图象检波电路

图象检波电路在电视接收机的中放电路后面，它的主要作用是把调制在高频信号上的图象电信号分离出来，经视频放大器放大后，送到显象管，在荧光屏上重显出电视图象。电视图象信号是采用调幅方式传送的，因而图象检波电路在原理上和一般收音机中的检波电路是一样的。但是考虑到电视信号的特点，图象检波电路应满足以下几点要求：

1．分离出的图象电信号（常叫作全电视信号）极性应当正确。全电视信号是一种单极性信号，如图1。图象信号电平的高低，直接反映了景物的亮暗程度。因此，如果将这样的信号送到显象管上去，只有极性合适，才能获得正确的电视图象。若极性相反，显象管屏上便会出现黑白颠倒的“负象”，好象照片底版上的影象一样。单极性电视图象信号，分“正”、“负”极性两种：通常规定全电视信号的同步脉冲顶端处在信号电平最低的位置时（如图1a）叫作“正极性电视信号”，即同步头朝下的全电视信号；相反，对于同步头朝上的全电视信号（如图1b）就叫作“负极性电视信号”。

至于对检波电路的极性要求，应从放大器和显象管的连接方式上统一加以确定。

2．要有足够的频带宽度。我国现行电视标准规定，电视图象信号约占6兆赫的带宽。图象检波电路的频带不能低于这个标准。

3．取出第二伴音中频信号。由于目前的电视机均采用内载频式电路，图象及伴音信号共用同一套高、中放电路，因此要在图象检波电路中把它们区分开。

除上述要求外，还必须注意提高检波效率，尽量减少非线性失真以及对中频载波应有充分的抑制等等。

图2为经过图象信号调制以后的高频信号波形。中间部分为高频载波，其频率由电视台所用的频道决定。在图2a中由于反映图象黑色部分的黑色电平相应于信号电压幅度的最大值，而反映图象最亮的部分（白色电平）却处在信号电压幅度的最小值，对这样的调制方式叫作负极性调制，与这种调制方式相反的调制，叫正极性调制，如图2b。目前我国和其它许多国家都采用负极性调制方式。

由图2可以看出：已被调制的图象载频是上下对称的，即载波频率每一个周期的平均值等于零，这样的信号直接加到显象管中不能重现图象。必须从高频调幅信号中分离出单极性的电视图象信号，然后才可能在显象管上获得正确的电视图象。这个分离的过程就是检波。

检波电路的工作原理和普通放大器不同。在放大电路中，总是希望把加到放大器输入端的信号不失真地放大或缩小，这就是常说的线性放大，被放大的信号无论在信号的形状或频率成分上都不应有任何变化。作为检波器，却正要利用电路的非线性这个特点，使输入的信号产生某种程度的失真，例如在检波电路中，这种失真表现为将高频调幅波的正半周或负半周切除（或切除一部分）。图3为将负半周切除后的波形，对这个波形进行分析的结果表明，在它里面除包含许多高频分量外，还包含了电视图象信号的“低频”分量（这里所谓“低频”实际上包括0～6兆赫的视频信号，只是相对于高频载波而言频率较低），如果设法将波形中的高频成分全部滤除，那么便得到所需要的电视图象信号了。由此不难看出，对任何检波电路来说，它都应由以下三部分电路组成：

1．高频信号输入电路。在电视接收机中，它是中频放大器的末级输出电路，包含高频载波的图象电信号一般是通过中频谐振变压器耦合到检波器的输入端。

2．检波元件。由于二极管检波器简单、可靠，目前大都选用结电容小、工作频率高的晶体二极管（如2AP9等）作检波元件。

3．检波负载及滤波电路。一般常用电阻、电容组合的电路来取出视频信号及滤除高频成分，有的电视机还采用LC滤波电路或加入补偿电感来提高检波电路的质量。

图4为视频检波器的简化电路，其中B为中放末级输出变压器；R\(_{D}\)为检波负载电阻；CD为高频旁路电容；晶体二极管D为检波元件。

由于电视图象信号和伴音信号共用一套高、中放电路，所以从中放输出经变压器B耦合到检波电路中的信号就包括两部分：一部分是频率为37兆赫（或34.25）兆赫的图象中频调幅信号；另一部分是频率为30.5兆赫（或为27.75兆赫）的伴音调频信号。其中伴音信号的幅度仅为图象信号幅度的5％左右。由此可以看出，检波电路的工作原理可分下面两种情况来说明。

首先，当电路作为图象检波器工作时，我们主要考虑图象中频信号在电路中的作用，而把幅度很小的伴音调频信号当作干扰来处理，并尽量消除它对图象的影响。由图4可见，图象中频信号加到检波电路输入端后，由于二极管的单向导电作用，只有高频载波的负半周才会在电路中出现如图所示的回路电流i\(_{D}\)。这个电流流过电阻RD及电容C\(_{D}\)组成的并联电路时，中频载波成分被电容CD滤除，在负载电阻R\(_{D}\)两端便产生了需要的视频图象信号。对于图4的电路，负载电阻RD两端得到的是同步脉冲顶向下的正极性全电视信号。对于大多数只有一级视频放大的晶体管电视机来说，由于显象管阴极需要注入负极性的全电视信号，因而要求检波器输出正极性全电视信号。如果需要检波器输出负极性的全电视信号，只要把检波二极管D的正负极性交换一下就行了（在具体电路中这时还应注意保持二极管D的正向偏置）。

从对检波二极管的进一步分析说明，当输入的图象中频信号幅度较小时（如小于0.5伏峰—峰值），会由于二极管D固有的非线性特性而使检波后的信号产生失真，这种失真叫作小信号非线性失真。为了克服这种失真，除了要求二极管D在大信号状态下工作外，还采用了给二极管D加正向偏置的方法来减小这种失真。此外，选用高频锗二极管作检波元件，也对减小非线性失真有好处，因为锗二极管的正向管压降较低，输入信号电压超过0.3伏就能使管子工作在特性曲线的直线区。

在检波电路中，由负载电阻R\(_{D}\)和电容CD确定的放电时间常数τ\(_{放}\)，决定了中频载波信号通过电容CD放电的速度。若时间常数τ\(_{放}\)选得过大，也会使得检波后的信号产生失真。反之若时间常数τ放过小，又会使输出信号变小，降低了检波效率。通常根据计算，当负载电阻R\(_{D}\)选为4.7千欧时，电容CD的数值约为10～15微微法左右效果较好。

其次，在检波电路中还必须把输入的伴音中频调频信号分离出来，也就是使伴音中频信号和图象中频载频发生差拍，产生一个37兆赫-30.5兆赫=6.5兆赫的第二伴音中频信号。这和外差式收音机中的变频作用一样，但在这里，图象中频载频就起着第二本地振荡电压的作用（电视机中把高频头里的变频器叫第一变频器）。新产生的第二伴音中频调频信号，仍保留了原来伴音信号的特点，只是由于担任第二本振电压的图象中频载频是调幅波，所以会给6.5兆赫的伴音中频信号带来一些寄生调幅，使得电视伴音中出现特有的行频（15625赫）及场频（50赫）干扰声，其中尤以50赫的哼声较显著。不过因为在电视机中放电路里，已将伴音信号放大量减小到图象信号的5％左右，同时在伴音电路中又采用了限幅等措施，这种干扰哼声已不显著了。

图5为一种实际的视频检波电原理图。检波二极管选用2AP9型锗高频管。为了使电路具有宽频带特性，不损失视频信号的低频及平均分量，检波输出和视放输入（即视放前级）之间采用直流耦合。电阻R\(_{115}\)及R118为视放前级直流偏置电阻，调整R\(_{116}\)的数值就能改变视放前级BG16管的直流工作点。R\(_{118}\)为检波负载电阻，当BG16管基极偏流I\(_{b}\)经R118时，又会在它上面产生0.2～0.4伏的直流电压，这个电压恰好给检波二极管以正向偏置，使检波器的非线性失真得到改善。电容C\(_{122}\)、C123为高低频旁路电容，使检波负载电阻R\(_{118}\)下端交流接地。R119为视放前级射极输出电阻。电感L\(_{1}\)06及电容C121、C\(_{124}\)组成低通滤波器，它将检波后剩余的中频载频及高次谐波全部滤除，以消除这些频率分量对图象信号的干扰。电阻R117串接在检波回路中，它也起减小电路非线性失真的作用，R\(_{117}\)的数值不应选得过大，阻值太大会使输出信号变小，降低检波效率。

为了防止中频载频和高次谐波在电路中产生的辐射干扰，应将检波电路的主要元件，如检波二极管及相应的电阻、电容等都装在金属屏蔽罩内加以隔离，以保证电路稳定地工作。（电视接收技术讲座编写组）