识别与消色检波器以及有关电路
不同型号的IC解码器，识别与消色检波器和ACC检波器的电路设计不相同。因篇幅所限，本文仅以TA7193AP/P为例对识别与消色检波器及有关电路进行分析。
1．识别与消色检波器工作原理：TA7193AP／P的识别与消色检波器简化电路如图1所示，为了分析方便图中删去偏置电路、恒流源和集电极有源负载电路等。其中虚线左半部分Q\(_{69}\)～Q75是PAL识别、消色检波器，它实际上是一个双差分鉴相器，它在21脚的输出电压V\(_{21}\)即为比较电压。右半部分Q57～Q\(_{64}\)是识别电压形成级，Vb64=V\(_{H}\)（8.2V)是高电平参考电压，又称为“识别门限电平。”Q51～Q\(_{54}\)、Q47、Q\(_{48}\)、Q43是消色电压形成级，V\(_{b54}\)=VL（7.0V）是低电平参考电压，又称“消色门限电平。”Q\(_{69}\)是检波器的选通恒流源，它只有在负极性色同步信号选通脉冲到达期间才导通，以防止色度信号干扰。双向开关管Q49、Q\(_{5}\)0受选通恒流源Q56控制，当选通脉冲到达的Q\(_{56}\)导通使Q49和Q\(_{5}\)0的基极为低电平，这样双向管Q49、Q\(_{5}\)0均饱和导通，此时V0经R\(_{6}\)0向21脚外接电容C充电，使静态输出电平V21=V\(_{0}\)=7.6V，因电容滤波器时间常数足够大，选通脉冲过去后恒流源Q56又截止，使21脚直流电压几乎不变，故可提高鉴相灵敏度和抗干扰能力。下面只讨论选通脉冲到达期间（即色同步信号存在时）恒流源接通时的检波工作原理。识别与消色检波器有两个输入信号，两个输入信号的相位关系如图2所示。下面分三种情况讨论识别、消色检波器的具体工作过程。
（1）接收黑白电视信号时，无色同步信号输入，只有副载波送到检波器。因此双差分鉴相器无信号电压输出，检波输出电压即为静态输出电平V\(_{21}\)=V0=7.6V。因比较电压V\(_{21}\)（7.6V）高于消色门限电平VL（7.0V），即V\(_{b51}\)>Vb54,则Q\(_{54}\)、Q53截止而Q\(_{51}\)、Q52导通，这样Q\(_{48}\)（ PNP管）因基极得到偏置电压而导通，恒流源Q47（PNP管）也因基极得到偏置电压而导通，Q\(_{47}\)的集电极电流IC47在R\(_{64}\)上产生的压降使Vb43升高而使Q\(_{43}\)饱和导通，则Q43集电极输出一个电平很低的消色电压去控制消色电路，结果切断色饱和度控制电路使色通道无信号输出。另外比较电压V\(_{21}\)（7.6V）低于识别门限电平VH（8.2V），则Q\(_{62}\)、Q61截止，有源负载恒流源Q\(_{58}\)、Q57的基极因无偏置电压而截止，Q\(_{57}\)截止又使Q59、Q\(_{6}\)0的基极无偏置电压而截止，因此Q59集电极无识别电压输出。
（2）接收彩色信号并且输入PAL开关方波极性正确时，则PAL开关送往识别、消色检波器的副载波相位为270°/90°，检波器的工作波形见图3（a）（b）（c）各列。为了便于观察相位，大幅度的色同步信号V\(_{BT}\)仍画成正弦波，只是把副载波VSC画成等幅方波。在NTSC行时V\(_{SC1}\)超前VBT190°，当V\(_{SC1}\)为正极性时（即图3NTSC行波形中0～t1、t\(_{3}\)～t5……期间）。从图1看出副载信号V\(_{SC1}\)加到Q73、Q\(_{74}\)的基极，则Q73、Q\(_{74}\)导通而Q72、Q\(_{75}\)截止。色同步信号由11脚加到Q70的基极，Q\(_{7}\)0和Q71组成一对差分，Q\(_{71}\)的基极加一固定偏压E2而无交流信号输入。由差分电路原理可知Q\(_{71}\)的基极信号与Q70基极信号相位相反，而Q\(_{71}\)的VC71与V\(_{b71}\)反相，则Q71的集电极信号电压与Q\(_{7}\)0基极信号电压反相。又因Q74是一个共基极放大器，则V\(_{c74}\)与Ve74同相，V\(_{e74}\)即Vc71，故V\(_{c74}\)与Vb70同相。所以色同步信号经过Q\(_{74}\)放大之后，在消色检波输出端IC的21脚（Q74集电极）得到与Q\(_{7}\)0的基极信号Vb70（即色同步信号V\(_{BT}\)）同相的信号电压；当VSC1为负极性时（即图中t\(_{1}\)～t3、t\(_{5}\)～t7……期间），Q\(_{73}\)、Q74截止而Q\(_{72}\)、Q75导通，色同步信号经Q\(_{7}\)0倒相放大，又经Q75共基放大后，在IC的21脚（Q\(_{72}\)集电极）得到与Q70基极信号V\(_{BT1}\)反相的信号电压，如图3中NTSC行波形中（c）列所示的波形。从以上分析可知，当副载波电压VSC使Q\(_{74}\)导通时，在IC的21脚输出与Q70基极输入信号同相的信号电压；当V\(_{SC}\)使Q72导通时，IC的21脚输出与Q\(_{7}\)0基极信号反相的信号电压。下边文中遇到这种情况，不再重复说明。从图3中看出NTSC行的检波输出信号波形是以静态电平V0为中心而上下对称，其平均分量为无色同步信号输入时的直流输出电平V\(_{0}\)（7.6V）。在PAL行时VBT2超前V\(_{SC2}\)180°，两者互为反相，当VSC2为负极性时（即图3PAL行波形中0～t\(_{1}\)、t2～t\(_{3}\)……期间），Q73、Q\(_{74}\)截止而Q72、Q\(_{75}\)导通，输出端IC的21脚（Q72集电极）得到与Q\(_{7}\)0基极信号VBT2反相的负信号电压；当V\(_{SC2}\)为正极性时（印图3PAL行波形中t1～t\(_{2}\)、t3～……期间），Q\(_{73}\)、Q74导通而Q\(_{72}\)、Q75截止，在输出端IC的21脚（Q\(_{74}\)集电极）得到与Q70基极V\(_{BT2}\)同相的负信号电压，于是检波输出信号相对静态电子V0都是负极性波形，平均分量低于V\(_{0}\)（7.6V），如图3PAL行波形中（c)列波形。显然在NTSC和PAL相邻两行的平均电压值是低于静态电平V0（7.6V），这时实测V\(_{21}\)=6.4V，它也低于消色门限电平VL(7.0V),即V\(_{21}\)（6.4V）＜VL（7.0V）＜V\(_{0}\)（7.6V）＜VH（8.2V），由前分析可知Q\(_{62}\)、Q61截止，Q\(_{58}\)、Q57和Q\(_{6}\)0、Q59也截止;同时Q\(_{51}\)、Q52和Q\(_{48}\)、Q47、Q\(_{43}\)均截止。也就是说，当正常接收彩色信号时，不仅无识别电压输出，也无消色电压输出。
（3）接收彩色信号输入PAL开关方波极性错误时，则PAL开关送往识别、消色检波器的副载波V\(_{SC}\)相位也例相，即由原来NTSC和PAL两行的相位270°／90°变成90°／270°（只有这种可能性存在）。此时色同步信号和副载波的相位变为，在NTSC行时VBT1超前V′\(_{SC1}\)90°，PAL行时两者同相（即相位差为0°)，其鉴相工作波形见图3（a）（d）（e）各列。下边作具体分析：在NTSC行时，当V′SC1为负极性时则Q\(_{73}\)截止Q72导通，在输出端21脚得到与Q\(_{7}\)0基极信号反相的信号电压；当V′SC1为正极性时则Q\(_{74}\)导通，如上述分析,在输出端得到与Q70基极信号同相的信号电压，见图3NTSC行波形中（e）列所示的波形。由图可见检波输出电压V\(_{21}\)的波形仍以静态值V0为中心上下对称,其平均分量等于无色同步信号时的直流输出电平，即V\(_{21}\)=V0＝7.6V。在PAL行时，当V′\(_{SC2}\)为正极性使Q74导通时，在输出端得到与Q\(_{7}\)0基极信号同相的正信号电压；当V′SC2为负极性使Q\(_{72}\)导通时，在输出端得到与Q70基极信号反相的正信号电压，见图3PAL行波形中（e）列的波形。从图上显然可见PAL行的平均分量高于静态电平V\(_{0}\)，相邻两行的检波电压平均值V21也就高于识别门限电平值，实测V\(_{21}\)=8.4V，此时V21>V\(_{H}\)(8.2V）＞V0( 7.6V)。由前分析知Q\(_{51}\)、Q52及Q\(_{48}\)、Q47、Q\(_{43}\)导通而输出消色电压去切断色度通道。又因V21（8.4V）＞V\(_{H}\)（8.2V），即Vb62＞V\(_{b64}\)使Q62、Q\(_{61}\)导通，Q58、Q\(_{57}\)和Q60、Q\(_{59}\)导通，于是在Q59集电极输出一个低电平的识别电压V\(_{C59}\)，去置位双稳态触发器，从而校正PAL开关的工作状态，直到它在NTSC和PAL两行输出的极性正确时为止。
2．双稳态触发器和PAL开关：TA7193AP／P简化的双稳态触发器和PAL开关电路，如图4所示，虚线左边Q\(_{124}\)～Q130组成双稳态触发器，右边Q\(_{117}\)～Q123组成PAL开关电路。主触发器由Q\(_{125}\)、Q126、R\(_{12}\)0、R121等组成正反馈集基耦合电路，Q\(_{124}\)、Q127、D\(_{35}\)、D36组成触发器的触发导引电路。假定电源接通后电路处于Q\(_{125}\)饱和导通、 Q126截止的第一个稳态，此时V\(_{M}\)为低电平VN为高电平。当4脚无行逆程脉冲输入时，电路设计使4脚静态电平为低电平，则Q\(_{13}\)0截止又使Q129因基极电位升高而导通，此时Q\(_{129}\)集电极电位降低而使D35、D\(_{36}\)导通，又使Q124、Q\(_{127}\)因基极电位降低而截止了，这样就切断了触发导引电路，使触发器保持在第一个稳态。当4脚输入正极性行逆程脉冲时，其正阶跃前沿使Q130饱和导通，Q\(_{129}\)因基极电位下降而截止、此时D35、D\(_{36}\)因负极电位升高而截止，使Vb124、V\(_{b127}\)同时升高。但因第一个稳态（即未加行逆程脉冲）时Vc125＜V\(_{c126}\)，即Ve127＜V\(_{e124}\),所以Q127首先导通，接着Q\(_{126}\)也开始导通则Ve126上升使V\(_{b125}\)下降，引起IC125下降使V\(_{c125}\)上升，同时引起Vb126的上升进而加速Q\(_{126}\)的导通,这个正反馈继续下去使电路很快翻转到Q125截止、Q\(_{126}\)饱和的第二稳态，这时VM为高电平而V\(_{N}\)为低电平。行逆程脉冲过去后电路维持在第二个稳态，直到下一个脉冲到来时电路再次翻转。这样触发器在4脚输入的行逆程脉冲触发下,从一个稳态到另一个稳态来回翻转，即Q125和Q\(_{126}\)轮流截止与饱和导通，使VM和V\(_{N}\)的高低电平交替变换，便产生两路反相的半行频方波送往PAL开关。
由上述分析知，当正极性行逆程脉冲没有到来时，触发器处于第一稳态；则V\(_{M}\)为低电平而VN为高电平，从图4显见PAL开关的Q\(_{123}\)、Q120导通而Q\(_{121}\)、Q122截止，则Q\(_{123}\)集电极输出与Q118基极90°V\(_{SC}\)同相的副载波90°VSC送到（R－Y）解调器。Q\(_{12}\)0集电极输出与Q118基极90°V\(_{SC}\)反相的副载波270°VSC送到识别、消色检波器，这正符合NTSC行的要求。当正极性行逆程脉冲到来时。触发器处于第二稳态，则V\(_{M}\)为高电平VN为低电平,PAL开关的Q\(_{123}\)、Q120截止而Q\(_{121}\)、Q122导通，则Q\(_{121}\)集电极输出与Q118基极90°V\(_{SC}\)反相的270°VSC送到（R—Y）解调器，而Q\(_{122}\)集电器输出与Q118基极90°V\(_{SC}\)同相的副载波90°VSC送到识别、消免检波器，这正符合PAL行的要求。这就是说PAL开关在触发器输出的方波作用下，将VCO送来的90°副载波逐行倒相，分别送到（R－Y）同步解调器和识别、消色检波器。（刘胜利）