分，用积分后产生的锯齿形电压，去控制场振荡器，使之与发送端场频同步。 （15） 场振荡器：产生一个相当于场频的锯齿形电压，送给场激励级。其振荡频率受场同步脉冲电压控制。 （16） 场激励级：将场振荡器产生的锯齿形电压进行放大和整形，送给场输出级。 （17） 场输出：将场激励送来的锯齿形电压进行功率放大，在场偏转线圈中产生锯齿形电流，使电子束作垂直方向运动。 （18） 行自动频率控制（AFC）电路：将同部分离级送来的复合同步脉冲与本机行输出级送来的行锯齿波进行比较，当二者的频率和相位不同时，AFC电路输出端产生误差电压，去调整行振荡器的频率和相位。 （19） 行振荡：产生行频脉冲电压，送给行激励级。它的振荡频率受AFC电路产生的误差电压控制。 （20） 行激励：将行振荡器产生的脉冲电压进行放大和整形，作为行输出管的开关信号去控制行输出级。 （21） 行输出：受行激励级送来的脉冲电压控制。行输出管工作在开关状态。行偏转线圈中产生锯齿形电流，使电子束作水平方向运动。 （22） 电源：将电网的交流市电变压、整流、滤波和稳压，产生+11.8V直流电压，供给电视机各级。
黑白电视机的组成
黑白电视接收机主要由信号通道（包括高频头，中放，视放和伴音通道），扫描电路（包括同步分离，场、行扫描电路）和电源三部分组成。信号通道的任务是将天线接收到的高频电视信号变换成视频亮度信号和音频伴音信号。亮度信号激励显像管产生黑白图像，伴音信号推动扬声器产生电视伴音。扫描电路的任务是为显像管提供场、行扫描电流和各种电压，使显像管产生与电视台摄像管同步扫描的光栅。电源部分的任务是将交流市电转变成电视机所需要的各种直流电压。 电视天线周围存在着各种各样的电磁波，由天线和输入电路选出欲接收频道的电视信号，再经过高频放大器有选择性的放大，与本振输出的频率较高的正弦波混频得到中频信号。在变频前，图像载频低于本频道的伴音载频；变频后，图像中频高于伴音中频。这是由于本振频率高于图像载频和伴音载频的缘故。但是，图像中频和伴音中频之差不变，例如，保持6.5MHz。图像和伴音两中频信号经公用通道放大进入视频检波级。检波器有两个作用：一是从中频信号中检出其包括---视频全电视信号；二是利用检波器的非线性作用，完成图像中频和伴音中频的差拍作用，产生出6.5MHz调频的第二伴音中频信号。检波器的输出信号不仅馈给视放级，而且馈给同步分离电路、自动增益控制（AGC）电路及伴音中放电路，因此采用射随器进行预放大，以加强其负载能力。预放级也有两个作用：一个将全电视信号和第二伴音中频信号分离。二是将全电视信号进行电流放大，分别馈级视放级，同步分离级和AGC电路；将第二伴音中频信号进行电压放大馈级伴音通道。因此，从天线至预视放称为黑白电视机图像信号和伴音信号和公共通道。全电视信号的一部分经视放级放大去激励显像管产生黑白图象。另一部分送到同步分离级，分离同步信号，用以控制接收机的扫描电路，产生与发送端同步的扫描运动。第三部分送到AGC电路，对高频头和图像中放的增益进行自动控制，从而保证接收机的稳定接收。第二伴音中频信号经伴音中频放大电路的放大和限幅，由鉴频器解调出伴音信号，再经低频放大，推动扬声器产生电视伴音。鉴频前为调频信号，从天线至混频的载频为伴音载频，混频至检波为伴音第一中频，检波至鉴频为伴音第二中频。鉴频后为伴音的音频信号。 上述信号接收具有两个特点： 1.超外差方式；2.伴音内载波方式。超外差方式与直接放大方式相比，具有下列优点： ①增益高、工作稳定。其原因是混频前后频率不同，相当于隔离，故多级放大不易自激。②转换频道和调谐方便。③容易形成残留边带接收所需的幅频特性，选择性好。超外差又分为单通道和双通道两种方式，其差别在于图像信号和伴音信号的分离点不同，前者在视频检波之后才分离，后者在混频之后就分离。在单通道方式中，图像中频和伴音第一中频公用一个通道进行放大，同时加入视频检波器，检波器除检出视频图像信号外，还使图像中频和伴音中频差拍产生第二伴音中频信号（例如6.5MHz）。因此，单通道方式亦称为伴音内载波方式。它与双通道方式相比，其优点是当高频头的本振频率发生偏移后，第二伴音中频始终保持不变，从而避免了鉴频失真。而双通道则不然，本振频率的偏移引起伴音中频30.5MHz的偏移，使以30.5MHz为中心频率的鉴频器工作在严重的不对称状态，引起伴音的音频信号波形严重失真。理论分析证明：为了不使图像中频信号对伴音第二伴音中频信号引起严重的寄生调幅，必须要求图像中频信号的幅度U1 m始终要大于或等于伴音第一中频信号的幅度U2 m的二倍，即U1 m≥2U2 m。在负极性调制中，对应于白色电平图像中频信号的载波幅度最小。电视中的调制度通常规定为90%，即白色电平时，图象的载波幅度为最大幅度（同步头的幅度）的10%。所以要求进入检波器的伴音第一中频信号的幅度应当小于或者等于最大幅度5%，这就是中频特性线中，伴音中频（30.5MHz）要衰减至5%（－26dB）的原因。 视频图像信号经过自动杂波抑制ANC电路，消除其中的干扰脉冲。送到同步分离，分离出复合同步信号，它分成两路：一路复合同步信号经积分电路分离出场同步信号。场同步信号使场振荡产生的锯齿波信号与发送端同步，场锯齿波信号经场推动和场输出级的放大，在场偏转线圈中产生场扫描电流，场扫描电流使显像管电子束作与发送端同步的垂直扫描运动。另一路复合同步信号本应通过微分电路分离出行同步信号来控制行扫描电路，使其产生与发端同步的行扫描电流，但是，为了提高行扫描电路的抗干扰性，现代电视接收机都采用自动频率相位控制（AFPC）电路。由于AFPC电路自身的特点，可以直接将复合同步信号加入其鉴相器，并让行振荡的频率与其比较。如果两者的频率和相位存在差别，则输出与误差成比例的电压，并经过低通滤波器来控制行振荡器的频率，使其与发端同频同相，由于AFPC电路中低通滤波器的作用，行同步的抗干扰性大大加强。与发端同步行振荡信号经行推动和行输出级放大，在行偏转线圈中产生行偏转电流，行偏转电流使显像管电子束产生与发送端同步的水平扫描运动。另外，还将行扫描逆程脉冲进行升压、整流得到显像管需要的高压（10～28kV）、中压以及视放电路需要的电压。若采用键控AGC电路，还需要行扫描电路提供行扫描逆程脉冲。 为了使电视机安装、焊接、调试能够顺利，所以在安装前应仔细清点要安装的电视机材料，并对其认真检测，看是否性能良好。看各元器件管脚是否已氧化，若有氧化，应将管脚刮亮或镀锡。安装前还要仔细检查电路板的铜箔是否完好，有无短路或断路，要特别注意的是不要用皮肤直接接触印制板焊接面，防止汗液使焊点很快氧化，影响焊接质量。焊接时，所在场所要有一定的活动空间，身边不要有易燃易爆物品，防止发生意外；对器件的焊接，焊点要饱满，防止电视机长期工作后脱焊。焊接二极管、三极管、电解电容等时，要特别注意电极和极性，不要将管脚接反、接错。⒈ 电源电路的调试电路装完后，经互检无焊错、连焊及虚焊，用万用表的电阻挡测试输入回路的总阻值应在200kΩ以上，如阻值小于此数值则不能通电，应找出原因，排除故障，使输入电阻达到200kΩ以上，然后再与变压器相连接，通电后空载时整流输出电压应为18~19V。如果所测电源的数据超出以上数据范围，应查明稳压电源各晶体管的电位，找出原因，或调整取样电阻，最终得到正确的电流和电压。技术指标：输入交流电压14~16V ±0.5V ；输出直流电压9.35~9.4V ±0.5V；总电流<850mA。⒉ 通道部分的调试通道部分包括：高频头、中放、AGC控制，检波与视放部分，音频信号通道部分。对照电视机原理图与印制板检查无误后，接通电源，测试总电流应小于750Ma，如果大雨此数值，应立即关掉电源，查出过流原因，故障查出后，必须将故障排除，然后在打开电源测试各脚电位看是否正常。⒊ 扫描电路的调试 扫描电路包括：同步分离，行场振荡、推动、输出电路，行输出变压器和显像管电路部分。经互检无误后，接通电源。试总电流应小于750mA，如果大于此数值，应立即关掉电源，查出过流原因。故障查出后，必须将故障排除，然后再打开电源测试各脚电位（看是否正常）。如电位均正常，可用示波器观察行场电路各级输出波形。技术指标：CSC5151P芯片26脚场输出信号的电压1.5VP-P，频率50Hz 17脚行输出信号电压为2.6VP-P，频率为15 625Hz；场输出T20、T203射级电压为14VP-P；行输出管集电极电压为110VP-P。以上测试完毕后电视机显示器有正常的扫描和亮度。⒋ 控制部分的调试控制部分包括：频道选择电路、音量调谐和电源开关。经互检无误后，接通电源，测试总电流应小于850mA。若大于此值，应立即关掉电源，查出过流原因，排除故障，然后测试各点电位是否正常。