电视接收机的伴音通道

电视广播中伴音的发送通常是采用调频制。调频制和普通广播中所用的调幅制不同。在调幅制中，载波的频率不变，但它的振幅随着调制电压的变化而变化。在调频制中，载波的振幅不变，但它的频率随着调制电压的变化而变化。如图1所示，当调制电压增高时，载波的频率也增加，当调制电压降低时，载波的频率也减小。这样，在经过调频的载波（调频波）中，就携带了调制电压的信息。

调频制的主要优点是抗干扰能力强。一般干扰都是使高频波的幅度发生显著变化，而对高频波的频率影响较小，所以在接收调频波的设备中，能够利用限幅级把外来干扰切除，而不至影响由载波频率变化所代表的信息。在电视广播中，伴音信号是和已调幅的图像信号一起传送的，伴音信号利用调频制，就可以很好地消除图像信号对伴音的干扰。同时，由于调频制的抗干扰能力强，所以容许伴音调制电压有较宽的频带（50～15000赫），这样可以保证得到较好的音质。另一方面，调频波占据的频带较宽（我国电视广播伴音调频波的频带略小于200千赫），需要利用超短波来传送，而电视广播用的是超短波，这正好为利用调频制传送伴音信号提供了条件。

图2是单通道式电视机伴音通道的方框图。声影分离网络把来自视频放大器（或视频检波器）的伴音中频信号和图像信号分开，选出6.5兆赫的伴音信号，送入伴管中放级进行放大。放大后的伴音中频信号经限幅器限幅后，由调频检波器检出音频信号。这个音频信号经过高音去重网络后，送入音频放大器加以放大，然后推动扬声器放音。

伴音通道有一些特性；(一)由于调频波的频带比较宽，并且考虑到调谐回路日久后可能会有点失谐，所以在调频检波器前面的部分，频带应在200千赫以上。（二）由于伴音中频信号在图像中频放大器和视频放大器中已经得到了一定程度的放大，这里伴音中频放大只要一级就行了。（三）由于音频调制电压的频带也比较宽，所以对伴音通道音频部分的要求也较高。音频频带应为50～15000赫左右，并且杂音要较少。不过为了降低成本和缩小电视机的体积，大部分电视机这点作得不够好。（四) 由于第二伴音中频信号是由图像中频和伴音中频差频产生的，所以在图像发射机停播时，也将收不到节目的伴音。（五）单通道式伴音通道存在特有的50赫哼声，正常时只能基本上消除。如果本机振荡频率不正确，对比度旋钮开得过大或过小，或者是调频检波器失调时，哼声可能变得相当显著。（六）本机振荡器频率发生偏移时，虽然不会改变第二伴音中频频率（6.5兆赫），但它会使伴音的哼声增大，或对图像产生影条干扰。因此在单通道式电视机中，频率微调旋钮还不能省去。（七）由于6.5兆赫伴音中频的频率很稳定，它只决定于发射机，而不像双通道电视机那样可以用频率微调旋钮来调节，所以伴音通道的调谐应当准确。否则将会引起伴音小、失真和哼声大等毛病。

第二伴音中频信号和全电视信号的分离电路如图3所示。降波电路C\(_{1}\)L1C\(_{s}\)接在视频放大级的屏极电路中（其中Cs是分布电容)。在6.5兆赫时，L\(_{1}\)Cs相当于一个电感，并和C\(_{1}\)形成串联谐振,于是在L1C\(_{s}\)两端形成较高的6.5兆赫伴音中频电压，加到伴音中频放大级的栅极。同时由于C1L\(_{1}\)Cs串联谐振回路对6.5兆赫的阻抗非常小，能对视频放大器屏极中的第二伴音信号起短路作用，减少伴音信号对光屏图像的干扰。如果分离点是在视频检波器里，情况也是一样的。

中频放大级多使用双调谐回路（图4a），但也可以使用单调谐回路（记录牌）。前者的特性基本上和收音机里的一样，但为了获得高的增益，多使用过耦合，结果频带特性出现双峰。

限幅级的功用是把信号中由于干扰和寄生调幅而产生的振幅变化削平，输出等幅波。这样就可以减小外来干扰的影响。限幅器的典型电路如图4a所示。限幅作用主要是靠屏极下限幅和屏极上限幅，(参考本刊1963年第9期第5页)，因此电子管多选用锐截止的五极管。屏压和帘栅电压都选得很低，这样该级的截止电压就很小，其屏栅动态特性如图4b所示。如果输入一个不太小的信号电压，那么在负半周时因屏流截止而限幅;在正半周时因屏流饱和而限幅，于是屏极电流变化就是等幅的。为了使屏极上限幅作用好，屏极电路采用了大的降压电阻（R\(_{3}\))，并且多接上一只泄放电阻（R2）以稳定电压，或帘栅电压用得比屏压高些。

通常限幅级还采用了由R\(_{1}\)C1组成的栅漏偏压网络。当信号正半周峰值到来时产生栅流，会将C\(_{1}\)充电，在栅极上产生一个负偏压。正半周峰值过去后，C1经R\(_{1}\)放电，但是由于R1C\(_{1}\)的时间常数甚大于中频的周期，所以C1在一个周期内来不及有显著的放电，负偏压不会减小很多。这样就将信号正峰箝位于零电位上，而栅流被限制得较小些。栅流减小表明对回路的阻尼作用减小，这样频带就不至因阻尼作用而增加太多。

限幅器的输入信号幅度必须大于某一定数值才能起限幅作用，因此前面各级必须对伴音信号有足够的放大量。

限幅器的输出信号送到调频检波器，在这里从调频信号中取出音频调制信号，然后送到音频放大器去。图5a是常见的一种调频检波器，称为鉴频器。这里有两个谐振于6.5兆赫的回路，其中L\(_{1}\)C1是限幅级的屏负载,另一个L\(_{2}\)C2则以两种方式和L\(_{1}\)C1回路耦合，即由L\(_{1}\)和L2实现的互感耦合和通过C\(_{0}\)实现的电容耦合。Д1及Д\(_{2}\)是两只特性相同的二极管，R1=R\(_{2}\)，而C3=C\(_{4}\)。扼流圈RFC的作用是供给二极管以直流通路。C0、C\(_{3}\)、C4的容量比较大，对中频信号的阻抗很小，因而可以忽略。这样，两种不同耦台作用在鉴频器电路中所产生的电压如图5b所示。E\(_{1}\)是限幅级的输出电压，它通过Cc加到L\(_{2}\)的中心抽头O点及B点之间。E2是由于互感而在L\(_{2}\)两端（也就是C2两端）产生的电压，它利用推挽法加到两个二极管的屏极，所以由中心O到Д\(_{1}\)屏极是E2/2,而到Д\(_{2}\)屏极是-E22。因此，加到Д\(_{1}\)和Д2上的总合电压分别是E\(_{1}\)+E2/2和E\(_{1}\)-E2/2。

应当注意，这里的E\(_{1}\)和E2都是代表中频交流电压，因此不能拿它们的数值来直接加减，而必须考虑它们的相位关系。事实上，E\(_{1}\)和E2的相位是不相同的。如图5C的电路所示,L\(_{2}\)中的感应电动势U基本上是和E1同相位。当调频信号处在中心频率f\(_{0}\)（6.5兆赫）时，由于L2C\(_{2}\)成串联谐振，所以回路电流I和U同相。但是C2上的电压E\(_{2}\)比I落后90°，所以E2也比E\(_{1}\)落后90°，而—E2比E\(_{1}\)超前90°。由于E22、—E\(_{2}\);2都和E1的相位相差90°，所以E\(_{1}\)+E2/2和E\(_{1}\)-E2/2的幅度相等。这样，图5b中的两个检波电流I\(_{1}\)=I2，而R\(_{1}\)上的检波电压U1和R\(_{2}\)上的检波电压U2相等。但是这两个电压方向相反，所以A和地之间的输出电压为零。这就是说，对于6.5兆赫的频率，输出的电压为零。当信号频率变得高于f\(_{0}\)，即f2＞f\(_{0}\)时，L2的阻抗增大，C\(_{2}\)的阻抗减小，所以回路电流I落后于感应电动势U。这时电压E2就比E\(_{1}\)落后90°以上（更接近于反相），而—E2比E\(_{1}\)超前不到90°（更接近于同相）。因此，E1＋E\(_{2}\)/2的幅度将比E1—E\(_{2}\)/2小，于是U1＜U\(_{2}\)，A点对地来说有负电压输出。显然f2越高，输出的负电压就越大。根据相似的分析，当信号频率变低，即f\(_{1}\)＜f0时，E\(_{1}\)+E2/2的幅度大于E\(_{1}\)-E2/2，结果A点有正电压输出；f\(_{1}\)越小，输出的正电压越大。这样，我们就把调频信号转变为振幅相应变化的音频信号。输出电压随调频信号频率而变化的曲线称为鉴频器的特性曲线，如图5d所示，其中心频率两侧的直线部分应大于100千赫。

在实际应用中，图5a的基本电路可稍加改变。例如图5e所示，省去扼流圈，把次级中心抽头直接接到R\(_{1}\)和R2的中间。为了避免C\(_{4}\)把中频信号对地短路掉，只能使用一个电容器C跨接到Д1、Д\(_{2}\)的阴极端。这个电路的工作原理和图5a电路相同。

在音频信号中，通常高频分量的振幅比低频的小，而在调频制中，噪声干扰又恰好是随着音频频率的增高而加大。为了提高高频端的信号噪声比，所以在发射机里常预先人为地把音频调制电压的高频分量加以提高（预加重）。以后当接收机检出音频信号后，再把信号中的高频分量连同噪声一起加以削减。因此，在电视机调频检波器的输出电路中，常加入一个由RC组成的高音去重网络（图6）。随着频率的增高，电容C的阻抗减小，输出电压就相应降低，于是就削减了高音。

北京牌电视机的伴音通道如图7所示。它包括一级中放(Л\(_{5}\))、一级限幅（Л6）、鉴频器和一级音频放大（Л\(_{7}\)），方框图如图2所示。第二伴音中频信号由视频放大器末级屏极取得。声影分离电路由C15L\(_{5}\)和分布电容组成（分布电容包括Л5 的输入电容和电缆电容），这个电路和图3一样，但加入了一个阻尼电阻R\(_{26}\)来加宽通频带。Л5和限幅级Л\(_{6}\)之间采用双调谐耦合回路，初级回路由L11C\(_{23}\)及Л5的屏极输出电容组成，L\(_{11}\)与Л5的屏极采用自耦变压器式连接，R\(_{29}\)是阻尼电阻。次级是由L12C\(_{25}\)和Л6的栅极输入电容组成。两个回路是过耦合的，因此其频带特性是双峰的。R\(_{28}\)C24为中放级的去耦滤波器，R\(_{27}\)C22用来供给Л\(_{5}\)的自给偏压。限幅级Л6使用一只锐截止五极管6J1（6ЖlП），其屏极接入大电阻R\(_{33}\)(180K），屏压只有10伏。帘栅压也仅为30伏，但比屏压高，这样屏极上限幅作用就较好。R31是帘栅降压电阻，R\(_{32}\)是泄放电阻，C27则为旁路电容，R\(_{3}\)0C26供给一栅偏压。Л\(_{6}\)的屏极电路系采取并联馈电方式，R33一面作降压电阻，一面是直流屏流的通路，C\(_{28}\)为隔直流电容，C29L\(_{13}\)组成调谐回路。调频检波器由两只二极管Д2和Д\(_{3}\)担任，系采用前述鉴频器的变形电路（图5e）。L14、C\(_{31}\)、C32相当于图5e中的L\(_{2}\)C2，C\(_{3}\)0相当于C0，R\(_{35}\)R34分别相当于R\(_{1}\)R2，而C\(_{33}\)相当于该图中的C。输出电压由R35和C\(_{33}\)的连接点取出，经耦合电容C34以及去重网络R\(_{36}\)C35而送到音频放大器（Л\(_{7}\)）去。R36是采用一只电位器，因而具有音质调节的作用。（黄锦源）