一种简单的抗干扰电路

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目前,国产电视机中,大都采用了各种自动增益控制电路(AGC电路)和自动频率控制电路(AFC电路),以保证在各种不同的接收条件下获得稳定、清晰的图象。但是,在距电视发射台较远的边缘地区,由于信号场强较弱,工业中的火花放电(如:汽车发动机的火花塞、电弧焊、直流电机的整流子等)所造成的干扰对图象质量影响很大,特别是当电视机距干扰源较近时,更是无法收看。

图1
图1 🔍原图 (1176×268)

干扰信号是如何影响图象质量的呢?大家知道,电视机的自动增益控制电路是有一定的控制范围的。当天线接收到的电视信号很微弱而且接近电视机的最大灵敏度电压时,AGC电路就完全失去了控制作用,这时,电视机的高放电路和中放电路都处于最大增益工作状态,一旦有干扰信号窜入,就会得到最大限度地放大,使其大大地超过全电视信号的电平。而电视机中的场积分电路和AFC电路,由于它们特有的惯性作用,只对图1(a)所示的短暂脉冲干扰有较好的抑制作用,而对于图1(b)所示的连续性干扰信号(电火花就是这类干扰)就无能为力了。当干扰信号很强,且连续出现时,场积分电路和行扫描部分AFC电路的输出电压将受到影响。图2(a)表示干扰信号对场扫描电路的影响,A为无干扰脉冲时输出电压的波形,B为有干扰脉冲时的输出电压波形。可见,在连续干扰影响下,场积分电路输出电压波形发生异常变化,使场振荡频率发生偏离,破坏了场同步。图2(b)表示干扰信号对行扫描部分AFC电路的影响,A为无干扰脉冲能同步时的AFC电路输出电压,B为有干扰脉冲时AFC电路的输出电压,由于干扰脉冲与比较电压比较后,产生或正或负的输出电压,从而使行振荡频率发生偏离,破坏了行的同步。即使在干扰信号消失后,也会长时间地不能同步,在电视屏幕上,也就看不到正常图象。由此可见,要获得较满意的电视图象,必须将干扰信号抑制掉才行。

图2
图2 🔍原图 (1233×518)

为此,我们参考了部分国外电视机的线路,在几部国产晶体管黑白电视机的视放前置级(即射极跟随器)上,加入了如图3所示的抗干扰电路,有效地抑制了大于电视信号电平的干扰信号,解决了电视机长时间不能同步的问题,提高了图象接收质量。在信号场强较弱和距干扰源较近的场所接收电视广播时,效果也比较满意。

图3虚线框内的BG\(_{a}\)、Ca1、C\(_{a2}\)、Ra1、R\(_{a2}\)和Ra3是该抗干扰电路的全部元件,这些元件组成一个简单的晶体管开关电路。由于R\(_{a2}\)和Ra3对+12伏电压的分压作用,使BG\(_{a}\)发射极(E点)电压为11.1伏,+12伏又通过Ra1使BG\(_{a}\)基极(B点)电压为12伏,BGa的集电极(C点)直接到BG\(_{2}\)05的基极上,电压为7.7伏。因为BGa的基极电压比发射极电压高0.9伏,即U\(_{be}\)=0.9伏,所以,基极和发射极之间处于反向偏置,使BGa不导通。这样在无干扰信号进入时,EC两点间呈现高阻抗,近似于开路,因此抗干扰电路对视放前置级BG\(_{2}\)05没有什么影响。

图3
图3 🔍原图 (1200×405)

此抗干扰电路用的开关管BG\(_{a}\)为PNP锗管,其导通电压约为-0.2~-0.3伏,也就是说Ube≤-0.2伏时,BG\(_{a}\)才能导通。由于BG205输出的正极性全电视信号电压|U\(_{e}\)|通过Ca1和C\(_{a2}\)直接加到BGa的基极与发射极之间,因此U\(_{be}\)=Ue+0.9伏。当|U\(_{e}\)|<1Vpp(峰-峰值)时,U\(_{e}\)+0.9伏仍不满足≤-0.2伏的条件,BGa处于截止状态。只有当|U\(_{e}\)|>1Vpp,使(U\(_{e}\)+0.9)伏≤-0.2伏时,BGa才处于饱和导通状态。一般晶体管电视机图象检波器的输出电压约为1.2V\(_{pp}\)左右。在离电视台较远的地区,当无干扰信号进入电视机时,图象检波器输出的全电视信号电压的绝对值一般都要比1.2Vpp小,而射极跟随器的电压放大倍数又是小于1的,所以|U\(_{e}\)|<1Vpp,BG\(_{a}\)是不会导通的。当有较强的干扰信号进入电视机时,无论它是短暂的还是连续的,都会使|Ue|>1V\(_{pp}\),从而使BGa导通。BG\(_{a}\)导通后,使得由图象检波器输出的干扰信号通过BGa和C\(_{a2}\)傍路入地。另外,由于BGa也是按照射极输出器来设置的,当BG\(_{a}\)导通时,C点与+12伏电源之间的电阻值很低,相当于在图象检波器的输出端并联一只低阻值电阻,使图象检波器的效率降低。更重要的是在BGa导通时,由于电容器C\(_{a2}\)两端的电压不能跳变,BGa发射极仍然保持在11.1伏,这时,CE两点间阻值很低,C点的电位也将上升到接近11.1伏,使得BG\(_{2}\)05基极电压升高,电流放大倍数大大减小。总之,在此抗干扰电路的作用下,干扰信号就不能再通过BG205到达场、行同步电路和视放末级,场、行同步就不会遭到干扰信号的破坏了。当干扰信号消失后,BG\(_{a}\)就立即变为截止,视放前置级也就恢复到正常工作状态。

这种抗干扰电路线路简单,所用元件较少。在实际安装中,可将抗干扰电路的全部元件都焊接在原电视机的印制电路板上,这样可以缩短引线,减少寄生电容和寄生电感的影响,同时安装也较方便。如果原印制板元件排列较紧,也可单独安装在一块板上,然后再接到印制板上去。值得注意的是,BG\(_{a}\)一定要选择中功率的高频管,如3AG48等,因为此抗干扰电路要求BGa的开关速度要快,并能承受一定的涌浪电流。如果视放前置级用的是NPN型晶体管,那么BG\(_{a}\)也要换用NPN型中功率高频管。选择Ra2和R\(_{a3}\)要保证准确的分压比,使BGa在无高于电视信号电平的干扰信号时不导通,一旦出现高于电视信号电平的干扰信号时就立即导通。图3各点电压值仅供参考。在不同的地区,不同的机器上采用此种电路时,工作点的调整也要不同。C\(_{a1}\)、Ca2和R\(_{a1}\)的数值也要选择得合适,否则将影响开关管BGa对干扰信号的反应速度,实践表明,一般取R\(_{a1}\)=10K、Ca1=5μ、C\(_{a2}\)=10μ就能满足要求。(兰国祥)