上期已谈到同步检波器检出了-(B-Y)信号,然后,再考虑加在电容C\(_{1}\)和C2中点的u信号自然也会通过R\(_{1}\)和R2加到输出端,所以在输出端应加适当的滤波器将其滤掉。以彩条图象的u信号为例用波形说明如图4,彩条如图4(a)发端u信号如图4(b),收端的本机副载频信号如图4(c),将(b)与(c)相加减通过同步检波给出的信号如图4(d),若用普通的幅度检波器则只能检出图4(e)的波形,形状完全变了,可见必须采用同步检波。

对于v信号的同步检波也完全一样,只不过梳状滤波器相加电路送来的v信号是一行正、一行负,逐行倒相的,要达到同步检波的目的,本机副载波信号也应该跟着一行为正、一行为负,才能检出-(R-Y)信号来。至于如何形成逐行倒相的本机副载频信号,以后再谈。
实际的同步检波电路是由二极管5D11与5D12及有关元件组成u信号同步检波器,本机副载频信号由5T52送来加到5D11与5D12上,u信号由相减电路送来加到电容5C81与5C82的中点。检波后得到的-(B-Y)信号从电阻5R72与5R73中点输出,经电感5L56滤掉u信号后加到矩阵电路-(B-Y)输入端。
由二极管5D9与5D10及有关元件组成v信号同步检波器,逐行倒相的本机副载频信号由5T53耦合到5D9与5D10上。同样逐行倒相的v信号由相加电路送来,加到电容5C79与5C80的中点。检波后得到的-(R-Y)信号从电阻5R70与5R71中点输出,经电感5L55滤掉v信号后,加到矩阵电路的-(R-Y)输入端。
到这里为止,我们已经有了-(R-Y)与-(B-Y)信号,再加上经过一般的检波与视频放大得到的Y信号,则发送端传送的图象信号都有了,就可以通过矩阵电路解出R、G、B信号来了。
矩阵电路
我们已经介绍了同步检波器检出-(R-Y)、-(B-Y)两个色差信号的过程。有了这两个信号就可以恢复-(G-Y)信号,再加上视频检波器送来的Y信号,即能变换成彩色显象管所需要的R、G、B信号,这些就是矩阵电路的任务。
矩阵电路由5BG1、5BG2、5BG3与3BG5、3BG6、3BG7及有关元件组成见上期图1。
由“电视信号的解码”一文给出的公式:(G-Y)=-0.5(R-Y)-0.19(B-Y)可知,只要将同步检波器送来的-(R-Y)与-(B-Y)倒一个极性,并按一定的比例(0.51:0.19)衰减、混合即可合成-(G-Y)信号。在具体电路中是用5BG1管将-(R-Y)倒相、放大,从集电极给出+(R-Y)信号,用5BG3将-(B-Y)倒相放大,从集电极给出+(B-Y)信号,这两个信号通过电阻5R44与5R45合成-(G-Y)信号。5R45与5R44两个电阻的比值为75K/27K=2.7=0.51/0.19,正好满足上式的要求。
在5R44与5R45中点得到的-(G-Y)信号由耦合电容5C83送到5BG2管的基极,经过同样倍数放大后得到+(G-Y)信号,这样就得到了三个正极性的色差信号R-Y、G-Y、B-Y,相应的幅度均小于1V。这时,只要在三个色差信号上都加上Y信号,结果就能恢复出R、G、B三个信号来。在实际电路中,R-Y、G-Y、B-Y三个色差信号分别加到三个矩阵输出级即末极视放3BG5、3BG6、3BG7的基极,而由Y信号放大器送来的-Y信号同时加到它们的发射极,利用晶体管基极输入信号与发射极输入信号的相减作用得到:
R-Y-(-Y)=R—Y+Y=R
G-Y-(-Y)=G-Y+V=G
B-Y-(-Y)=B-Y+Y=B。
这三个信号经放大倒相后,给出幅度约达数十伏的-R、-G、-B三个信号,分别加到彩色显象管红、绿、蓝三个电子枪的阴极上,就能在荧光屏上显出彩色图象了。
由于进行上述运算的数学公式叫矩阵,所以把进行这种变换的电路叫矩阵电路。
这里,对于5BG1、5BG2、5BG3所组成的放大器来说,由于色差信号的带宽只有1兆赫左右,要求不高,只要在发射极加一个82Ω的小电阻,引入一些负反馈,稳定一下工作点就可以了。为了减弱高频杂波的影响,在集电极反而人为地加接一个150pF的电容。但对于视放末级3BG5、3BG6、3BG7来说,要能够通过6兆赫频带的Y信号,应均为高电压输出的宽频带放大器。其集电极的电感3L3、3L4、3L5及发射极的电容3C55,3C56、3C57均为展宽频带用的。另外,可变电阻3W69与3W70用的校正绿,篮两路的放大量,以获得R、G、B三路增益的平衡。
此外,前级5BG1、5BG2、5BG3的工作点,系由电源电压+12V经5D5与电阻5R74、5R76、5R77(与温度稳定电阻5R65并联)组成分压器供给。分压点的电压均+1.4 V,它经过u信号同步检波器与-(B-Y)信号一起加给5BG3的基极;经过v信号同步检波器与-(R-Y)信号一起加给5BG1的基极;同时经过隔离电阻5R76直接加给5BG2,这样就保证了三管工作点的一致性。
场消隐信号也从这里引入,场扫描部分送来的正极性逆程脉冲通过5C87加到上述分压点上,5D5的作用是防止正极性的脉冲幅度高过+12V时混入+12V电源中去。当正脉冲到达时,使5BG1、5BG2与5BG3饱和导通,它们的集电极电压下跌,使输出管3BG5、3BG6与3BG7截止,集电极电压上升,造成显象管阴极电位提高,从而就在场扫描逆程中截止了电子射线,达到了场逆程消隐的目的。
副载频振荡器
在“同步检波器”部分已述及,除被检波信号u或v外,同步检波器还需要一个与被检信号同频同相位的等幅副载频信号。这个信号应由彩色电视机自己产生,并与外来的色同步信号锁相,即保持频率相同、相位关系固定。为此,彩色电视机中必须采用4.43兆赫晶体振荡器。
实际电路由5BG6与5SJ1、5C22、5C25和变容管5VC1等元件组成。5SJ1为4.43兆赫晶体,4R76与5C21作为电源退耦用。4R77与5C23用于稳定5BG6的工作点,5BG6偏流由4R74与4R75供给,+12V直流电源通过高频扼流圈5L5供给集电极,5C24为隔直流电容。该晶体振荡器的频率和相位由调节加到变容管上的偏压来控制。所产生的4.43兆赫副载频振荡经5R50馈给由5BG7及有关元件组成的隔离放大器,5BG7的集电极负载接的是u信号同步检波器的高频变压器5T52,也即这一级输出的副载频信号直接供检出B-Y信号用。5BG7集电极输出的另一路经隔直流电容5C28馈给由5BG8及有关元件组成的移相放大器。由5L6与5BG8的输入电容组成移相器,使其集电极输出一个移相90°的副载频信号通过5C31送到鉴相器去。另外,5BG7的输出经5C26耦合给5D3进行幅度检波,检波后得到的负电压经5C32与4R86滤波后控制晶振的工作点,保证输出幅度的稳定。
锁相电路
无论本机副载频振荡器的频率多么稳定,也不可能长期保持与发送端副载频同步,所以必需有本机的自动频率、相位控制电路。副载频锁相电路是把本机4.43兆赫的副载频信号与外来的色同步信号一起加到鉴相器上,由鉴相器输出一个反应相位差别的信号,经滤波后反过来控制本机振荡器的相位,使之达到锁定状态。
这里需要的外来的色同步信号,需用选通放大器把它从色度信号中选出来。色同步选通放大器由5BG5及有关元件组成,它受选通脉冲控制,选通脉冲是从同步分离电路送来的经5L4与5C13延时约4.35微秒的正极性行同步脉冲。平时5BG5基本上处于截止状态,只有当正的选通脉冲抵达时才达到放大状态。从5BG4送来的色度信号经5C12加到5BG5,因为色同步信号处在行同步脉冲后边4.35秒处(见图7(a),所以当选通脉冲到来时,就将色同步信号单独选出来经放大到约10V左右的幅度,当作鉴相器输入的u\(_{1}\)信号。鉴相器由高频变压器5T2与5D1、5D2及有关元件组成,它只在色同步信号到来时才工作,其余时间停止。在5T2次级有5C17使次级回路谐振在4.43兆赫,次级上下两半各输出u1信号。由晶振5BG6产生的本机副载频信号经5BG7与5BG8的放大、移相后,通过5C31做为u\(_{2}\)送入鉴相器。u2与鉴相电压叠加在一起,作为变容管5VC1的直流偏压,使其工作在适当范围。鉴相器的输出端还加有由4R71、5R83、5R84、4R73组成的分压器,供给直流电压,5R83、5R84是温度稳定电阻,用于稳定变容管的工作点,也即稳定了副载频频率。
鉴相器输出端滤波器由4R60、4R70与5C19、5C20组成,它们的选择原则是能够达到开机后迅速实现锁相,锁相后又不容易由于干扰等造成失锁。4R60与5C20的作用是滤掉鉴相器输出的杂波干扰,4R70与5C19的作用是稳定锁定状态。
隔离放大级5BG7输出信号的相位应为0°,这个相位与u信号相同,供u信号同步检波器用,它直接通过5T52加到u信号同步检波器。v信号同步波检器要求本机副载频信号为±90°逐行倒相,在电路中,先将5T52次级上、下两端的副载频信号通过两个二极管5D7,5D8后合在一起,用逐行倒相开关信号控制这两个二极管逐行轮流导通,使给出的副载频信号逐行倒相180°,即一行为0°,一行为180°。再将这个信号加给5BG16组成的移相放大级。5BG16的基极有5C75与5L56组成的移相电路,集电极5C76与5T53初级也有移相作用,两次移相之和为90°,这样就把原来逐行倒相的信号再移动90°,得到一行为+90°,一行为-90°的本机副载频信号,经5T53加到v信号同步检波器上。在移相放大级的输入端,5R64与5L56还给5D7与5D8两个二极管提供一个直流通路,以免在5C74与5C75上发生电荷积累,影响正常工作。
逐行倒相开关信号形成电路
逐行倒相信号是由鉴相器、选择性放大器和双稳态电路共同形成的。
为了给5D7与5D8两个二极管逐行轮流导通,提供一行为正、一行为负的逐行倒相开关脉冲信号,如图5(g),实现对于+v行要使5D8导通,以对同步检波器输出+90°的本机副载频信号,对于-v行要使5D7导通,对同步检波器输出-90°的本机副载频信号。

这个逐行倒相开关脉冲信号,是在识别信号的控制下由双稳态电路产生的。而识别信号还是由鉴相器检出的。当色同步为+135°时,鉴相器输出为负。而当色同步为-135°时,鉴相器输出为正如图5(c),它的频率为行频之半7.8千赫。由鉴相器输出通过隔直流电容5C33加到5BG11的基极。5BG11与5BG12及有关元件组成的7.8千赫选择性放大器。在5BG11的集电极有由5L8与5C34组成的7.8千赫谐振回路,可以排除其他的频率成分及各种干扰。再经过同样的5BG12,两次选择放大以后,将得到图5(d)所示的正弦波,其正半周总是确定地对准-v的一行,而负半周总是确定地对准+v的一行。将它加到由5BG14与5BG15组成的双稳态触发电路5BG14一侧的基极上,去选通双稳态电路的触发脉冲。
触发脉冲系由行扫描输出级送来的正极性行逆程脉冲,如图5(e),它通过小电容5C67与5C68微分变窄以后,分别加到5BG14与5BG15的基极,5R58与5R59在这里起隔离作用,避免两个基极互相影响。由于在5BG14的基极同时还加有7.8千赫正弦波,以及二极管5D4的存在,就使得每逢正半周时5D4导通,见图5(f),触发脉冲才能加到5BG14的基极去触发它导通,导通后集电极输出低电位。此时由于双稳态电路的固有特性。5BG15必然截止,集电极输出高电位,见图5(g)波形。当下一个触发脉冲来到时,正处在7.8千赫正弦波的负半周,5D4不通,则只能触动5BG15使之由截止变为导通,集电极输出低电位,相应5BG14集电极输出高电位。如此循环下去,在两集电极上分别产生了确定极性的逐行倒相开关信号。分别通过5R49与5C62、5R55与5C65稍加滤波后,再通过隔离电阻5R50与5R56加到5D7与5D8上作开关脉冲用。最终达到了提供+90°与-90°本机副载频信号对+v行与-v行进行同步检波的目的。
自动色浓度控制与消色器
彩色电视图象颜色的浓淡取决于色度信号(u和v)的幅度,它们经同步检波后得到的R-Y与B-Y信号直接决定经矩阵运算后给出的R、G、B信号幅度。要保证图象颜色浓淡的稳定,必须保证色度信号幅度的稳定,因此在彩色电视机中还设有自动色浓度(或称饱和度)控制电路,它就是色度信号通道中的A.G.C.电路,这里简称A.C.C.电路。
另外,当接收到的彩色信号过弱,A.C.C.电路无济于事时,将引起本机副载频失锁,这时由于没有相信正确的副载频信号加到同步检波器去,检出的信号就不可能再是准确的R-Y和B-Y信号,结果使图象的彩色一片混乱,无法观看。这时就要求彩色电视机能将色度信号通道关闭,只看由Y信号形成的黑白图象。此外,当接收黑白电视台的广播时,也希望将色度信号通道关闭,以避免干扰信号窜扰进去。执行这个任务的电路叫消色器。
上述两种作用都取决于色度信号的强弱,但色度信号本身的幅度与图象内容密切相关,不足以当做信号强弱的标志,仿照电视机A.G.C.电路以行同步脉冲幅度为准的做法,这里以色同步信号的幅度为准,按规定它总是整个电视信号幅度的30%。
一种方法是利用7.8千赫正弦波的幅度做为信号强弱的判别标志。借鉴A.G.C电路的经验,利用幅度检波器检出7.8千赫正弦波的幅度变化去自动控制色度信号放大器5BG4的增益,来实现A.C.C作用。
具体电路是:由5BG12集电极输出的7.8千赫正弦波经变压器5T3耦合加给5BG9的发射结,使它正半周截止、负半周导通。导通后形成的集电极电压就反映了信号强弱,经滤波后用它去控制5BG10的内阻。信号强时5BG10基极电位升高,内阻增加,相当5BG4的发射极负反馈电阻增加,导致色度信号的增益下降,反之则增益提高,从而就实现了A.C.C作用。
5T3次级的输出也同时加到另一个检波管5BG13的基极。这一级的发射极电阻较小,集电极的负载电阻较大,因而增益高。当有色度信号时,其集电极基本上能保持+4V的输出,供给色度信号放大器5BG17一个正常的工作点。当色度信号过弱或没有时,5BG13截止,集电极输出0V,使5BG17也截止,从而关闭了色通道,达到了消色的目的。这个0V的电压就叫消色电压。
Y信号放大器
除R-Y与B-Y信号外,矩阵电路还需要输入一个-Y信号。Y信号放大器由3BG2、3BG3与3BG4组成。
彩色电视机视频检波器后有由3BG1组成的发射极跟随器,所输出的正极性(同步脉冲朝下)全电视信号有一路先达到由3R4、3C1、3C2与3L1等组成的4.43兆赫桥T陷波器,其作用是将检波器检出的全电视信号中的色度信号滤掉,只剩下Y信号再去放大,以免色度信号被充做Y信号,在图象中造成干扰。陷波器的下端接有二极管3D3,受消色器输出的电压控制,当正常接收彩色图象时,消色器输出+4V,3D3导通,陷波器起作用,滤除色度信号干扰。当接收黑白图象或彩色信号过弱时,消色器输出0V,3D3截止,陷波器不起作用,避免了对Y信号的影响。也就避免了图象清晰度的下降。
陷波器的输出先经视频放大级3BG2放大,给出负极性Y信号,其集电极输出接到延时线3DL1上,将Y信号延时约700毫微秒,使其与色差信号同时到达矩阵电路,否则将引起R、G、B信号失真,在图象上出现彩色与黑白轮廓错开的现象,好象套色不准确的彩色图片一样。
在3DL1的始端接有3L2用于改善高端的频率特性,3R5为始端匹配电阻,3R11与下级3BG3的输入阻抗组成终端匹配阻抗。由于3BG2与3BG3之间系直流耦合,需用3C6起隔直流的作用。
3BG3与3BG4为直流耦合级联发射极跟随器,只有电流增益而无电压增益,也不倒信号极性。因为它们的负载是R-Y、G-Y、B-Y三个放大器的发射极,其输入阻抗甚低,故需采用低输出阻抗的级联射极跟随器,以满足三者所需的电流。
当接收黑白图象时,只有负极性的Y信号加到3BG5、3BG6、3BG7的发射极,经过放大后,分别输出相等的负极性R、G、B信号去控制彩色显象管,得到黑白图象。
由于整个Y通道均为直流耦合放大器,调整它的直流工作点即可调整彩色显象管的直流工作点,实现亮度控制,这里用的是电位器3W14,以3W10做辅助调整。
在3BG2的发射极还接有一组利用发射极负反馈改善频率特性的阻容元件。同时,3C7旁路电位器3W12的一部分,可以改变本级的增益,以控制Y信号的幅度,从而控制图象的对比度。
在Y放大器中还加有行消隐脉冲电路。在整个解码电路中,原则上可以有好多加入消隐信号的地方,这里行消隐是将行逆程脉冲经过一连串的耦合整形电路,加到Y放大器3BG3的基极,使行脉冲到来时3BG3截止,输出一个正脉冲,经过视放末级放大后,加到彩色显象管三个电子枪的阴极去关闭电子射线。行逆程脉冲经3C51与3R51交流耦合后脉冲为正,底部为负,使3D1导电将底部削平。3D2的作用是防止正脉冲幅度过高,将3BG3的发射结击穿,由3R53与3R54组成分压器,中点约6V,当输入的正脉冲超过+6V时,3D2导通,将其顶部削平在6V上。
至此,我们已将彩色电视机解码电路各部分的功能、元器件作用进行了全面分析,以帮助大家对彩色电视机有进一步了解。(张家谋)