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1、TV信号处理系统（TUNER，中放，声表）,dachui,系统框图,高频头,定义：将传输媒介送达的不同频率的载波信号转换成统一的中间频率或基带信号的模组。用途：主要用于音视频终端接收设备的高频前。高频相对于载波的频率。调谐相对于载波的谐振回路调谐器的种类:主要指国际标准型产品，含电压合成（VS），频率合成（FS）调谐。,基本原理框图,调谐器基本电路组成,所有种类的调谐器都离不开三种高频功能电路外带三调谐回路,如下图表示:,输入调谐回路,输入回路通常采用的是最大传输功率设计：最佳阻抗匹配。,高频头的输入阻抗就是馈线的终端负载阻抗。而各种负载都有一定的特性阻抗Zc（他只与传输线材料、结构形状及尺寸
2、有关，而与终端负载、传输线的长度、始端信号源电动势无关）。如果负载阻抗ZL=ZC，则由天线送来的功率将完全为负载所吸收，这时只有从天线向高频头传输的入射波，没有反响传输的反射波。如果ZL/=ZC，则在馈线终端将会产生反射波，这样不仅使信号功率不能完全被高频头所接收，而且由于原入射波形成的电视信号与经反射后再次入射的电波形成的电视信号之间有一定的时延，从而使屏上的图像产生重影。,AGC控制的RF放大回路,采用绝缘双栅场效应管作为AGC控制放大 通过VG2S控制栅的夹断电压达到控制增益的目的,在工作点设置时往往采用最佳噪声源设计多数半导体放大器的最大放大功率与最佳噪声源通常不是一个静态点。,双调谐
3、耦合回路, 作用：双调谐耦合回路，其实就是双口选频网络，尽可能吸进有用信号， 抑制无用信号。 耦合方式：基本上采用互感耦合加分布电容耦合，通常调谐器的双调谐耦合回路，针对不同频段的特点，所选取的电路程式不尽相同。,下图可以看出： VHF L段 采用互感加自感耦合。 VHF H段 采用互感加传输线电容耦合。 UHF U段 采用互感加传输线电容耦合，外加辅助谐振电路，具有镜频抑制功能。,混频电路,集成电路混频技术,混频器的作用是将从高放级送来的高频电视信号的载频与本振器送来的高频等幅信号差频出一个固定的中频载频（38MHz），然后送给中频放大器进行放大。 利用半导体的非线性特性，双信号经乘法器相乘
4、后，产生的泰勒（Taler）级数二次项差频，形成中间频率，通过选频网络将其选出，并整形，送入中频放大器或接SAWfilter。 电路程式 调谐器采用的是超外差式接收方式，IFRFOSCfff= ，其L段混频输入采用单平衡混频器，而H段和U段，由于频谱成分丰富，组合干扰多，采用双平衡混频器，其作用是降低本振信号泄漏，抵消变频所产生的偶次项失真。,混频器主要技术指标, 变频增益 引入噪声 线形范围 组合波干扰 口间隔离（RF/IF/OSC）,本地振荡器,调谐器本振电路采用变容二极管、压控振荡器、振荡器的基型为改进型电容三点LC振荡器，谐振槽路的接入方式与混频器匹配。 压控振荡器主要性能指标 频率范
5、围：VCO 受控可变的最高频率fMAX与最低频率fMIN之差。 线形度：即f=f0+A0V0 式中V0为控制电压，f0是控制电压V0=0时的固有 频率，A0称为压控灵敏度。, 压控灵敏度A0 它表示单位控制电压（调谐电压）所产生的频率变化量，单 位是HZ/V。 调制带宽：VCO的调制带宽定义为允许控制电压变化的最大速率，对频率合成器中的VCO，在频率转换时其带宽不能成为转换时间的限制。 工作电压：VCO的工作电压和控制电压应在系统所提供的电源电压范围内。 噪声：噪声性能是振荡器一个很重要指标，尤其是数字调谐器，VCO从它的控制电压输入端或电源端都有可能会形成噪声。数字调谐器对相位噪声要求较高，
6、应采用高Q值的LC谐振回路.,为什么要加屏蔽,因为本振电路是具有一定功率的高频信号发生器，它可能通过天线向空间辐射，向外辐射的本振功率会造成对邻近电视机的干扰，因此要求本振幅射要小。一般本振信号幅度为100-200mV，需将整个高频头用金属外壳屏蔽。,扩展功能,低噪声宽带放大器 为提高灵敏度，曾一度出现过具有所谓超强接收功能的调谐器，该功能主要取决于无线输入端的低噪声放大器，目前几乎所有数字调谐器全部内置了该类扩展电路，用以提高输入信号的门限值。,PLL锁相环频率合成器,频率合成式接收技术已非常成熟，与电压合成技术相比，具有明显优势。锁相环的特点是能直接选择信道（超快搜台），并显示频率值，由于
7、具有了相位锁定功能，使其振荡频率非常稳定，选台快速准确。,频率合成器原理 在锁相环中，插入可编程分频器即构成锁相频率合成器。 进入鉴相器两个信号频率相等，rNff=0。VCO输出频率是基准频率的N倍，基准频率通常由稳定度极高的晶体振荡器产生，改变N值,值即可改变振荡器频率。最佳设计时，频率稳定度由基准频率稳定度决定。由I2C总线数据控制的可变分频比N值 . N值取决于驱动软件写入数据的编程.,预中放电路,补偿声表面滤波器的插入损耗,EC,1、声表面滤波器,声表滤波器,挿入损耗1520,声表面波滤波器是利用石英、铌酸锂、钛酸钡晶体具有压电效应的性质做成的。所谓压电效应，即是当晶体受到机械作用时，
8、将产生与压力成正比的电场的现象。具有压电效应的晶体，在受到电信号的作用时，也会产生弹性形变而发出机械波（声波），即可把电信号转为声信号。由于这种声波只在晶体表面传播，故称为声表面波。 声表面波滤波器的英文缩写为SAWF，声表面波滤波器具有体积小，重量轻、性能可靠、不需要复杂调整。在有线电视系统中实现邻频传输的关键器件。声表面波滤波器的特点是：（1）频率响应平坦，不平坦度仅为0.3-0.5dB，群30-50ns。（2）SAWF 矩形系数好，带外抑制可达40dB 以上。（3）插入损耗虽高达25-30dB， 但可以用放大器补偿电平损失。 声表面波滤波器包括声表面波电视图像中频滤波器、电视伴音 滤波器
9、、电视频道残留边带滤波器,中频信号处理,调谐器把高频电视信号变成中频（图像38MHZ、伴音31。5MHZ）信号后，通过75特性阻抗的小段电缆馈至电视机主板的中频信号处理电路上。所谓中频信号处理电路，包括中频放大器、视频检波及输出电路（预视放）、AGC自动增益控制等几部分。中频信号处理电路的组成方框图如图,中频通道频率特性要求,中频通道应具有下图所示频率特性，图(a)为宽带型、(b)为窄带型，分立元件电路两者均用，采用声表面波滤波器的集成电路一般用窄带型。,图中38MHZ为图像中频，为使保留残留边带信号解调后不失真，必需要求38MHZ对准特性斜边中点相对幅度50%处，即幅度衰减为6dB处。伴音中
10、频为31.5MHZ，处在相对幅度5%处，比图像中频幅度低20倍，即衰减26dB，以防止伴音信号过强会干扰图像，特别在彩色机中，由于副载波中频(33.57MHZ)与伴音中频(31.5MHZ)相差2.07MHZ，正好落在视频通带内，所以更要求对伴音中频进行抑制.为了避免伴音信号失真，使调频的两个边带都有均匀的放大量，在31.5MHZ处有100KHZ宽的平坦响应特性。 频率特性在30MHZ和39.5MHZ处各有一吸收点，其相对幅度小于1%，即衰减大于40dB.以抑制邻近高频道的高频图像载频与该频道的本振频率差频产生的30MHZ的中频干扰，及邻近低频道的高频伴音载频与该频道本振频率差频产生39.5MH
11、Z的伴音中频干扰，因为它们分别与所收看频道的图像中频和伴音中频相差只有1.5MHZ，很容易产生串台干扰。,中频通道,对高频头输出的中频信号进行选频、放大和视频检波等处理，解调出视频全电视信号，并产生第二伴音中频信号。公共通道由预中放、声表面波滤波器（SAWF）、集成宽带中放（一般为三级）、视频检波、自动降噪（ANC）电路、自动增益控制（AGC）电路等组成，,公图像通道的主要性能要求,（1）要求中放增益一般为6080dB； （2）特定的幅频特性曲线； （3）具有自动增益控制能力； （4）要求频带要足够宽； （5）要求公共通道工作稳定好，可靠性高，不出现干扰、自激和非线性失真等。,功能电路作用与原
12、理,1预中放 用来补偿SAWF滤波而带来的损耗。该电路通常采用共射放大电路，命名为预中放。 2声表面波滤波器SAWF 用来一次性形成所需的中频幅频特性曲线。 3 集成宽带中频放大器（TDA9886） 将中频信号放大6080dB，以满足视频检波器正常工作所需的输入电平（峰峰值13V）。,4 .视频检波与预视放 1）视频检波器的作用 一是从38MHz图像信号调幅波中取出视频全电视信号； 二是将图像中频信号（38MHz）与第一伴音中频信号（31.5Mhz）进行差频，产生第二伴音中频信号，它仍然是调频波信号。 2）视频检波器的电路形式现在电视机中通常采用是PLL-DET检波：如图,工作过程为：由压控振
13、荡器产生38MHz正弦波信号，经移相90o后与图像中频信号一起加到相位检波器上，经过相位比较后，输出误差校正电压，再经低通滤波器滤波后得到直流电压，将该电压加到压控振荡器，控制其振荡频率和相位，使压控振荡器的输出信号与图像中频保持同步（同频同相）。,3）预视放电路 实现视频信号、第二伴音中频信号、同步分离信号等的分离。 5. AGC电路 1）AGC电路的作用 根据电视信号强弱发生变化时，能自动调节中放级和高放级的增益，使检波器的输入信号幅度在规定范围内变化。 2）AGC电路的组成 它由AGC检波、AGC放大、高放延迟AGC等电路组成。基本组成框图如图所示。,AGC电路的工作原理 当Vi80DB
14、时，中放增益不能继续下降，高放AGC起控，使高放级的增益下降。,6.ANC电路 ANC电路的作用是抑制大幅度窄脉冲干扰信号，保证同步分离和AGC电路的正常工作，提高电视图像的稳定性。 7.AFT电路 1）AFT电路的作用 AFT电路的作用是自动检测图像中频（38MHz）的误差量，并将其转换成直流电压，再送至高频头的本振电路，使本振频率与接收频道图像载频保持固定的差频（38MHz），从而提高彩色电视机的图像质量。,2）AFT电路的组成 AFT电路由中放限幅级、鉴频器（它谐振于图像中频38MHz）、直流放大级和频率控制元件（通常采用变容二极管）等组成，基本组成框图如图所示。,3）AFT电路的工作原
15、理 当图像中频高于38MHz时，则AFT电路输出正极性的AFT电压VAFT，VAFT加到高频头本振回路变容二极管的负极上，使变容二极管的反向电压减小，等效Cj增大，本振频率降低，从而使高频头输出的图像中频降低，直至回到图像中频38MHz为止。,软件控制,1. AGC/AFC 由调谐器功率增益实际水平，设定AGC起控点，目前多数产品由视频信号的峰峰值自动设定。 AFC由软件AFC引入范围设定初始化值。 2.幅频曲线与声表面滤波器配合 优化设计与选取,提高选择性及抑制带外干扰。 3.关注频道/频段划分与制式的选取 严格按产品技术规格书选用相应产品，配套相应驱动软件。 4.驱动软件I2C总线读/写数据介绍 调谐器的写入数据，通常有地址字节、分频比数据字节、控制字节、频段选择字节以及附加字节；和中放的地址、数据字节、控制字节等格式,邻近频道频谱,图像中频通道,图像中频通道的功用及性能要求,一、中频电路主要性能,1、幅频特性,2、中频增益,1V,50 V,3、中放AGC控制范围,（高放AGC20）,1214,20,7880,约26,约40,输入50V50V时输出基本不变,40,THE END,Thank You !,
