“矩阵”是一个数学运算术语,“矩阵电路”就是把几个电信号迭加在一起进行运算的电路。
在彩色电视机中,色差信号(G—Y)和基色信号R、G、B的形成,就是通过矩阵电路实现的。由以前介绍过的彩色电视基色信号R、G、B与亮度信号Y的关系:Y=0.30R+0.59G+0.11B,所以0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)=0,可知(G-Y)=-0.51(R—Y)-0.19(B-Y)。因此,将(R-Y)和(B-Y)两个色差信号按0.51:0.19≈2.7:1的比例加到(G-Y)矩阵电路,就可以合成出(G-Y)信号了。然后,再把(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)三个色差信号分别与亮度信号Y一起加到R、G、B矩阵电路中,就能形成三个基色信号R、G、B了。
下面我们介绍北京牌834型彩色电视机的(G-Y)矩阵电路和R、G、B矩阵电路。
(G-Y)矩阵
(C-Y)矩阵电路如图1所示,它是由R\(_{544}\)、R\(_{545}\)、C583、R\(_{576}\)~R570以及BG\(_{4}\)0晶体管的输入阻抗组成。其中,C583容量较大,对于交流信号可视为短路。BG\(_{4}\)0管基极输入端的电阻为Rλ≈βR\(_{54}\)0∥〔(R577∥R\(_{57}\)0)+R576+\(_{R}\)578〕=50×82∥〔(270∥300)+470+2.4K〕≈1.7K(式中“∥”符号表示并联,β=50),因此,(G-Y)矩阵电路的等效电路如图2所示。


从《同步解调器》一文可知,BG\(_{39}\)和BG41的两集电极分别输出3伏左右的(R-Y)和(B-Y)信号,这两个信号分别通过R\(_{544}\)和R545加到R\(_{λ}\)上,在Rλ上形成的电压比为:(R-Y):(B-Y)=R\(_{λ}\)/R544+R\(_{λ}\):Rλ/R\(_{545}\)+Rλ=1.7K/(27K+1.7K):1.7K/(75K+1.7K)≈2.7:1,所以(R-Y)和(B-Y)两色差信号按这个比例迭加在BG\(_{4}\)0的基极上,合成一(G-Y)信号,再经BG40放大反相,在其集电极输出正极性的(G-Y)信号,其值大约为1.4伏。
在BG\(_{4}\)0组成的放大器中,R59为其集电极直流负载电阻,R\(_{538}\)为基极偏置电阻,R540为发射极直流负反馈电阻,以稳定本级工作点,C\(_{558}\)为高频旁路电容。
R、G、B矩阵
R、G、B矩阵是在视频末级放大器BG\(_{15}\)、BG16、BG\(_{17}\)中实现的。
BG\(_{15}\)、BG16、BG\(_{17}\)分别是(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)三个色差信号的共发射极放大器(见图1)。其中电阻R375、R\(_{374}\)、R373分别为这三个放大器的集电极直流负载电阻;R\(_{365}\)、R363、R\(_{361}\)为基极耦合电阻;R377、R\(_{358}\)、R364、R\(_{362}\)、R376、R\(_{357}\)、R360为基极偏置电阻;R\(_{372}\)、R371、W\(_{37}\)0、R369、R\(_{368}\)、W367、C\(_{366}\)为发射极直流负反馈电阻;C357、C\(_{356}\)、C359、C\(_{355}\)、C354为发射极电阻的高频旁路电容,可以提高放大器的高频带宽;W\(_{37}\)0、W367是调整BG\(_{16}\)、BG17增益的电位器,用作调整光栅白平衡。这三个放大器均采用3DA93D高反压高频管,其电源电压为120伏,所以动态范围较大,可以输出几十伏~一百伏左右的信号。三个色差信号分别经它们放大反相,在集电极上分别输出负极性的信号,即-(R-Y)、-(G-Y)、-(B-Y),其波形分别见图3a、a'、a〃。

BG\(_{15}\)、BG16、BG\(_{17}\)还是亮度信号Y的共基极视频放大器,因此它的发射极电阻又为输入端耦合电阻;其它有关各偏置元件的作用与共发射极电路基本相同。
由亮度通道的射极跟随器BG\(_{14}\)输出的负极性亮度信号“-Y”,分别加到BG15、BG\(_{16}\)、BG17的发射极,它们的集电极输出同极性的亮度信号(即-Y),其波形如图3b、b'、b〃,幅度同样可达几十伏~一百伏左右。这个亮度信号分别在BG\(_{15}\)、BG16、BG\(_{17}\)的集电极上与被放大反相的三个色差信号进行合成,结果在它们的集电极上分别产生-R、-G、-B三个基色信号,如图3C、C'、C〃所示(图中,假设形成的-R、-G、-B的幅度为100%)。
由于彩色显象管的输入防抗很高,约1MΩ左右,它不需要功率激励,只要电压激励即可,所以这三个放大器属于电压放大器。
最后说一下R、G、B矩阵电路的频率补偿问题。每个放大器的输出端都有分布电容C\(_{o}\)(3DA93D的Co为6pf左右),而显象管的输入端也有分布电容C\(_{λ}\)(一般为7pf左右),如果放大器的集电极直接和显象管相连,则这两个电容为并联(相加关系),会使频带宽度变窄,图象清晰度大大降低。为了解决这个问题,分别在BG15、BG\(_{16}\)、BG17的集电极和显象管三个阴极之间串联了补偿电感线圈L\(_{353}\)、L352和L\(_{351}\)。这样,就把放大器的输出分布电容与显象管的输入分布电容分开,构成了三个π型频率补偿网络。同时为了进一步扩展频带,降低线圈Q值,在L353、L\(_{352}\)、L351上又分别并联了电阻R\(_{382}\)、R381、R\(_{38}\)0。电路中的R801、R\(_{8}\)02、R803为隔离电阻,一方面用以防止显象管产生高压跳火直接击穿晶体管,另一方面也起分隔晶体管输出分布电容C\(_{o}\)与显象管Cλ的作用。通过采取上述措施,加之各放大器发射极的所加电容的补偿,每级放大器的频带可达4MHz~5MHz以上。
上述这种矩阵电路,在我国的彩色电视机中应用得最多,其它类型的矩阵电路,用得较少,这里就不介绍了。(赵顺活 王锡城)