彩色电视机原理第九章pal制解码电路与系统

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1、第九章 PAL制解码电路及系统,9.1亮度通道及矩阵输出电路 9.2 色度通道 9.3 彩色副载波恢复电路 9.4 PALD色度解码电路实例 复习思考题,9.1 亮度通道及矩阵输出电路,任务:将亮度信号Y从彩色全电视信号中分离出来, 经过放大和处理后, 与色度通道解出的色差信号R-Y、 B-Y一起送给解码矩阵电路, 以求出基色信号R、G、B, 分别激励彩色显像管的相应阴极而实现彩色的重现。,要求: 滤除色度信号和色同步信号; 亮度通道应有足够的增益及线性工作范围 (峰峰值输入约1 V, 输出的三基色信号为100 V) 应有足够的带宽(06 MHz视频信号不失真的通过)。 亮度通道要有延时电路(

2、亮度通道通频带6MHz,色度通道2.6MHz,色度要延时到达解码矩阵,图像彩色镶边) 设置保证直流分量的钳位电路,保证彩色背景色调饱和度不改变,9.1.1 彩色副载波抑制电路 1、作用:滤除4.43 MHz的色度副载波信号。,2、要求,色度副载波信号(4.43MHz)与亮度信号(6MHz)频谱交错,色度信号能量集中在4.43MHz附近,色度副载波信号(4.43MHz)与亮度信号(6MHz)频谱交错,色度信号能量集中在4.43MHz附近,高Q值窄带陷波电路 吸收深度15dB,吸收带宽150250kHz,说明:陷波电路会使4.43MHz附近的亮度信号被部分吸收,3、 吸收电路,图(a)为串联谐振吸

3、收电路, 形式简单, 吸收深度能达到抑制副载波的要求, 但由于有损耗rL的存在, 对谐振频率的能量不可能吸收干净。,图(b)的桥T型吸收电路 可对损耗rL进行补偿, 达到吸收20dB的深度, 在彩色电视机中使用较多。,4、 自动清晰度控制(ARC)电路 作用:避免因陷波电路而产生的亮度信号的高频损失。 接收正常彩色电视信号时, 副载波吸收电路工作, 而接收黑白电视节目或信号太弱时, 自动使副载波吸收电路不工作, 就使黑白图像的清晰度达到正常水平。,VD的导通与截止由消色电压UACK控制。 接收正常彩色电视信号时UACK约为4V, VD导通使桥T型吸收电路正常工作 当接收黑白信号或彩色信号微弱时

4、, UACK近似为零, VD截止, 桥T型陷波电路与地断开而不起作用,9.1.2 轮廓校正电路 作用:补偿副载波吸收电路对亮度信号的高频成分的损失,使轮廓突出,提高清晰度。,输入方波信号ui ui高频成分被C1旁路,L1整形成ue输出 uc是L2与输出电阻组成的微分电路的输出 uc经C2耦合,L1R5再次微分得到ud ud和ue叠加在R2上,得到勾边波形uo,9.1.3 延时均衡网络 亮度通道与色度通道的带宽不同,经过通道的延时不同,亮度比色度延时差为0.51s。 延时差会导致图像的亮度和色彩在屏幕上产生水平距离误差。 例如, 0.7s的延时差在46 cm (18英寸)时屏幕上的水平距离差约有

5、5 mm。,为使两者同时达到解码矩阵,在亮度通道中加入延时均衡网络。,延时线:延时均衡网络一般做成一个集中元件, 延时量约0.6s。 一般采用两种形式的亮度延时线: 圆筒形分布参数延时线, 其体积较大 集总参数延时线, 如多节累接的LC集总参数网络。 国产的集总参数小型延时线的种类较多, 例如YC-600 ns/1 500 就是由20节LC小型元件组成的一种延时线, 外型尺寸为104030(mm) 3, 延时0.6 s。,9.1.4 直流分量恢复电路 亮度信号若通过交流耦合电路, 就会丢失直流分量而产生灰度失真和彩色失真。 传送直流分量的方法有两种: 在视频通道采用直接耦合, 采用直流放大器。

6、 ( 要采取复杂的措施来克服电路的直流电平匹配和零点漂移问题)。 视频通道仍采用交流耦合, 在显像管之前对亮度信号用箝位的方法来恢复直流分量, 称为间接传送直流分量的方法。,彩色电视机中采用对消隐电平(黑色电平)箝位来恢复直流分量。,亮度信号经V1射随与C6耦合到V2放大后输出。,V4、R13、VD1、RW2和C6构成嵌位电路。,行同步脉冲经L4R11R10的延时网络加到V4基极上,使同步信号处于亮度信号的行消隐后肩上。,12V电源经RW2、VD1、R13、R14、RW3分压后V4射级电位UE为9.6V,无钳位脉冲时,V4截止,12V经R18V2发射结向C6充电,当同步脉冲到达V4基极,V4饱

7、和导通,C6经V4迅速放电,至9.7V(UE+Uceo),行同步脉冲过后,V4截止,C6经V2充电,充电缓慢,64us内近似不变。 视频信号消隐电平保持在9.7V。,调节RW2、 RW3可改变箝位电平UE, 因而也就改变了图像的背景亮度。,图 9-10 行同步延时作箝位脉冲,9.1.5 自动亮度限制(ABL)电路 作用:防止背景亮度大引起显像管电子束电流过大,保证显像管安全工作,防止过载损坏元件,延长显像管寿命。,工作方式:利用高压电流IH的取样来控制显像管栅阴之间的电压。 一类是栅控型ABL电路, 调整显像管栅极电位来限制IH, (大屏幕黑白电视机) 另一类为阴控型ABL电路, 控制显像管阴

8、极电位来限制IH, (彩色电视机),L行逆程变压器的高压包,取样电阻,高压经VD2整流后加到显像管高压阳极, 高压电流(即显像管的电子束电流) IH。,A点电位UA=E-R3IH,正常情况下IH较小, 故UA较大(大于12V), VD1始终导通, B点电位被钳在12V+UD1, 电路对亮度不起控制作用.,若图像亮度过大, IH超过允许值, 将在R3上产生较大电压降, 使A点电位随之下降到小于12 V, 则VD1截止, ABL电路起控。,IH增加,UAUB下降,V1基极下降,V1反相放大,V2基极电位上升,显像管阴极电位上升,IH下降。,IH增加使UA、UB及V1基极电位都下降, 经V1反相放大

9、使V2基极电位上升, V2跟随输出使显像管三个阴极电位上升, 栅阴级间的电位降低,致使IH下降, 达到自动限制亮度的目的。,9.1.6 解码矩阵电路,激励彩色显像管的方式:基色信号激励、色差信号激励。,基色信号激励方式:,Y以及R-Y、B-Y由亮度色度通道解调还原,解码矩阵电路先由 G-Y= -0.51(R-Y)-0.186(B-Y) 求得G-Y,再由 R-Y+Y=R G-Y+Y=G B-Y+Y=B 得到R、 G、 B三个基色信号。,一、G-Y色差矩阵 G-Y可通过电路采用电阻矩阵得到,信号衰减大,不用。,调整RW1和RW2, 可改变各放大器的增益, 从而改变公共负载RC上两色差信号的叠加比例

10、。,由于RW1 、RW2引入了较深的负反馈, 故输出电压Uo为,适当选取RC、RW1和RW2 即可得到Uo=G-Y。,两级具有公共集电极负载的加法器电路,二、 R、G、B基色矩阵与视放输出级,发射结电压 ube=ub-ue=B-Y-(-Y)=B, 在发射结完成了矩阵运算,共Y串联式矩阵和视放输出级电路,求得的R、G、B三基色信号经三个视放管放大倒相后加到彩色显像管阴极。,三、 视放输出的频率补偿,普通共射级放大器要满足06MHZ通频带,要增加补偿电路。 补偿方式:射极接电流串联负反馈电阻;发射极并联补偿电容;输出回路采用串并联电感补偿。,1、并联电感补偿,放大器集电极负载电阻RC 上串入一个补

11、偿电感L4,L4与CL组成并联谐振电路,谐振峰在放大器增益下降频率附近达到补偿。,L4的选取:L4=0.414R2CCL,达最佳补偿时, 放大器上限频率约为未补偿时的1.73倍,2、串联电感补偿,视放输出级集电极与负载电阻RL之间串电感L1,C1为晶体管输出电容和L1左侧引线杂散电容之和 C2是显像管输入电容和L1右侧杂散电容之和,C1与C2的串联CL 致使输出回路的谐振频率大大提高,9.2 色度通道,任务:从彩色全电视信号中解调出R-Y和B-Y色差信号,与亮度信号Y一起经矩阵电路得到RGB三基色,9.2.1 带通放大和ACC电路 一、 带通放大器的幅频特性 带通放大器一般由谐振放大器构成。其

12、幅频特性的选取与中放频响曲线有关。,彩色电视机的中放是采用窄带频响曲线, 33.57MHz落在了左边斜坡上, 造成色度信号两边带放大量不一样,视频检波后信号频谱,在色度通道中采取相应的补偿措施, 以免造成色度信号的失真。 使色度信号两个边带的总放大量比较均匀,二、 ACC电路(自动色度控制) 作用:保持色度信号与亮度信号的振幅比不受色度信号幅度波动的影响, 避免色饱和度失真。 ACC电路的控制信号通常是利用色同步信号来检波, 或者由色同步信号产生的半行频识别信号检波后作ACC控制信号。 ,分立元件带通放大器,V1为带通放大管, 集电极负载是谐振选频回路, V2串在V1射极起负反馈作用。,ACC

13、控制信号:由副载波恢复电路产生的半行频正弦波, 经ACC检波及C10、R8、 R7、 L1、 C9等滤波后得到正的直流控制电压送到V2基极。,若色同步信号幅度大, 则ACC控制电压就大, Ub2的升高使V2导通程度下降, 如此就使V1负反馈量增大而致增益下降。,电路的控制调节使色度信号的输出幅度比较稳定, 也就稳定了图像色饱和度。,三、 人工色饱和度控制,色度信号的幅度反映色饱和度,ACC电路动态调节色度信号动态 ,也需要人为调节饱和度。,交流控制法:ACC电路中增加RW(布置在面板上)调节信号幅度。,直流控制法:改变直流电位调节色度通道的增益。,集成块TA7139AP中人工色饱和度控制电路,

14、色度信号加到V24射极, 经V24 、V22两级共基放大后由V20射随从19脚输出。,20脚的RW1就是色饱和度调节电位器。,当RW1调到最下端时, V34截止, 电流源Io电流全部由V5提供。 电路设计成Ub23Ub24, 故V23导通, V24截止, 没有色度信号送到V22, 色饱和度为零。,RW1往上调时, 20脚电位升高使V34导通, Io电流由V5、V34共同提供, Ub24上升使V24开始导通, V23导通程度减弱, 此时就有色度信号经V22等输出,RW1越往上调, V24导通越强, 增益也越大, 因此色饱和度也越高。,图 9-25 色同步消隐与选通电路,色度信号和色同步信号加到V

15、1和V2基极,控制脉冲为行逆程脉冲或延时后的行同步脉冲。经R5R6到V1射级和V2基极。,行正程时无控制脉冲, V1导通V2截止, 色度信号可由V1集电极输出,当逆程控制脉冲到来时, V1射极电位升高而截止, 集电极无色同步信号输出, 实现了色同步消隐,控制脉冲同时加到V2基极而使它导通, 色同步信号就从其集电极输出到副载波恢复电路去。,三、 色同步信号的消隐与选通 色度信号与色同步信号时间交错,可用适当的控制脉冲分离, 9.2.2 延时解调器(梳状滤波器)电路 PAL制的色度信号包括相位正交的u和v两个分量, 并且v分量是逐行倒相的。解码时采用延时解调电路将相邻两行的色度信号平均,克服相位畸

16、变的色调失真。,当接收正常强度的彩色电视信号时, 消色电压UACK较高, VD2导通使V1基极电位被限定, 所以 V1稳定地工作于线性状态。,接收黑白电视信号或彩色电视信号较弱时, 消色电压UACK为零, VD2 、 V1就被截止, 从而关断了色度通道。,L3为V1提供直流通路, 而对色度信号阻抗很大,C6用来旁路信号中的高频杂波 VD1可使正向大幅度杂波短路,V1集电极上负载两个串联相接的调谐回路,L2、 C3、 R3组成的并联谐振回路, 取得直通信号, 经C4、 RW2和C5等耦合到变压器T的次级绕组中心抽头,L1、 C2和延时线的输入电容组成的并联谐振回路, 回路两端的谐振电压激励超声延时线DL输入端, 延时一行的信号加到裂相变压器的初级 , T的次级就呈现极性相反的两个延时信号。,两延时信号分别与降在R4上的直通信号相加和相减,直通信号与延时信号幅度、幅频特性应相同: R1R2R3为两路信号的匹配电阻,扩展带宽; RW2调节直通信号幅度,9.2.3 同步解调电路

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