范文一:电视机工作原理
第一章 电视机的基本工作原理
?1,1 电视显像基本原理
一、 图像的分解与重现
仔细观察报纸上的照片,就会发现它是由许多明暗不同的小点子组成的。其实,任何一幅图像都可以看成是由许多密集的细小点子组成的。这些细小点子称为像素。像素是组成图像的最小单位。一幅图像中,像素取得越多,图像就越清晰、逼真。例如,一张35mm的电影胶片是由近百万个像素组成的,所以电影画面显得非常清晰、逼真。电视图像也是由像素组成的。在发送端把一幅图像分解为许多像素,利用摄像管按顺序将一个个像素转换成对应的电信号传送出去,在接收端通过显像管将电信号再转换成一一对应的像素,组成一幅完整的图像。就像写字一样,从左到右、从上到下,一字一字地顺序写出。图1-1为图像传送示意图。在发送端将“工”字图像分解成许多像素,通过光电转换将像素的亮度按一定顺序转换成电信号,并依次传送出去。在接收端的屏幕上,再按同样顺序将各个电信号在相对应位置上转变为光。当这种顺序传送进行得非常快时,由于人眼的视觉惰性,就会在屏幕上看到一幅完整的“工”字图像。这种在发送端依一定顺序把图像分解成一个个像素,而在接收端依同一顺序把像素再组合成图像的过程称为扫描。
二、电子扫描
1、逐行扫描:
电子束从上向下一行一行地依次扫描称为逐行扫描如图1-2A。
在图中实线及虚线均表示扫描线。实线表示扫描正程,虚线表示扫描逆程。电子束在左上角A点扫到屏幕右下角B点,形成一幅完整光栅。
在电视系统中,摄像管与显像管外面都装有行与场两对偏转线圈,线圈中分别流过行、场锯齿波电流,同时产生水平方向与垂直方向的偏转磁场。当行扫描锯齿波电流流过行偏转线圈时,电子束将在水平方向上受到偏转力,使电子束从左向右进行水平方向上的扫描(也称行扫描),这一段扫描过程称为行扫描正程。正程结束后,电子束从右端迅速返回到左端,这一段扫描过程称为行扫描逆程。电子束来回扫描一次所需的时间,称为行扫描周期(TH)。假如,只在显像管的行偏转线圈中送入行扫描电流,则荧光屏上将出现中间的一条水平亮线,如图1-2B所示。当场扫描锯齿波电流送到场偏转线圈时,电子束将在垂直方向上受到偏转力,使电子束从上到下地进行垂直方向的扫描(也称场扫描),这一段扫描过程称为场扫描正程。正程结束后,电子束从下端迅速返回上端,这一段扫描过程称为场扫描逆程。电子束在垂直方向上扫描一次所需的时间,称为场扫描周期(Tv)。假如,只有场扫描,则荧光屏中间将出现一条垂直亮线,如图1-2C所示。如果行、场扫描同时存在,则电子束在水平偏转磁场和垂直偏转磁场的共同作用下,一方面作水平运动,一方面还作垂直运动。由于TH》Tv,电子束的运动是水平略向右下倾斜,形成了如图所示的一幅完整的扫描光栅。电视是在扫描正程时间内显示图像的,而在扫描逆程时间内不传送图像,所以要把逆程的回扫线消去,使它不出现在荧光屏上(称为消隐),如图1-2D所示。
2、隔行扫描
由于人眼有一定的视觉惰性和分辨能力,假若要不产生亮度闪烁的感觉,并保证有足够的清晰度,则场扫描频率必须在48Hz以上(即每秒传送48帧图像),扫描行数必须在500以上。这样计算出来的电视图像信号的频带是很宽的,将会使设备复杂化。若为了减小图像信号频带而降低场频,则会引起闪烁现象。如果减少行数,又会引起图像清晰度下降。为此,电视技术中采用隔行扫描方法,将一帧图像分两场进行扫描,这样每秒传送25帧图像,就等于每秒扫描50场,即场频为50Hz,亮度闪烁现象就可不再出现了。
隔行扫描的方法是将一帧图像分成两场进行扫描。电子束先自上而下地扫描每帧图像中的奇数行,即l、3、5……行,在扫描完一帧图像中的全部奇数行后,再回到图像上端依次扫描一帧图像中的偶数行,即2、4、6……行。这样,一帧图像经过两场扫描,所有的像素可全部扫完。我们把扫奇数行的场称为奇数场,把扫偶数行的场称为偶数场。图1-3为隔行扫描示意图。
扫描开始时,电子束由左上端A点开始按l、3、5、…顺序扫描,当扫到第575行的一半时,正好扫过287行半,完成第一场(奇数场)的正程扫描。完成奇数场的正程扫描后,电子束立即返回B点并从B点开始第二场的扫描,这一逆程需要25行时间。奇数场共用了312.5行扫描时间,电子束已返回到B点。
紧接着扫描2、4、6……偶数行,当扫到第574行末(C点)时,也扫了287行半,完成了第二场(偶数场)的正程扫描。完成偶数场的正程扫描后,电子束立即返回A点并从A点开始第二帧即第三场的扫描,这一逆程需要25行时间。偶数场共用了312.5行扫描时间,电子束已返回到A点。
两场扫描正程行数共575行,逆程行数共50行,恰好是一帧的扫描总行数。其中偶数场的光栅应刚好嵌在奇数场光栅的中间,这样才能构成一幅均匀的光栅,并得到图像的最高清晰度。图为隔行扫描重现图像示意图。
两场光栅均匀交错是对隔行扫描的基本要求,否则垂直清晰度特大为下降。为了使偶数场光栅镶嵌在奇数场之间,每一场必须包含半行扫描,这就要求每一帧的扫描行数为奇数行。例如,我国采用625行的隔行扫描制,每一场的扫描行数为312.5行;而有的国家则采用525行,每场扫描行数为262.5行。
3、关于电子扫描,我国电视标准规定如下:
行周期: TH,64μs 行频: FH,15625Hz
行正程时间: 52μs 行逆程时间: 12μs
场周期: Tv,20ms 场频: Fv,50Hz
场正程时间: 18.4ms 场逆程时间: 1.6ms
每帧总行数: 625行 每场行数: 312.5行
每场正程: 占287.5行 每场逆程: 占25行
电视是传送活动景物的系统,通常由摄像、传输、显像三部分组成。电视台先用摄像管将景物(图像)的变化,即光信号,转换成电信号(图像信号),然后经过放大、调制等过程,将图像信号调制在一个高频载波上,通过天线以无线电波的形式发送出去,在接收端把电信号还原成光信号,重现人眼看得见的图像。即电视传像是通过光-电转换、信号传送、电-光转换等过程而实现的。
?1,2 电视信号的组成
黑白全电视信号由图像灰度信号(视频信号)、逆程扫描不显示(复合消隐)信号、保证每行扫描对齐(复合同步)信号、保证隔行扫描准确(均衡)脉冲、保证场扫描准确(槽)脉冲组成。如图1-4。
伴音调频信号由6.5MHz载频经音频调频而得,也称第二伴音中频信号。
由电台发射的射频信号采用调幅载波的形式将全电视信号和6.5MHz伴音调频信号发送到用户的电视机中。
1、图像信号(图像灰度信号的简称)
视频图像信号是指经扫描、光电转换过程由光像转变成的电信号。图像上明暗不同的像素,通过扫描变成按时间变化的强弱不同的电信号,其电平高低与像素的亮度成比例。若图像越亮,信号电平越高,称为正极性图像信号;反之,信号电平随着图像亮度增加而降低,则称为负极性图像信号。如果传送由黑至白呈五灰度等级竖条图像时,则它的负极性图像信号如图1-5所示。图中75%为黑色电平,12.5%为白色电平,灰色电平介于黑色与白色电平之间。
2、消隐信号
在行扫描的逆程时间内,不传送图像信号,而行、场扫描逆程产生的回扫线对传输图像要起干扰作用。为此,在行、场扫描的逆程期间,要加入黑色电平信号,使逆程期间电子束截止。这个黑色电平信号就是消隐信号,它包括行消隐信号和场消隐信号。如图1-6。行消隐信号和场消隐信号合称为复合消隐信号。消隐信号的幅度应与图像的黑色电平相同,也为75%。周期应分别与行、场扫描周期相同,宽度与扫描逆程大致相同,即行消隐周期为64μS,宽度为12μS;场消隐周期为20ms,宽度为1.6ms(25H)。
3、同步信号
为了保证显像管扫描与摄像管扫描的频率与相位完全一致,电视台还要在消隐期间内提供行同步信号和场同步信号,这两个信号合称为复合同步信号。每扫完一行时要传送一个行
同步信号,每一场结束时要传送一个场同步信号。如图1-4、图1-5、图1-6。
如果接收机扫描与发送端不同步,则重现的图像将发生混乱。例如,行扫描周期大于
64μS,即正程时间延长,除了扫完一行图像外,还扫出一段消隐信号,屏幕上出现消隐黑线,以后的各行正程时间依次向后推移,消隐黑线在屏幕上逐渐左移。如果场扫描周期大于20ms,则在扫描正程时间内获得多于一场的图像,即使后一场图像提前了,并且以后各场图像都依次提前,结果看到的图像会不断上移。
为了使同步信号既不影响消隐,又与消隐信号能区分,将同步脉冲叠加在消隐脉冲之上,使同步脉冲电平高于消隐脉冲电平,如图所示。同步脉冲的相对幅度为100%,行同步信号的宽度为4.7μS(0.073H),周期为64μS;场同步信号宽度为160μS(2.5H),周期为20ms。
4、槽脉冲与均衡脉冲
场同步脉冲的宽度为2.5H,若在此期间行同步信号中断,则会造成场扫描正程开始部分同步紊乱,引起图像上部扭曲。为了在场同步信号期间不丢失行同步信号,使行扫描保持同步,在场同步信号中开五个小槽,称为槽脉冲。槽脉冲的后沿必须对准行同步信号的前沿。槽脉冲宽度等于行同步脉冲宽度,槽脉冲的周期为半行。
在场同步脉冲前后还各有五个窄脉冲,称为前后均衡脉冲,宽度为行同步脉冲宽度的一半,间隔为半行。前后均衡脉冲的作用是保证隔行扫描的准确性,使扫描时偶数场正好镶嵌在奇数场之间,不会产生并行现象。由图像信号、复合消隐信号、复合同步信号、均衡脉冲和榴脉冲组成的黑白全电视信号波形如图1-4所示。
?1,3 电视信号的调制
电视信号由图像信号和伴音信号组成。图像信号和伴音信号都包含有丰富的低频成分,因此不能直接把它们发射出去,需要把它们调制在频率较高的载波上,然后再发射出去。
图像信号和伴音信号在电视台是同时发射的,电视接收机也是同时接收的,为了防止两种信号互相影响,采用了不同的调制方式。图像信号采用调幅的方式,伴音信号采用调频的方式。
图像信号采用调幅方式,即利用图像信号去调制高频载波的幅度,使高频载波幅度随图像信号幅度变化而变化。图像信号包含了0-6MHz之间的各种频率的信号。我国采用负极性视频信号进行调制,也即负极性调制,经负极性调制后的视频信号波形如图1-7所示。
采用负极性调制有以下优点:
1. 干扰信号时图像影响较小。外来干扰信号一般都以脉冲形式叠加在调幅波上,在荧光屏上表现为黑点,而黑点不易被人眼察觉,所以对图像影响较小。
2. 节省发射功率。由于图像亮的部分比暗的部分多一些,发射图像信号时的平均功率较小。
3. 便于实现自动增益控制。由于同步电平幅度最高,电视接收机的自动增益控制电路可以利用同步脉冲的峰值电平作为参考电平,实现自动增益控制。
由此可见,采用负极性调制可减小于扰对图像的影响,且信号发射时平均功率也较小,还有利于实行自动增益控制。但外来干扰容易破坏接收机同步,所以接收机中通常加入消噪电路。
伴音信号调制:伴音信号采用调频调制方式,即利用伴音信号去调制高频载波的频率,使高频载波的频率随着伴音信号的幅度变化而变化。在伴音信号中,高频分量的振幅比低频分量的小,容易受到干扰的影响。为此,在调频信号的发送中,常将高频分量的振幅预先提高,称为预加重;在接收端,必须将高频分量予以衰减,以恢复伴音信号的原来状况,称为去加重。
?1,4 频道划分
对图像信号进行调制时,载波频率要比图像信号频率高十倍左右。因此,电视台发出的射频电视信号是由超短波或微波来传送的。我国电视广播应用甚高频段(V取)和特高频
段(UHF)。VHF分为12个频道,UHF分为56个频道。其频率分配见表。 波段
频道
频率下限
频率上限
图像载频
伴音载频
?1,5 电视传送图像的过程
一幅静止的图像,可以通过光电转换,利用扫描的方式进行传送,那么如何传送活动的图像呢?人眼在观看某一光点或一幅图像时,当这个光点或图像消失后,人眼对亮度的感觉并不立即消失,而有瞬时的保留,然后才逐渐消失,这种现象称为视觉暂留(视觉惰性)。人的视觉暂留时间为0.1s。如果每两幅静止图像出现的间隔小于0.1s,就会使人有连续动的感觉。利用视觉的暂留特性,电视采用每秒传送25幅(帧)图像,每幅图像又分两次(场)扫描,即每秒钟传送50场,实现了活动图像的传送。
黑白图像只有明暗变化而没有色彩变化,所以图像信号中只有一个亮度变化的物理量,传送的过程就显得比较容易。电视广播是利用无线电波来传送图像和声音的,黑白电视信号的传输过程如图1-8所示。
电视信号包含了图像信号和伴音信号,其中图像信号反映了被摄景物的内容,伴音信号反映了声音的强弱及高低。被摄景物在摄像管的光电转换靶上成像,靶面上几十万个光敏二极管把图像分解成几十万个像素,每个像素的光强信号在光敏二极管内转换成电信号。利用电子束扫描,将各光敏二极管的电信号按照一定顺序逐个取出,并依次传送出去。摄像机输出的电信号称为图像信号,对应着各个像素的明暗程度。图像信号经放大并在其中叠加同步信号和消隐信号。组成全电视信号送到图像发射机中进行高频调制,形成调幅波;景物的伴音则通过声电转换,将反映声音的电信号送到音频放大器进行放大,再送入伴音发射通道调制,形成调频波。将图像调幅波和伴音调频波在双工器中进行图声载波混合后,从天线以无线电波形式发射出去,如图1-8A所示。
电视接收天线接收下来的高频载波信号,经过选择、放大、图像信号的解调(检波)得到与摄像机输出端相同的图像信号电压及伴音载频信号,将图像信号电压去控制显像管内电子束的强弱,配合与摄像端电子束相同的扫描规律,正确重现被摄景物的图像,完成电光转换;将伴音信号经解调(鉴频)、放大后推动扬声器还原出声音,完成电声转换,如图1-8B所示。
?1,6 电视机的基本工作原理
电视接收机通常简称电视机,它将电视台发射的高频电视信号接收后,加以放大和解调,将视频图像信号送显像管重现图像,将伴音信号送扬声器重放伴音。为了保证显像管正确重现图像,电视机通过电路驱动显像管中的电子束产生扫描,并使扫描在同步信号的控制下,同电台发射端完全同步。所以,一台电视机的电路应该有两大基本组成部分,即信号接收解调系统和同步扫描系统。
一、直接放大式信号接收系统电视机工作原理
所谓直接放大式,就是将高频信号接收下来以后,不改变其频率而直接进行放大,经过解调取出低频调制信号。这种方式虽然简单,但对不同频率的高频信号,放大量有很大差异,且工作稳定性差,所以在电视机中通常不采用。
二、超外差式接收解调系统工作原理
超外差式接收机是将不同频率的高频信号先变换成较低频率的中频信号,经过中频放大并进行解调,取出低频调制信号。由于中频信号频率相对较低,中频放大电路可以有较大的放大量、较好的选择性和较高的工作稳定性。所以,电视机都采用超外差式。
电视接收机采用超外差内载波方式对高频电视信号进行处理,如图1-9。混频电路的作用是将本机振荡器产生的信号同接收到的高频信号混合,产生中频信号。以接收2频道电视节目为例,其图像载频为57.75MHz,伴音载频为64.25MHz,这时本机振荡器只要产生95.75(57.75+38.0)MHz的等幅高频信号,在混频器中与57.75MHz的高频图像信号差频,产生出载频为38MHz的中频图像信号;同64.25MHz的伴音载频差频,产生载频为31.5MHz的中频伴音信号。由图可见,虽然载频频率发生了变化,但调制方式并不改变,图像信号为调幅波,而伴音信号仍为调频波。
电视机对接收到的图像及伴音高频信号有两种处理方式:一种是利用一个信号通道对两者进行放大处理,即所谓单通道;另一种是分别用两个信号通道对图像和伴音高频信号进行处理,即双通道。双通道式电路结构复杂、成本高,所以电视接收机一般为单通道。也是本书所述的电路。
由混频级产生的38MHz图像中频和31.5MHz伴音中频信号,经过共用中频放大器放大后,送图像检波器,图像中频信号还原成视频图像信号,伴音中频在图像检波器中与图像中频进行第二次差频,产生出6.5MHz的第二伴音中频信号。在伴音第二次混频时,将图像中频当作了本机振荡信号使用,而未采用单独的本机振荡器,所以称这种方式为内载波式。它的优点是第二伴音中频信号频率很稳定,鉴频失真小。
三、超外差式电视机工作原理
超外差内载波式电视接收机的电路框图如图1-10,它由高频调谐器、中频公共通道、伴音通道、图象灰度部份(视放输出电路)和图象形状尺寸控制部份(同步扫描)四部分构成。
高频放大器、混频器和本机振荡器组成高频调谐器。高频调谐器工作在VHF或UHF频段,输入信号为电视机接收天线的输入信号,其幅度很小(微伏级),为防止同其它电路相互影响,通常做成一个独立组件并进行电屏蔽,俗称高频头。高频头将天线接收的信号输人后,选择某一频道的高频电视信号,经放大、混频,产生38MHz图像中频和31.5MHz的伴音中频信号。
图像中频放大器、视频检波器、前置视频放大器(预视放)、消噪电路(ANC)及自动增益控制电路(AGC)组成中频公共通道。公共通道是图像中频和伴音中频信号共用的电路。中频信号经放大后,图像中频信号由检波器还原成视频信号;伴音中频信号在检波器内混频后,产生第二伴音中频信号,视频信号一路送视频放大的输出级,另一路经消噪电路抑制干扰脉冲后,分两路输出,即扫描系统的同步分离级和控制中放增益的AGC电路。AGC电路的作用是在天线接收到的高频信号幅度发生变化时,自动调整中频放大器和高频放大器的增益,保证检波器输出的视频信号幅度基本保持一致。
伴音中频放大器,鉴频器和低频放大器组成伴音通道。从公共通道输出的6.5MHz第二伴音中频信号,经伴音中放电路放大、限幅,再经鉴频器还原成音频伴音信号,送低频放大器放大到足够的功率,推动扬声器发出伴音。
视频放大输出级将公共通道送来的视频信号放大到足够的幅度,激励显像管的阴极,从屏幕上重现出电视图像。
高频调谐器的电压增益约为20-30dB,相当于对电视信号有10-30倍的电压放大。若天线接收到的电视信号幅度为100μV,则调谐器处理后输出的图像中频信号幅度在1mV以上。
中频公共通道除了放大和解调中频信号以外,还要根据选择性、单通道和残留边带的要求,对某些信号进行衰减和抑制。
为了减小中频图像信号和伴音信号之间的相互干扰,中频通道放大器对伴音信号的放大量大
约只有图像信号的5,。通常对图像信号放大在60dB以上(相当于1000倍),将调谐器输出的1mV左右的图像中频信号放大到l-3V(峰-峰值)输出,而对伴音信号放大量约34dB(相当于50倍)。
由于图像信号的传送采用了残留边带方式发送,将高频图像信号的下边带大部分滤除,只传送全部的上边带和下边带的小部分,在中放电路中,对以单边带方式传送的图像信号频谱,放大量为100,;对伴音中频的放大只有图像中频的5,。
另外,为了衰减邻近频道的图像载频干扰和伴音载频的干扰,中放电路的幅-频特性曲线还应在30MHZ(本机振荡频率与下一频道图像载频之差)和39.5MHz(本机振荡频率与上一频道图像载频之差)频率处有两个吸收点。
视频检波器能将调幅图象中频的幅度变化检测出来,即输出0-6MHz的视频图像信号,同时还将图像中频与伴音中频进行混频。输出6.5MHz的第二伴音中频信号。38MHZ的中频载频被滤掉。
伴音通道的电压增益在60dB以上,当输入伴音通道的第二伴音中频信号幅度仅几毫伏时,经通道处理后的音频信号电压可达几伏,足以推动扬声器发声。
视放输出级的电压放大量在24-38dB之间,可以人为进行调节即对比度调节,它可以将中频公共通 道输出的1-3V(峰-峰值)视频信号放大到50-80V(峰-峰值),控制显像管阴极发射电子量。调节视放输出级的放大量,就改变了屏幕上图像的对比度。
三、 同步扫描系统的工作原理与组成
1(同步扫描系统的组成
同步扫描系统又可分为同步分离电路、场扫描电路和行扫描电路。同步分离级包括同步分离电路和积分电路。场扫描电路由场振荡、场激励和场输出电路组成。行扫描电路由行AFC电路、行振荡、行激励和行输出电路组成。场偏转线圈和行偏转线圈分别是场扫描和行扫描电路的负载。
高压电路利用行扫描电路产生的逆程脉冲电压,经整流后产生显像管所需的直流中压(100-200V)和直流高压(9-14kV)。
2(同步扫描系统的基本原理
同步分离级的作用是从全电视信号中分离出复合同步信号,并用它们控制行、场扫描与发送端的扫描保持同步。从全电视信号中分离出复合同步信号,是由同步分离级完成的。分离出的复合同步信号,一路送积分电路,另一路送行AFC电路。
积分电路具有脉冲宽度分离功能,能从复合同步信号中选出脉宽较宽的场同步脉冲,选出的场同步脉冲直接送场振荡级,触发场振荡级进行同步振荡。
行AFC电路又称自动行频控制电路,它的作用是将行扫描锯齿波同行同步信号进行相位比较(鉴相),产生与相位误差成正比的控制电压,行振荡电路在控制电压作用下,被牵引实现行同步振荡。
场扫描电路产生和放大场频锯齿波电压,并通过场偏转线圈,驱动显像管电子束作垂直扫描运动。在场同步脉冲触发下,这种扫描运动可以与发送端保持同步。场频锯齿波电压的产生和触发同步,是在场振荡级完成的,场激励级对锯齿波电压进行放大,并减少输出级对振荡级的影响。场输出级在锯齿波电压激励下,向场偏转线圈输出足够的锯齿波电流,以保证电子束在垂直方向的满幅扫描。
行扫描电路在行偏转线圈中产生行频锯齿波电流,驱动显像管电子束作水平方向的扫描运动。在行AFC控制电压的作用下,这种扫描运动也能同发送端保持同步。
与场扫描电路不同的是,行振荡和行激励级产生和放大的不是锯齿波电压,而是行频矩形脉冲。行输出级在矩形脉冲的激励下工作于开关状态,在行偏转线圈中产生行频锯齿波电流。
范文二:电视机工作原理
电视机工作原理
默认分类 2009-06-18 13:24 阅读1143 评论6
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电视机是一部很复杂的机器。尤其是现在才生产的电视,那更是集成度很的收视设备,有的整个机器包括微处理器就只有一片集成电路。就原理上讲,电视机大致可包括如下几个部分:
1、电源。电源是整个电视机最重要的部分,它担负着为整个电视机各个部分提供能量的重任。它的工作流程是首先把220伏交流电转换为约300伏的直流电供开关电源工作;而开关电源则是把整流后的300伏直流电转换为几种电压:正110伏电压供行输出级使用;正26伏供场输出级使用;正19伏供伴音电路使用。正19伏电压还要经过稳压电路输出正12伏,供高频头、信号处理集成电路使用;还要输出正5伏电压供微处理器使用。正110伏电压还要经过降压、稳压电路输出正33伏电压,供高频头选台使用。
2、高频头。高频头是电视信号进入电视机的大门。从天线上或有线电视终端盒送入的电视信号首选进入高频头,经过高频头的处理选出我们所需要的电视信号并把它变为电视机容易放大的中频信号并输送给中频放大电路。高频头坏了,电视机不会接收电视信号,当然也不会产生图像。但的较强的澡波点。
3、中频放大电路。中频放大电路把高频头送出的我们所需要的中频电视信号放大到一定的幅度,并把图像信号和伴音信号分开送出,图像信号送往视频(即图像)放大器进行放大,放大的图像信号加在显像管上,使之显示出我们所要看的图像信号;伴音信号送往音频功率放大器,并推动扬声器(喇叭)放出声音。
中频放大器和视频放大器的电路目前都是集中一块集成电路中的,例如常用的LA7680、LA7685等。由高频头输出的中频电视信号送给它后,它会把图像信号直接送给显像管;把伴音信号送给伴音功放电路。另外,这块集成电路还要输出场、行振荡信号,并送给相应的放大电路。
4、行输出电路。把由集成电路送给的行振荡信号进行放大,并经过行输出变压器产行显像管所需要的各种电压。行输出电路的用途有以下几个:
A 、输出高压、高频脉冲电压,送往行偏转线圈,由偏转线圈形成锯齿波电压,使电子束作水平运动,在显像管的屏幕上形成水平亮线;
B 、输出直流25000伏高压,供给显像管阳极,使显像管的阳极具有吸引由阴极发射出的电子的作用,能够使显像管发出光栅;
C 、输出消隐电压,主要目的是消除场、行扫描电子束由左到右扫描返回时的回扫亮线。
D 、输出180伏电压,供视放管工作。
E 、输出6.3伏灯丝电压,为显像管灯丝加热,并烘烤显像管的阴极,使阴极能够发射电子。
G 、输出约数千伏电压,作为显像管聚焦电压。没有聚焦电压,图像就会模糊不清。 H 、输出约500伏电压,作为显像管的加速电压。没有加速电压,显像管不能发光。
5、场输出电路。场输出电路的主要作用是为场偏转线圈提供场锯齿波电压,使显像管的电子扫描线由上而下的运动。这一部分坏了,显像管所显示的只是一条水平亮线。
6、视频放大电路。视频放大电路大都在显像管的尾座上,由三至五只管子组成,也有是一片集成电路,其工作原理是一样的。任务是把由集成电路送出的视频信号进行放大,并送往显像管显示出图像。视频放大电路坏了,显像管只能显示出干净的光栅,没有图像,但会有电视台的声音。其中某一只管子坏了,会造成图像的缺色。
另外,电视机内还有其他一些,例如保险丝、消磁电路等。保险丝是作为整个电视机保险用的,它若断了,整机不会通电,会造成开不开机。消磁电路含一个消磁电阻、一个消磁线圈。消磁线圈安放在显像管上,一般情况下不会坏,易坏的是消磁电阻。消磁电路坏了,
时间短时,不会有什么影响,但时间长了显像管上会出现杂乱的彩色斑块,或显示的颜色不正常。
范文三:电视机工作原理
?电视信号从点到面的顺序取样、传送和复现是靠扫描来完成的。各国的电视扫描制式不尽相同,在中国是每秒25帧,每帧625行。每行从左到右扫描,每帧按隔行从上到下分奇数行、偶数行两场扫完,用以减少闪烁感觉。扫描过程中传送图像信息。当扫描电子束从上一行正程结束返回到下一行起始点前的行逆程回扫线,以及每场从上到下扫完,回到上面的场逆程回扫线均应予以消隐。在行场消隐期间传送行场同步信号,使收、发的扫描同步,以准确地重现原始图像。 电视摄像是将景物的光像聚焦于摄像管的光敏(或光导)靶面上,靶面各点的光电子的激发或光电导的变化情况随光像各点的亮度而异。当用电子束对靶面扫描时,即产生一个幅度正比于各点景物光像亮度的电信号。传送到电视接收机中使显像管屏幕的扫描电子束随输入信号的强弱而变。当与发送端同步扫描时,显像管的屏幕上即显现发送的原始图像。 电视信号传输分配的过程,以转播其他城市中的实况为例,一般从摄像机、电视中心或转播车,再经微波中继线路、发射台,最后到用户电视接收机。此外,电视广播卫星和电缆电视也分别是全国性和城市区域性电视传输分配的有效手段。
编辑本段相关术语
纯平彩电
彩电的屏幕是全平面的,图像如“像片”一样。显示屏幕的每个角落都能忠实地再现逼真图像,并能正确地显示图形和文字。镜面电视的图像真实,外来杂散光很少,视角宽阔,看惯了球面管电视图像,在看纯平彩电进,尤其是二者在一起比较时,纯平电视图像会有一种凹进去的感觉,这是人眼初看不适应而造成的。纯平彩电是相对于超平彩电、平面直角彩电、球面彩电而言的。
大屏幕彩电
所谓大屏幕彩电一般是指屏幕尺寸在25英寸以上的彩电。
数字彩电
国际上把“全数字电视”简称为“数字电视”,英文为DIGITAL TELEVISION,缩写为DTV。 全数字电视技术涵概了以下三个领域: 1、.电视演播室节目制作、播演及发送设备中的数字化技术 2、电视接收机中的数字化技术 3、将模拟制PAL、NTSC、SECAM电视信号的传送与存储技术转换为数字制电视信号的传输与存储技术。 从人眼的视觉效果上看,数字电视可分为以下三因: 1、数字高清晰度电视,简称HDTV,采用符合人眼视觉生理特点的16:9的屏幕长宽比 2、数字电视标准清晰度电视,是一种普及型数字电视机 3、数字低清晰度电视,是一种VCD档级的数字电视。 目前我国市场上流行的所谓“数码电视”虽然不是真正意义上的数字电视,却采用了数字技术,改进了普通模拟电视的收看效果。 数码双频彩电
即为兼容数字信号与模拟信的电视机。 电脑电视
英文缩写为PCTV,它的名称就告诉我们,它是将电脑与电视合二为一,完美结合而形成的一个既具有电视功能又具有家用电脑功能的多媒体设备,它是计算机技术特别是网络技术迅速发展而引出的一个产物。 图文电视
图文电视是电视多工广播的一种方式,它利用时分复用原理,在正常电视信
号的场消陷期间,附加传送诸如国内、钱新闻、节目预报、天气预报、股市行情等等。
宽屏幕电视
宽屏幕电视是指屏幕幅型比(宽高比)为16:9的电视。
背投
也称大屏幕投影电视机,背投通常为大屏幕电视,它是将录像机、LD影碟机、VCD、DVD、摄像机等设备输出的视频信号,再现在大屏幕投影银幕上。
显像管
显像管是电视的一个重要组成部分,在电视的成本中占约60%。它的发展历程为球面管、平面直角管、超平管和平面管;而索尼显像管的发展历程为球面管、特丽珑管、平面特丽珑管。
镜面显像管
1998年10月,日本大阪第37届国际电子电器博览会上,各电视厂商清一色地展示了电视屏幕如镜面一样平的电视机。目前,我国大城市的电视商场里,也出现使用镜面显像管的大屏幕电视机,如康佳镜面电视、乐华纯平面电视,松下“锐屏”电视、索尼“平面特珑”电视、东芝“飞视”电视等等,各大公司都在陆续将镜面电视推向市场。
互联网电视
可以直接访问互联网的电视机。
LED电视
采用LED灯作为背光源的电视机,其特点是背光源和以前的灯管比相对比较均匀。
功能电视
[1] 带纳米空气净化功能的电视机,通过一键按钮,在播放过程中向外界环境释放一种长效的布纳米离子粒子从而吸收空气中过敏原、细菌和霉菌。可以在看电视的同时净化屋内环境。本文编制:皇冠网址 http://www.yunyechina.com
范文四:电视机工作原理
电视基础知识问答
康佳集团 陶显芳
1、彩色电视机的图像信号和伴音信号是怎样传播和接收的?
答:彩色电视机的图像信号和伴音信号一般分为音视频信号(即AV信号)和载频信号(即经调制过的高频信号),音视频信号不能进行远距离传输,所以必须把它调制到一个较高频率的载波信号上才能通过远距离传输线或发射天线进行传输。
音视频信号不能进行远距离传输的原因可以这样解释:当传输距离很长时,传输线的长度与信号的波长已经可比拟,此时传输线上每一点的电压或电流值都不相同。当输入端的电压为最大值时,传输线最远端的电压并不一定就是最大值,还很可能是最小值或者负最大值。如:当输入端的电压为最大值时,在传输线正好等于半个波长处,其电压正好是负最大值。因为输入端最大值电压还没有传输到,需要等半个周期的时间才能到达,而目前检测到的电压正好是前半个周期时间输入的负最大值电压。并且这种情况正好是传输线已经处于稳定工作状态时,才会出现,即相当于传输线已经进入充放电状态。
当输入端的电压为最大值时,如果传输线还没有被充电,即传输线在这之前还没有输入过任何电压,则传输线上其它所有地方的电压均为零,信号需经过一段时间后才能传输到,传输线越长,等待信号到达的时间就越长。因此,传输线上连接的各种阻抗或负载也不能简单地看成是并联,因为每处的负载对于输入信号来说,都不是同一时间接入的。因此对传输线阻抗的计算非常复杂,并且只有在信号稳定的情况下才好计算。
当向传输线输入信号时,之前输入传输线的信号也会与当前输入的信号产生叠加,因为在传输线远处的信号也在做双向运动,电流也像流水一样,哪一端压力低就往哪一端跑,所以在传输线上某一点的电流,总是因为输入端电压极性的变化一会向前跑,一会又往后跑。因此,信号在传输线上传输,是按电容和电感充放电的原理进行的,我们可以把传输线看成是由很多电感相串联和很多电容相并联组成,这样才能把信号在传输线上传输所需要的时间和传输线上每一点的相位都不一样的过程表示出来。由此可见,长距离传输线上各点的电压相位与输入信号的相位是不一样的,并且只有当传输线上传输的信号是一组有规律的信号(如基波)的时候,传输线上各点的电压相位才能与输入信号相对保持一致(落后一个相位)地变化。
高频信号在有限长度的传输线上传输时会产生振荡,即新旧信号会产生迭加,并产生驻波,最特殊的情况就是四分之一波长短路线或开路线产生的驻波。四分之一波长短路线相当于开路,可等效成一个并联振荡电路;四分之一波长开路线相当于短路,可等效成一个串联振荡电路。高频信号只有在无限长的传输线上传输时或终端负载正好能把输入信号全部吸收时,传输线才不会产生振荡,即行波,这种情况就称为匹配。
所谓的驻波,可以比喻成手上抓住一根长绳子在作上下摆动,而绳子的一端被固定在墙上,结果从旁边看过去,可以看到很多个波峰和很多个波谷,并且他们的位置是固定不变的,这种现象称为驻波;如果把绳子的另一端解开,任由它自由活动,你看到的又是另一番景象,手摆动绳子的时候,绳子产生的波峰会像波浪一样移动,这个现象称为行波。
音视频信号在传输线中很难进行远距离传输,因为,音视频信号不是一组有规律的信号,在
传输线中无波长可言,虽然音视频信号在传输线中也会产生幅度迭加,但不会产生迭加振荡,并且这种幅度迭加会产生严重的相位和幅度失真。
另外,音视频信号一般都不是高低电平对称分布在时间轴上,因此它的平均值就不一定为零,直流平均电平也不是一个固定值,这种信号在传输线中进行远距离传输时除了衰减以外,产生相位和幅度失真更严重,并且直流电平会对传输线产生电解作用(与空气),使接头接触不良。
所以,音视频信号必须通过高频调制,使之成为平均值等于零的高频交流信号后才能进行远距离传输。音视频信号经过高频调制以后,信号的相对带宽非常小,基本上还可以把调制后的载波看作单一频率信号,因此它在传输线中传输幅度和相位失真很小,传输线相当于只对它产生延时和衰减作用。另外,载波的频率选得越高,传输信号的频道数就越多。载波信号在传输线中传播的速度与传输线的分布参数有关,一般为20万公里左右,是光波的三分之二。
音视频信号也不能通过天线进行无线电传输,一般的天线都是半波振子天线(即天线的长度正好为半个波长),半波振子天线与四分之一波长开路线的特性基本相似,相当于串联谐振。但天线与四分之一波长开路线不同的地方,是天线为开放式的,四分之一波长开路线是集中式的。
当天线被充满电的时候(一种极端情况,对某一时刻⊿t进行分析),可看成是一个把极板张开的电容器,半波振子就相当于电容器的两块极板,极板上分布的电荷会产生静电场,静电场会对远方的接收天线产生感应,使接收天线也带电;当天线被充电的时候,电流流过天线,此时天线又相当于一根导线,在导线的周围会产生磁场,此磁场也会对远方的接收天线产生感应,产生感应电动势,这个可以把两根天线看成是变压器的初级和次级来理解就会很清楚。
天线就像是电感电容组成的串并联谐振电路一样工作的,它只对某个频率的信号产生谐振,音视频信号不是一个单一频率信号,所以它不会在天线回路中产生谐振,因此它不能通过无线电方式传输。载波在空气中的传播速度小于光速但很接近光速。
目前我国的电视广播主要使用米波波段(甚高频VHF)和分米波波段(特高频UHF),并在开发厘米波波段(超高频SHF),微波波段(UK)主要用于卫星广播。目前我国模拟电视信号的标准是:
1)图像载频信号采用残留边带传输,残留边带标称带宽0.75MHz。
2)各频道的本机振荡频率始终比图像载频高38 MHz,比伴音载频高31.5 MHz。 3)频道带宽的下限始终比图像载频低1.25 MHz,上限则始终比伴音载频高0.25 MHz。 4)每个频道的伴音载频始终比图像载频高6.5MHz。
5)92~124 MHz、566~606 MHz为公共调频广播和无线电波通讯等使用的波段,不安排电视频道。 6)每个频道的中心频率及所对应的中心波长是估计天线尺寸和调试电视机的参数。
调制和解调是彩色电视机图像信号和伴音信号传输和接收过程,调制主要是指电视广播电台,解调主要是指彩色电视接收机。彩色电视接收机的主要任务是把天线接收下来的高频彩色电视信号,通过一系列的放大、变换和解码过程还原三个基色图像信号,最后在彩色显像管的荧光屏上重现出原来图像,在扬声器中还原出伴音。
高频电视信号分离框图
彩色电视机天线接收到的射频电视信号,首先通过VHE/UHF调谐放大器进行射频放大;然后与本地振荡一起混频,将它变换成图像中频为38MHz,伴音中频为31.5MHz的中频电视信号(中心频率约为35MHz),从频谱结构来看,它相当于把输入信号载频往低处搬迁到另一个较低的固定频率上,但它还是属于高频调制信号。中频信号通过声表面滤波器选出经中频放大器进行放大,及进一步筛选后,再进行限幅、同步检波器检波,然后输出0~6MHz的亮度信号,和副载波频率为4.43MHz的色度信号(正交调幅),以及载频为6.5 MHz的第二伴音中频信号(调频)。
伴音信号(6.5MHz)采用调频方式,与图像信号(0~6MHz)在频域上是分开的,这样经过6.5MHz的带通滤波器就可以把伴音信号取出,然后经过伴音中放和鉴频,就可以还原出伴音信号(音频),再经过功放和扬声器,最后还原成声音。同时,为防止伴音信号干扰图像,在视频图像信号通道还须用6.5MHz陷波器对伴音信号进行吸收,剩下的信号即为亮度信号和彩色信号(两个正交调制色差信号),该信号又分三路输出,一路亮度信号(Y),一路彩色信号(V、U),一路行场同步信号。
第一路,输出至亮度通道。经6.5MHz和4.43MHz陷波器对伴音和彩色副载波信号进行吸收,以消除伴音信号和色度副载波信号产生的光点干扰,然后取出亮度信号,但该亮度信号经过多次干扰信号吸收后高频分量也有所损失,会影响清晰度,为此,亮度信号一般都要经过微分电路处理,微分电路也叫勾边电路。亮度信号通过微分电路处理后相当于高频成份得到很大的提升,使显示图像的轮廓变得更清晰。由于彩色信号还须继续经过解调处理后才能得到色差信号,这个过程也需要一定的时间,为使亮度信号与色差信号同时到达矩阵电路,必须对亮度信号进行延时0.6us,然后亮度信号再与两个色差信号相加或相减,最后才输出红R、绿G、蓝B信号。
第二路,输出至色度通道。首先通过4.43MHz的带通放大器放大,去除亮度信号,取出色度信号及色同步信号;经过色同步分离器再进一步将色同步信号与色度信号分开。分离出的色同步信号,一方面去控制鉴相器,使本机的副载波发生电路同步工作,另一方面去控制彩色识别、消色检波电路等。分离出的色度信号经色度放大器放大后,送至梳状滤波器把色度信号分解为Fu、Fv两个分量,同时还要经过逐行倒相进行两行相位误差“电平均”,消除相位误差引起的色调畸变。然后分别送至(R-Y)、(B-Y)同步检波器,分别解调出红色差信号(R-Y)和蓝色差信号(B-Y),再将它们送至矩阵电路与亮度信号相加或相减,最后输出红、绿、蓝三基色信号,最后经视频放大分别输出给彩色显像管的三个阴极,调制三个电子束的电流大小,就可以重现彩色图像。
第三路,输出至扫描同步分离电路。取出行、场复合同步信号,由微分电路取出同步脉冲信号送到鉴相器进行鉴相,把相位误差变成电压误差信号,由电压误差信号控制压控振荡器(也叫锁相环振荡器),迫使行振荡频率及相位与输入信号同步。另一路(多脉冲)同步信号经过积分器进行积分,得出一个输出电压幅度与输入脉冲个数成正比的场同步信号,此场同步信号再去控制场振荡器的振荡相位,使场频与场同步信号一致。
2、彩色电视机与黑白电视机有哪些不同?主要由哪些电路组成?
答:彩色电视机与黑白电视机不同的地方主要是彩色电视机比黑白电视机多了一个彩色解码电路和显像管有很大的区别,其余部分基本相同。都由:高频调谐器、中频电路、视频电路、伴音电路、扫描电路、电源电路等电路组成,下面对各部分的主要工作原理进行简要说明。
黑白电视机的原理框图
1)
高频调谐器(高频头)
高频调谐器又叫频道选择器,俗称高频头。从结构上来分高频头有两种,一种是机械调谐高
频头,它是通过改变电感进行频道选择的(开关式、转盘式);另一种是电调谐高频头,它是通过直流电压改变回路中的电容(变容二极管)进行频道选择的。机械调谐高频头操作简单,工作稳定,但体积大,现已很少使用。电调谐高频头的优点是无机械触点、寿命长,在波段范围内频率连续可调,但频率位置不固定,在更换台时需临时调整。为避免这一麻烦,必须附加多路频道预选器,电子调谐器的本振频率易受温度变化的影响,必须用AFC电路校正。目前在彩电种使用的高频头多为电调谐高频头,并且基本上都是用微电脑来控制。
电调谐高频头一般由输入回路、高频放大器、本机振荡器和混频器等几部分组成,同时进行高放自动增益控制(AGC)和自动频率微调(AFT)控制。混频器的作用是将图像高频信号(fp)和伴音高频信号(fs)变换成各自固定的图像中频(fpI 38MHz)和第一伴音中频(fsI 31.5MHz)信号,然后送到中频放大器进一步放大,而代表图像和伴音信息的高频电视信号调幅波的振幅和瞬时频率的变化规律不变。
输出中频频率
fIF=调谐频率fOSC-图像载频fp
电视接收机收到的射频电视信号进入高频调谐器,首先要经过输入电路中的LC调谐回路进行选频,去掉无用信号,把有用信号选出来,再经高频放大,并与本振电路送来的高频正弦波信号一起送到混频器中进行混频。混频电路的作用是让两个高频信号进行差拍,来产生差拍信号,然后把差拍信号通过LC电路选出来,即得到一个成为中频的电视信号,其频率比原来接收输入的高频信号的频率低非常多,但信号中所携带的信息一点没改变。改变本振电路的振荡频率(改变LC回路中变容二极管的反向电压)就可以改变接收信号的频率,即选台。
同时为了使电视机在接收强信号和弱信号时都能有一个比较稳定的信号输出和不跑台,高频调谐器中的放大器要受自动增益控制(AGC)电压的控制,调谐频率要受自动频率微调(AFT)控制。
高频调谐器方框图
a)AFT电路
AFT电路一般称为自动频率微调电路,它与一般的锁相环电路的工作原理基本相似,只不过锁相环电路的误差控制信号是取自鉴相电路,而自动频率微调电路的误差控制信号是取自中频放大器的鉴频电路。电调谐高频头中的本振是一个压控振荡器,改变控制电压就可以改变调谐频率,把中频放大器的鉴频电路输出的误差电压同时也加到压控振荡器控制电压的输入端,就可以实现自动频率微调,使彩色电视接收机接收彩色电视信号性能更稳定,不会随着环境变化漂移。
高频
电视信号
至视放
AFT 电路原理框图
2)中频电路
中频电路的主要作用是对中频电视信号进行放大,另一个是对中频电视信号进行视频信号解调和差拍出6.5MHz的第二伴音中频调频信号。中频电视信号是一个频率固定的高频信号,我国标准规定图像中频为38MHz,伴音中频为31.5MHz,中频只是相对于输入高频信号而言。高频头输出的中频信号幅度非常小,并且还有很多杂波,需要把杂波滤除后再进一步进行放大。
中频信号杂波滤除一般用声表面波滤波器,其原理是把电信号通过换能器变成声波,声波在一种类似音叉结构的介质中传播会产生共振,产生共振信号的幅度会迭加,非共振信号的幅度会相减,产生共振的声波最后又用换能器把它转换成电信号,实际上,换能器就是我们很熟识的压电陶瓷片。声表面波滤波器是在一块硅片上做成很多个类似音叉结构的声波滤波器,其性能可以互相迭加,保证声表面波滤波器有非常高的选择性和6 MHz带宽。经中频放大后的输出信号达1伏以上,然后进行视频检波。
视频检波及输出电路的作用是:从中频放大器输出的图像中频调幅信号中取出视频调制信号,即视频全电视信号,送往图像通道;使图像中频(38MHz)和伴音中频(31.5MHz)经过检波后产生差拍,产生6.5MHz的第二伴音中频调频信号,并送往伴音通道;第三个作用是输出反映视频图像信号强度的直流信号电压(AGC),用来对中放和高放的增益进行自动控制。
视频检波的原理很简单,用一个高频整流二极管就可以实现,但现在已很少使用,而选用同步检波器,同步检波器的工作原理就是用两个相位相同的信号相乘,与开关电源中的同步整流原理基本相同,同步检波器的优点是信号失真比较小。经同步检波后得到的信号是视频信号和第二伴音信号,还是属于复合信号,其中有多个信号分量,如同步信号、彩色信号等。同样中放增益也需要AGC控制,以保证输出信号幅度基本稳定。
中频信号处理电路框图
3)视频电路
彩色全电视信号频域图
视频电路的作用一个是对视频信号进行放大,另一个是对多个信号分量进行分离,视频信号是图像信号、同步信号、彩色信号、第二伴音信号等的统称。视频信号经前置放大器放大,使信号输出幅度基本达到1伏左右标准电平后,视频信号被分别送到相应的分离电路进行信号分离。
视频处理电路主要包括:亮度信号处理电路、色度信号处理电路、及解码基色矩阵电路等组成。视频信号一般都是指彩色全电视信号(FBAS),是由黑白全电视信号与色度信号叠加而成的,它与高频伴音信号合在一起称为彩色全电视射频信号,采用残留边带发送。彩色全电视信号是由带宽为6MHz的亮度信号和带宽为2.6MHz的色度信号以频谱交错方式叠加,并加入复合同步信
号、复合消隐信号、以及色同步信号组成。
亮度信号处理电路也可称为亮度通道,从视频信号中经6.5MHz陷波器去除第二伴音中频信号,和4.43MHz陷波器去除彩色副载波信号,剩下来的就是带有复合同步信号的亮度信号(Y信号),如果是黑白电视机,亮度信号经末级视频放大电路放大后,即可送到黑白显像管阴极进行黑白电视图像显示;对于彩色电视机,亮度通道的作用是将亮度信号Y从彩色全电视信号中分离出来,经过放大和处理后,使其达到解码基色矩阵所需的幅度,与色度通道解出的色差信号R-Y、B-Y一起送给解码矩阵电路,以求出基色信号R、G、B,分别激励彩色显像管的相应阴极而实现彩色的重现;同时完成彩色副载波抑制、自动清晰度控制、高频信号补偿(勾边)、直流电平恢复、亮度及对比度调节、自动亮度限制(ABL)、亮度延时和同步分离等。
色度信号是通过对4.43MHz的副载波进行正交调制(调幅)来传送的,其带宽为1.3MHz,以频谱交错方式插入到亮度信号频带高频端,在亮度信号处理电路中若不加抑制,则色度信号也被亮度通道放大,造成色度信号对亮度信号的网纹干扰。彩色副载波抑制电路就是在亮度通道中设置一个4.43MHz的彩色负载波吸收电路,以减少这种网纹干扰。
彩色电视机与黑白电视机是兼容的,因此彩色电视机也要接收黑白电视信号,另外彩色电视机接收彩色图像信号的灵敏度比接收黑白电视信号的灵敏度低很多,而且接收彩色图像信号的清晰度也比接收黑白电视信号的清晰度低很多。原因是亮、色分离电路会对亮度信号损伤,信号的幅度和高频分量都会降低很多,彩色副载波抑制电路中的4.43MHz陷波器在抑制彩色副载波的同时,也把黑白电视信号中4.43MHz附近的高频分量吸收掉了,因此引起图像清晰度下降。自动清晰控制电路的作用就是,在接收正常彩色信号时,副载波抑制电路工作,而接收黑白电视节目或信号太弱时,自动使副载波抑制电路不工作,使黑白图像的清晰度恢复到正常水平。
高频信号补偿也叫轮廓校正电路。一般都是用微分电路把亮度信号中变化速率最大的一小部分信号提取出来,经过放大和相位补偿后,又与原亮度信号混合迭加,使图像在过渡的边缘处出现黑的更黑和白的更白的分界线,好像在图像的边缘上勾了一条边。这样图像的轮廓线更突出,从而提高了视感清晰度。
直流电平恢复电路的作用是对亮度信号中的直流信号进行恢复,因为直流信号在传输过程中被丢失了,或者说直流信号无法在信道中进行传输。对直流信号恢复很简单,只需对亮度信号嵌位在信号峰值70%的电平处即可,亮度信号峰值的70%处相当于图像信号的零电平。
对比度调节电路的作用是改变亮度通道的增益来改变图像亮暗的对比层次。
ABL电路的作用是为避免因某种原因引起的显像管束电流过大而出现散焦或损坏显像管,当显像管束电流大到一定值时,ABL电路就开始产生作用,以控制束电流不超过额定值。
亮度延时线的作用是把亮度信号延时0.6微妙左右。根据网络理论,信号通过传输系统的延时时间与系统的的带宽成反比,所以,通道带宽越窄,信号的时延就越长。亮度信号带宽为6MHz,而色度信号带宽为2.6MHz,由于亮度通道带宽较色度通道宽,色差信号达到解码基色矩阵的时间比亮度信号长,亮度和色度信号在时间上的不重合会造成图像彩色镶边现象。因此,在亮度通道中需加一个亮度延时线,使亮、色信号能同步到达解码基色矩阵。
视频信号中的同步信号的幅度相对于图像信号的幅度高30%左右,所以通过幅度比较很容易就可以把同步信号分离出来。同步分离电路一般都是利用一个电容通过一个晶体管的PN结(或
二极管)进行充电和放电的时间常数不一样,会在电容上产生积累电荷,并对输入信号起阻碍作用,只有输入信号幅度高于电容器上积累电荷产生的电压时,信号才能通过,即起到电平比较作用,的原理来对同步信号进行分离。经同步分离电路分离得到的是复合同步信号,即行场同步信号。
场同步信号需要同行同步信号中进行分离,PAL制行扫描定义为625行,实际上有25行是没有图像内容的,被称为行消隐信号,因此可以在25行中的前几行加入一些脉冲群作为场同步信号。这些脉冲群经过积分就可以得到一个触发脉冲,用来触发场振荡同步。
视频处理框图
4)
伴音电路
全电视信号经过6.5MHz带通滤波器选出第二伴音中频信号,再送入限幅放大器进行放大、限幅,放大后的信号被送入鉴频器进行调频解调,得到音频信号再经低频放大器放大,最后输出功率给扬声器,扬声器即可发出声音。
早期的鉴频电路是利用LC调谐回路的钟型谐振曲线进行斜率检波,来对调频信号解调,两个LC调谐回路组合起来就得到一条S曲线。这种方法已经很少使用,目前大部分鉴频电路都是采用锁相环信号与输入信号相乘的方法,即,相敏整流的方法。道理也很简单,因为相位的微分就是频率。
图像视频信号
伴音系统框图
5) PAL解码器
彩色电视机比黑白电视机在电路中主要多一个PAL解码器,另外彩色电视机一般都采用遥控器进行操作,因此都用微电脑进行各种功能控制,因此彩色电视机要比黑白电视机具有更好的性能,在电路上也复杂了很多,并且功能也越来越多,这里只介绍一些比较关键的技术原理,其他技术后面再陆续介绍。在彩色电视机原理框图中,除了增加了一个PAL解码器以外,由于彩色电视机一般都选用电调谐高频头,因此彩色电视机中一般都一个自动频率控制(AFC)电路,也称为自动频率微调(AFT)电路。
彩色电视接收机的原理方框图
PAL解码器由亮度通道和色度通道组成。PAL解码器的输入信号来自前置视频放大电路,视频电视信号中的彩色信号分量经4.43MHz滤波器取出,再由梳状滤波器进一步分离出两个正。 交色度信号分量u、v,然后进行同步检波,得到色差信号(B-Y)和(R-Y)
同步检波需要的开关控制信号就是彩色副载波(4.43MHz),它由副载波锁相振荡器及PAL开关产生的,副载波锁相振荡器的输出信号由色度信号中的色同步信号牵引同步。
为了使色度信号输出幅度稳定,图中还有一个自动色饱和度控制(ACC)电路。为了避免
彩色电视机接收黑白电视信号时,副载波锁相振荡器对图像信号产生干扰,和提高清晰度,图中还有一个自动消色控制(ACK)电路,在接收黑白电视信号时,或彩色信号很微弱或解调副载波不正常时,能自动关闭色度通道。
色度通道主要完成自动增益控制色度放大、色饱和调节、副载波恢复、色度信号解调、自动消色等工作。色度信号解调电路是从彩色全电视信号中解调出R-Y和B-Y两个色差信号,与亮度信号Y一起经解码矩阵电路处理后得到三基色信号R、G、B。
自动色度控制电路(ACC)的作用是对色度信号进行动态调节,以稳定其幅度而不至于出现图像彩色忽浓忽淡现象。从而保持色度信号和亮度信号的振幅比不受色度信号幅度波动的影响,避免色饱和失真。
梳状滤波器是解码器的核心部分,主要功用是利用电视信号的行间的相关性,从色度信号中分离出红、蓝两个色度分量u和v。由于u和v在相位上相差90度,如果对u或v信号延时二分一周期(或四分一周期),然后再把输出信号与输入信号相加相减,就可以得到两组新的信号,即完全分离的u和v。由于用延时线对u、v信号分离输出的幅频特性是梳状的,故又称作梳状滤波器。实际应用中一般都是利用一行延时线来代替二分一周期延时线,因此PAL解码器中的延时线有两个作用,一个用来作为梳状滤波器,另一个作为一行延时。早期的一行延时线是用超声波玻璃延时线,现在基本上已改用集成电路。
在亮度通道中,为抑制色度信号对亮度信号的干扰,用4.43MHz的陷波器吸收掉色度信号。自动清晰度控制(ARC)电路的作用是在接收黑白电视信号时,将副载波陷波器去掉,以提高图像清晰度。为补偿窄带色度信号延时产生的“亮色重影”图中设置了亮度延时线。解码矩阵的
、(B-Y)变换成R、G、B三基色信号,最后通过末级作用是将亮度信号Y和色差信号(R-Y)
视频放大,信号被加到显像管R、G、B的三个阴极上控制显像管的发光程度,再加上扫描电路的作用,在电视荧光屏上就可以显示出活动的彩色电视图像。
6) 扫描电路
复合同步信号直接送入行锁相环振荡电路,得到与同步信号同步的行扫描振荡信号,再经行扫描功率放大,输出功率被送给显像管上的水平扫描偏转线圈,在线圈中即可产生行锯齿波电流,并在行偏转线圈中产生偏转磁场,磁场对电子束会产生洛伦兹力,使电子束进行相应偏转,产生电子扫描线,与场扫描及亮度信号、彩色信号配合即可显示电视图像。同时利用行输出变压器还可以得到相应的高、中压电源,提供显像管高压阳极、聚焦极、加速级等所需电压。行扫描电路输出的扫描电压是一个方波,偏转线圈内阻产生的电压降通过一个可磁饱和电感来进行补偿。
场扫描电路输出给场扫描偏转线圈的扫描电压是一个梯形电压波,锯齿部分用来抵消偏转线圈内阻产生的电压降。
7)电源电路
将交流220V市电通过整流滤波再进行开关电源进行直流/交流转换,再通过开关电源变压器的次级输出,然后再整流滤波就可以得到电视机所需要的各种直流电压。这种开关电源可以进行冷热地之间隔离,保证人身安全。
3、电视图像信号的发送和接收是如何进行的?
答:电视信号的发送传输和接收有三种形式:
1)地面广播系统:通过电视发射天线向周边地域空间发射电磁波信号。优点是成本低,覆盖范围宽,电视机使用不受场所限制,在广大农村采用最广泛。缺点是电视信号容易受地面障碍物(如高楼)阻挡和反射,形成多径干扰,图像经常出现重影;另外,电视信号强度按距离的平方成反比,离电视台稍远一些的地区,接收到的电视信号非常差,容易受周边干扰信号(如:汽车、电器设备、家用电器等)和气候及本机噪音干扰,图像画面经常出现雪花状干扰条。
2)卫星电视广播系统:其主要优点为覆盖面大、转播电视质量高适应性强;缺点是成本高,需另购一个卫星接收机顶盒,和安装一个抛物面微波天线。目前,我国还没有发射K波段的电视卫星,接收U波段通信卫星信号需用1.5米的抛物面微波天线,安装和使用非常困难,只适用于政府部门和企事业单位安装使用。
3)有线电视系统:通过同轴电缆传输,不受外界干扰,和干扰别人,使信号的频谱能得到充分利用,图像质量在所有传输系统中最好。目前,有线电视信号已把V波段的频谱全部利用完,U波段的低端也利用了大部分,工作频段包括VHF(12个)和UHF(56个)两个频段,共计68个频道;另外还增加了37个有线电视专用频道(开路广播不能使用的频道),最多可用的频道达到105个。有线电视系统的缺点是成本还比较高,用户每月须交一笔设备维护费。早期有线电视(CATV 300MHZ)覆盖的频数;C1—C57,Z1—Z16,目前的有线电视已经覆盖了所有的频道。
下面是能接收各种电视信号(卫星、有线数字、有线模拟)和普通电视信号的电视机主要部分方框图。广播电视信号和卫星电视信号及有线电视信号的区别只是高频传输和调制方式不同,对于电视机来说,就是高频头工作方式不一样。高频信号首先被送入电视机的高频调谐器,经解调或变频,输出TS流(数字信号)或中频信号(模拟信号),再由后面的MPEG2解码或进行中频放大、图像解调,将图像信号与音频信号从数字信号或载波中提取出来。图像信号经过处理后,再经视频放大电路放大,最后送给电视机显像管进行图像显示;音频信号在经过伴音通道处理后通过扬声器还原为原来的声音。
下面简单介绍图中各部分的主要作用和原理:
高频头:俗称调谐器,是电视高频信号公共通道的第一部分,目前电视机使用的高频头一般分为数字信号高频头(简称数字高频头)和模拟信号高频头(简称模拟高频头)。
数字高频头的作用是接收数字电视高频信号,并进行频道选择和高频信号放大及变频处理,有些还带中频信号放大和高频数字信号解调功能,高频数字信号经解调后,输出的数字信号为TS(Transport Stream)流,TS流:也叫传输流,它是以“帧”为单位的数字信号传输流,每一帧数字信号中含有同步头、数据、结尾等信号,对于MPEG2数字信号,每帧信号是由长度为188字节的二进制信号包组成,其内容含有一个或多个节目。这里“帧”的概念与电视图像中的帧很类似,但内容不相同,一帧MPEG2数字信号对应于一帧图像来说,只相当于一幅图像内容中的几个像素点。
根据接收高频数字信号的调制方式,数字高频头还分QPSK(Quadrature Phase Shift Keying正交键控调相)调制高频头和QAM(Quadrature Amplitude Modulation正交调幅)调制高频头。QPSK调制高频头主要用于卫星电视信号接收;QAM调制高频头主要用于有线电视信号接收。
模拟高频头的作用是接收模拟电视高频信号,并进行频道选择、高频信号放大及变频处理,模拟高频头一般不带中频信号放大和高频信号解调功能,因此模拟电视还需另外再加一个中频放大器和高频信号解调器。
一般模拟高频信号的接收、放大、解调等电路都需要严格调整才能符合整机的要求,因此很难把高频信号接收、放大、解调等功能全部由高频头来完成,因此模拟高频头的主要任务主是选频道,另外一个任务就是降频,把接收到的高频信号降低到一个固定频率之上,这个固定频率信
号就是中频信号,其频率一般为38MHz。中频信号对于视频来说,还是高频信号,它还需要进一步放大,然后才进行解调和各种处理(如:同步分离、亮色信号分离等),中频放大电路的任务主要就是中频信号放大和音、视频信号解调。另外,中频放大对视频信号解调也很特别,一般都用同步检波,包络失真非常小。中频信号经解调后输出视频信号和音频信号,即AV信号,AV信号还需进一步进行彩色信号处理(解码)才变成R、G、B(红绿蓝)三基色信号。目前能接收数字信号(如卫星电视)的电视不多,大多数是模拟电视。
MPGE2解码器:俗称数字电视图像信号解压板,一般都是独立安装在一块板上,只有接收数字电视信号(如DVB-S、DVB-C)时才用到。数字高频头输出的TS流数字信号首先要送到MPEG2解码器进行解码,MPEG2解码器解码后的信号一般还是数字信号,称数字视频信号,数字视频信号经D/A(数字/模拟转换)转换后就变成视频信号。一般数字视频信号还要进行显示格式转换,以适应各种不同格式显示器的要求。
图像格式转换和伴音处理电路:此电路一般只有在较高等的电视机中才安装,用于对不同格式的图像信号进行变换,其工作原理,就是在现有的图像信号基础上进行加点加行,或减点减行,以适应不同扫描格式的显示器要求。这个与逐行扫描电视中的帧存储和行场图像信号处理基本相同,伴音信号处理主要是用于数字音频信号解调和各种音色处理。这里的图像信号和伴音信号处理一般还是数字处理范畴,最后还要进行数模(D/A)转换,才能输出模拟信号(AV信号)。
扫描电路:分为行扫描电路和场扫描电路。其作用是产生扫描信号(电压波)分别加到显像管的行、场偏转线圈上,使偏转线圈中产生线性变化的电流(锯齿波),从而在显像管中的水平、垂直方向上都产生匀速变化磁场,使显像管阴极发射的电子束在磁场中匀速偏转,这个方法称为扫描。简单地说,电视图像就是通过电视图像就是通过不断地进行行场扫描而产生的。经过解调得到的视频信号(图像信号)经放大,用来控制显像管R、G、B电子枪发射电子,电子枪(红、绿、蓝)发出的电子束,在偏转线圈产生的磁场作用下,不断改变运动轨迹,并轰击屏幕表面上的荧光粉而发出不同颜色的亮光,在人的眼睛中就产生一幅幅彩色图像。如图所示。另外,行扫描电路还要给显像管提供高压(约3万伏),中压(200V)与其它电压(12V),及AFC、消隐信
号等。
伴音通道:对第二伴音中频信号进行解调和音频功率放大,用来推动扬声器发出声音。 电源:将220V交流电转换电视机工作所需的基本电压。
接口电路:用来接收其它音视频产品输出的音视频信号,如:DVD、录像机等,目前大部分还是模拟信号,但数字视频信号的产品目前已开始上市。
范文五:电视机工作原理
电视机工作原理.txt49礁石因为信念坚定,才激起了美丽的浪花;青春因为追求崇高,才格外地绚丽多彩。50因为年轻,所以自信;因为自信,所以年轻。电视机工作原理.txt13母爱是迷惘时苦口婆心的规劝;母爱是远行时一声殷切的叮咛;母爱是孤苦无助时慈祥的微笑。一、实习目的与要求
1. 生产实习的目的
(1) 了解电视机的内部组成结构及原理。
(2) 学习电视机的组件的组装、调试和简单的维修的方法。
2. 实习目的与要求
(1) 学会基本电子元器件的识别,熟悉一些常用电子器件的功能与作用。
(2) 掌握黑白电视机的基本原理 ,学会分析基本的电路原理图。
(3) 学会利用电路原理图检查、处理电路故障、调试,当各部分电路正常工作时,将电路板与显像管进行连接,能够接受到清晰的电视节目。
二、电视机工作原理
电视接收机简称电视机,是广播电视系统的中端设备,它的主要作用是把电视台发出的高频信号进行放大、解调,并将放大的图像信号加至显像管栅机极或阴极间,使图像在屏幕上重现,将伴音信号放大,推动扬声器放出声音。另外,在同步信号作用下产生与发送端同步的行、场扫描电流,供给显像管偏转线圈,使屏幕重现图像。目前电视机大都采用超外差内载波方式。其原理结构如图1所示。
1. 电视的接收方式与信号分离
(1) 电视的接收方式
电视信号的接收,主要分为地面广播电视接收、电缆电视技术接收、卫星直播电视接收三种方式。普通电视机能直接接收地面广播电视和电缆电视,附加一定设备就可接收卫星直播电视。
电视接收机的任务就是将接收到的电视信号转变成黑白或者彩色图像。它对电视信号可采用模拟或者数字处理方式。目前电视机正处在从模拟信号处理向数字信号处理过渡的阶段,电视信号的接收正朝着数字处理和多种视听信息综合接收的方向发展。当代科学技术之飞跃,引起了电视接收技术的变革。其主要表现是:
? 利用数字集成电路,对电视信号进行数字化处理,以便压缩频带,获得高质量的图像。
? 利用超声波、红外线和微处理技术实现遥控。完成选台、音量调节、对比度、亮度、色饱
和度、静噪控制、电源开关、复位控制等遥控动作。
? 利用微处理技术进行自动搜索,自动记忆,预编节目程序。利用频率合成技术和存贮技术,在屏幕上显示时间、频道数和作电视游戏等。
(2) 电视信号的分离
微弱和高频电视信号必须先经过高频放大、变频、中频放大和视频检波后,才能变成具有一定电压幅度的彩色全电视信号;然后根据亮度信号、色度信号、同步信号和色同步信号在时域和频域中的特点,利用它们在频率、相位、时间、幅度等方面的差异进行分离,如图5.1,1所示。例如:?视频检波后,图像信号(0,6MHz)和伴音信号(6.5MHz)可进行频率分离;?亮度信号(0,6MHz)和色度信号(4.43?1.3MHz)可进行频率分离;?亮度信号和复合同步信号,可以进行幅度分离;?色度信号(行正程)和色同步信号(行逆程)可进行时间分离;?μ和υ色度信号在频率和相位上不一致,可进行频率、相位双重分离等等。
分离后的各种信号分别完成自己的功能,最后在显像管上显示出彩色(或黑白)图像。电视机的电路组成就是根据上述电视信号的分离法则进行设计的。
2. 黑白电视接收机的组成
黑白电视接收机主要由信号通道(包括高频头,中放,视放和伴音通道),扫描电路(包括同步分离,场、行扫描电路)和电源三部分组成。
信号通道的任务是将天线接收到的高频电视信号变换成视频亮度信号和音频伴音信号。亮度信号激励显像管产生黑白图像,伴音信号推动扬声器产生电视伴音。扫描电路的任务是为显像管提供场、行扫描电流和各种电压,使显像管产生与电视台摄像管同步扫描的光栅。电源部分的任务是将交流市电转变成电视机所需要的各种直流电压。
(1) 信号通道
电视天线周围存在着各种各样的电磁波,由天线和输入电路选出欲接收频道的电视信号,再经过高频放大器有选择性的放大,与本振输出的频率较高的正弦波混频得到中频信号。在变频前,图像载频低于本频道的伴音载频;变频后,图像中频高于伴音中频。这是由于本振频率高于图像载频和伴音载频的缘故。但是,图像中频和伴音中频之差不变,例如,保持6.5MHz。
图像和伴音两中频信号经公用通道放大进入视频检波级。检波器有两个作用:一是从中频信号中检出其包括---视频全电视信号;二是利用检波器的非线性作用,完成图像中频和伴音中频的差拍作用,产生出6.5MHz调频的第二伴音中频信号。
检波器的输出信号不仅馈给视放级,而且馈给同步分离电路、自动增益控制(AGC)电路及伴音中放电路,因此采用射随器进行预放大,以加强其负载能力。
预放级也有两个作用:一个将全电视信号和第二伴音中频信号分离。二是将全电视信号进行电流放大,分别馈级视放级,同步分离级和AGC电路;将第二伴音中频信号进行电压放大馈
级伴音通道。因此,从天线至预视放称为黑白电视机图像信号和伴音信号和公共通道。
全电视信号的一部分经视放级放大去激励显象管产生黑白图象。另一部分送到同步分离级,分离同步信号,用以控制接收机的扫描电路,产生与发送端同步的扫描运动。第三部分送到AGC电路,对高频头和图像中放的增益进行自动控制,从而保证接收机的稳定接收。
第二伴音中频信号经伴音中频放大电路的放大和限幅,由鉴频器解调出伴音信号,再经低频放大,推动扬声器产生电视伴音。鉴频前为调频信号,从天线至混频的载频为伴音载频,混频至检波为伴音第一中频,检波至鉴频为伴音第二中频。鉴频后为伴音的音频信号。
(2) 超外差内载波式接收的优点
上述信号接收具有两个特点: 1.超外差方式;2.伴音内载波方式。超外差方式与直接放大方式相比,具有下列优点: ?增益高、工作稳定。其原因是混频前后频率不同,相当于隔离,故多级放大不易自激。?转换频道和调谐方便。?容易形成残留边带接收所需的幅频特性,选择性好。
超外差又分为单通道和双通道两种方式,其差别在于图像信号和伴音信号的分离点不同,前者在视频检波之后才分离,后者在混频之后就分离。在单通道方式中,图像中频和伴音第一中频公用一个通道进行放大,同时加入视频检波器,检波器除检出视频图像信号外,还使图像中频和伴音中频差拍产生第二伴音中频信号(例如6.5MHz)。因此,单通道方式亦称为伴音内载波方式。它与双通道方式相比,其优点是当高频头的本振频率发生偏移后,第二伴音中频始终保持不变,从而避免了鉴频失真。而双通道则不然,本振频率的偏移引起伴音中频30.5MHz的偏移,使以30.5MHz为中心频率的鉴频器工作在严重的不对称状态,引起伴音的音频信号波形严重失真。
理论分析证明:为了不使图像中频信号对伴音第二伴音中频信号引起严重的寄生调幅,必须要求图像中频信号的幅度U1 m始终要大于或?850mA 。
2. 通道部分的调试
通道部分包括:高频头、中放、AGC控制,检波与视放部分,音频信号通道部分。
对照电视机原理图与印制板检查无误后,接通电源,测试总电流应小于750Ma,如果大雨此数值,应立即关掉电源,查出过流原因,故障查出后,必须将故障排除,然后在打开电源测试各脚电位看是否正常。
3. 扫描电路的调试
扫描电路包括:同步分离,行场振荡、推动、输出电路,行输出变压器和显像管电路部分。
经互检无误后,接通电源。试总电流应小于750mA,如果大于此数值,应立即关掉电源,查出过流原因。故障查出后,必须将故障排除,然后再打开电源测试各脚电位(看是否正常)。
如电位均正常,可用示波器观察行场电路各级输出波形。
技术指标:CSC5151P芯片26脚场输出信号的电压1.5VP-P,频率50Hz 17脚行输出信号电压为2.6VP-P,频率为15 625Hz;场输出T20、T203射级电压为14VP-P;行输出管集电极电压为110VP-P。
以上测试完毕后电视机显示器有正常的扫描和亮度。
4. 控制部分的调试
控制部分包括:频道选择电路、音量调谐和电源开关。
经互检无误后,接通电源,测试总电流应小于850mA。若大于此值,应立即关掉电源,查出过流原因,排除故障,然后测试各点电位是否正常。
四、整机组装
整机组装包括电源电路的组装、通道部分的安装、扫描电路的安装和控制部分的安装。
稳压电源向整机提供稳定的电压和足够大的电流,应先确保其正常工作。安装前确保印制电路板上无短路或断路现象,元器件引线不能相碰。连线应绝缘,熔断器必须按照电路中的规定数值,不能随意更改。安装时先固定大型元器件,对固定后不便焊接的地方可以先焊上连线的一端。安装小型元件,一般是先装电阻和电容,后安装晶体管、连线和电路板上的短接线。总之,装完一部分元器件后,不能影响其他元器件的安装。
装壳需要按如下几个步骤进行。
a) 将调整板用螺丝固定。
b) 将调谐旋钮、音量旋钮、波段开关装好,一定到位且保证转动灵活,然后用螺丝将调谐旋钮、音量旋钮固定。
c) 检查所有连线均准确连接后,将主板装入机壳中,并将螺丝拧紧。