1、電視機原理第1頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.1 黑 白 顯 像 管 2.1.1 黑白顯像管的結(jié)構(gòu) 圖 2-1 黑白顯像管結(jié)構(gòu)示意圖第2頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 1. 玻璃外殼 玻璃外殼包括管頸、管錐體和屏面玻璃三部分。 在顯像管玻璃外殼管錐體部分的內(nèi)外壁上分別涂有石墨導(dǎo)電層，從而形成一個以玻璃為介質(zhì)，以內(nèi)外壁石墨層為兩個極片的電容器（電容量約為6001200pF）。這個電容器可作為第二、 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。 第3頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2. 電子槍 圖 2

2、-2 典型黑白顯像管管腳接線圖 電子槍通常由燈絲和陰極、 控制柵極、 加速陽極、 聚焦陽極和高壓陽極等組成。 第4頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.1.2 黑白顯像管的調(diào)制特性和性能參數(shù) 圖 2-3 黑白顯像管的調(diào)制特性曲線 1. 調(diào)制特性 第5頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 熒光屏上形成圖像的各點的灰度由柵-陰電流的大小決定，而陰極電流的變化受柵陰電壓的調(diào)制，我們把柵陰電壓ugk對陰極電流ik的控制關(guān)系稱為顯像管的調(diào)制特性。 圖2-3所示為柵-陰電壓ugk和陰極電流ik的關(guān)系曲線，叫做調(diào)制特性曲線。該指數(shù)曲線由下列公式給出： 式中，k是比例

3、系數(shù)，與電極的特性和構(gòu)造等因素有關(guān)；是非線性系數(shù)，其數(shù)值大小因管子而異，取值在23之間；ugk0是柵極截止電壓，即顯像管陰極電流ik=0時的柵極負(fù)壓（此時熒光屏不發(fā)光， 無光柵）。 第6頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 最大調(diào)制量是調(diào)制特性中的一個重要概念，其定義是顯像管熒光屏上從不發(fā)光（陰極電流為零）到出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)亮度的光柵（陰極電流為50 A）時柵-陰電壓的變化量ugk，公式表示為ugk= |ugk0| - |ugk50| 式中，ugk50為ik =50 A時的柵-陰電壓值。如果ugk值小，說明 ugk只要有一個較小的變化，或顯像管陰極輸入一個幅度較小的視頻信號，便能在

4、熒光屏上獲得較大的亮度或?qū)Ρ榷鹊淖兓?這就是說ik能較快從0 A升至50 A，表明顯像管的靈敏度高。 所以， 最大調(diào)制量越小，顯像管靈敏度越高；反之則越低。 第7頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 從調(diào)制特性曲線圖形上看，柵-陰電壓越負(fù)，陰極電流就越小， 則熒光屏亮度越暗; 反之， 亮度越高。 當(dāng)負(fù)極性圖像信號從陰極輸入時， 原圖像較暗部分對應(yīng)的較高圖像信號電平就會抬高陰極電平使得柵陰電壓越負(fù)，這樣，顯像管重現(xiàn)的圖像是正確的。 此外，陰極電流ik不應(yīng)超過150 A（負(fù)電壓約為-20 V）； 否則，陰極電流過大， 會燒壞熒光粉層。 第8頁，共48頁，2022年，5月20日

5、，7點28分，星期五 一般來說，顯像亮度與陰極電流呈線性關(guān)系， 然而非線性的調(diào)制特性曲線會使重現(xiàn)的圖像明暗失調(diào)，引起灰度失真，也稱失真。失真是由顯像管特性決定的，所有的電視機都存在。所以，電視臺在發(fā)送圖像信號時已進行了失真的校正。 對整個電視系統(tǒng)而言，已經(jīng)通過校正把它變成了線性傳輸系統(tǒng)了，那么在討論調(diào)制特性曲線時，也可以把ugk和ik的關(guān)系作為線性關(guān)系來分析， 忽略其原有的非線性關(guān)系。 第9頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2. 性能參數(shù) 表 2-1 國產(chǎn)黑白電視顯像管性能參數(shù)表 第10頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.1.3 偏轉(zhuǎn)線圈 1. 偏

6、轉(zhuǎn)線圈的構(gòu)造 圖 2-4 偏轉(zhuǎn)線圈結(jié)構(gòu)示意圖 第11頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2. 行、 場偏轉(zhuǎn)線圈 圖 2-5 行偏轉(zhuǎn)線圈和它所產(chǎn)生的磁場(a) 左手定則； (b) 行偏轉(zhuǎn)線圈； (c) 行磁場分布 第12頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五圖 2-6 場偏轉(zhuǎn)線圈和它所產(chǎn)生的磁場(a) 左手定則； (b) 場偏轉(zhuǎn)線圈； (c) 場磁場分布 第13頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五3. 中心位置調(diào)節(jié)器 圖 2-7 中心位置調(diào)節(jié)器 第14頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.2 黑白顯像管的饋電電路和附

7、屬電路 2.2.1 黑白顯像管的饋電電路(1)燈絲電壓：(2)陰柵電壓：(3)加速電壓： (4)聚焦電壓：(5)陽極高壓： 第15頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.2.2 黑白顯像管的附屬電路黑白顯像管的附屬電路有亮度調(diào)節(jié)電路、對比度調(diào)節(jié)電路和關(guān)機亮點消除電路。1.亮度調(diào)節(jié)電路和對比度調(diào)節(jié)電路如圖2-8所示，全電視信號通過隔直電容C3接到顯像管陰極，柵極接地固定為零電位，則陰極對柵極的正電位是從直流100V經(jīng)R4、RW2、R5分壓取得的。調(diào)節(jié)電位器RW2，可使陰極電壓發(fā)生變化，相應(yīng)地，電子束電流也發(fā)生變化，就能控制顯像管的亮度。第16頁，共48頁，2022年，5月20

8、日，7點28分，星期五圖2-8 亮度調(diào)節(jié)電路和對比度調(diào)節(jié)電路第17頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五在黑白電視機中，一般是通過調(diào)整視放管對視頻信號電壓的交流負(fù)反饋量，以改變視放管增益來實現(xiàn)對比度調(diào)節(jié)的。在電路中，C2容值較大，對交流信號可視為短路，R3是視放管V的集電極負(fù)載電阻，其視放電路的電壓增益AuR3/Re，而Re =R1XC1+R2RW1。所以調(diào)節(jié)RW1大小，可改變Re大小，從而改變Au大小，達到對比度調(diào)節(jié)的目的。其中C2起到隔直作用，以保證在調(diào)整對比度時不改變視放管的直流工作點。第18頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.關(guān)機亮點消除電路1

9、）電子束流截止型關(guān)機亮點消除電路其電路如圖2-9所示，R1、RW、R2和R3組成亮度控制電路。圖2-9 電子束流截止型關(guān)機亮點消除電路第19頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 開機后，顯像管附屬電路正常工作，+100V電壓經(jīng)R4使VD正偏導(dǎo)通，柵極近似為地電位。 同時， +100V電壓通過VD使電容C1充電到接近+100V，給亮度調(diào)節(jié)電路提供正電壓。電視機關(guān)機后，+100V電壓立即消失，二極管VD截止，但C1兩端電壓不能突變，則C1通過放電回路放電，即C1 R1RWR3陰極柵極 C1負(fù)極。 C1對陰、柵極放電，而使陰柵之間保持較高的柵陰電壓|Ugk|，約1分鐘后才消失，從

10、而消除了關(guān)機亮點。第20頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2）高壓泄放型關(guān)機亮點消除電路圖2-10所示的是典型的高壓泄放型電路圖。其中，C3為消亮點電容，與R3并聯(lián)， R3是亮度調(diào)節(jié)電路的分壓電阻，阻值越大，兩端的壓降也越大。圖2-10 高壓泄放型關(guān)機亮點消除電路第21頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.2 黑白電視機原理框圖 圖 2-11 超外差內(nèi)載波式黑白電視機的原理框圖 第22頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.2.1 黑白電視機的組成及其各部分的作用 1. 高頻調(diào)諧器（高頻頭） 由天線收到的高頻圖像信號與高頻伴音信號

11、經(jīng)饋線進入高頻頭。高頻頭由輸入電路、高頻放大器、本振和混頻級組成。其主要作用是：選擇并放大所接收頻道的微弱電信號；抑制干擾信號； 與天線實現(xiàn)阻抗匹配，保證信號能最有效傳輸；進行電視信號頻率變換，完成超外差作用。 輸入電路由無源網(wǎng)絡(luò)組成，對天線接收到的信號進行頻道選擇，把所要接收到的信號最有效地傳送給高放級。高頻頭中有頻道選擇機構(gòu)， 可選擇所需要接收的頻道。 第23頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 高放級將輸入電路所選擇的頻率信號進行放大， 提高信號功率對機內(nèi)噪聲功率的比值（即信噪比），減少信號受到機內(nèi)噪聲的干擾，其增益約為20 dB，同時將所放大的高頻信號送入混頻級。高

12、放級要求有8 MHz帶寬，以保證電視信號順利通過。 本機振蕩器產(chǎn)生本機振蕩頻率送至混頻級， 該振蕩頻率總比所接收的電視圖像載頻高一個固定中頻（38 MHz）。 在混頻級中，高放級送來的圖像和伴音信號與本振信號完成混頻作用，產(chǎn)生出頻率較低的圖像和伴音中頻，并送至中放通道。 第24頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 中頻頻率為本振頻率減去所接收電視圖像和伴音的載頻，下面以接收第二頻道信號為例： 95.75（本振頻率)-57.75（圖像載頻)=38MHz（圖像中頻） 95.75（本振頻率)-64.25（伴音載頻)=31.5MHz（伴音中頻） 這樣， 高頻頭將高頻電視信號接收進來

13、， 進行處理， 變?yōu)楣潭ǖ膱D像中級和伴音中頻，然后送往中頻放大器。 第25頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 2. 中頻放大器 將混頻器送來的圖像中頻和伴音中頻，按一定頻率特性進行放大。對圖像中頻信號放大達60 dB左右；而對伴音中頻信號的放大則小得多，只有34 dB左右。 壓低伴音中頻放大量是為了防止伴音干擾圖像。 由于增益高，在中放級要相應(yīng)地設(shè)有抑制干擾的電路（如聲表面波濾波器）與自動增益控制（AGC）電路，以提高穩(wěn)定性。 中放級的輸出信號波形與輸入信號波形相同， 只是幅度被放大了。 第26頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 3. 視頻檢波器 視

14、頻檢波器有兩個作用：一是從圖像中頻信號中檢出視頻信號， 即通過它把高頻圖像信號還原為視頻圖像信號，然后送至視放級；二是利用檢波二極管的非線性作用，將圖像中頻（38 MHz）和伴音中頻（31.5 MHz）信號混頻，得到6.5 MHz差額， 即產(chǎn)生6.5 MHz第二伴音中頻信號（調(diào)頻信號）。 第27頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 4. 視頻放大器 一般由預(yù)視放和視放輸出級兩級組成。 預(yù)視放作為信號分配電路，將檢波器檢出的視頻信號送至視放輸出級、AGC電路、同步分離電路和伴音中放電路，并作為第二伴音中頻的第一級放大器。 視放輸出級將預(yù)視放送來的視頻信號放大到峰峰值60V左右

15、，以負(fù)極性視頻圖像信號輸出，送給顯像管陰極，以控制電子束電流強弱， 使之在屏幕上重現(xiàn)圖像。 另一方面，在視放級中取出一部分信號，經(jīng)ANC電路通過AGC檢波電路轉(zhuǎn)換成直流控制信號。用它控制中放級和高放級增益，使檢波輸出信號電平穩(wěn)定在11.5V，從而保證圖像穩(wěn)定。 ANC電路又稱抗干擾電路，主要用來消除混入電視信號中的大幅度窄脈沖的干擾。 第28頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 5. 同步分離和掃描電路 同步分離電路由同步分離和同步放大兩部分組成。該電路從ANC電路中取出的視頻信號，利用幅度分離原理分離出復(fù)合同步信號（行同步、場同步、均衡脈沖和槽脈沖）。復(fù)合同步信號經(jīng)過放大

16、整形后送至掃描電路。 掃描電路分為場掃描與行掃描兩部分。 第29頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 6. 伴音通道 第二伴音中頻信號（6.5 MHz）送入伴音中放， 作進一步放大，經(jīng)過限幅，送入鑒頻器。鑒頻器將伴音調(diào)頻信號進行解調(diào)，檢出原始音頻信號，送至伴音低放，伴音低放將鑒頻器送來的音頻信號進行電壓和功率放大，然后推動揚聲器， 還原出電視伴音。 第30頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 7. 電源 電視機所需電源分直流低壓、中壓和高壓三大類。 低壓電源由交流50 Hz、220 V經(jīng)變壓器降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓獲得，其值一般為+12 V，作為整機供電

17、的主要電源。 高壓（12 kV左右）和中壓（400 V、 100 V等）電源的取得及供給電路已在同步分離和掃描電路中作了敘述。 第31頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 總結(jié)方框圖中各方塊作用，將各方塊歸納為三個部分： 信號通道部分：高頻頭、中頻放大器、視頻檢波器、視頻放大器、伴音通道。 同步掃描部分： 同步分離電路、 掃描電路。 電源部分： 低壓、 中壓、 高壓。 超外差式是指電視機利用本機振蕩和外來高頻電視信號在混頻級形成固定中頻信號，再對中頻信號進行放大經(jīng)檢波而取得圖像信號。超外差式選用較射頻電視信號低的中頻頻率就比較容易做到放大量大且穩(wěn)定。由于中頻是固定的，所以中

18、放的頻率特性具有很優(yōu)良的選擇性，并適合于殘留邊帶制信號的頻帶。 第32頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 內(nèi)載波式是圖像中頻（38 MHz）和伴音中頻（31.5 MHz）通過視頻檢波器時，差拍產(chǎn)生6.5 MHz第二伴音的內(nèi)差方式。其特點是伴音信號和圖像信號共用一個放大通道（中放），直到檢波后才被分離出來。還有一點是6.5 MHz第二伴音中頻頻率始終穩(wěn)定， 即使本振頻率發(fā)生變動，參見下式（fp是本振頻率因變動而發(fā)生的偏移量）： 6.5MHz=（38MHz+fp）-（31.5MHz+fp）這樣就消除了因本振頻率漂移而引起的伴音失真或衰減。 第33頁，共48頁，2022年，5月

19、20日，7點28分，星期五2.2.2 國產(chǎn)黑白電視機的基本參數(shù)和要求 表 2-2 國產(chǎn)黑白電視機基本參數(shù)和要求 第34頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五第35頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.3 電視信號和信號通道的頻譜分析 2.3.1 信號波形及其頻譜 圖 2-12 信號通道各點的信號電壓波形圖和相應(yīng)的頻譜圖 在圖2-11所示方框圖中，標(biāo)出了AH等8個點。我們就具體討論這些點的信號波形和頻譜的變換過程，如圖2-12所示。第36頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五以第二頻道為例，發(fā)射臺發(fā)射的高頻電視信號，其圖像載頻為57.75

20、MHz，伴音載頻為64.25MHz，兩者相差6.5MHz。高頻圖像信號用殘留邊帶方式傳送，高頻伴音信號用調(diào)頻方式傳送。一個頻道的頻譜范圍是8MHz。 下面我們繼續(xù)討論：在A點，是從天線接收到的高頻電視信號。圖（a）是負(fù)極性調(diào)幅高頻電視信號波形圖，圖（a）是高頻電視信號頻譜。在B點，輸入回路從中選出第二頻道，再經(jīng)高頻放大和選擇后，鄰近頻道的干擾信號已被基本濾除，則一、三頻道的信號頻譜在B點的頻譜圖中不再出現(xiàn)，見圖（b）。此時，信號波形不變。第37頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五在C點，高頻電視信號經(jīng)混頻后轉(zhuǎn)換成中頻電視信號，其中圖像中頻比伴音中頻高6.5MHz。由混頻規(guī)律

21、，C點的頻譜結(jié)構(gòu)圖（c）與圖（b）相比處于倒置。圖（c）中調(diào)幅波形不變，只是載頻由高頻變換為中頻。在D點，見圖（d），我們注意到圖像中頻38MHz位于頻譜曲線高端斜邊的中心。通過中頻的幅頻特性調(diào)諧，使圖像中頻處于此位置是為了不使視頻信號頻譜圖（f）發(fā)生畸變。如果圖像中頻38MHz偏離曲線高端斜邊的中心，則視頻檢波后，會引起視頻信號頻譜中00.75MHz成分（雙邊帶）和0.756MHz成分（單邊帶）的幅度不一致，這樣，視頻信號（06MHz）以0.75MHz為分界線產(chǎn)生畸變，導(dǎo)致重現(xiàn)圖像失真。第38頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五另外一點，為使伴音中頻6.5MHz不干擾圖像

22、，應(yīng)使31.5MHz處的中放頻率特性比最高值低（約為最高值的5%），即伴音信號遠(yuǎn)小于圖像信號。D點的信號波形圖（d）與圖（c）相同。在E點，經(jīng)檢波后，獲得06MHz的視頻頻譜和6.5MHz的伴音頻譜，見圖（e）。如果視放有一次倒相，那么解調(diào)后的圖像波形是正極性的視頻圖像信號，見圖（e）。在F點，視放管進行反相，則圖（e）變換成圖（f）的負(fù)極性圖像信號，送至顯像管的陰極。其頻譜圖是06MHz的幅頻曲線。在G點，檢波輸出級相當(dāng)于調(diào)諧放大器，差拍出6.5MHz第二伴音中頻信號。在H點，鑒頻器對伴音調(diào)頻信號解調(diào)，取出15kHz以下的音頻信號，經(jīng)低頻放大，送到揚聲器。第39頁，共48頁，2022年，5月

23、20日，7點28分，星期五2.3.2 信號通道頻率特性簡析方波是由正弦波（基波）和許多奇次諧波疊加形成的（如圖2-13所示）。當(dāng)方波通過信號通道時，如果通道的通頻帶較寬，則能通過的諧波數(shù)目多，輸出波形就比較接近方波，失真也小。此外，通道對各頻率成分的相位特性也是重要的，例如，三次諧波和基波相加，如果相位不合，那么輸出波形將嚴(yán)重失真。第40頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 圖 2-13 方波的形成基波和三次諧波疊加后的波形；基波和三次諧波相位不合適而引起波形失真 通道頻率特性對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素主要是以下三點：（1）中放電路：（2）本振頻率： （3）視放電路：第41頁

24、，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五2.4 黑白電視機常見故障的分析 1. 光柵只有一條水平亮線 可以判斷行掃描電路及顯像管各極電壓供電正常，電子束有水平方向的掃描而無垂直方向的掃描，說明場頻鋸齒波電流沒有送入場偏轉(zhuǎn)線圈，則故障出在場掃描電路。例如，場偏轉(zhuǎn)插頭脫落或是場偏轉(zhuǎn)線圈焊片上引線折斷。 第42頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 2. 光柵只有一條垂直亮線 可以肯定的是場掃描電路及顯像管供電電路正常，從方框圖上看，顯像管各極取自行輸出電路，說明行掃描電路也沒有問題，否則，就不會出現(xiàn)亮線。電子束在這種情況下，不能進行水平方向掃描，是因為行輸出級產(chǎn)生的鋸齒電流未能送到行偏轉(zhuǎn)線圈，所以故障只可能發(fā)生在行偏轉(zhuǎn)線圈支路（如斷路）。 第43頁，共48頁，2022年，5月20日，7點28分，星期五 3. 有光柵、 無圖像、無伴音 有光柵，說明行、場掃描電路、顯像管、 電源部分是好的。無圖像和伴音，說明故障主要在信號通道部分和伴音通道。用起子觸碰預(yù)視放基極，若屏幕上出現(xiàn)黑白