彩色电视机的亮度通道

如同黑白电视机一样，彩色电视机电路也设有处理黑白图象信号的视频通道，一般称它为“亮度通道”，又因为反映黑白图象的亮度信号用“Y”代表，所以又称为“Y通道”。

北京牌834型彩色电视机的亮度通道包括：四级视频放大、自动清晰度控制及亮度延迟线等部分，其方框图及电路图分别见图1和图2所示，下面分别介绍它的各部分组成及工作原理。

第一视放是一级射极跟随器，见图2有关部分，它的频带很宽，输入阻抗很高，输出阻抗很低，可以带动很多负载，有亮度通道的后面各部分、色度通道、消噪、同步分离、AGC电路等等。

第一视放由BG\(_{11}\)等组成，其中L211\(_{、}\)C309组成并联谐振回路，对视频带宽进行补偿；R\(_{221}\)为前面检波级的负载电阻，C232为R\(_{221}\)的交流接地电容；R301为本级集电极电阻；C\(_{3}\)08为高频旁路电容；R320为发射极负载电阻。

第一视放输出的信号和检波级输出的信号一样，也为全电视信号，波形如图3a所示，其亮度信号频谱宽度为0～6MHz，色度信号频谱为4.43MHz±1.3MHz，如图3b。

由于在彩色全电视信号中，不仅包含亮度信号，还包括有色度信号，若不采取措施，色度信号会干扰图象亮度信号，引起图象上的亮点干扰。为此，在第一视放级之后，设置有自动清晰度控制电路。

自动清晰度控制电路包括副载波吸收网络及自动清晰度开关两部分，其电路如图4。其中R\(_{3}\)04、C301、C\(_{3}\)02、L301等组成桥T型副载波吸收网络，BG\(_{1}\)08、R315组成自动清晰度开关，R\(_{3}\)03是隔离电阻。当接收彩色电视信号时，控制电压为+4V，通过R315加到BG\(_{1}\)08的正端，使其饱和导通。将 L301下端接地，这时副载波吸收网络起作用，将全电视信号中的彩色副载波陷掉，理想情况下，只留下亮度信号，见图3c、d;当接收黑白电视广播节目时，若不把副载波吸收网络断开，会使亮度信号损失，影响图象的清晰度。所以该电路在接收黑白电视节目时，能使二极管的控制电压自动变为0V，使二极管截小,副载波吸收网络不起作用，保证了亮度信号不受损失。

第二视放是亮度信号放大级，同时对比度及亮度控制也设在这一级，它由 BG\(_{12}\)（3AG48)等组成，电路见图2有关部分。它的集电极负载是亮度延迟线YC1和R\(_{3}\)05，R305同时也是YC\(_{1}\)的匹配电阻。R311是延迟线输出负载电阻，C\(_{3}\)06将R311下端交流接地。亮度延迟线的负载是第三视放BG\(_{13}\)。R313、W\(_{314}\)、R309、W\(_{31}\)0、R302、W\(_{312}\)为发射极直流偏置元件，其中W314为亮度调整电位器．W\(_{31}\)0为亮度预调电位器。W312为对比度调整电位器，它和C\(_{3}\)07组成对比度控制电路。调整W312可以改变BG\(_{12}\)发射极交流负反馈量，从而控制本级的输出信号幅度。

延迟线YC\(_{1}\)的输入阻抗R入≈1.5K，它与R\(_{3}\)05为并联关系，所以本级集电极交流负载为：RL=R\(_{入}\)×R305/R\(_{入}\)+R305≈820Ω。当对比度电位器W\(_{312}\)调至下端时，电容器 C307将 W\(_{312}\)全部短路,使发射极交流负反馈电阻Re=R\(_{3}\)02为最小值，使反馈量最小，增益最高，即K高=R\(_{L}\)/Re=R\(_{L}\)/R302=820/270≈3倍，此时对比度最大；当W\(_{312}\)调至最上端时,BG12发射极交流负馈电阻R\(_{e}\)=R302+W\(_{312}\)为最大值，反馈量最大，增益最低，即K低=R\(_{L}\)/Re=R\(_{L}\)/R302＋W\(_{312}\)=820/270＋1.2K≈0.56倍，这时对比度最小。根据计算，当对比度最大时，频带最窄（0～2.2MHz），对比度最小时,频带最宽（0～6MHz)。为了保证有一定的频带宽度，在发射极电阻R302上并联C\(_{3}\)03、R307，以减少高频负反馈，进行高频补偿；在集电极和延迟线之间串联一个电感L\(_{3}\)02，与本级输出电容和延迟线的输入电容形成π型补偿网络（见图5），也是进行高频补偿用的。

亮度信号经第二视放放大、反相之后，输出负极性亮度信号（即-Y），其最大幅值为2.8Vpp。

由于色度通道的频带宽度（1.3MHz左右）与亮度通道的带宽（6MHz左右）相差较大，所以色度信号通过色度通道时，产生的延迟时间（约为t\(_{CD}\)≈1／1.3MHz≈0.8μS）和亮度信号通过亮度通道时，产生的延迟时间（约为tBD≈1/6MHz≈0.17μS)之差为td=t\(_{CD}\)-tBD≈0.6μS=600ns（毫微秒）。这表明色度信号落后于亮度信号，而不能重合如图6a。对于20英寸的彩色电视机来说，其屏幕宽度400mm，正程扫描时间为52μS，色度信号落后于亮度信号的距离1=400×0.6/52≈4.6mm。为了使色度信号与亮度信号重合如图6b，在第二视放级之后，加了一只亮度延迟线YC\(_{1}\)（也称为视频延迟线）。

亮度延迟线一般有：分布参数型延迟线和集中参数型延迟线两种。分布参数型如图7a所示，它是在一根塑料骨架上，按一定规律绕很多圈漆包线，线圈和骨架之间还衬托着一条铜片，作为地线。这样，线圈和地之间形成一分布电容，相当于很多节LC回路如图7b，每一节LC回路造成的延迟时间可根据t\(_{延}\)=\(\sqrt{2}\)\(^{L}\)C计算出来，多节LC串联起来便可满足延迟600ns时间的要求。

集中参数型延迟线由18～20节LC元件组成如图8所示，我国彩色电视机所用为600nS延迟线，特性阻抗为1.5K左右，带宽为4～5MHz。

第三、四视放是两级射极跟随器串接工作的见图2。由于第三、四视放处在亮度延迟线和矩阵电路(即视放末级）之间，所以对它有三方面要求：

1．输入阻抗高，以免影响延迟线的特性。第三视放这里选用的是3AG48晶体管，它的β值约100，则输入阻抗Z\(_{入}\)=βR356=100×3.9K=390K，远大于延迟线输出阻抗（1.5K）。

2．输出阻抗低，以便使组成矩阵电路的三个发射极并联的视放末级，共有内阻非常小的推动级，防止三个视放末级通过公共推动级内阻互相反馈，同时可以有足够的推动功率。这里第四机放选用的是3CK3D型晶体管，β值在50以上。已知延迟线的输出阻抗为R\(_{出}\)=1.5K，它和R311并联后阻抗R\(_{并}\)=1K。经过两级射极跟随器后将降低为Z出=1K/100×50=0.2Ω这个阻值已能满足要求了。

3．频带要宽，以免影响整个亮度通道的带宽。由于这两级都是接成射极跟随器形式，具有很强的负反馈，所以频带很宽，不会对亮度通道带宽有影响。

整个亮度通道的频带宽度主要由第二视放和亮度延迟线决定。第二视放带宽，在对比度最小时为0～6MHz;在对比度最大时为0～2.2MHz。考虑到采取了一些补偿措施和亮度延迟线的影响，综合起来，其频率特性及带宽如图9所示。

由于在第三视放级输入端又加入了行消隐信号，所以输出信号波形如图10所示。

最后我们要说明的是：北京牌834型彩色电视机的整个亮度通道，都是采用直接耦合的，没有隔直流电容，这样，就保证了直流成分的传输，使电视机所显示的画面的背景很真实。当然现在也有些彩色电视机的亮度通道采用的是电容耦合电路，但它们同时都采用了直流恢复电路，所以效果也很好，对此这里不再赘述了。(赵顺活 王锡城)