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彩色電視機原理.ppt

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彩色電視機的基本原理 電視技術是利用廣播、通信領域的發射、接收及信號處理技術,將現場或記錄的活動圖像或靜止圖像,連同它們的聲音信號一起,在一定的距離之外即時再現。隨著電子技術的迅速發展,電視機經歷了黑白電視,正由彩色電視向數字電視發展。黑白電視系統只能按景物的明暗程度來重現圖像,使多彩的自然景色看起來不那么自然,為了逼真的反映景物的本來面目,滿足顧客的需要,彩色電視機逐漸代替了黑白電視機。而將來能更清晰地顯示圖像內容的數字電視系統必將代替模擬的彩色電視系統。 下面主要敘述彩色電視系統接收機原理 彩色電視機一般由: 高頻調諧器; 圖像與伴音中頻處理電路; 行場掃描電路; 亮度信號處理電路; 色度信號解碼及基色矩陣電路; 高壓形成電路; 電源電路等組成。彩色電視機方框圖如下(圖1): 高頻調諧器中放伴音檢波伴音放大限幅鑒頻器低放揚聲器圖像檢波視頻前置亮度信號處理、色度信號解碼及基色矩陣電路R、G、B輸出CRT同步分離掃描電路高壓、中壓整流會聚變壓器降壓整流穩壓器直流 高頻調諧器的主要功能是完成高頻電視信號的接收、放大、混頻等任務。彩色電視機均采用超外差式接收方式,從電視接收天線接收到高頻電視信號(包括圖像信號與伴音信號),經過輸入回路預選后,首先進入高頻放大器,高頻放大器為具有雙調諧回路的低噪聲放大器,它的增益受高放AGC電壓控制。高頻放大器放大有用信號,抑制帶外干擾信號,提高圖像、伴音信噪比。被放大的高頻電視信號,與本機振蕩器產生的等幅高頻振蕩電壓一起,送到混頻器的輸入端。 混頻器是一個非線性放大器,它的混頻原理是將高頻電視信號與本振信號同時送給晶體管的基射極之間,由于PN結的非線性特性,使集電極回路產生了新的頻率,其中有兩者的差頻、和頻、倍頻等等,它們又經三極管放大,由于集電極調協電路諧振于差頻,因此準確地選出差頻,濾除其它頻率。這樣利用混頻器的非線性作用,形成圖像中頻信號與伴音中頻信號, 由混頻器輸出送到圖像中頻信號處理電路。從高頻調諧器混頻級輸出的圖像中頻信號與伴音中頻信號,首先經過前置中頻放大器放大后,送到聲表面波濾波器。聲表波濾波器通過壓電轉換作用形成圖像中頻放大器的通頻帶及幅度-頻率特性,選擇電視信號并保證電視接收機對臨近頻道電視信號的抑制能力。由于聲表面濾波器存在各種損耗,造成信號衰減,降低圖像中頻放大器增益,為此加入前置中頻放大器,以彌補聲表波濾波器的損耗。 由聲表面波濾波器輸出的38MHz的圖像中頻信號和31.5MHz的伴音中頻送到圖像中頻放大器放大。 通常圖像中頻放大器由三級-四級組成,其增益受圖像中放AGC 電壓控制。經放大后的圖像中頻信號送到同步檢波器,進行視頻檢波,從圖像中頻信號中取出視頻全電視信號,再經前置視頻放大器放大后,送到色度解碼電路、亮度信號處理電路和行、場掃描電路的同步分離電路。 從圖像中頻信號處理電路分離出的6.5MHz的第二伴音中頻信號,經6.5MHz帶通濾波器后,抑制亮度信號對伴音信號的干擾,形成等幅調頻信號,送到伴音中頻信號處理電路 。伴音中頻放大器由多級限幅放大器組成,其主要特點是增益高,對由內載波接收形成的寄生調幅分量有一定的抑制能力。對于由限幅放大形成的高次諧波可用有源低通濾波器濾除,放大后的等幅調頻伴音信號進入鑒頻電路。 彩色電視機行、場掃描電路的作用是產生15625Hz的行掃描鋸齒波電流和50Hz的場掃描鋸齒波電流,通過偏轉線圈形成垂直方向和水平方向的均勻磁場,控制彩色顯像管的電子束,沿水平方向和垂直方向在熒光屏上進行勻速直形成矩形光柵。一般紅、綠、藍三路輸出的視頻信號,加在彩色顯像管電子槍的紅、綠、藍三個陰極上,行、場同步信號分別使行、場掃描電路與彩色電視發射中心的行、場掃描電路同頻、同相工作,在彩色顯像管熒光屏上就可以重顯色彩艷麗的彩色畫面。 從視頻檢波電路輸出的視頻全電視信號,首先通過幅度分離電路,從視頻全電視信號中分離出復合同步信號(包括行、場同步信號),一路經積分電路,利用行、場同步脈沖的寬度不同,分離出場同步脈沖,直接同步場掃描電路;另一路經過自動頻率控制(AFC)電路,間接控制行掃描電路的頻率和相位,使行掃描電路同步工作。為了防止干擾脈沖破壞行、場掃描電路的正常工作,在同步分離之前,必須加入干擾抑制電路。 行掃描電路大致由以下幾部分組成:行頻自動頻率控制(AFC)電路(圖2),行頻壓控振蕩電路,行激勵電路,行輸出電路。行自動頻率控制電路利用行同步脈沖與反映行輸出級頻率與相位的鋸齒波比較電壓進行相位比較,得到的誤差控制,電壓加到行振蕩器上,控制行振蕩電路的頻率和相位,提高行同步電路的抗干擾能力。行頻壓控振蕩電路在行AFC電路輸出的直流誤差控制電壓作用下,產生15625Hz的行頻定時脈沖。此脈沖經行激勵電路放大后,推動行輸出級正常工作。行輸出管在行激勵脈沖的作用下工作在開關狀態,并與阻尼二極管組成雙向開關,行偏轉線圈與行輸出變壓器的等效電感組成積分電路,這樣,在行偏轉線圈中形成鋸齒波電流。全電視信號同步分離鑒相器雙時間常數濾波器壓控振蕩器行頻開關脈沖比較電壓形成行反峰脈沖行掃描逆程的反峰電壓經行輸出變壓器升壓、整流、濾波后,可以作為彩色顯像管的加速級、聚焦級和陽極高壓,同時形成彩色電視機所需要的其它電壓。 場掃描電路主要由場掃描振蕩電路、場頻鋸齒波電壓形成電路、場激勵電路、場輸出電路等等組成。場掃描振蕩電路的作用是產生50Hz的場頻定時脈沖,并能在場同步脈沖作用下,與電視發射中心的場掃描電路同步工作。場鋸齒波電壓形成電路在50Hz場頻定時脈沖控制下,形成線性良好的鋸齒波電壓。為了減小場掃描電路的非線性失真,通常加入由RC積分電路和電子開關電路組成的線性波形校正電路。場鋸齒波電壓在場激勵電路中放大后在場輸出電路中經進一步放大,在場偏轉線圈中形成一定幅度、線性良好的鋸齒波電流,控制電子束沿垂直方向偏轉。 彩色電視機的亮度通道(如PAL制)的主要作用是從彩色全電視信號中,分離出亮度信號Y,實現亮、色分離,再經延時放大,并加入各種提高圖像質量的措施,如輪廓校正(勾邊)、箝位、機內消隱信號加入、亮點消除等,再送到基色矩陣電路去,與色差信號一起,解出R、G、B三基色信號。通常在亮度通道還要實現對比度控制、亮度控制等功能。亮度通道方框圖如圖3。 4.43MHz陷波視頻放大器勾邊延時鉗位機內復合消隱加入對比度調整亮度控制彩色全電視信號中亮度信號具有0~6MHz的視頻帶寬,而色度信號是調制在4.43MHz彩色副載波上的窄帶信號,因此,亮度信號與色度信號的分離可以用帶阻濾波器和帶通濾波器實現。亮度通道加入了4.43MHz的陷波電路,使視頻放大器有效帶寬降低,圖象清晰度受到了影響,因此在亮度通道中加入了圖象輪廓校正電路,圖象細節校正電路,動態清晰度校正電路,電子束速度調制電路,孔闌補償電路等,彌補圖象清晰度的不足。圖象輪廓校正的工作原理如圖4。 輸入波形一次微分輸出波形二次微分圖4對于PAL制,色度信號放大器可以實現色度信號與亮度信號的分離,提高色度信號信噪比,抑制色同步信號對色度信號的影響,實現自動色度控制,實現色同步信號與色度信號的分離,并把色同步信號送到PAL制識別電路及彩色副載波振蕩電路的自動相位控制電路,實現自動色度控制,實現色飽和度控制。利用梳狀濾波器實現U、V信號的分離。由于PAL制采用正交平衡調幅制抑制了彩色副載波,檢波電路需采用雙平衡模擬乘法器組成同步檢波電路。通過PAL識別電路來糾正PAL通過PAL識別電路來糾正PAL開關的倒相相序,形成ACC電壓控制色度放大器的增益,形成ACK電壓控制色度信號放大器的通斷。PAL開關電路的作用使色度信號U、V與解調彩色副載波的相位一一對應。在同步解調電路中,分別解調出B-Y、R-Y色差信號。在G-Y矩陣電路中,利用B-Y、R-Y與G-Y色差信號的相關性,形成G-Y色差信號。在基色矩陣電路中,R-Y、G-Y、B-Y色差信號與亮度信號Y進行基色矩陣變換,形成R、G、B三基色信號。同步解調及矩陣電路如圖5。FuU信號B—Y同步解碼電路FvV信號R—Y同步解碼電路0°副載波±90°副載波亮度信號UV解碼矩陣RGB圖5 解調出的R、G、B三基色信號,控制R、G、B三條電子束以不同的速度打在表面涂有熒光粉的熒光屏上,電信號轉換為光信號,R、G、B三基色熒光粉發出比例不同的光,重現彩色畫面。 謝 謝!
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