棋盘方格电视信号发生器

本文介绍的棋盘、方格电视信号发生器采用两块普通CMOS集成电路形成视频信号，再对高频信号调幅，通过拉杆天线辐射输出，电视机置三频道接收，在5米范围内可收到清晰稳定的棋盘或方格图象。该机电路简单，耗电省，适合业余爱好者自制。其主要技术指标如下：发射频率：65.75MHz（三频道）行频；15625Hz行同步宽度：5μS场频：50Hz场周步宽度：150μS图象黑电平与同步电平比例：75％整机电流：＜7mA。

整机电路见图1，图中IC\(_{1}\)为带施密特触发端的四与非门集成电路4093，IC2为四异或门集成电路4070。IC\(_{1A}\)为行频振荡器，由于加入了D1、W\(_{1}\)，使C1的充、放电时间不同，输出为周期64μs的窄负脉冲，脉冲宽度为5μs，可直接做为行同步脉冲，改变R\(_{1}\)的值可改变同步脉冲宽度，而调节W1的阻值，则只能改变脉冲周期，不影响同步脉冲宽度，以实现行频调整。IC1C为场频振荡器，输出为负的场同步脉冲，脉冲宽度150μs，决定于R\(_{4}\)的值，脉冲周期为20ms，可由W4调整。行场同步脉冲分别送至异或门IC2A“1”“2”输入端，经IC\(_{2A}\)混合形成全同步信号输出。由于异或门电路两输入端电位相同，输出为“0”，电位相反输出为“1”，因此，实际上输出端的场同步脉冲已被行同步脉冲开槽，如此，电视接收时在场同步期间行同步脉冲仍未丢失，可提高接收图象的稳定性。

IC\(_{1B}\)组成行棋盘脉冲振荡器，调节W2可改变其振荡频率，使在一行周期内输出六个脉冲，在电视屏幕上产生12个黑白格。行同步脉冲通过R\(_{2}\)、R3、D\(_{2}\)实现对该振荡器的同步，之所以采用这种同步方式，是由这种施密特门电路振荡器的特点决定的，该电路振荡时，其“2”输入端电平不是在OV和电源电压之间变化，而是在上下触发翻转电压之间变化，在IC1B“1”输入端加入同步脉冲，不能保证每次起振相位相同，通过二极管D\(_{2}\)接入同步脉冲，能保证同步同相，但由于每次同步脉冲到来时，C2将放电至“0”，起振后第一个脉冲太宽，影响棋盘图象的形成，为此加入了R\(_{2}\)、R3，使同步脉冲到来时C\(_{2}\)电平被箝位在R2、R\(_{3}\)的分压值上，即减小了第一个脉冲的宽度，又保证了同步。IC1D为场棋盘脉冲振荡器，一场周期内输出四个脉冲，即在纵向产生八个黑白格，脉冲频率可由W\(_{5}\)调节。行场棋盘脉冲分别送至异或门IC2B的“1”、“2”输入端，场棋盘脉冲为“0”，行棋盘脉冲同相输出，反之行棋盘脉冲反相输出，形成棋盘图象信号送至K\(_{1}\)以备选择。IC2C组成行方格脉冲产生电路，IC\(_{1B}\)输出的行棋盘脉冲加至W3、C\(_{3}\)组成的微分电路，在W3两端形成微分脉冲送至IC\(_{2C}\)两个输入端，当棋盘脉冲的上升沿或下降沿到来时，W3两端瞬间电位反相，异或门IC\(_{2C}\)便输出一个正向窄脉冲，形成方格脉冲信号。由于每行六个棋盘脉冲，因此每行十二个方格脉冲，调节W3可改变脉冲宽度，即改变电视屏幕上形成的白竖线的粗细。一般脉宽为0.5μs。IC\(_{2D}\)组成场方格脉冲产生电路，每场形成八个窄脉冲输出，在电视屏幕上形成横条图象，调节W6可改变横条的粗细，一般脉宽为128μs。行、场方格信号通过隔离二极管D\(_{3}\)、D6、R\(_{7}\)、R8混合后加至BG\(_{1}\)基极，经BG1反相放大后送至K\(_{1}\)以供选择。BG2组成全电视信号形成电路。全同步信号经D\(_{7}\)直接加到BG2基极，棋盘或方格信号由K\(_{1}\)选择后通过D8、R\(_{1}\)0、R11分压加到基极，经BG\(_{2}\)射随放大后输出。改变R10的值可调整图象信号与同步信号的电平比例，通常图象信号黑电平为同步信号电平的75％。输出幅度则由W\(_{7}\)进行调节。BG3组成射频振荡器，频率为65.75MHz，C\(_{9}\)为频率校正微调电容。BG4组成调幅放大器，工作在甲乙类状态，高频振荡信号经C\(_{11}\)耦合至基极，视频信号则经L2C\(_{13}\)构成的低通滤波器加至基极，在BG4集电极形成高频幅调波由C\(_{15}\)耦合至拉杆天线辐射输出。

图1中，IC\(_{1}\)用4093，IC2用4030或4070。D\(_{1～8}\)用2CK型，BG1、BG\(_{2}\)用3DG型硅管，β＞60即可。BG3、BG\(_{4}\)则应选用截止频率大于300MHz，β＞50的高频硅管，如3DG111E、3DG80、2G211等。L1采用直径0.52mm的漆包线绕成内径5mm的空心线圈，共14圈。K\(_{1}\)K2。用普通拨动开关。电路印制板图见图2。

电路安装无误后可接上电源进行初步检查调试，首先检查一下整机电流，应小于10mA。有条件者可先用示波器检查一下各点波形，并对有关元件进行适当调整，步骤如下：①测A点，为负向行同步脉冲，脉宽应为5μs，如不符调换R\(_{1}\)，脉冲周期应为64μs，如不符调W1。②测B点，为行棋盘脉冲，调W\(_{2}\)使每行出现六个脉冲。③测C点，为行方格脉冲，每行十二个，调W3使脉宽为0.5μs。④测D点，为场同步脉冲，脉宽150μs，不符调换R\(_{4}\)，脉冲周期20ms，不符调W4。⑤测E点，为场棋盘脉冲，调W\(_{5}\)使每场出现四个脉冲。⑥测F点，为场方格脉冲，每场八个，调W6使脉宽为128μs。⑦测G、H、I各点，应分别有正向全同步脉冲、棋盘图象脉冲，方格图象脉冲输出。⑧测J点，为全电视机频信号，图象信号黑电平与行同步脉冲的幅度比例应为75％，如比例不当可调换R\(_{1}\)0。⑨测BG3发射极，应有高频振荡信号，改测K点，应有高频幅调波输出，调W\(_{7}\)使调幅度约为40％。以上波形可参见图1。调试完毕后，再用一台正常的电视机置三频道接收，将信号发生器拉杆天线拉开放到离电视机2～3米处，调C9使电视机接收信号最强，再将K1置“棋盘”位，调W7使电视机收到的棋盘格图象最佳。此时如发现行场不同步可对W\(_{1}\)、W4再做调整，如发现横格或竖格数目不当可重调一下W\(_{2}\)或W5，如发现横格或竖格宽度不匀（一般是一宽一窄重复），系4093输入上下触发翻转电平不对称所致，改善办法一是更换集成块，二是增加电路元件，将IC\(_{1B}\)或IC1D组成的振荡电路变形为图3电路，通过改变W\(_{B}\)中心头位置调整脉冲占空比即可满足要求。在印制板图中，已经留有增加元件位置，可视实际情况取舍。棋盘信号调好后，再将K1拨至“方格”位，此时电视屏幕出现12×8的方格图象，横线或竖线的粗细可分配调W\(_{3}\)、W6使之符合要求。至此整个调试工作即告完毕。(章熠)