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1、 1 / 1814CM14CM 黑白电视的制作黑白电视的制作黑白电视机原理黑白电视机原理作者作者: :摘要：依据设计文件的要求，调试各个器件的正常，按照摘要：依据设计文件的要求，调试各个器件的正常，按照 14CM 黑黑白电视的原理和具体的工艺要求，把元器件、零件紧固在电白电视的原理和具体的工艺要求，把元器件、零件紧固在电路板、机壳、面板等指定位置上，以构成完整的路板、机壳、面板等指定位置上，以构成完整的 14CM 黑白黑白电视产品，并进行调试及检验。电视产品，并进行调试及检验。关键词：电视原理、电视图像、电视扫描关键词：电视原理、电视图像、电视扫描一、电视的基本知识1、电视机的分类1.1 按荧
2、光屏重现的颜色分类电视机按荧光屏重现的颜色可分为黑白电视和彩色电视机。黑白电视机的荧光屏上仅能重现被摄物的亮度差异，呈现黑白图像，彩色电视机的荧光屏上不仅能重现被摄物的亮度差异，还能还原出被摄物的色调和色饱和度，呈现彩色图像。1.2 按使用的主要器件分类电视机按使用的主要器件可分为电子管电视机、晶体管电视机、集成电路电视机。集成电路电视机是目前电视机生产的主流和方向，不断提高电视机电路的集成化程度，一台电视机的整机可以有三块、两块、一块集成电路组成。2、电视传送图像的过程电视传送图像的过程主要是把图像中明暗不同的亮度变换程度不同的电信号和借助无线电波作为“运载”电信号的工具。电视图像的传送首先
3、用摄像机把图像分解成亮暗不同的电信号，并把光信号转变为电信号，这一信号为视频信号或图像信号，经过放大，在图像放射机中以调幅的方式把视频信号装载到超高频载波中，形成超高频调幅波送到发射天线。2 / 18电视接收机则将收到的高频电磁波进行放大、检波等处理，将图像信号和伴音信号从高频载波中取出来放大到足够的幅度，利用显像管将图像信号还原的图像明暗变化，即重现图像；利用扬声器将伴音信号还原成声音。3、电视中的扫描一幅完整图像的传送和重现，是靠摄像管和显像管中电子束在靶面及荧光屏面上从左到右，从上到下有规律地运动实现的。3.1 逐行扫描电子束在荧光屏上 一行接一行地扫完整个画面，在我国不采用这种扫描方式
4、，会与图像闪烁现象。3.2 隔行扫描在我国采用这种扫描方式，在这种方式中，电子束对一帧画面扫描两次，第一次扫描奇数行像素，第二次扫描偶数行像素，从而避免了亮度闪烁。4、全电视信号电视为了重现图像，必须传送图像信号，为了使接收端和发送段同步工作，必须发送同步信号；为了使扫描逆程不在荧光屏上显示出来，还必须加入消隐信号。5、高频电视信号传送图像信号和伴音信号都要“装载”在频率很高的高频载波上，形成高频电视信号才能进行距离的传送，高频信号包括高频图像信号和高频伴音信号。5.1 电视信号的调制图像信号采用负极性调幅方式，即利用负极性全电视信号去调制高频载波幅度使高频载波的幅度随图像信号变化而变化。伴音
5、信号采用调频方式，即用低频信号去改变高频信号的频率，是它的频率随低频信号的幅度变化而变化。伴音信号的抗干扰能力强、频带宽、音质好，同时可减小与图像信号之间的干扰。我国规定伴音频宽为 250KHz，每个频道的伴音载频 fs 都比图像载频fp 高 6.5MHz。5.2 残留边带发送我国规定图像信号最高频率为 6MHz，频带宽为 6MHz。用 6MHz 带宽的视频信号调制高频载波时，出载波频率外 ，还会产生两个新的边带，使总的带宽变3 / 18为 12MHz。为了减少带宽，采用残留边带方式传送图像。由于高频载波频率两侧的边带所代表的图像内容是一样的，因此只发送上边带或下边带就可反映图像的全部内容，单
6、边带送需将上或下边带滤去，但滤波特性很陡的滤波器不易调试，所以采用残留边带发送方式，即图像信号中的高、中频分量用单边带传送，低频分量用双边带发送。6、集成电路黑白电视机的组成与原理框图电视机的作用是将电视台发出的高频电视信号接收下来，加以放大和解调，然后将视频图像信号 送往显像管重现图像，将伴音信号送往扬声器重放伴音。电视机电路可分为信号系统、使显像管产生光栅的扫描系统和直流稳压源系统三部分。集成电路电视机组成框图6.1 集成电路黑白电视机的组成集成电路黑白电视机由信号系统、扫描系统、直流稳压电源系统三大部分4 / 18组成。6.1.1 信号系统1）高频调谐器高频调谐器作用是选择所要接收的频道
7、信号，并经放大和混频，输出38MHz 图像中频信号和 31.5MHz 伴音中频信号。2）前置中放及声表面滤波器 SAWF声表面滤波器 SAWF 是一种压电材料制作的固定器件，它能一次形成公共中频后道所需的幅频特性。由于 SAWF 得插入损耗达到 18-20dB，为了保证足够的公共信道增益，以此在 SAWF 前增加一级前置中放。3）图像信道图像信号由集成电路 CD2915 的图像中放、视频检波及放大、自动增益控制（AGC）组成。图像中放将中信号进行放大；视频检波器从图像中频信号中检出全电视信号，并生成 6.5MHz 的第二伴音信号；AGC 的作用是把检波器送来的部分全电视信号检波出直流电压，这一
8、直流电压随电视信号的强弱变化而变化，当电视信号较强时，这一直流电压电路起控，控制中放和高放电路的放大倍数，使之减小，以保持视频检波输出的信号不变，使图像稳定。4）伴音信道伴音信道包括伴音中放电路、鉴频电路和音频电路等。视频放大送来的第二伴音信号经伴音中放放大后由鉴频器解调出音频信号，最后经音频功放放大后，推动扬声器重现伴音。5）视放输出电路视放输出电路是将视频图像信号再进行放大，然后将这信号去调制显像管的电子束显示图像。6.1.2 扫描系统1）显像管及某附属电路显像管内部有五个电极，为使他正常工作，必须在它的各个电极加上正常电压。附属电路包括各级直流电压供电电路和关机消亮点电路。2）同步扫描电
9、路同步扫描电路由 CD2915 内的同步分离、行、场震荡及放大电路组成，它的5 / 18作用是产生行频矩形脉冲和场频锯齿波电压并能被行、场信号同步。3）行场扫描输出电路从 CD2915 输出的行频矩形脉冲，经行激励和行输出级后，在行偏转线圈中产生行频锯齿波电流。从 CD2915 输出的场激励信号经场功放放大后形成的场频锯齿波信号，在场偏转线圈中产生场品锯齿波电流。6.1.3 直流稳压电源直流稳压电源的作用是将 220V 交流电压降压、整流滤波成直流后，经稳压电路稳压后输出稳定的直流电压供各级电路使用。6.2 集成电路黑白电视机的工作过程接通电视机电源，直流稳压电路开始工作，输出直流电压使各部分
10、电路进入工作状态。当高频头未调到有节目频道时，场、行扫描电路自发产生行频和场频锯齿波电流，通过偏转线圈使显像管电子束产生水平方向和垂直方向的扫描运动，在荧光屏上扫描形成光栅。当高频头调到有节目频道时，天线接收到该频道的高频信号，该信号经高频放大 2030dB 后，与本机振荡器产生的高频振荡信号进行混频，产生38MHz 的图像中频信号和 31.5MHz 的伴音中频信号。混频及输出的图像中频和伴音中频信号被送入中频公共信道，它们在SAWF 中形成规定的频谱特性，然后由图像中放级放大数千倍，送往视频检波器。检波器把图像中频信号还原成视频信号，并对伴音混频生成 6.5MHz 的第二伴音中频信号。6.5
11、MHz 的陶瓷滤波器将第二伴音信号选出，送入伴音信道。视频信号在前置视放级进行预先放大和消除噪音干扰后，一路通过 6.5MHz 的陷波器滤掉 6.5MHz 伴音信号，送往视放输出级：一路送往同步分离电路；第三路送往 AGC 电路。AGC 电路对视频信号中的同步电平进行鉴别，根据信号强弱调整图像中放大级的增益，使信道输出的视频信号幅度基本保持不变。送入伴音信道的第二伴音中频信号，经过 60dB 左右的限幅放大，除掉幅度干扰，再由鉴频器解调成音频信号；音频信号去加重后，经低频放大后，推动扬声器发出响亮的伴音。6 / 18送往视放输出级的视频信号在 13Vpp，视放输出级将它放大到 5080Vpp，
12、调制显像管内的电子束显示图像。同步分离电路从输入的视频信号中，切割出电平最高的复合同步信号，放大送到积分电路和 AFC 电路。积分电路选出场同步信号去控制场扫描同步；行AFC 电路将行同步信号与行频锯齿波进行相位比较，产生误差电压改变行扫描频率与相位，实现行扫描同步，于是显像管屏幕上重现的图像就同发送端完成一致了。二、扫描系统扫描系统由显像管及其附属电路、同步扫描电路组成。1、 黑白显像管黑白显像管是电视接收机的光电变换器件。它能产生由图像信号调制的电子束，在荧光屏上扫描形成黑白图像。1.1显像管的结构显像管是一种电真空器件，由电子枪、荧光屏和玻璃外壳组成，电子枪和荧光屏都封装 在高真空的玻璃
13、外壳内。1）电子枪电子枪的作用是发出一束聚焦良好的电子束，以高速轰击屏幕上的荧光粉，使它发光，电子束的强度是受图像信号控制。电子枪由灯丝、阴极 K、栅格 G、第一阳极、第二阳极组成。2）荧光屏显像管屏幕玻璃内壁涂着一层薄薄的荧光粉，当电子枪发射出的高速电子束打在荧屏上时，荧光粉就会发光。荧光粉的发光亮度除了与荧光粉本身的发光效益有关以外，还与电子束电流大小及电子束速度有关，电子束电流越大，发光发亮；加速电压越高电子速度越大，发光发亮。在荧光粉的后层还蒸发有一层很薄的铝膜，它是第二阳极的部分，上面加有高压，吸引电子束高速轰击荧光屏；它又起着保护荧光粉的作用，使其不受离子冲击而损伤；另外它还起着反
14、射光线的作用，增大荧光屏的亮度。3）玻璃外壳7 / 18玻璃外壳包括管颈、椎体及荧光屏面玻璃三部分，内部抽成真空。在显像管玻璃外壳椎体部分的内外壁上涂有导电石墨层，从而形成一个以玻璃为介质以内外壁石墨层为两个极片的电容器，对阳极高压起滤波器作用。1 万伏左右的阳极高压，从高压插座引入，经内部石墨层滤波送往电子枪和荧光屏。1.2 黑白显像管的现象原理电视机工作时，显像管各极都加上所需的工作电压。阴极被灯丝烘热后，在真空中反射出电子，阴极电子在加速极电场力作用下得到较大的速度，飞向屏幕，经聚焦电场后，电子束又受到高压阳极电场力的作用而被加速致以极高的速度飞向屏幕上的聚焦点，轰击该点荧光粉，使之发光
15、。与此同时，套在管颈上的行、场偏转线圈产生的磁场使电子束依顺序上下左右偏转，在屏幕上扫描出一幅光栅来。没被图像信号调制的电子束，只能在荧光屏上扫描出白色光栅。1.3 显像管的附属电路显像管附属电路由直流供电电路、亮度调节电路、关机亮点消除电路组成。1）直流供电电路电视机的显像管直流电压是利用行扫描电路在行逆程期间产生的脉冲电压，经行输出变压器变压，由整流二级管整流并通过电容滤波成直流电压供给的。2)亮度调节电路黑白电平对不准黑色截止电压，不是图像的黑白电平部分变成了灰色，就是灰色部分变成黑色，出现所谓的灰度失真，影响收看效果。将图像信号迭加在直流电压上，通过改变直流电压的高低来改变信号的黑色电
16、平，使之对准截止电压，就能恢复重现图像的正确亮度。3）关机亮点消除电路消除关机亮点的方法大多采用截止法。截止法的基本原理关机后设法在阴栅极之间保持一个较高的正电压，使余热发射的电子束截止，并把这个正电压一直维持到阴极冷却停止发射电子为止。由于小屏幕显像管的阳极高压和加速极电压并不是很高，只要电路设计合理，也可不社关机亮点消除电路，把栅极直接接地。1.4 显像管附件8 / 18显像管的附件包括偏转线圈和中心位置调节磁环，它们都套在显像管管颈和椎体的连接处。 偏转线圈偏转线圈由行偏转线圈和场偏转线圈组成。行偏转线圈分成上下两组，套在显像管的颈部，它水平放置，所产生的磁场是垂直方向的，使电子束在水平方向偏转。场偏转线圈绕在磁环上，磁环套在显像管管颈上，它所产生的磁场是垂直方向的，使电子束在垂直方向偏转。电子束在这两个磁场同时作用下，便会自上而下的来回扫描，形成光栅。 中心位置调节磁环中心位置调节磁环由两片磁性塑料构成，做成环状，径向充磁后重迭在一起，装在偏转线圈的后部，可以灵活的各自围绕管颈轴线转动，它们的相对位置不同，所以产生做合成磁场的大小和方向也不同，所以转动磁环，可以改
