电视机电路图识图基础(2)

——黑白电视信号流程与电路程式

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我们知道,日常生活中使用的中、短波收音机接收的是调幅信号,立体声收音机或调频收音机接收的是调频信号。电视机所接收的信号,则是二者皆有。其中图象为调幅信号,伴音为调频信号,只是电视机接收的图象信号中有各种脉冲信号,比调幅收音机接收的信号复杂些,常见的波形如图1所示,称为负极性调制信号,该图表示的是一行图象信号的模拟图形。其中,a图是高频调幅波信号,图上标出了图象信号、行同步及行消隐信号所占比例,及相互关系;b图是反映图象内容的调制信号(视频信号),它表示在一行扫描中象素明暗分布的情况,由于波形中还包括行同步及行消隐信号又常称作全电视信号,它与a图包络线(虚线)形状一样。

图1
图1 🔍原图 (643×687)

晶体管黑白电视机方框图及信号流程

既然电视机和收音机接收的高频信号十分相似,它们就应有功能相似的电路程式,也要有变频、放大、检波、低放等等的信号处理过程。为了帮助电视初学者深入了解电视机中各单元电路在机内的作用及其相互关系,图2给出了一个比较详细的晶体管黑白电视机电路方框图。该图不仅给出了黑白电视机的电路程式,还示出了图象及伴音信号在电视机内的传输过程以及各种信号的频率、波形的转换。

图2
图2 🔍原图 (1806×1098)

图象及伴音信号由天线进入电视机后经输入回路的选择送到高放级放大。放大后的信号与本机振荡器送来的本振信号一起加到混频器进行差拍,输出固定的中频信号(图象中频为37MHz、伴音中频为30MHz),这相当于收音机里的中频信号。然后,经中放输入回路送至图象中放级进行放大,因该级主要放大图象信号,而对伴音信号有所抑制故称图象中放。经放大后的幅度足够大的图象中频信号加至视频检波级进行幅度检波,解调出频带约6MHz的低频信号(即视频信号)。这个检波过程和调幅收音机的一样,不同的是在这里同时还发生图象中频与伴音中频的差拍,得到第二伴音中频信号(中心频率6.5MHz的调频波),完成伴音信号的第二次变频。第二伴音中频信号及视频信号进入预视放级后被分离开,其中视频信号(即全电视信号)送到视放输出级放大,最后加到显象管阴极;使显象管屏幕重视图象。而第二伴音中频信号送到伴音中频放大级加以放大,再经鉴频器完成伴音调频信号的检波,还原出音频信号,最后经音频放大送到扬声器。以上就是电视信号在通道部分的流通过程。可见,图象通道(包括高频头、图象中放、视频检波、视频放大等)具有和调幅收音机相似的功能电路,只是其输出端的负载不是扬声器而是显象管;伴音电路(包括伴音中放、鉴频器、音频放大等)具有与调频收音机相似功能的电路。

从预视放级还输出一部分全电视信号,送至由AGC、消噪及同步分离(幅度分离、积分及AFC)等电路构成的稳定图象的附属电路。AGC电路主要用来稳定整机输出信号的幅度;消噪电路用来消除外来脉冲的干扰;同步分离电路用来保证行、场扫描能与电视台摄象机的扫描同步地工作。其中幅度分离电路输入的是全电视信号,输出的是行、场同步脉冲,切掉了图象信号;积分电路输出的是周期为20ms(毫秒)的脉冲信号,作为场振荡器的触发信号;AFC电路输出的是一个直流电压,用来控制行振荡级的振荡频率。

行、场扫描电路分别由各自的振荡、推动及输出等电路组成。场振荡及输出电路分别输出周期20ms锯齿形电压及脉冲锯齿形电压,行振荡及输出电路分别输出周期为64μs(微秒)的矩形或近似矩形)脉冲电压及高压窄脉冲,使套在显象管颈上的场、行偏转线圈通过锯齿形电流,迫使显象管内电子射束作垂直和水平方向的扫描运动,在荧光屏上形成矩形光栅。

图2中的高、中压整流电路用来提供机内所需各种高、中直流电压。

以上这些就是黑白电视机扫描部分的电路组成及信号流通情况。

无论是晶体管式、电子管式、集成电路式或混合式黑白电视机基本上都是按图2电路程式进行工作的,电视信号在机内流通的过程及信号波形、频率的处理过程也基本相同,但在具体电路的结构方面,却有着不同程度的差别。

电子管式与晶体管式电视机的区别

电子管电视机在电路结构等方面有如下一些特殊性。

1.晶体管电视机的图象中放级输入端设置有吸收回路等网络,以抑制邻近频道声、图信号之间的相互干扰、压低本频道伴音增益,还兼有前、后阻抗匹配、宽带耦合等作用;而在一些电子管电视机里,是将有关的吸收回路分散设置在各级放大电路中。

2.晶体管电视机的视放级都没有预视放及视频输出两级电路,这两级电路的结构及任务明显不同;而电子管机可设置一级或两级。

3.晶体管机的行、场扫描电路多采用三级电路,设置推动级;而电子管机则采用两级电路,不设置推动级,并多是采用一只复合式电子管来完成全部场扫描的任务。

4。晶体管机行振荡级输出矩形(或近似矩形)脉冲电压,而电子管机却输出锯齿形或脉冲锯齿形电压。这是因晶体管的饱和内阻甚小能工作在开关状态,其输出级可为脉冲功放电路,而电子管因其内阻甚大,不宜工作在开关状态,因此电子管机的行扫描输出级多工作在接近于乙类(或丙类)放大状态。

集成电路电视机的特点

1.集成块内电路的组成特点

集成电路电视机所用的集成电路块(简称集成块)是经过半导体集成工艺处理的一种小硅片,上面集有各种半导体器件及电路走线,形成各种单元电路,以完成电视机某一部分或几个部分的功能。

由集成工艺的特点所决定,在集成块内制作晶体管最容易,而且在一个集成块内,晶体管的性能可以做得基本一致。但制做大阻值电阻和电容比较困难,制做电感就更较难,所以在集成块内尽量用晶体管组合成某些功能的电路。当非得用较大数值的电阻、电容或电感时,就通过引出脚在外部接上所需元件。

集成块内部的电路结构与具有相同功能的分立元件(晶体管等)电路有很大不同,它们是以直接耦合电路、射随器、恒流源电路、差分放大器、模拟乘法器(双差分放大器)、差动比较器等电路为基础,组成具有各种功能的单元电路。一个集成块就可以完成放大、调制、解调、自动调整、波形产生及变换等一个或数个功能。因此,图2各小方框代表的电路都能集成到一个或几个集成块内,只是考虑到小硅片有散热、绝缘耐压等方面的限制,一般不把大功率管及高反压管集成在块内。这样,以少数几个集成块为核心,配以少量的外围元件和某些大功率及高反压晶体管,就可以构成完整的电视机电路。

2.集成电路电视机的组成特点

前几年,国内生产的集成化黑白电视机,多以六块集成电路为基础组合而成的,如图3。属于这一类的电视机有:熊猫DB31H3、凯歌4D14A、飞跃12D4A、金星B31—2A、北京860—1、昆仑B314等。它们的图象通道部分以两个集成块为核心组成,采用三级参差调谐图象中放电路。整机除高频头、视放末级、行输出级外,各部分单元电路都集成在集成块内了。目前,大量生产了三个集成块组成的黑白电视机,如图4a、b两种类型:上海J135—5U型黑白电视机属于图4a类型;昆仑B3110、牡丹31H8型等属于图4b类型。这两种类型的电路,其图象通道部分原理相同,图象中放输入端都设置了预中放级和声表面波滤波器,实现了无调整化。伴音电路分别为全集成化或部分集成化(功放级采用分立元件)。由图可知,这两类电路的扫描部分有较大差别,图4a的同步分离及行、场扫描电路的推动级、输出级采用分立元件电路,而图4b的同步分离及整个行扫描电路采用分立元件电路。

图3
图3 🔍原图 (1450×1188)
图4
图4 🔍原图 (1170×942)

国外已有用1~2块集成电路为核心的集成化黑白电视机。图5是一种两集成块的黑白电视机方框图。它采用大规模集成电路技术,把图象通道及扫描电路中的大部分单元电路都集成在一个集成块内。伴音系统未集成在这个大集成块内,不是因技术上有困难,而是因为完成伴音系统功能的集成电路的工艺已十分成熟,价格低廉,才保持了它的独立性。

图5
图5 🔍原图 (1198×948)

上述几种集成化电视机,尽管集成块数目不同,但有一个共同特点,就是:都遵循着图2所示的基本电路程式。(董政武)