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文檔簡介
1、第二章 黑白顯像管及黑白電視接收機原理 目前在我國黑白電視機仍然占有較大的市場,并正在向高集成化方向過渡。為了便于了解電視機各部分的作用、原理,本章主要對黑白顯像管及黑白電視機方框圖進行討論分析,有關具體電路將在第六章至第十二章中與彩色電視機電路一起討論。 §2.1 黑白顯像管 顯像管是電視接收系統的終端顯示器件,它將圖像信號還原為光圖像。顯像管的特性和要求是整個電視機設計的基本依據。例如,掃描光柵的組成、信號通道增益、視頻圖像信號的極性選擇、電視機的功率消耗以及偏轉線圈掃描電流特性等,都是根據顯像管的特
2、性和要求而定的。此外,電視機的收看質量,圖像的清晰度、對比度、灰度、亮度、靈敏度等主要指標及彩色效果好壞都最終表現在顯像管上,因此要獲得高質量的電視圖像,必須有一個高質量的顯像管。所以首先必須了解顯像管的結構、工作原理及基本參數。 顯像管的結構 顯像管的結構示意圖如圖2-1所示。它由電子槍、熒光屏和玻璃外殼三部分組成。顯像管內抽成真空,管殼由高強度的玻璃制成,它能承受高壓以防爆裂。圖2-1 顯像管結構示意圖一、 電子槍 電子槍安放在管頸內,用來發射密度可調的電子流,并通過聚焦和加速,形成截面積很小、速度很高的電子束。該電子束在行、場偏轉磁場
3、的作用下(見節電子掃描)可實現全屏幕的掃描光柵。電子槍通常由燈絲和五個用無磁不銹鋼制成的電極組成。(1)陰極(K)呈小圓筒狀,筒的頂端涂有發射電子的材料(氧化鋇、氧化鍶和氧化鈣混合物),筒內置有加熱燈絲,當陰極被加熱后,陰極表面材料便向外發射電子。(2)控制柵極(G)也是圓筒狀,它套在陰極外面 ,圓筒的中間開有一個小孔,以便電子流穿過。通常控制柵極相對陰極加有數十伏的直流負壓,形成阻滯電場。改變控制柵極對陰極的負電位大小,就可以直接控制電子流的強弱,從而控制了對應光點的明暗。電子束的截止電壓約30V 90V之間。圖像信號直接加在控制柵極(正極性圖像信號)或陰極(負極性圖像信號)上,使掃描電子束
4、強弱隨圖像信號變化,從而在屏幕上顯示出不同灰度層次的圖像。(3)加速極(第一陽極)A1,其外形象中間開孔的圓盤。它通常加有上百伏正電壓,其作用是把陰極電子拉出來,并對飛向屏幕的電子流加速和聚焦。(4)高壓陽極(A2,A4)由兩個圓筒狀電極組成,A2(第二陽極)與A4(第四陽極)之間內部連接,A4通過彈簧片與錐體內壁石墨導電層相連。經高壓咀在A2,A4及內石墨層上接有9KV16KV高壓。一方面,第二、四陽極與第三陽極(聚焦極)組成電子透鏡,使電子束在轟擊熒光屏之前聚焦;另一方面,在顯像管錐體內側的石墨導電層形成了一個均勻的等電位空間,保證電子束進入此空間后徑直地飛向熒光屏,而不產生雜亂的偏離和聚
5、焦。(5)聚焦極(第三陽極A3)是套在A2,A4之間的金屬圓筒電極,通常加有正幾百伏的直流電壓,調整這個電壓大小,可使陰極發射的電子流形成細束,在屏幕上聚焦成一個小點。電子槍對陰極發射的電子流的聚焦作用示意圖如圖2-2所示。 圖2-2四極電子槍聚焦示意圖二 、熒光屏熒光屏由屏面玻璃、熒光粉層和鋁膜三部分組成。在屏面玻璃的內壁上,沉積一厚度約為10m、以銀作激活劑的硫化鋅一鎘熒光粉層,它在電子束的高速轟擊下發白光。其發光強弱與電子束電流太小及速度高低相對應。為了防止電子速電流太大,使熒光粉層局部過熱而降低發光能力,一般限制速電流在100A以下。為了提高屏幕亮度及減弱閃爍效應,熒光粉應具
6、有余輝特性,但為了防止造成前后兩幀圖像重疊出現而使清晰度下降,余輝時間不宜過長,應采用余輝時間小于1ms的熒光粉。在熒光粉層后面蒸發一層厚度約為1m的鋁膜,它的作用有三個:(1)鋁膜可以擋住內部雜散光,從而提高圖像對比度。(2)鋁膜有利于提高屏幕的最高亮度.它可將熒光屏射向背后去的光線反射回屏幕;并且鋁膜接陽極高壓,可避免熒光屏積累電子,否則積累的電子所產生的電場將減小電子轟擊的能量,使亮度降低。(3)鋁膜可以保護熒光屏不出現離子斑。因為在高速電子轟擊下,顯像管內殘存的氣體將發生電離,其負離子與電子一樣受到加速電場的作用射向熒屏。但其質量比電子大幾千倍,偏轉磁場使它偏轉的角度很小,因此這些離子
7、將集中轟擊熒光屏中心的小部分區域,使熒光粉層老化,降低發光效率。產生“離子斑”。鋁膜的作用是可擋住體積大、速度低的負離子,使之不能穿過鋁膜到達熒光屏。而質量小、速度高的電子卻極易穿透鋁膜射向熒光粉層。三、玻璃外殼玻璃外殼由管頸、錐體和屏面三部分組成。管頸內有電子槍、屏面玻璃制成熒光屏等已如前述。玻璃錐體是屏面玻璃和管頸的連接部位,它為電子束實現全屏幕掃描提供足夠大的空間。錐體內外壁均涂有石墨導電層,其作用如下:(1)內壁石墨導電層與高壓陽極相連,形成一個等電位空間,以保證電子束高速運動。(2)外石墨導電層接地,以防止管外電場的干擾;內石墨導電層可以吸收熒光屏在高速電子轟擊下產生的二次電子及管內
8、的雜亂發射光 ,從而有助于提高圖像的對比度。(3)內外石墨導電層間形成一個(500pF1000pF)的電容,可作為第二、四高壓陽極的濾波電容。因而在高壓供電電路中不必另接高壓濾波電容。 顯像管工作原理 顯像管產生光柵或顯示圖像是依靠在柵極(G)與陰極(K)之間施加不同的電壓,以控制陰極電流ik(與電子速流方向相反)的大小而實現的。當無圖像信號輸入時,柵、陰極間加的是一直流負壓(靜態柵偏壓ugk0),在偏轉磁場的作用下,屏幕各點對應的陰極電流ik處處相等,因而屏幕顯示的是亮度均勻的光柵。當有圖像信號輸入時,柵、陰極間在直流負壓的基礎上疊加了圖像信號電
9、壓,通過掃描,屏幕各點對應的陰極電流ik隨圖像信號規律地變化,因而屏幕上就出現了相應的圖像。為了正確重現圖像,必須根據圖像信號的極性選擇它輸入的電極。比如負極性圖像信號應從顯像管的陰極輸入,這樣,原圖像越暗對應的圖像信號電平就越高,從而抬高了陰極電平而使柵、陰間電壓越負陰極電流(電子速流)就越小,則顯像管的顯示亮度越暗,重現的圖像是正確的。如果是正極性的圖像信號,則應從顯像管的柵極輸入,否則會在熒光屏上出現“負像”一、 顯像管調制特性曲線根據上述分析,我們用柵一陰極之間電壓ugk(始終為負值)與陰極電流ik關系曲線來表征顯像管的工作特性,即所謂調制特性,如圖23所示。調制特性曲線的斜率,即ik
10、/ugk,表示顯像管的靈敏度,即柵一陰電壓對陰極電流的控制能力。圖中,ugko是當陰極電流ik為零時的截止電壓,即當ugk =ugko時,電子束流將被完全抑制,ik=0,熒光屏不發光。生產廠家通常用最大調制量來表征顯像管的靈敏度。所謂最大調制量是指陰極電流ik由0A變到50A時,柵、陰極電壓變化的數值,即最大調制量ugk=|ugko|-|ugk50|最大調制解調量越小,表示顯像管靈敏度越高,反之則越低。理論與實踐都證明,陰極電流與柵、陰電壓有下面的關系:ik=k(ugk-ugko) (2 1)式中,為顯像管電光
11、轉換特性的非線性系數,其值為23之間;k是比例系數,與陰極特性及其它電極構造等因素有關。繪出曲線即為圖2-3調制特性。圖2-3顯像管調制特性曲線顯然,陰極電流ik隨柵、陰電壓ugk以指數規律變化,即ugk對ik 的控制作用為非線性。當柵極偏壓在-12-80之間時,顯像管的控制靈敏度大約每伏幾個微安的數量級。隨著柵極負壓值減小,陰極電流按指數規律增大。實際上,黑白顯像管白色電平所對應的陰極電流ik不能超過150µA200µA(負電壓ugk不應小于-20-10),否則可能會燒壞熒光粉層,并且因ik過大造成高壓陽極過負載、高壓下跌影響聚焦和亮度。二、 顯像管調制特性的非線形校正這
12、里的非線性校正,是指所謂校正或灰度校正。設顯像亮度Bd與ik呈線性關系,則顯像管調制特性曲線的非線性,會使重現圖像產生灰度失真,如圖24所示。圖中Bd與Ugk的非線性關系同于ik與Ugk。圖中Bd與ugk的非線性關系同于ik與ugk。圖2-4灰度失真如果攝像管的光電轉換特性及圖像信號的傳輸通道特性均為線性,則可寫成下面關系式:Bd=kB0
13、0; (2-2) 式中:k的比例系數;B0為實際景物亮度;為顯像管電光轉換特性的非線性系數。式(2-2)說明,由于顯像管調制特性的非線性,使重現亮度Bd與攝取亮度B0間產生灰度失真或稱為失真。
14、這種失真,是發生在千家萬戶的電視機中,而這種失真的校正,則是在電視臺進行的。其辦法是將攝像管輸出信號開次方后再送出給顯像管,即可以獲得總的亮度的線性轉換關系。 黑白顯像管的基本參數 顯像管的基本參數可分成機械參數、電氣參數和光學參數三大類,如表2-1。現作如下幾點說明:(1)型號:最前面兩位數字,例如23、31、40、47,表示以厘米為單位的熒光屏對角線尺寸;SX表示名稱為顯像管;B表示發白光。(2)偏轉角度:指從電子束偏轉中心到熒光屏對角線兩端的張角。偏轉角越大,管長可越短,熒光屏尺寸大,其偏轉角也大。偏轉消耗功率約與偏轉角的三次方成正比,所以偏轉角也不能太大,以90
15、176;100°度為宜。(3)最大調制量:當陰極電流從0變到50 µA時,柵、陰電壓變化值。它用來表征顯像管靈敏度,調制量大則靈敏度低。(4)23SX5B型顯像管無第四陽極,它的第二陽極為聚焦極,第三陽極為高壓陽極。(5)光特性參數包括電子束聚焦特性、光柵顏色、亮度、對比度及圖像細節的分辨率。最高亮度是在陰極電流為150µA條件下測試的。
16、 表2-1常用國產黑白顯像管主要參數 §2.2 黑白電視機原理框圖 電視機利用接收天線接收全射頻電視信號,經過一系列信號處理后,最終在熒光屏和揚聲器真實地重現發射臺送來的圖像和伴音。目前所有的電視接收機均采用超外差式(直接放大檢波式已被淘汰),按接收伴音信號方式不同,可以分成單道通式(內載波差頻式)和雙通道式(獨立伴音中頻通道式)兩種。雙通道式接收機的伴音信號是從高頻調后就與圖像信號分開的。他們分別通過伴音中放和圖像中放將伴音中頻信號和圖像中頻信號放大,然后再分別經過頻率檢波和幅度檢波,將音頻伴音和視頻圖像信號送到揚聲器和顯像管
17、。而單通道接收機,則是將高頻調諧器送出的圖像中頻信號和伴音中頻信號通過同一中頻放大器(稱為圖像中頻放大器,主要放大圖像中頻,對伴音中頻放大作用較小),然后同時加到視頻檢波器上,經視頻檢波后最終將獲得的第二伴音中頻信號(6.5MHz)與視頻圖像信號分開。由于單道通式電視接收機的圖像和伴音可共用同一中放電路,可節省元器件、簡化電路,以及單道通式可以保證伴音中頻的準確性,提高了伴音鑒頻電路的穩定性。因此,我國均采用單通道超外差式電路結構。 單通道超外差式黑白電視機原理框圖 單通道超外差式黑白電視接收機的原理
18、框圖如圖2-5所示。 由圖可見,它主要由信號通道部分、同步掃描部分和顯像管饋電電路及電源部分組成。下面以第八頻道為例,就各部分的作用及簡單原理加以討論。一、信號通道部分信號通道由公共通道(天線、阻抗匹配器、高頻調諧器、中頻放大器和視頻檢波及輸出器)、伴音通道(伴音中放限幅器、鑒頻器、音頻電壓功率放大器和揚聲器)和圖像通道(視頻放大器及顯像管)等組成。天線的作用是接收電視臺發射天線幅射的空間電磁波(全射頻電視信號),經饋線送至高頻頭的輸入回路(使用室內拉桿天線時)或阻抗匹配器(使用室外天線時)。天線接收電磁信號的能力通常用天線增益、通頻帶、輸入阻抗和方向性等綜合表征。阻抗匹配器將天線或
19、饋線的阻抗變換為高頻調諧器中輸入回路所需的輸入阻抗,使之匹配,以獲得最大功率并防止產生反射波。輸入回路由無源網絡組成,它對來自天線的各種電磁波進行頻道選擇,在輸入電路中常常設置中頻頻率的陷波電路。高頻放大器的作用是對來自輸入電路所選擇的頻道信號進行選頻放大,其增益約為20dB25dB,以提高信噪比。將本機振蕩器的等幅輸出信號(其頻率始終保持比高頻放大器輸出全射頻電視信號的圖像載頻高38MHz、比伴音載頻高31.5MHz)與高頻放大器的輸出信號同時送入混頻器,從而將高頻放大器輸出的全射頻電視信號變換為中頻電視信號。中頻信號的頻譜結構與高頻輸入信號互為倒置。電視機的增益和選擇性等指標性能主要由中頻
20、電路完成。中頻放大器主要對圖像信號進行約60dB的放大,對伴音信號放大則只有34dB左右。在中頻放大器中設置的濾波器,用來抑制鄰近頻道的中頻伴音載頻和中頻圖像載頻的干擾。視頻檢波器利用二極管的非線性特征,對圖像信號進行峰值包絡檢波,得到視頻圖像信號(06MHz)。并且以圖像中頻為載頻與伴音中頻信號混頻,變換產生第二伴音中頻信號(6.5MHz)。將其輸出的兩個信號送至檢波輸出電路。 檢波輸出級(即預視放級)的作用是分離圖像信號和伴音信號,并在輸出的電視信號中取樣,提供通道自動增益控制(AGC)電壓和掃描系統所需要的復合同步信號。它將視頻圖像信號送到視頻放大器,放大(約34dB38dB)
21、并恢復直流后,送至顯像管的陰極或控制柵極,使之在顯像管屏幕上重現圖像。第二伴音中頻信號經伴音中放放大、限幅后,由鑒頻器解調出原始伴音信號,送至低頻電壓、功率放大器進行放大后,在揚聲器恢復原伴音。抗干擾(ANC)電路用來消除電視信號中大脈沖干擾。自動增益控制(AGC)電路,是為了當輸入信號幅度在一定范圍內變化時,基本保持視頻檢波器輸出信號幅度恒定,以免失真、過載。AGC電路分別控制信號通道中的中頻放大和高頻放大電路的增益,一般高放AGC比中放AGC控制有一定的電平延遲,以保證在輸入信號較微弱時高放增益不變(保持最大),使整機信噪比不致下降。二、同步掃描部分同步掃描電路是電視機中極為重要的部分。它
22、的作用有兩個:一是給場偏轉線圈和行偏轉線圈提供產生偏轉磁場用的鋸齒波電流,實現對屏幕的電子掃描;二是給行、場掃描電路提供行、場同步脈沖,保證電視機掃描與攝像機掃描同步。 由ANC電路來的全電視信號送到同步分離電路,利用幅度分離原理分離出復合同步信號(行同步、場同步、均衡脈沖和槽脈沖),其輸出的一路經積分電路(寬度分離)分離出場同步信號,去同步場振蕩器輸出信號的頻率和相位,此信號經場激勵級、場輸出級的放大后形成鋸齒波電流流入場偏轉線圈。同步分離放大器的第二路輸出送至自動頻率控制電路(AFC),它與行振蕩器輸出信號(經行激勵、行輸出級放大后反饋回來)的頻率和相位比較并使之同
23、步,經放大后形成鋸齒波電流流入行偏轉線圈。三、顯像管饋電與電源部分整機所需電源分直流低壓、中壓和高壓三大類。黑白電視機的低壓電源,由交流50Hz、220V經變壓器降壓、整流濾波和穩壓后取得,其電壓值通常為12V(40cm以上的電視機也有使用32V等),它供給除視頻放大級(或再加上場輸出級)和顯像管以外的各級作直流電源。中壓、高壓電源是利用行輸出級集電極在行逆程期間產生的高壓脈沖,經行逆程變壓器升壓、整流和濾波后得到,因行頻很高,故可以大大縮減變壓器和高壓濾波電容的體積。黑白電視機的中壓電源通常為400V和100V,它主要供視頻放大器、場輸出級偏置和顯像管的第一、三陽極以及柵一陰極間的偏置電壓。
24、高壓電源通常為12kV以上,它只供給顯像管第二、四陽極。 單通道超外差式電視機的特點 一、超外差方式的特點超外差式與直接放大檢波式的重要區別,是利用本機振蕩器產生一個比圖像載頻高38MHz(舊頻率值為37MHz)的振蕩信號,與接收的全射頻電視信號進行混頻外差后得到中頻電視信號,再通過具有特定幅頻特性的中放電路,使加到檢波器的信號適合于殘留邊帶方式的特點,并抑制鄰頻道的干擾。這類特性,直接放大檢波式是很難做到的。采用超外差方式時,不論接收哪個頻道的全射頻電視信號,混頻后都變成同一中頻。由于這一中頻頻率比所接收的高頻信號的頻率低,因此,比較容易得到穩定的高倍率放大。同時,由于
25、中頻為固定的38MHz,則可以設法使中放的頻率特性具有優良的選擇性并適合于殘留邊帶的特點。因此,超外差接收方式雖然增加了本機振蕩器和混頻電路,但接收效果較好,調諧簡便,靈敏度、選擇性和抗干擾能力都比較理想。二、單通道方式的特點如前所述,單通道電視機的圖像與伴音中頻信號在圖像檢波之前共用一個中頻放大器,直到檢波后,才把6.5MHz第二伴音中頻信號和視頻信號分離開來。圖像中頻(38HMz)與伴音中頻(31.5MHz)在視頻檢波器中檢波時,由于檢波器的非線性作用,在檢出圖像信號的同時,還差拍產生出6.5MHz的調頻信號(即第二伴音中頻信號)。如果把檢波級作為混頻器,那么對伴音中頻(31.5MHz)來
26、說,圖像中頻恰似一個本機振蕩頻率,所以這種方式又叫內載波式。在雙通道式電視機中,如果將混頻器輸出的31.5MHz伴音中頻直接送鑒頻器解調,那么當電視機本振頻率稍有偏差時,由于伴音中頻等于本振頻率與接收的高頻伴音信號頻率之差,因此伴音中頻也將偏離規定值(31.5MHz)。如果伴音中頻偏離鑒頻器的線性范圍,就會引起音頻信號的嚴重失真或衰減很大。而在內載波方式中,即使本振頻率有偏移,則由于混頻器輸出的圖像中頻與伴音中頻將同時等量偏移,兩者之差仍將保持6.5MHz不變,所以本振頻率的變動并不影響檢波器輸出的6.5MHz伴音第二中頻信號,因此就不會造成的伴音失真或衰減。三、幾種射頻干擾源對單通道超外差式
27、電視機接收機來說,存在以下幾種干擾:(1)鄰頻道干擾:電視機在接收某頻道全射頻電視信號的時候,與它相鄰近的圖像高頻信號或伴音高頻信號可能同時進入電視機,以致在所需信號的圖像上出現鄰頻道的差拍干擾,這種干擾稱為鄰頻道干擾。 (2)中頻干擾:當干擾信號的頻率落在圖像中頻的響應范圍內時,這種干擾信號一旦漏
28、過電視機的調諧器而進入圖像中放級,就再也無法將它濾除,就會在畫面上形成干擾,這種干擾稱為中頻干擾。(3)鏡頻干擾:在混頻外差電路中,為了把圖像載頻信號(fp)和伴音載頻信號(fs)變換成圖像中頻信號(fpI=38MHz)和伴音中頻信號(fsI=31.5MHz),需要一個頻率為fL 的本機振蕩信號送入混頻器,fL始終比fp 高38MHz、比 fs 高31.5MHz,使外差后得到中頻信號為 fpi=fL-fp=38MHz
29、 fsI=fL-fs=31.5MHz如果有一個頻率為 fN =fL+fpI的干擾信號進入電視機,那么經過混頻器以后,干擾fN 與本振 fL 則同樣可以差出一個38MHz的中頻信號,即fN-fL=(fL+fpI)-fL=fpI=38MHz故fN對圖像產生了干擾。這種比本振頻率高一個圖像中頻或者比高頻載頻高兩個圖像中頻(2fpI)的干擾稱為鏡頻干擾。 §2.3 信號波形及頻譜的變換 圖2-6繪出了圖像及伴音信號在信號通道中各主要點的波形及頻譜的變換過程。電視接收機的公用通道中各點波形應
30、是圖像信號與伴音信號的疊加,為簡明起見,我們只畫出圖像信號波形的變換過程。參看圖2-5、圖2-6,仍以8頻道為例。A點是接收天線從空中截取的電磁波信號,其波形如圖(a)所示,為負極性調幅波射頻電視信號,在圖(a)中畫出了殘留邊帶特性的信號頻譜以及可能同時被接收的作為干擾信號的鄰近頻道信號頻譜.經輸入回路的信號選擇、高頻放大器的放大和選擇后,假定在理想情況下,鄰近頻道的干擾信號已被濾除時,則7頻道伴音182.75±0.1MHz和9頻道的圖像信號(載頻192.25MHz)在頻道圖中不再出現,因此B點信號波形不變,但其頻譜圖已如圖(b)所示。
31、C點為混頻器的輸出端。由于本振頻率(8頻道FL=222.25MHz)比圖像高頻載頻(fp=184.25MHz)高38MHz,比伴音高頻載頻(fs=190.75MHz)高31.5MHz,則混頻器輸出信號包絡不變,但載頻已由高頻變換為中頻,如圖(C)所示,它的頻譜如圖(C)所示,頻譜結構與圖(b)相比處于倒置位置。混頻器輸出的圖像中頻、伴音中頻被送入中頻放大器進行放大。整機增益主要是由中頻放大器提供。由于采用殘留邊帶調制方式,因此要求中頻放大器具有特定的幅頻特性(原因說明見節),如圖2-6(c)或圖2-7所示。圖中在38MHz圖像中頻處,其增益為
32、160; 圖2-7 中放幅頻特性中放最大增益的50%,在31.5MHz伴音中頻載頻處的中放增益只有5%,即對伴音信號附加衰減20倍,使被中頻放大器放大后的全中頻電視信號中,伴音信號遠遠小于圖像信號,以防止干擾圖像。另外,由于被天線截取的鄰近頻道干擾信號,如7頻道伴音載頻fs7(182.75MHz)和9頻道的圖像載頻fp9(192.25MHz),實際上不可能被輸入回路、高放的選擇回路全部濾掉,它們一旦進入變頻器,將會與8頻道的本振頻率f L差拍出30MHz和39.5MHz的中頻干擾頻率。因此,在中頻放
33、大器中采用專門電路對此兩干擾頻率加以抑制,故中放幅頻特性在30MHz和39.5MHz的固定頻率處有兩個吸收點。這樣,中頻放大器輸出端D點的信號波形不變,信號頻譜則如圖(d)所示。經視頻檢波器解調后的圖像信號波形取決于檢波二極管的連接方式,如果檢波二極管正極接負載、負極接中頻回路,則解調后E點波形如圖(e)所示,為調幅信號的下包絡,是正極性的視頻圖像信號。其頻譜圖則如圖(e)所示,其中06MHz的圖像信號相當于峰值包絡檢波器解調后的輸出頻譜;6.5MHz附近的伴音信號則是以圖像中頻載頻(38MHz)為載波與伴音中信號(31.5MHz)差拍產生的第二伴音中頻載頻。通常,檢波輸出級(預示放級)對輸入
34、的圖像信號相當于射極跟隨器,采用專用濾波器濾除伴音信號后送到視頻放大器進行反相、放大,則視放級輸出端F點的波形與頻譜如圖(f)和(f)所示。圖(f)又變換成負極性圖像信號,被送到顯像管的陰極,以重現圖像。檢波輸出級對于伴音信號相當于調諧放大器,將6.5MHZ伴音信號從集電極取出(并抑制06MHZ的圖像信號),送到第二伴音放大限幅器,故G點的信號波形和頻譜如圖(g)和 (g)所示。圖(g)中假定伴音調制信號是頻率為15kHz的單音頻信號,經鑒頻器對伴音調頻信號解調并經放大器放大后,輸送到揚聲器H點的波形和頻譜如圖(h)和(h)所示。 §2.4 通道頻率特性對圖像質量的影響
35、160;一幅黑白輪廓分明的圖像,它對應的圖像信號是一個前、后沿陡峭的標準方波,該方波含有基波及豐富的諧波。電視接收機為了正確地重現此圖像,要求經信號通道傳送給顯像管的圖像信號波形不產生失真,仍為標準方波信號,亦即信號通道對圖像信號的各頻率分量具有恒定的幅頻特性和線性的相頻特性(群時延時間t為一常量)。接收系統整個通道的頻率特性是由各級電路共同決定。在這些電路中,高頻系統(含接收天線、輸入電路、高頻放大器)的通帶足夠寬(8MHz),且幅頻特性平穩、相移特性線性好,故不會使產生波形失真;視頻檢波器對圖像信號實現大信號峰值包絡檢波,檢波直線性好,所以不會使波形失真;檢波輸出極(預視放級)對圖像信號是
36、跟隨器,頻帶寬,因而失真也小。因此,認為主要影響信號通道頻率特性的是視頻放大電路和中頻放大電路(含混頻級的輸出電路)的頻率特性和本機振蕩頻率f L的準確與穩定。 視放頻率特性的影響 視放頻率特性對圖像質量的影響如圖2-8所示。圖中僅畫出了幾種視放頻率特性對輸入方波失真和圖像質量的影響 。理想頻率特性應如圖(e),具有足夠寬通頻帶且特性平。實際視頻放大器,通常在45MHz頻率增益一般提升20%30%左右,使圖像稍有鑲邊,以提高圖像的清晰度。 圖 2-8 視放頻率特性對圖
37、像質量的影響 中放電路頻率特性的影響 在分析中放頻率特性對圖像質量的影響時,必須強調指出,中放幅頻特性中離圖像中頻載頻fpI(38MHZ)較近的部分,檢波后決定圖像信號低頻分量的幅度,離圖像中頻載頻較遠的部分,檢波后將影響圖像信號的高頻部分。此外,中放幅頻特性不僅影響圖像的質量,還將影響伴音信號的大小。圖2-9中歸納了幾種中放幅頻特性對圖像、伴音的影響情況。 圖2-9 中放幅頻特性對圖像及伴音的影響圖(a)為混頻器輸出的中頻全電視信號的頻譜。圖(b)為良好的中放幅頻特性時的狀況,
38、此時特性斜坡部分中點對準38MHZ,且相對幅度為50%,相對值5%處恰好為31.5MHZ,經視頻檢波器檢波后的圖像信號頻譜如A1(f),此時圖像、伴音正常。圖(c)為中放通頻帶較窄,則相應地圖像信號通頻帶也較窄(見圖中A2(f),使圖像輪廓模糊不清。由于中放對31.5MHZ伴音中頻的放大量很小,所以6.5 MHZ伴音中頻幅度也較小,使伴音音量小。圖(d)為中放幅頻特性向高頻端偏移時(右移),這時雖然中放通頻帶寬度不變,但對應的視頻圖像信號的通頻帶變窄,如圖中A3(f)。使圖像信號的低頻分量加強,高頻分量丟失一部分,使圖像黑白邊緣模糊不清,同時伴音音量很小。圖(e)為中放幅頻特性左偏移至低頻端的
39、情況,檢波后的視頻圖像(如圖A4(f)的低頻分量減小,使對比度減小,高頻分量增加,使圖像清晰度變好。但偏移較多時,6.5MHZ伴音幅度太大,會使圖像受伴音的干擾。實踐證明,正確的幅頻特性曲線除了如圖2-9(b)的實線表示以外,也可采用虛線表示。采用這一頻率特性時,經檢波后的視頻信號頻譜中的高頻部分雖受到削弱,但可相應地通過提高視放電路的頻率特性的高頻響應得到補償。由于虛線中放幅頻特性緩起緩落,因而其相頻特性的線性度較好,可避免拖尾、重影的出現,這一特性通常在黑白電視機中得到應用。 本振頻率偏移的影響 本振頻率偏移會導致圖2-9(a)中的中頻信號頻譜在頻率軸上的位置偏移,這與節中的中放幅頻特性的頻帶寬度不變,但頻率特性左、右移的情況一致,當本振頻率f L偏高時,則中頻信號頻譜中各頻率分量均提高,這相當于中放幅頻特性左移,此時圖像信號及伴音信號影響的情況如圖2-9(e)所示,當本振頻率f L降低時,則相當于中放幅頻特性右移,此時圖像及伴音受影響的情況如圖2-9(d)所示. §2.5 黑白電視機的主要技術要求 黑白電視機的主要技術要求見表2-2.對其作如下幾點說明. 表2-2 國產晶體管黑
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