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5. PAL制解碼電路--習題作業一:1、ARC電路與圖像輪廓校正電路設置原因及作用分別是什么?2、簡述亮度通道的組成與作用。3 、亮度信號延時電路的亮度延時線與梳狀濾波器的超聲延時線作用分別是什么?4、簡述色度通道的組成與作用。電視原理多媒體教學課件5.1 PAL制解碼電路概述5.2 亮度通道5.3 色度通道5.4 彩色副載波恢復電路5.5 解碼矩陣電路5. PAL制解碼電路5.1 PAL制解碼電路概述組成:PAL制解碼器由亮度通道、解碼矩陣、色度通道和副載波恢復電路組成。作用:是將彩色全電視信號還原出原三基色信號。各點波形5.2 亮度通道亮度通道的作用是將彩色全電視信號中的亮度信號分離出來,進行寬頻帶放大,實現亮度和對比度控制等。5.2.1 亮度通道的組成圖5.3 亮度通道電路組成框圖PAL制彩色電視機中的亮度通道,一般包括副載波吸收電路(4.43 MHz陷波器)、亮度延時線、對比度控制與輪廓補償電路、直流分量恢復與亮度調節電路、自動亮度限制(ABL)電路、視放電路及行場消隱電路等,如圖5.3所示。5.2.2 副載波吸引電路為了減小色度信號的干擾,在亮度通道輸入端設置了一個4.43 MHz陷波器,以濾除4.43MHz±1.3 MHz的色度信號。一般普通彩電常采用LC串聯諧振式或橋T型吸收回路,如圖5.4所示。圖5.4 4.43MHz陷波器與ARC電路及相應亮度通道的頻率特性 (a)4.43MHz陷波器與ARC電路 (b)亮度通道的頻率特性ARC(自動清晰度控制)電路(1)為什么要加ARC ?4.43 MHz橋T型吸收回路陷波器電路雖然簡單,在濾除色度信號的同時,也將這一頻帶范圍亮度信號的高頻成分濾除了,使圖像清晰度變差。為了提高接收黑白電視信號時的清晰度,在4.43 MHz陷波器處加入ARC(自動清晰度控制)電路,如圖5.4(a)所示。(2)控制電壓UARC如何產生及工作的?由副載波恢復電路產生的7.8 kHz半行頻正弦波識別信號經檢波后得到的。當接收彩色電視信號時, UARC約為4 V,二極管VD1導通,把R2、C1、C2、L1組成的4.43 MHz橋T型吸收回路接通,將色度信號及部分亮度信號高頻成分進行吸收。當接收黑白電視信號時, UARC約為0 V,VD1截止,將橋T型吸收回路斷開,吸收作用消失,亮度信號頻帶寬度恢復為6 MHz。加有上述電路的亮度通道的頻率特性如圖5.4(b)所示。 注意設計思路?5.2.3 亮度信號延時電路(1)為什么要亮度信號延時電路?由網絡知識可知,當具有一定頻帶的信號通過一個傳輸通道時,信號的延時與通道帶寬成反比,即通道帶寬越窄,信號的延時越長。由于色度信號經過的通道(2.6 MHz左右)比亮度信號經過的通道(6 MHz左右)窄,所以色度信號比亮度信號延時時間長,色度信號要比亮度信號晚到達基色矩陣約0.6uS。這樣會使屏幕上圖像的彩色與黑白輪廓(??)不重合,形成所謂彩色鑲邊,如圖5.5所示。為了使色度與亮度信號同時到達基色矩陣,在亮度通道接入一個叫“亮度延時線”的器件,可以使亮度信號延時0.6us。 圖5.5 亮度信號延時電路 (a)彩色鑲邊現象 (b)亮度信號延時線電路 (c)亮度信號延時電路 維修問答: 問:25寸康佳彩色電視機,使用2年,出現彩色異常,主要表現在屏幕上圖象彩色鑲邊,剛開始有時有有時好,過半年后就一直有,請教故障主要出現在那,是什么原因,怎么修? 答:這叫做色亮時延差,是色度信號和亮度信號經過的電路不同,不能同時到達顯像管而產生的彩色鑲邊現象,查查電視機的亮度延時線是不是接觸不好。 問:電視機鑲邊是綠色的,為什么?怎么調? 答:如果是拖尾的話則是顯像管老化所致可以用提高加速極電壓的方法來解決。 如果是純粹的鑲邊的話則是自會聚錯亂了,不過這個很難糾正的。如果想自行解決的話請把場偏轉的任意一根線脫開(一定要把加速極電壓調低,否則會燒壞顯像管的)使之為一條水平亮線然后再調整自會聚磁環使亮線為純白且不鑲邊為止。 (2) 如何構成亮度信號延時電路?我國生產的彩色電視機一般采用集中參數型延時線,它是由18~20節LC網絡組成,如圖5.5(b)所示。改變LC網絡的個數可調整延時時間,它的特性阻抗一般為1.5 kΩ,帶寬為4~5 MHz。由它組成的亮度信號電路如圖5.5(C)所示,圖中DL為亮度信號延時線,L2、L3為高頻補償電感。 圖5.5 亮度信號延時電路 (a)彩色鑲邊現象 (b)亮度信號延時線電路 (c)亮度信號延時電路揚州先進電子科技有限公司 集中參數型亮度延遲線 電氣性能指標項目單位規 格YBL50A16PYBL50A16NYBL40B13PYBL40B13N延遲時間us0.5±8%0.5±8%0.4±10%0.4±10%特性阻抗kΩ1.6±10%1.6±10%1.3±10%1.3±10%上升時間us<0.17<0.17<0.18<0.187預沖%<17<17<15<15幅頻特性dB<3.5(at3MHZ)<9(at4MHz)<3(at2.5MHZ)<6(at3MHz)<4.5(at3.5MHZ)<8(at3.8MHz) <3(at2MHZ) 23>22>22>20直流電阻Ω<19<19<1830>30>30>30端電壓VDC100DC100DC100DC100揚州先進電子科技有限公司 延遲線 超聲波色度延遲線半分布參數型亮度延遲線 5.2.4 圖像輪廓校正電路(1)為什么要進行圖像輪廓校正? 由于亮度通道中4.43 MHz陷波器對亮度信號高頻成分的濾除和其他一些原因,使亮度信號中的高頻成分受到損失,影響了圖像的清晰度,表現為圖像輪廓比較模糊(???)。為了提高清晰度,一般彩電加入一個輪廓校正電路(俗稱勾邊電路)對圖的輪廓進行補償。 目前,大屏幕彩電則常采用延時型動態精細輪廓補償和掃描速度調制輪廓補償電路。(2)輪廓校正思路圖像中常常有許多從白色突變為黑色或由黑色突變為白色的亮度突變現象,如圖5.6(a)亮度信號波形所示。亮度通道由于高頻成分(什么時候最高?)受到損失,輸出波形如圖5.6(b)所示,前沿和后沿都比較傾斜,于是圖像的黑白交界處就出現了過渡區,黑白分界不清,降低了清晰度。加入輪廓校正電路使波形的前沿和后沿出現下沖和上沖,如圖5.6(c)所示。使圖像在過渡的邊緣出現比黑更黑和比白更白的分界線,好像在過渡的邊緣勾了一條邊,使圖像輪廓突出,提高了清晰度。圖5.6 勾邊原理示意圖圖5.7 輪廓校正電路及波形(3)勾邊電路及電壓波形圖 圖5.7為一勾邊電路及各點電壓波形圖。設輸入的亮度信號為一方波信號ui,則三極管V1發射極輸出的信號由。省略部分。4組成4.43 MHz選頻回路。由同步分離電路送來的行同步脈沖經過延時后,與色度帶通放大電路送來的色度和色同步混合信號同時送到V的基極。V只有在延時后的行同步脈沖到來時才導通,并對色同步信號進行放大。放大后的色同步信號由高頻變壓器T次級分兩路(正、負極性的色同步信號)送至鑒相器。5.4.2 副載波壓控振蕩器(1)作用:副載波壓控振蕩器的作用是產生頻率為4.433 618 75 MHz的等幅正弦波,其振蕩頻率能受輸入的直流電壓控制。(2) 電路原理:由振蕩管V、晶體J(等效為電感L)、變容二極管VD(等效為電容C)等組成。圖中,C2是交流旁路電容,C3是交流耦合電容,C4是隔直電容。它的交流等效電路如圖5.18(b)所示,它是一個共發射極電容三點式振蕩器電路。鑒相器送來的直流控制電壓UAPC經限流電阻R4加至變容二極管VD兩端,當UAPC增加時,VD等效電容C減小,振蕩頻率上升,因此,該電路具有壓控特性。 圖5.18 晶體壓控振蕩器(a)電路 (b)交流等效電路5.4.3 副載波鎖相環路作用:在副載波恢復電路中,是利用鎖相環電路來實現自動穩定晶體振蕩頻率和相位。組成:副載波鎖相環(APC)電路是一種反饋控制電路,由APC鑒相器、低通濾波器、VCO壓控振蕩器及移相網絡組成,如圖5.19所示。圖5.19 副載波鎖相環電路原理框圖(1)副載波鎖相環電路的基本工作原理1)加入鑒相器的二個信號:一個是色同步信號F=B/2sin(ωs t±135o),另一個是將壓控振蕩器VCO產生的副載波移相90o的信號sin(ωs t+90o+φ)。這兩個信號在鑒相器中進行相位比較,根據它們的相位差目的大小,鑒相器輸出相應的誤差電壓u0。2) 鑒相輸出的誤差電壓:輸出的誤差電壓u0是一個半行頻方波(7.8125KHz)。當壓控晶體振蕩器產生的副載波與發送端的副載波完全同頻同相時。它的正半周與負半周的幅度相等,所以經低通濾波器后平均值電壓UAPC為零。對壓控晶體振蕩電路無校正作用。不同頻同相時, UAPC不為零,將調整壓控晶體振蕩器VCO的副載波與發送端的副載波完全同頻同相。鑒相器產生的半行頻方波u0不是標準的前后沿很陡的方波,也不是正弦波,用半行頻選頻放大電路進行選頻放大,即可獲得ARC、ACC、ACK及PAL識別電路所需的半行頻正弦波識別信號uAPC,該信號還能反映色度信號的強弱。相差90o(2)低通濾波器為什么要加低通濾波器?:從鑒相器輸出的半行頻方波信號含有高頻分量和變化緩慢的直流分量,為了獲取其中的直流分量去控制壓控振蕩器,需要在鑒相器輸出端接一個低通濾波器。雙時間常數低通濾波器:如圖5.20所示,也稱環路濾波器。在彩色電視機中大多采用這種濾波器,它具有同步捕捉范圍大,抗干擾性好,頻帶較寬等特點。圖5.20 雙時間常數低通濾波器 (a)電路 (b)傳輸特性5.4.4 PAL識別與倒相電路為什么要加PAL識別與倒相電路?:壓控振蕩器產生的0o相位再生副載波(sinωs t)不能直接送往R-Y同步檢波器,必須經過PAL開關和移相等電路,形成±90o逐行倒相副載波(±COS ωs t)后才能解調色度分量Fv信號。任務:主要是向R-Y同步檢波器輸送相位正確的逐行倒相副載波。組成:由7.8 kHz識別信號放大器、雙穩態識別、PAL開關及90o移相等電路組成。(1)PAL識別與倒相電路工作原理圖5.21 半行頻方波識別信號的形成過程PAL識別與倒相電路工作原理(1)將APC鑒相器產生的7.8 kHz識別信號加到半行頻放大器,進行整形、放大,形成半行頻正弦信號后,(2)移相90o與行逆程脈沖形成的尖脈沖疊加,觸發雙穩態電路(如基本RS觸發器,當R=S=1時,Q可處于1或0的任一狀態, 也就是說,它具有兩個穩態,因而稱為雙穩態觸發器),使其輸出的方波信號具有識別功能(即極性正確)。注意:輸入的行逆程脈沖可使方波按行頻翻轉。由于此雙穩態電路輸出的方波信號具有識別、倒相功能,故又稱為PAL識別倒相電路。(2)PAL識別與倒相電路典型線路圖5.22 PAL識別電路、半行頻選頻放大和90°移相電路雙穩態電路: V29、V30及周圍元件組成雙穩態電路。選頻放大線路:V26、V27等組成。鑒相器輸出的微弱的半行頻信號,經選頻放大后得到半行頻正弦波信號。移相90o線路:L508、C534和C569、R560組成。半行頻正弦波信號移相90o,加到二極管VD113。圖5.22 PAL識別電路、半行頻選頻放大和90°移相電路行逆程脈沖微分電路:C568、R559、R560或C567、R558、V30發射結電阻等組成。行逆程脈沖經微分電路后產生尖脈沖。 該脈沖一路加至V30的基極進行觸發,另一路與移相90o的半行頻正弦波在VD113正極處疊加。 適當調整R558、R559的阻值,可使疊加的觸發信號只在PAL行時對V29進行單端觸發。 而行逆程尖脈沖只在NTSC行時對V30進行單端觸發。從而可使V29在PAL行時飽和,V30在NTSC行時飽和,達到識別的目的。(P24頁。圖1.25)圖5.22 PAL識別電路、半行頻選頻放大和90°移相電路濾波網絡電路:在兩個觸發信號的作用下,V29和V30的集電極各輸出一個具有識別性能的半行頻方波信號,它們分別經R519、C562和R555、C565組成的濾波網絡濾除干擾成分,送到PAL開關電路。 5.4.5 PAL開關電路及±cosωst副載波的產生圖5.23 PAL開關與90°移相電路1)t1-t2期間:A點信號為SINωst2)t2-t3期間:A點信號為-SINωst3)R1、C4或R2、C5為移相電路。4)失諧的L4、C10為另一移相電路。5)±SINωst經兩個移相電路后移相90o,在T2次級獲得±cosωst副載波。6)電路中,R3、C6只起耦合和加速VD1、VD2截止的作用,不參與移相。5.5 解碼矩陣電路作用:是將UR-Y、UB-Y、UG-Y和UY轉換成三基色電信號UR、UG、UB。組成:UG-Y矩陣和基色矩陣組成。圖5.24 解碼矩陣電路(1)UG-Y矩陣由UG-Y= - (0.30/0.59UR-Y+0.11/0.59UB-Y) =-(0.51UR-Y+0.19UB-Y)知,UG-Y矩陣電路就是實現由UR-Y,UB-Y。轉換出UG-Y的電路。 UR-Y,UB-Y按0.51/0.19=2.7/1的比例混合,再倒相,就可以得到色差信號UG-Y 。如圖5.24中虛線內的電路。地線而非電容(2)基色矩陣由色差信號的定義可知,只要將三個色差信號分別與亮度信號相加即可UR-Y、UB-Y、UG-Y和UY轉換成三基色電信號UR、UG、UB?;仃囉袃煞N形式:一種是在集成塊內,解碼集成塊輸出三基色電信號,并將它們送至 三個末級視放管基極;另一種是由三個末級視放管兼任,解碼集成塊輸出的三個色差信號分別加至三個末級視放管的基極,解碼集成塊輸出的亮度信號加至三個末級視放管的發射極,在三個末級視放管發射結完成色差信號與亮度信號的相加,產生三基色電信號。(P56頁圖3.15)TA7698色度通道專用解碼芯片
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