第2章黑白電視的基本原理2.1黑白顯像管2.2黑白顯像管的饋電電路和附屬電路2.3黑白電視機原理框圖2.4電視信號和信號通道的頻譜分析2.5黑白電視機常見故障的分析習題二黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第1頁!2.1黑白顯像管 2.1.1黑白顯像管的結構 黑白顯像管由三部分組成：玻璃外殼、電子槍和熒光屏。它是電真空器件，能承受高壓并防爆裂。黑白顯像管的具體結構如圖2-1所示。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第2頁!圖2-1黑白顯像管結構示意圖黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第3頁!圖2-2典型黑白顯像管管腳接線圖黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第4頁!

2.1.2黑白顯像管的調制特性和性能參數 1.調制特性 下面討論顯像管的調制特性。 （1）圖2-3所示為柵陰電壓ugk由下列公式給出： ik=k(ugk-ugk0)γ

式中，k是比例系數，與電極的特性和構造等因素有關；γ是非線性系數，其數值大小因管子而異，取值在2～3之間；ugk0是柵極截止電壓，即顯像管陰極電流ik=0時的柵極負壓（此時熒光屏不發光，無光柵）。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第5頁! （2）最大調制量是調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光（陰極電流為零）到出現標準亮度的光柵（陰極電流為50μA）時柵陰電壓的變化量，公式表示為 Δugk=|ugk0|-|ugk50| 式中，ugk50為ik=50μA時的柵陰電壓值。如果Δugk值小，說明ugk只有一個較小的變化，或顯像管陰極輸入一個幅度較小的視頻信號，便能在熒光屏上獲得較大的亮度或對比度的變化。這就是說,ik能較快從0μA升至50μA，表明顯像管的靈敏度高。所以，最大調制量越小，顯像管靈敏度越高，反之則越低。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第6頁! （4）一般來說，顯像管的亮度與陰極電流呈線性關系，然而非線性的調制特性曲線會使重現的圖像明暗失調，引起灰度失真，也稱γ失真。γ失真是由顯像管特性決定的，所有的電視機都存在。所以，電視臺在發送圖像信號時已進行了γ失真的校正。對整個電視系統而言，已經通過校正把它變成了線性傳輸系統，那么在討論調制特性曲線時，也可以把ugk和ik的關系作為線性關系來分析，忽略其非線性關系。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第7頁!表2-1國產黑白電視顯像管性能參數表黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第8頁!圖2-4偏轉線圈結構示意圖黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第9頁!圖2-5行偏轉線圈及它所產生的磁場(a)左手定則；(b)行偏轉線圈；(c)行磁場分布黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第10頁!圖2-6場偏轉線圈及它所產生的磁場(a)左手定則；(b)場偏轉線圈;(c)場磁場分布黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第11頁!圖2-7中心位置調節器黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第12頁! 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節電路、對比度調節電路和關機亮點消除電路。 1.亮度調節電路和對比度調節電路 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R4、RW2、R5分壓取得的。調節電位器RW2，可使陰極電壓發生變化，相應地，電子束電流也發生變化，就能控制顯像管的亮度。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第13頁! 在黑白電視機中，一般是通過調整視放管對視頻信號電壓的交流負反饋量，以改變視放管增益來實現對比度調節的。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的集電極負載電阻，其視放電路的電壓增益Au≈R3/Re，而Re=R1∥XC1+R2∥RW1。所以調節RW1大小，可改變Re大小，從而改變Au大小，達到對比度調節的目的。其中C2起到隔直作用，以保證在調整對比度時不改變視放管的直流工作點。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第14頁!圖2-9電子束流截止型關機亮點消除電路黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第15頁! 2）高壓泄放型關機亮點消除電路 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，R3是亮度調節電路的分壓電阻，阻值越大，兩端的壓降也越大。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第16頁!2.3黑白電視機原理框圖 我們用如圖2-11所示的直觀框圖，簡潔地討論電視機的基本工作原理。具體地說，該方框圖是超外差內載波式黑白電視機的原理框圖。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第17頁! 2.3.1黑白電視機的組成及其各部分的作用 1.高頻調諧器（高頻頭） 由天線收到的高頻圖像信號與高頻伴音信號經饋線進入高頻頭。高頻頭由輸入電路、高頻放大器、本振(本機振蕩器)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。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第18頁! 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。 AGC電路又稱自動增益控制電路，把ANC電路送來的強弱不同的視頻信號，變成強弱不同的脈動直流電壓，去控制電視機高放及中放的增益，使檢波輸出信號保持一定電平，以保證圖像清晰、穩定。一般高放AGC比中放AGC控制有一定的電平延遲，以盡可能地保持電視機的高靈敏度和弱信號節目時的信噪比。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。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第19頁! 行激勵器將行振蕩器產生的脈沖電壓進行功率放大并整形，用以控制行輸出級，使行輸出管按開關方式工作。行輸出級受行激勵級送來的脈沖電壓控制，行輸出管工作在開關狀態，產生一個線性良好、幅度足夠的鋸齒形電流送給行偏轉線圈，使電子束作水平方向運動。 6.伴音通道 第二伴音中頻信號（6.5MHz）送入伴音中放，作進一步放大，經過限幅，送入鑒頻器。 鑒頻器將伴音調頻信號進行解調，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。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第20頁! (3)內載波式是圖像中頻（38MHz）和伴音中頻（31.5MHz）通過視頻檢波器時，差拍產生6.5MHz第二伴音的內差方式。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6.5MHz第二伴音中頻頻率始終穩定，即使本振頻率發生變動，見下式（Δfp是本振頻率因變動而發生的偏移量）： 6.5MHz=（38MHz+Δfp）-（31.5MHz+Δfp） 也能消除因本振頻率漂移而引起的伴音失真或衰減。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第21頁!表2-2國產黑白電視機基本參數和要求黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第22頁!2.4電視信號和信號通道的頻譜分析 2.4.1信號波形及其頻譜 在圖2-11所示方框圖中，標出了A～H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。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第23頁! 以第二頻道為例，發射臺發射的高頻電視信號，其圖像載頻為57.75MHz，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，高頻伴音信號用調頻方式傳送。一個頻道的頻譜范圍是8MHz。 下面我們繼續討論： 在A點，是從天線接收到的高頻電視信號。圖（a）是負極性調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，見圖（b′）。此時，信號波形不變。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第24頁! 另外一點，為使伴音中頻6.5MHz不干擾圖像，應使31.5MHz處的中放頻率特性比最高值低（約為最高值的5%），即伴音信號遠小于圖像信號。 D點的信號波形圖（d）與圖（c）相同。 在E點，經檢波后，獲得0～6MHz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）的負極性圖像信號，送至顯像管的陰極。其頻譜圖是0～6MHz的幅頻曲線。 在G點，檢波輸出級相當于調諧放大器，差拍出6.5MHz第二伴音中頻信號。在H點，鑒頻器對伴音調頻信號解調，取出15kHz以下的音頻信號，經低頻放大，送到揚聲器。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第25頁!圖2-13方波的形成黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第26頁!2.5黑白電視機常見故障的分析 下面我們來分析幾個常見故障。 1.光柵只有一條水平亮線 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，從圖2-11所示方框圖上看，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，就不會出現亮線。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第27頁!習題二 2.1顯像管的電子槍由哪幾個電極組成？各有什么作用？ 2.2要使顯像管正常工作，必須給它供給幾種電壓（以31SX2B為例查表說明）？ 2.3A、B兩個顯像管的最大調制量分別為30V和20V，試問哪個顯像管的調制靈敏度高？為什么？ 2.4試說明行、場偏轉線圈的工作原理。 2.5根據圖2-11，以電視信號為線索簡述黑白電視機的工作過程。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第28頁! 2.9說明關機產生亮點的原因和危害。 2.102.10題圖所示的是牡丹31H5型黑白電視機顯像管附屬電路圖,問: (1)顯像管與視放輸出級采用的是什么耦合方式? (2)哪一部分是亮度調節電路? (3)關機亮點消除電路是電子束流截止型,還是高壓泄放型?黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第29頁! 1.玻璃外殼 玻璃外殼包括管頸、管錐體和屏面玻璃三部分。 2.電子槍 電子槍通常由燈絲、陰極、控制柵極、加速陽極、聚焦陽極和高壓陽極等組成。高壓陽極插座安裝在管錐體上，其余各電極均在管頸末端用金屬管腳引出。典型黑白顯像管管腳接線圖如圖2-2所示。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第30頁! 1）陰極 2）控制柵極 3）加速陽極 4）高壓陽極 5）聚焦陽極 3.熒光屏 熒光屏由屏面玻璃、熒光粉層和鋁膜三部分組成。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第31頁!圖2-3黑白顯像管的調制特性曲線黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第32頁! (3)從調制特性曲線圖形上看，柵陰電壓越負，陰極電流就越小，則熒光屏亮度越暗；反之，亮度越高。當負極性圖像信號從陰極輸入時，原圖像較暗部分對應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，這樣，顯像管重現的圖像是正確的。另外，陰極電流ik不應超過150μA（負電壓約為-20V）；否則，陰極電流過大，會燒壞熒光粉層。

黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第33頁! 2.性能參數 黑白顯像管的性能參數分為機械性能參數、電性能參數和光性能參數三大類，如表2-1所示。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第34頁! 2.1.3偏轉線圈 1.偏轉線圈的構造 偏轉線圈主要由磁環、一組場偏轉線圈、一組行偏轉線圈和一個中心位置調節器等四部分組成。其結構示意圖如圖2-4所示，其中，場、行偏轉線圈各自由兩個線包串聯或并聯相接而成；兩組偏轉線圈互相垂直放置，以產生水平與垂直偏轉磁場；場偏轉用環形線圈，行偏轉用馬鞍形（或稱喇叭形）線圈。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第35頁! 2.行、場偏轉線圈 行偏轉線圈通有行掃描鋸齒波電流，產生在垂直方向的線性變化磁場，使電子束作水平方向掃描，如圖2-5所示。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第36頁! 場偏轉線圈通有場掃描鋸齒波電流，產生水平方向的線性變化磁場，使電子束作垂直方向掃描，如圖2-6所示。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第37頁! 3.中心位置調節器 中心位置調節器的構造如圖2-7所示。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第38頁!2.2黑白顯像管的饋電電路和附屬電路 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：黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第39頁!圖2-8亮度調節電路和對比度調節電路黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第40頁! 2.關機亮點消除電路 1）電子束流截止型關機亮點消除電路 其電路如圖2-9所示，R1、RW、R2和R3組成亮度控制電路。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第41頁! 開機后，顯像管附屬電路正常工作，+100V電壓經R4使VD正偏導通，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，給亮度調節電路提供正電壓。電視機關機后，+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→R1→RW→R3→陰極→柵極→C1負極。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，從而消除了關機亮點。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第42頁!圖2-10高壓泄放型關機亮點消除電路黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第43頁!圖2-11超外差內載波式黑白電視機的原理框圖圖略黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第44頁! 2.中頻放大器 3.視頻檢波器 視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（38MHz）和伴音中頻（31.5MHz）信號混頻，得到6.5MHz差額，即產生6.5MHz第二伴音中頻信號（調頻信號）。 4.視頻放大器 視頻放大器一般由預視放和視放輸出級兩級組成。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第45頁! 掃描電路分為場掃描與行掃描兩部分。 當復合同步信號送至場掃描電路時，經積分電路（寬度分離）分離出場同步信號，去控制場振蕩器。 場振蕩器產生一個相當于場頻的鋸齒形電壓，其頻率和相位受場同步信號控制，送給場激勵級。場激勵級將場振蕩器產生的鋸齒形電壓進行放大和整形，送給場輸出級。場輸出級將鋸齒形電壓進行功率放大，在場偏轉線圈中產生鋸齒形電流，使電子束作垂直方向運動。 當復合同步信號送至行掃描電路時，開始送往行自動頻率控制電路（AFC），由行輸出變壓器取得的一個反饋行逆程脈沖電壓也送到AFC。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第46頁! 7.電源 電視機所需電源分直流低壓、中壓和高壓三大類。 我們再對圖2-11所示原理方框圖作三點說明： (1)總結方框圖中各方塊作用，將各方塊歸納為三個部分： (2)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檢波而取得圖像信號。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第47頁! 2.3.2國產黑白電視機的基本參數和要求表2-2列出了國產黑白電視機的基本參數和要求以供參考。黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第48頁!黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第49頁!

圖2-12信號通道各點的信號電壓波形和相應的頻譜圖黑白電視的基本原理共56頁，您現在瀏覽的是第50頁! 在C點，高頻電視信號經混頻后轉換成中頻電視信號，其中圖像中頻比伴音中頻高6.5MHz。由混頻規律，C點的頻譜結構圖（c′）與圖（b′）相比處于倒置。圖（c）中調幅波形不變，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0～0.75MHz成分（雙邊帶）