用电视机观测脉冲波形

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装修电视机时,往往需要对同步、扫描的各级波形进行观察,有时还需测量脉冲宽度,如行振荡、行推动和行逆程脉冲的宽度等。一般是用示波器来观察、测量,这里介绍一种用电视机观察、测量的方法。

基本原理

用电视机观察波形与用示波器不同,前者是通过观察和各种波形相对应的亮度变化实现的,图1是各种波形与所对应的亮度变化之间的关系图。

图1
图1 🔍原图 (771×433)

我们知道,显象管可以在阴极加调制信号,也可以在栅(控制)极加调制信号,所不同的是所需输入信号的极性相反。如果在显象管的阴极和栅极同时输入两种信号,则在显象管屏幕上,将会同时显示出这两种信号叠加在一起的调制图象。例如,在显象管阴极上,输入方格(或彩条)信号;同时在其栅极上输入一个行激励脉冲,如图2a(此时,测量电视机显象管栅极电路须按图2a改接,在栅极上加一电阻和电容),适当地调节图象的对比度和亮度,就可以在显象管屏幕上观察到图2b所示图形。图形中黑影带对应于负极性脉冲波,它所占的方格数,即为负脉冲宽度,如方格总数为20格,则每格所占时间可按下式算出:

图2
图2 🔍原图 (759×321)

每格时间=(行周期-行消隐时间)/方格总数=(64μS-11.5μS)/20=2.625μS。如黑影条占6格,即为2.625μS×6=15.75μS。如在显象管阴极输入的是彩条信号,则上式的分母改彩条数,即可得出每条所占时间。这样屏幕背景显示的方格(或彩条)就好比是示波器的时间标记一样,用作测量时间。由于电视台播放方格(或彩条)的准确度很高,因此用它来测量一般波形的时间已是足够准确了。但是电视台播放方格的时间不长,为此可在播放时,在屏幕上作出标记,只要保持电源电压不变,行幅即可不变,这样当改播图象时,仍然可以进行测量,此时背景所显示的图象仅用来观察行是否同步。为了保证测量的准确性,所接收的方格和图象都必须是用晶振同步的信号,例如彩色电视台播放的信号;如用电源同步的电视信号作时间标准,将有一定误差。

由于被测波形是直接加在显象管栅极上,因而所能显示的频响,取决于显象管本身的分辨率,即取决于显象管本身聚焦的好坏。一般正常聚焦的显象管能达500~600线,所显示的频响,可达6~8MHz以上,可以清楚地观察到0.15~0.2μS的脉冲上下沿和振铃。因此,对显示电视机的各种波形来说,它的频响已足够了。至于被测脉冲波形的电压幅度,由于一般电视机中脉冲波的电压幅度在几伏~几十伏,而显象管的调制量,9英寸的为19伏(正弦波有效值),其它的约为25伏(正弦波有效值),相应所能显示的波形的电压幅度为45伏和70伏左右峰值,在此电压范围内,一般都不会使脉冲波形对亮度的调制产生限幅作用。若被测波形高于上述幅度,而亮度电位器的控制范围又不够时,可以改变亮度分压电阻的数值,同时在电阻上并接一高频补偿电容C\(_{1}\)(如图3),以补偿显象管极间电容引起的高频分量的损失。补偿电容C1和分布电容C\(_{0}\)的比值与分压电阻的比值成反比即:C1/C\(_{0}\)=R2/R\(_{1}\),一般C0约10\(_{P}\)F左右。

图3
图3 🔍原图 (487×295)

波形的观测

下面我们以观察行扫描部分的波形为例,介绍一下具体的观察方法。

1.被测信号不同步时:当被测电视机通道部分不能正常工作时,该测波形就不能被同步,在测量机上所显示的黑影条的位置就会左右移动。这时,需要细心而不断地调整被测电视机的行频率旋钮,使黑影条停留在易于观察的位置。这里须指出:被测行频的高低所造成的斜条方向,与通常见到的电视机行不同步时的斜条方向相反,如图4。当行频同步时,为竖直黑影条。

图4
图4 🔍原图 (699×275)

2.被测信号同步时:当被测信号同步时,黑影条的位置虽然能稳定,但不能完整地显示在测量机的屏幕上。这是因为测量电视机行扫描存在逆程时间的缘故,如测量行输出级基极激励波形时,电视信号同步头的前沿正好是对应行激励负脉冲的后沿,这时测量电视机的行扫描恰好进入逆程期间,因此所能显示的,仅仅是被测激励脉冲宽度大于行扫描逆程时间的部分,如图5。此时若想知道负向激励脉冲的具体宽度,可以这样估算:即为逆程时间与黑影条所占方格数(每一方格宽约占2.6μS)之和,由于在同步情况下,前沿时间不易准确地确定,所以给测量带来误差。另外当被测波形所占时间等于或小于测量机的逆程时间时(如测量行同步头,行逆程脉冲),将无法显示出来。

图5
图5 🔍原图 (544×325)

为了观察小于或等于行逆程时间的被测脉冲,可采用降低测量电视机的行频或移相两种方法。

(1)\(\frac{1}{2}\)行频显示:采用降低行频的方法就是把测量电视机的行扫描频率降低至1/2行频,使屏幕显示出两幅背景图象,如图6。这样就可以不受行逆程时间的限制,从而观察到完整的被测波形的黑条,图中H区间为一个行频周期所显示的完整图形。调节行频旋钮,可以使黑影条左右转动,便于观察到黑影条两侧边缘的位置。必须指出:这种方法所用的测量机,必须是电子管电视机。对于晶体管电视机,若降低其行频至1/2时,将会损坏行输出管。

图6
图6 🔍原图 (238×254)

电子管机降低行频的方法,一般是将行频电阻增大,可以用电位器(W\(_{2}\))串联在行振荡管栅极电路,如图7。W2的阻值可选取大于原行频电位器W\(_{1}\)和行频电阻之和即可。

图7
图7 🔍原图 (403×349)

(2)移相显示:1/2行频显示法,只适于用电子管电视机作观察显示,而移相显示的方法,则对电子管机和晶体管机都能适用。大家知道,调节电视机行频旋钮时,可使图象左右移动,这是由于行同步脉冲和比较用锯齿波存在相位差,使鉴相器输出的AFC电压作用在行振荡器的结果。由于比较用锯齿波是由行逆程脉冲经积分形成,而逆程时间比较短,所以画面所能移动的距离就很短。假如使同步脉冲与锯齿波的正程进行比较,由于正程时间远大于逆程时间,所以画面的移动距离可以扩展到整个扫描正程期间。因此称之为扫描正程移相显示法,简称移相显示。

图8
图8 🔍原图 (829×259)
图9
图9 🔍原图 (817×233)
图10
图10 🔍原图 (657×283)
图11
图11 🔍原图 (827×293)

要使行同步脉冲与锯齿波正程进行鉴相,只要将比较用的锯齿波的极性倒置一下就行。对于电子管机(如北京牌825型和上海牌104型以及同类型电路)的单脉冲型行鉴相电路如图8,可以把行输出变压器次级反馈绕组的两头倒置一下,即可使脉冲极性相反如图9。极性倒置后,行同步信号与比较锯齿波正程进行鉴相,调节行同步旋钮,可使背景图象左右移动,如图10。由于被观察的波形和行同步信号之间具有固定的关系,因此被观察的波形所显示的黑影带也随同移动。这样就可以观察到完整的波形。对于晶体管电视机,因一般不单独设置反馈脉冲绕组,同时反馈脉冲的极性和行振荡管有确定关系,当行振荡级采用NPN型管时如图11a,反馈脉冲为负向逆程脉冲,它是从行输出变压器次级绕组取出。由于行输出变压器次级绕组一般都为串联的,为了取得正向反馈逆程脉冲,可将次级绕组接地点移至最下端如图11b所示。(郑诗卫)