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1、彩色电视技术与维修实训,根据机械工业出版社同名教材 何丽梅 等编,第5章 图像中频处理电路,教学目标 了解图像中频处理电路的组成与性能要求。 掌握图像中频处理电路的工作原理和图像中频处理电路故障检修方法。 实践教学目标：掌握图像中频电路的检测方法，会测量及调整中频特性曲线。,重点： 难点：,5.1 图像中频处理电路的性能要求,1.增益 中频放大增益占了整机增益的大部分，决定了整机灵敏度。为了适应边远地区视频信号较弱的特点；我国生产的集成电路电视机的中放增益要求在5060dB之间。为防止自激，中放电路一般由34级组成，每级增益只有2030dB。,2.幅频特性 图5-1所示是一种典型的中放幅频特性
2、曲线，这个曲线应该具有以下特点。,图5-1 典型的中放幅频曲线,1) 中频图像载频38MHz不在曲线的峰值处，而在曲线斜边的中点。这是由于发射时采用的是残留边带制，如图5-2a，发射时00.75MHz的信号是双边带发射，而0.756MHz信号是单边带发射。如果图像中频取在曲线的峰值处，那么检波后00.75MHz分量将两倍于0.756MHz分量。如图5-2b所示，引起图像低频分量过大，致使图像的黑白对比过强而失去细节。,图5-2 残留边带制与中频载频位置的选择,若把图像中频取在曲线斜边的中点，如图5-2c所示，00.75MHz的信号虽仍有两部分OA与OB，但OA与OB的幅度相加后恰等于AC部分，
3、即与0.756MHz的幅度相同，如图5-2d所示。,如果图像中频fIFP的位置偏低，则低频不足，高频分量相应增大，如图5-3a所示，造成对比度淡，可能出现镶边。如果图像中频fIFP的位置过高，则OB部分所含00.75MHz幅度过大，检波后低频分量过多，如图5-3b所示，图像的对比度过浓，清晰度下降。,图5-3 中频位置与视频信号失真的关系,2) 频响宽度为45MHz。中放曲线图像的频宽和一般信号的频宽的计算方法有所不同，它的下限频率是幅值下降到70%的对应频率，上限频率是图像中频，见图5-1所示。频宽一般要求在45MHz。 3) 抑制伴音增益，使其增益仅为图像的（35）。这一方面是为了避免伴音
4、对图像的干扰，使图像不致出现随伴音变化的横向黑带；另一方面是为了使检波级形成的第二伴音中频信号（6.5MHz）免受图像的干扰。伴音中频处应有100kHz的平坦部分，不能调得很尖，否则将导致音质变坏。,3.选择性 电视接收机要求有良好的选择性，对相邻频道的干扰有较强抑制能力。由于通道是宽频带放大器，相邻频道的干扰容易串入。如接收第二频道时，第一频道的伴音载频56.25MHz与第三频道的图像载频65.75MHz，它们与第二频道的频谱很相近，会通过高放混入混频级。因此在中放电路中，必须加吸收回路将它们吸收，否则它们将干扰本频道的图像和伴音。,图5-4 相邻频道的差额干扰,4.AGC控制 由于信号的增
5、益主要在中放级，强信号时易使中放管进入饱和，导致灰度失真及同步不稳，因此中放AGC就显得特别重要，要求控制范围广，一般在3040dB，即输入信号强度变化100倍，输出信号的幅度仍可基本保持不变。,5.稳定性 由于中放级工作频率高和增益大，电路的稳定性较差，因此在电路设计和器件的屏蔽等方面都要考虑加强电路稳定性的措施，如采用多级电源退耦，引入中和电容及负反馈电路，给中频变压器及检波二极管加屏蔽等。,5.2 图像中频处理电路的组成,集成化图像中频处理通道包括由预中放电路、声表面波滤波器(SAWF)组成的中频滤波电路 、图像中放电路、视频检波电路、消噪和预视放电路以及AGC与AFT 电路等，如图5-
6、5所示。除预中放电路、声表面波滤波器外，其余电路均集成在集成电路芯片内部。,图5-5 集成图像中频通道的组成,5.2.1 中频滤波电路,1.声表面波滤波器的结构与基本工作原理 声表面波滤波器简称SAWF，它是利用某些晶体的压电效应和声表面波传播的物理特性设计的一种新型器件，其结构如图5-6所示。,SAWF通常有56根引线，输入、输出用四根，另两根是屏蔽极、接地线，它的等效电路如图5-8所示。 SAWF的输入、输出阻抗为容性，主要是由叉指换能器的静态电容引起的，其等效电路如图5-8a所示；SAWF在使用时常常在输入、输出端并联一个电感和电阻，以便与输入、输出电容构成品质因数Q值较低的调谐回路，抵
7、消电抗作用，实现纯阻匹配，如图5-8b所示。值得注意的是，调谐回路频带应比SAWF的频带宽，否则会影响总频率特性。,图5-8 SAWF的等效电路,2.预中放电路 为了补偿接入SAWF而产生的损耗,一般在中放集成电路的输入端接入由三极管VT组成的中放前置放大级，称为预中放电路（或前置中放）,如图5-9所示， 图中L1、C1是与高频头输出相接的网络，L2 为VT的负载电感，调节L2可使幅频曲线对称。,图5-9 预中放电路,5.2.2 集成图像中放电路与双差分同步检波电路,1. 图像中放电路 由于图像中放电路决定整机灵敏度，所以，集成图像中放电路采用三级直接耦合的宽带差分放大器，总增益达50dB，而
8、且要求增益控制大于40dB，因此每级都加有自动增益控制。此外，为了保证多级直接耦合放大器具有稳定的直流工作点，级间都设置了深度直流负反馈。,2. 双差分同步检波电路 集成电路多采用双差分同步检波电路,电路的结构框图如图5-10所示。中频信号分两路进入检波电路，一路经限幅放大器将调幅信号变为等幅信号，作为开关信号加到同步检波器；另一路直接进入同步检波器。同步检波器的原理如图5-11所示，它是一对双差分电路，由VT1、VT2、VT5与 VT3、VT4、VT6组成，这对差分电路的特性是相同的，故电路也叫平衡型双差分检波电路。,图5-10 同步检波电路方框图,同步检波有以下的优点：,1) 线性良好。小
9、信号时也能保持良好的线性，只要输入信号大于50mV，输出线性就良好。 2) 增益高。双差分同步检波的 VT5、VT6是处于放大状态的，约有 20dB的增益，连同中放公共通道的增益，可达7080dB。 3) 副载波影响小。双差分电路的输出端AB可将38MHz的副载波抑制掉，滤波器仅需滤去两倍的中频及其高次谐波，因此滤波器的设计非常简单，它可利用内电路的电阻和分布电容组成。,图5-11 同步检波原理,5.2.3 预视放和消噪电路,在集成图像中频通道中，同步检波器输出的彩色全电视信号先送至预视放电路放大。预视放电路通常有25倍电压增益，其末级都是射极跟随器，它输出13V（P-P）的彩色全电视信号。预
10、视放电路具有6MHz的视频带宽，所以它本身又是一个低通滤波器，可进一步滤除视频检波后的高频谐波分量。 此外，在集成图像中频通道中，都设有消噪电路（简称ANC），消噪电路的作用原理是设法将视频信号中超过某电压的干扰脉冲切割下来，经过倒相后又叠加到原视频信号中，由于干扰脉冲的极性相反，正好把原干扰脉冲抑制掉。,5.2.4 自动增益（AGC）电路,1.AGC电路的作用 自动增益控制AGC电路的作用和收音机的AGC电路相似。当接收的高频电视信号有强弱变化时，能够自动调节中放级和高放级的增益，使检波后输出的视频信号电压保持在一定电平上（1.2VP-P），保持图像的对比度及同步稳定。中放AGC的控制范围一
11、般在3040dB，即输入信号强度变化100倍，输出信号的幅度仍可基本保持不变。,2. AGC电路的控制方式 AGC电路实际是一个负反馈系统，输入信号越强，负反馈越深。它是依靠控制高放和中放晶体管的增益来实现的。控制晶体管增益有两种方式，利用减少集电极电流来减少增益的控制方式称为反向AGC；利用增加集电极电流来减少增益的控制方式称为正向AGC。,3.AGC电路的组成与基本原理 如图5-12所示的AGC电路由AGC检波、AGC放大和延迟AGC放大级组成，AGC电路的作用原理是：先将幅度达到一定值的视频信号经过检波变成直流电压，要求这直流电压与输入的视频信号幅度成正比，然后将这电压放大，以控制中放级
12、和高放级的增益，使增益随输入信号的增大而减小。控制的顺序是：先控制中放增益，如果信号很强，再控制高放级。控制高放级的AGC电路称为高放AGC（RF AGC）或延迟式AGC。如果先控制高放级，第一级的信号被衰减过多，就会降低整个通道的信噪比，使画面出现雪花点。AGC的动作范围如图5-13所示。,图5-12 AGC的组成方框图,图5-13 AGC的动作范围,5.2.5 自动频率微调（AFT）电路,由于本振频率易受电源电压和温度变化的影响而发生漂移，可能会造成伴音干扰图像。造成图像清晰度下降、彩色失真甚至失去伴音等后果。为了保证彩色图像的质量，本振频率的跟踪误差应小于0.1%。 为了克服本振频率不稳
13、定及保证本振频率跟踪误差小于0.1%，通常在彩色电视机中都加入AFT电路，使本振频率能自动地稳定在正确值，保持对高频电视信号的跟踪，以保证彩色电视机收看的彩色图像及伴音质量稳定。,集成AFT电路大都采用鉴相式AFT电路，它首先用移相网络将频率变化变换成既有频率变化又有相位变化（当然，相位变化反映了频率变化），然后再用鉴相器将相位的变化变换成直流电压变化，去控制电调谐器本振电路的变容二极管，使本振频率自动稳定在正确值。这种鉴相式AFT电路组成如图5-14所示，其核心电路是双差分鉴相器。鉴相式AFT电路的工作原理简述如下。,图5-14 集成图像中频通道中的AFT电路组成,5.3 图像中频处理电路实
14、例,采用TB1240集成芯片的创维25ND9000（5T21）型彩色电视机图像中频处理电路如图5-16所示。 1.中频输入电路 从高频调谐器输出的IF信号，经C113耦合，Q101预中放，送入声表面波滤波器SAWl01和SAWl02。这两个声表面波滤波器的特性是不一样的，SAWl01是图像声表面波滤波器，主要作用是将伴音信号作大幅度的衰减，避免伴音干扰图像；SAWl02是伴音声表面波滤波器，主要作用是将图像信号作大幅度衰减，伴音信号不衰减。为了避免伴音中频对图像中频的干扰，在高频调谐器的IF信号输出端接有L101、Q003等元件。,2.图像中频处理电路 从SAWl01取出的图像中频(PIF)信
15、号，输入到IC201(TBl240)的、脚，经中频放大后送到内部视频检波电路。TBl240的视频检波电路采用PLL(锁相环)电路，可提高图像质量，检波后的视频信号经极性开关转换后从TBl240的47脚输出。 TBl240的50、51脚外接L204，为PLL检波器提供所需的38MHz中频载波。TBl240内的VCO频率可由I2C总线进行设置，无需调节VCO线圈。脚为AFT电压输出端，该电压作为调谐准确度信息送至CPU13脚。,图5-16 创维25ND9000型彩色电视机中频处理电路,5.4 图像中频处理电路故障检修,5.4.1 图像中频处理电路的常见故障 图像中频处理电路的故障不仅影响图像，还影
16、响伴音，并对彩色也有影响。在分析图像中频处理电路的故障时，应根据看到的图像质量缺陷和听到的伴音有无与优劣进行分析、判断，并初步确定故障范围与大致部位。,1.前置中频放大电路及SAWF的故障现象,(1) 有光栅、无图像、无伴音、雪花噪点稀少 故障现象：开机后，光栅正常，各频道均收不到电视信号，屏幕上雪花噪粒子淡、稀、少，无伴音；或者某些频道能收到图像，但图像淡，雪花噪点显著。 故障原因分析：前置中频放大电路常见故障是前置放大管开路或击穿，声表面波滤波器常见故障是内部开路或短路，这两种情况都会使图像通道被切断，出现有光栅、无图像、无伴音的现象。前置中频放大电路中发射极电容开路或集电极电感开路，将使前置中频放大电路增益下降，在信号较强的条件下，有时能收到较淡的图像、无彩色，雪花噪粒子明显。,(2) 图像、声音不同步 故障现象：当收看电视节目时，将图像调谐到最佳效果，而无伴音、伴音声小或伴音失真；而当伴音调到最佳效果时，图像则不清晰或不同步或无图像。 故障原因分析：声图不同步的故障原因主要是声表面波滤波器不良造成。,2.集成电路TB1240的故障
