彩色电视机电视讲座

1.1 广播电视的发展史

国外广播电视技术的发展史

1875年，乔治.卡瑞（George Carey）在波士顿提出了一套将图像分为栅格形式的电视系统。

1883年圣诞节，德国电气工程师尼普柯夫用他发明的“尼普柯夫圆盘”使用机械扫描方法，作了首次发射图像的实验。每幅画面有24行线，且图像相当模糊。

17年德国人K.F.布劳恩发明了阴极射线管。

1908年，英国肯培尔.斯文顿、罗申克无提出电子扫描原理，奠定了近代电技术的理论基础。

1923年，美籍苏联人兹瓦里金发明静电积贮式摄像管。年发明电子扫书描式显像管，这是近代电视摄像术的先驱。

1925年，英国约翰.洛奇.贝尔德，根据“尼普科夫圆盘”进行了新的研究工作，发明机械扫描式电视摄像机和接收机。当时画面分辨率仅30行线，扫描器每秒只能5次扫过扫描区，画面本身仅2英寸高，一英寸宽。在伦敦一家大商店向公众作了表演。

1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演。

1927——1929年，贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播；首次短波电视试验；英国广播公司开始长期连续播发电视节目。 1930年，实现电视图像和声音同时发播。

1931年，首次把影片搬上电视银幕。人们在伦敦通过电视欣赏了英国著名的地方赛马会实况转播。 美国发明了每秒种可以映出25幅图像的电子管电视装置。

1936年，英国广播公司采用贝尔德机电式电视广播，第一次播出了具有较高清晰度，步入实用阶段的电视图像。

1939年，美国无线电公司开始播送全电子式电视。瑞士菲普发明第一台黑白电视投影机 。

1940年，美国古尔马研制出机电式彩色电视系统。

1949年12月17日，开通使用第一条敷设在英国伦敦与苏登.可尔菲尔特之间的电视电缆。

1951年，美国H.洛发明三荫罩式彩色显像管，洛伦期发明单式彩色显像管。 1953年美国联邦通信委员会（FCC）批准了NTSC（National Television System

Committee）兼容制彩色电视，并于1954年正式开播，从此开始了彩色电视广播的时代。

1954年，美国得克萨期仪器公司研制出第一台全晶体管电视接收机。 1954年美国全国广播公司、哥伦比亚广播公司，采用NTSC制式首次播出彩色电视节目。 1956年，法国提出SECAM（Sequential Color Avec Memoire）制。 1960年，联邦德国提出PAL（Phase Alternation Line-by-Line）制。 1966年，美国无线电公司研制出集成电路电视机。3年后又生产出具有电子调谐装置的彩色电视接收机。

1967年前联邦德国正式广播了PAL兼容制彩色电视，同年，法国和前苏联广播了SECAM兼容制彩色电视。

NTSC、PAL、SECAM并列为当今世界上三大彩色电视广播制式，分别得到了世界各国的采用。

1972年，日本研制出彩色电视投影机。

1973年，数字技术用于电视广播，实验证明数字电视可用于卫星通信。

1976年，英国完成“电视文库”系统的研究，用户可以直接用电视机检查新闻，书报或杂志。

1977年，英国研制出第一批携带式电视机。

1979年，世上第一个“有线电视”在伦敦开通。它是英国邮政局发明的。它能将计算机里的信息通过普通电话线传送出去并显示在用户电视机屏幕上。

1981年，日本索尼公司研制出袖珍黑白电视机，液晶屏幕仅2.5英寸，由电池供电。 1984年，日本松下公司推出“宇宙电视”。该系统的画面宽3.6米，高4.62米，相当于210英寸，可放置在大型卡车上，在大街和广场等需要的地方播放。系统中采用了松下独家研制的“高辉度彩色发光管”，即使是白天，在室外也能得到色彩鲜艳，明亮的图像。

1985年3月17日，在日本举行的筑波科学万国博览会上，索尼公司建造的超大屏幕彩色电视墙亮相。它位于广场上，长40米、高25米，面积达1000平方米，整个建筑有14层楼房那么高。相当一台1857英寸彩电。超大屏幕由36块大型发光屏组成，每块重1吨，厚1.8米 4行9作品共有45万个彩色发光元件。通过其顶部安装的摄像机，可以随时显示会场上的各种活动，并播放索尼公司的各种广告性录像。

1985年，英国电信公司(BT)推出综合数字通信网络。它向用户提供话音、快速传送图表 、传真、慢扫描电视终端等。

1991年11月25日，日本索尼公司的高清晰度电视开始试播：其扫描线为1125条，比目前的525条多出一倍，图像质量提高了100%；画面纵横比改传统的9:12为9:16，增强了观赏者的现场感；平机视角从10度扩展到30度，映图更有深度感；电视面像“画素”从28万个增加 为127万个单位面积画面的信息量一举提高了近4倍„„因此，观看高清晰度电视的距离不是过去屏高的7倍而是3倍，且伴音逼真，采用4声道高保真立体声，富有感染力。

1995年，日本索尼公司推出超微型彩色电视接收机(即手掌式彩电)，只有手掌一样大小 ，重量为280克。具有扬声器，也有耳机插孔，液晶显示屏约5.5厘米，画面看来虽小，但图像清晰，其最明显的特点是：以人的身体作天线来取得收视效果，看电视时将两根引线套在脖子上，就能取得室外天线般的效果。

1996年，日本索尼公司推向市场“壁挂”式电视：其长度60厘米、宽38厘米，而厚度只有3.7厘米，重量仅1.7千克，犹如一幅壁画。

我国在1958年9月2日，开始播送黑白电视，并建立了相应的电视工业。

我国电视技术的发展起步较晚，1958年第一台天津产北京牌诞生，当时的天津通信广播电视厂利用国产电子管加上苏联的元器件生产出了第一台北京牌14英寸黑白电视机。当时我国电视机研制技术与日本基本处在同一起跑线。

1970年12月26日，我国第一台彩色电视机在同一地点诞生，从此拉开了中国彩电生产。

1973年，开始试播彩色电视。

1978年，国家批准引进第一条彩电生产线，定点在原上海电视机厂即现在的上广电集团。1982年10月份竣工投产，标志着我国彩电工业摆脱了自行摸索的阶段，缩短了与国外 彩电技术的差距。不久，国内第一个彩管厂咸阳彩虹厂成立。

1985年我国电视机产量已达1663万台，超过了美国，仅次与日本，成为世界第二的电视机生产大国。到1987年，我国电视机产量已达1934万台，超过了日本，成为世界最大的电视机生产国。到90年代中期，全国已有彩电企业98家，国产品牌彩电年产量高达3500万台，从而稳居世界首位并保持至今。与此同时，国产彩电在质量和高新技术含量上的不断提高为开拓国内市场奠定了基础，而价格更是具有与外国品牌竞争的优势。1996年，国产彩电销售额首次超过进口彩电取得了历史性的胜利。到1998年，我国彩电业进入成熟期，产量持续位居世界首位，电视机产量达到3513万台，其中彩电产量23万台，彩电产量比1980年增长了822倍。此外与实际产量相比，我国电视机的潜在生产能力更大，据电子部统计截至1997年底，我国电视机生产能力已达6507万台，其中彩色电视机生产能力4479万台，有近半数生产能力闲置。我国城镇居民彩电拥有量已经超过100%，而农村的彩电拥有量也已经达到了32.5%，电视机成为20年来对我国居民生活最具影响力的产品。1998年全国已有3亿电视用户电视机及其带动的电子元器件等电子产品的产值约占全国电子信息产品总产值的43%.彩电品种已中早期的黑白进入彩色，由模拟向数字化迈进，显示器由球面到平面，以至于掌握大屏幕等离子、背投、立体、高清晰度等彩电技术，创新的步伐越走越快，。进入品牌竞争时代的彩电企业的产品已不仅仅单指它的有形商品，还包括它的服务、信誉、品牌、经营理念和企业文化。在新的世纪里，国产彩电品牌的历史任务是塑出具有“中国籍”的国际名牌，只有当一个品牌国际化时，其品牌形象才会更加稳因，而品牌国际化的关键是技术在国际上领先。

1．2 电视接收机的结构认知

1． 电视机结构

电视机主要由外壳、荧光屏、主机板等组成。

电视机结构图

2． 电视机内部主要部件

电视机的内部主要部件包括：电路主板、显像管、偏转系统、行输出变压器、高频头、开关变压器、电源开关管、行输出管、扬声器、微处理器集成块、TV小信号处理集成块等。

1．3 彩色与视觉特性

1． 彩色特性 （1）光的性质

光属于电磁辐射，电磁辐射的波长范围很宽，按从长到短的排列依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和宇宙射线等。波长在780～380nm范围内的电磁波能使人眼产生颜色的感觉，称为可见光，颜色感觉依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。

可见光光谱

（2）物体的颜色

从光的角度可将物体分为发光体和不发光体两大类。发光体的颜色由其本身发出的光谱所确定，例如激光二极管发红光是由于其光谱为780nm；不发光的物体颜色与照射光的光谱和其对照射光的吸收、反射、透射等特性有关，例如绿叶反射绿色的光，吸收其他的光而呈绿色。

（3）标准光源

在彩色电视系统中，设定了A、B、C、D、E五种标准白光源。其中： A光源：色温为2854K的白光，光谱偏红，相当于白炽灯发出的光。 B光源：色温为4847K的白光，相当于中午直射的太阳光。

C光源：色温为6774K的白光，相当于白天的自然光。它是NTSC制标准白光源。 D光源：色温为6504K的白光，相当于白天的平均光。它是PAL制标准白光源。 E光源：色温为5500K的理想标准白光源。 2. 人眼的视觉特性

人眼的视觉特性包括亮度视觉、色度视觉、对图像细节的分辨率和对彩色的分辨率。 （1） 亮度视觉

亮度视觉，是指人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度的差别，以及在不同环境亮度下对同一亮度所产生的主观感觉。

人眼对不同波长的光有不同的灵敏度，常用相对视敏度曲线表示。

人眼的相对视敏函数曲线

（2）彩色视觉

人眼的红、绿、蓝三种锥状细胞的视敏函数峰值分别在580nm、540nm、440nm，而且部分交叉重叠可引起混合色的感觉，不同波长的光对三种锥状细胞的刺激量不同，产生的彩色视觉也不同。

（3）视觉隋性

人眼的主观亮度感觉与客观光的亮度并不同步，人眼的亮度感觉总是滞后于实际亮度的变化。这一特性称为视觉惰性或视觉暂留，视力正常的人视觉暂留时间约为0.1s。

当人眼感受到重复频率较低的光强时，会有亮暗的闪烁感。通常将不引起闪烁感的最低频率称为临界闪烁频率，人眼的临界闪烁频率约为46Hz，高于该频率时人眼不再感觉到闪烁。点击看电视机闪烁频率演示

顺序制彩色电视正是利用人眼的视觉惰性，采用时间混色法将三基色光顺序出现在同一平面的同一位置上，只要三基色光点相距时间间隔足够小，人眼观察到的就是其混合后的彩色。

（4）分辨力

分辨力是指人眼在观看景物时对细节的分辨能力，它取决于景物细节的亮度和对比度，亮度越低，分辨力越差。细节对比度越小，分辨力也越差。点击看人眼色度分辨率演示

同时制彩色电视是利用人眼空间细节分辨力差的特点，采用空间混色法将三基色光在同一平面的对应位置充分靠近，只要光点足够小且充分近，人眼在一定距离外观察到的就是其混合后的彩色。

3．色度学基本知识 （1）彩色三要素

亮度、色调、色饱和度亮度三个参量称为彩色三要素。

亮度能反映光的明亮程度，色调能反映彩色的类别，色饱和度能反映彩色的深浅程度。通常又将色调、色饱和度合称为色度。点击看人眼对色度与色饱和度分辨率演示示意图 （2）三基色原理

自然界中绝大多数彩色都可以分解为三基色；三基色按一定比例混合，可以得到自然界绝大多数彩色，混合色的色度由三基色的混合比例决定，亮度等于三基色亮度之和。彩色的这种分解、合成机理称为三基色原理。点击看三种基色光的配色实验

（3）混色方法

在彩色电视系统中采用相加混色法，其中又分为空间混色法与时间混色法。

空间混色法：利用人眼空间细节分辨力差的特点，将三基色光在同一平面的对应位置充分靠近，且光点足够小，人眼在离开一定距离处观看时，会感觉到是三基色光的混合色。空间混色法是同时制彩色电视的基础。

时间混色法：利用人眼的视觉惰性，将三基色光在同一平面的同一处顺序出现，当间隔时间足够小时，人眼会感觉到是三基色光的混合色。时间混色法是顺序制彩色电视的基础。 点击看看见混色法与时间混色法动画演示

（4）计色制与色度图

RGB计色制：为准确的对各种颜色进行计算，国际照明委员会（CIE）采用一套可以由物理手段产生的谱色光作为三基色，其中，波长为700nm的红光为基色光，波长为546.1nm的绿光为基色光，波长为435.8nm的蓝色为基色光。由于这三种基色光可以由物理手段产生，因此通常称它们为物理三基色。

RGB色度图

XYZ计色制：在XYZ计色制中，人们用假想的三个基色X、Y、Z代替物理三基色R、G、B，建立新的计色系统和色度图。

XYZ色度图

（5）色度三角形

在色度图中，以R、G、B三点为顶点构成一色度三角形，由R、G、B混合出的颜色都包含在这个三角形内。

色度三角形示意图

（6）亮度方程

在彩色电视中，PAL制和NTSC制均采用同样的亮度方程，Y=0.3R＋0.59G＋0.11B 用电压表现形式为EY= 0.3ER＋0.59EG＋0.11EB

1.4 电视图像信号的传输原理 1．电视传像过程

电视系统包括发射、传输和接收三部分。

电视广播有开路和闭路两种传输方式。开路系统是利用无线电波传送活动图像和伴音， 对闭路电视系统，它的传送媒介不是无线电（空间）而是同轴电缆或光缆。点击看广播电视传像过程

2．电视传像原理 （1）图像的顺序传送

像与像素：图像由若干像素组成，在电视系统中，把构成一幅图像的各像素传送一遍称为进行一次帧处理。每帧图像约有44万个以上的像素，看起来才清晰。若采用同时制传送方式，一帧图像则需要至少44万个信道，这显示是不可能的。点击看同时制图像传送原理

静止图像的传送：在发送端把静止图像分解为若干像素，然后把图像上各像素的亮度信息按从左到右、从上到下的顺序一个一个地转换成相应的电信号发射出去；电视接收机按发送端的顺序依次将电信号转换成相应亮度的像素，重现图像，这就是顺序传送制。点击看顺序制图像传送原理

运动图像的传送：将活动图像分解成一幅幅静止图像，利用人眼的视觉惰性和有限分辨力，只要在0.04s时间内（每秒25帧），发送端依次对一幅（帧）图像所有像素的亮度信息进行光电转换，接收端再依次重现相应亮度的像素，就可完成活动图像的传输。

3．图像的扫描 在电视技术中，电子束在电磁场作用下按一定规律在摄像管或显像管的屏面上作周期性的运动，称为扫描。将水平方向上的扫描称为行扫描，垂直下上的扫描称为场扫描。

（1）逐行扫描与隔行扫描 逐行扫描：逐行扫描是指电子束自上而下逐行依次进行扫描的方式，规律是电子束从第一行左上角开始扫描，从左到右，然后从右回到左边，再扫描第二行，第三行，„„直到扫完一幅(帧)图像为止。接着电子束由下向上移动到开始的位置，又从左上角开始扫描第二幅(帧)图像。点击看逐行扫描示意图

隔行扫描：隔行扫描就是把一帧图像分成两场来扫描，第一场扫描l，3，5，„„等奇数行，形成奇数场图像，然后进行第二场2，4，6，„„等偶数行的扫描，形成偶数场图像。奇数场和偶数场均匀嵌套在一起，利用人眼的视觉暂留特性，人们看到的仍是一幅完整的图像。点击看隔行扫描示意图

扫描电流幅度大小与线性将直接影响光栅。点击看场扫描电流大小与垂直扫描光栅的关系

（2）PAL制扫描参数

我国广播电视采用隔行扫描方式，其主要扫描参数如下： 行周期TH=μs，行频ƒH=15625 Hz； 行正程THS=52μs ，行逆程THr=12μs； 场周期TV=20ms，场频ƒv=50 Hz；

场正程TVS=287TH+20μs =18.388ms≈18.4 ms； 场逆程TVr=25TH+12μs=1.612 ms≈1.6 ms；

帧周期TZ=40 ms；每帧行数625行(其中：正程575行)； 帧频ƒz=25Hz；每场行数312.5行(其中：正程287.5行)。 4．图像信号的转换

摄像管与显像管是实现图像转换的关键器件。 摄像管主要完成图像信号转换成电信号的功能，电视系统中使用的摄像器件经历了由光电导摄像管、超正析像管、视像管、氧化铅管、硒靶管到CCD摄像管的发展历程。

光电导摄像管主要由光电靶和电子组成。光电靶和电子均封装在圆柱形玻璃管内，

摄像管外套有聚焦、校正和偏转线圈，摄像管前端是光学镜头。

光电导摄像管结构及工作过程

目前专业电视摄像机都采用CCD摄像器件。CCD又称为电荷耦合器件（Charge Coupled Device），以CCD为图像传感器构成的摄像管称为CCD摄像管，是近年来迅速发展起来的一种新型器件。它是以电荷的多少代表图像信号的亮暗、以时钟信号控制代替电子束扫描实现图像信号的摄取、变换和输出的固态电子器件。

电视图像的重现主要靠显像器件，将图像电信号还原成图像光信号，完成电-光转换。点击看电光转换原理

常用的有显像管（CRT）、投影管、液晶显示器（LCD）和等离子显示器（PDP）等。 早期的黑白显像管主要由电子、玻壳等组成，显像管外套有偏转线圈。

黑白显像管的结构

目前彩色电视机中常用的是自会聚彩色显像管。自会聚显像管采用精密一字形排列电子，每个电子都有自己的阴极、控制栅极、加速极、聚焦极和高压阳极，除了阴极为三个的结构外，其它均采用单片三孔或单一圆筒的一体化结构。

自会聚显像管电子的结构

1.5 黑白全电视信号

1． 图像信号

在黑白电视中，图像信号是携带图像明、暗信息的电信号，由摄像器件通过光电转换得到。 图像信号有正极性和负极性之分。正极性信号是指信号电平越高，图像越亮；负极性消耗是指信号电平越高，图像越暗。

正极性灰度阶梯信号波形

图像信号具有相关性和单极性的特点。

2． 复合同步信号

复合同步信号作用是保证收、发端扫描频率与相位一致，包括行同步和场同步。点击看复合同步信号波形

在扫描过程中，必须保持收、发端扫描同步。点击看收、发端不同步现象演示

3． 复合消隐信号

复合消隐信号作用是消除扫描回程期间的扫描线，包括行消隐信号和场消隐信号。

复合消隐信号波形

4． 开槽脉冲与均衡脉冲

由于场同步脉冲宽度为2。5行，这样在场同步期间将丢掉2~3行同步脉冲，为此增加了开槽脉冲；另外，为保证隔行扫描中奇数行与偶数行完全镶嵌在一起，避免产生并行现象，增加了均衡脉冲。点击看开槽脉冲与均衡脉冲的形成

5． 黑白全电视信号

黑白全电视信号包含图像信号、复合同步信号、复合消隐信号以及开槽埋藏、均衡脉冲等。点击看黑白全电视信号波形图

1.6 彩色电视的兼容制传送

1． 电视系统的兼容

电视系统的兼容可分为正向和逆向两种兼容，所谓正向兼容是指黑白电视机既能接收黑白电视信号，也能接收彩色电视信号而重现正常的黑白图像；逆向兼容是指彩色电视机在接收彩色电视信号时，能重现正常的彩色图像，而且在接收黑白电视信号时，能重现正常的黑白图像。

要实现兼容，除扫描方式、扫描频率等相同外，还利用了两个主要的原理：

大面积着色原理：由于人眼的视觉特性，对黑白对比的细节有较高的分辨力，而对彩色对比的细节分辨力较低。在彩色图像传送过程中，只有大面积部分需要在传送其亮度信息的同时还必须传送其色度成分，而颜色的细节部分，都可以用亮度信号来取代，这就是大面积着色原理。

据亮度方程Y= 0.3R＋0.59G＋0.11B，可得三个色差信号R、G、B三基色信号的关系

R－Y= R－（0.3R＋0.59G＋0.11B）= 0.7R－0.59G－0.11B B－Y= B－（0.3R＋0.59G＋0.11B）=－0.3R－0.59G +0.B G－Y= G－（0.3R＋0.59G＋0.11B）=－0.3R＋0.41G－0.11B 又根据亮度公式

Y= 0.3Y＋0.59Y＋0.11Y和Y= 0.3R＋0.59G＋0.11B

可得

0.3（R－Y）＋0.59（G－Y）＋0.11（B－Y）= 0 可见三个色差信号中只有两个是的，任意选取两个色差信号，都可以得到第三种色差信号。

由于亮度信号频带宽度为0～6MHz，三个色差信号频带宽度也为0～6MHz，为在同样带宽范围内同时传送亮度与色差信号，只能对色差信号进行频带压缩，将色差信号频带压缩到0～1.3MHz。

频谱交错原理：在电视系统中，由于Y信号与色差信号都是离散的特征，通过选择一个合适的载频（称为彩色副载频ƒSC），将R－Y和B－Y信号调制在副载频上，进行频谱搬移（称为二次调制），使调制后的R－Y和B－Y信号安插在Y信号谱线的间隙内，这样色度信号就不占有额外的频带，这种方法称为频谱交错或频谱间置。点击看电视信号的频谱特性

2．标准彩条信号

标准彩条信号是用来进行对电视测试的等宽彩色竖条，彩条自左向右的排列顺序是白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑。

彩条图

3. 色度信号形成

为实现亮度与色度信号的频谱交错，要求将两个色差信号调制在一个合适的副载波上，然后叠加形成色度信号。对色差信号的调制方式是正交平衡调幅。

普通调幅：同低频信号幅度变化控制高频载波的过程。

调幅信号波形及频谱

平衡调幅：抑制掉载波调幅即为平衡调幅。由于载波分量不携带任何有用信息，而且其其功率远大于边带分量，因此在传送过程中应抑制。

正交平衡调幅：

用两个色差信号分别对频率相同、相位差90°的两个载波进行平衡调幅称为正交平衡调幅。

正交平衡调幅示意图

4．色同步信号

彩色电视信号除包括有黑白全电视信号的全部内容，还包含有经正交平衡调幅的色度信号。色同步信号的作用是恢复与发送端同频同相的副载波。

色同步信号的波形

5．彩色全电视信号

由亮度信号、色度信号、色同步信号、复合同步信号、复合消隐信号混合在一起就构成彩色全电视信号。

点击看彩色全电视信号波形

1.7 电视信号的发送

在电视系统中，视频信号采用调幅方式，音频信号采用调频方式。视频信号和音频信号不能直接发送，需将二者分别调制在高频载波上。这两种高频载波合成为射频全电视信号，

1. 电视信号的调制 1）图像信号的调制

将全电视信号对载波进行调幅，调幅后的高频电视信号称为已调高频电视信号，波形的包络形状与全电视信号波形相同。我国采用负极性调幅。

图像信号调制波形

负极性调幅主要有三个优点： 2）伴音信号的调制

电视广播中伴音信号频率范围为50Hz～15kHz，伴音信号采用调频方式传送，载波被伴音信号调频以后称为已调高频伴音信号。我国电视标准规定，伴音载频比图像载频高6.5MHz。

2. 电视信号的频率特性

1）射频图像信号残留边带传送 图像信号经过调幅以后，在载频两边出现两个对称的边带，在电视系统中采用残留边带方式传送。点击看残留边带调幅信号过程

残留边带实现的方法是先产生双边带的调幅信号，然后通过带通滤波器保留载频ƒc和全部上边带，滤去下边带的大部分，只残留（ƒc－1.25）MHz以上的频率分量，其中，（ƒc－0.75）MHz以上频率分量全部保留，（ƒc－1.25）MHz至（ƒc－0.75）MHz 频率分量过渡残留，这样，经解调后得到的图像信号的低频分量与高频分量振幅比值发生了变化，必须在

接收电路中采用特别的幅频特性予以恢复。

2）射频全电视信号频谱

射频全电视信号包括已调高频图像信号和已调高频伴音信号，两者在频谱上相互错开以免干扰。高频图像信号采用残留边带传送方式，其带宽为7.25MHz，高频伴音信号采用调频方式传送，伴音载频比图像载频高6.5MHz，带宽为0.5MHz，色度信号彩色副载频比图像载频高4.43MHz，带宽为2.6MHz，其频谱与亮度信号频谱相互错开。依我国电视标准的

规定，每个电视频道的带宽为8 MHz。

射频全电视信号的频谱

3. 电视频道的划分 1）电视信号传播的特点

要实现电视信号的调制，必须选用合适的载波频率。实验证明：选用米波波段（甚高频VHF）和分米波波段（特高频UHF）的载频较为适中，其传播具有如下特点：

（1）视距传播：穿透能力强，能穿透电离层，以空间波的形式直线传播。

（2）绕射能力差，当发射天线与接收天线间有高大建筑物时，它很难绕过建筑物到达接收天线。

（3）除直线传播外，它还可通过建筑物等反射传播。 2）无线电视频道的划分

目前，我国广播电视主要有无线电视系统（又称地面电视）和有线电视系统，使用VHF波段和UHF波段，其中，VHF波段的频率范围为30~300MHz，UHF波段的频率范围为470~960MHz。 频道编波段 号 C1 Ⅰ 波 米 波 波 段 Ⅲ 波 段 段 C2 C3 C4 C5 C 6 C 7 C8 C 9 C10 C11 C 12 C13 C14 分 米 波 波 段 Ⅳ 波 段 C 17 C18 C19 C 20 C 21 C 22 C23 502～510 510～518 518～526 526～534 534～542 542～550 550～558 503.25 511.25 519.25 527.25 535.25 543.25 551.25 509.75 517.75 525.75 533.75 541.75 549.75 557.75 541.25 549.25 557.25 565.25 573.25 581.25 5.25 C 15 C 16 （MHz） 48.5～56.5 56.5～.5 .5～72.5 76～84 84～92 167～175 175～183 183～191 191～199 199～207 207～215 215～223 470～478 478～486 486～494 494～502 （MHz） 49.75 57.75 65.75 77.25 85.25 168.25 176.25 184.25 192.25 200.25 208.25 216.25 471.25 479.25 487.25 495.25 （MHz） 56.25 .25 72.25 83.75 91.75 174.75 182.75 190.75 198.75 206.75 214.75 222.75 477.75 485.75 493.75 501.75 （MHz） 87.75 95.75 103.75 115.25 123.25 206.75 214.25 222.25 230.25 238.25 246.25 254.25 509.25 517.25 525.25 533.25 频道带宽 图像载频 伴音载频 本振频率 C24 C 25 C 26 C 27 C 28 C 29 C30 C 31 C 32 C 33 C 34 C35 C 36 C 37 ⅤC 38 C 39 C 40 C 41 C 42 C 43 C 44 C 45 C 46 C47 C 48 C 49 C50 C 51 C52 C 53 C54 C 55 C 56 C57 分 米 波 波 段 Ⅳ 波 段 C 58 C 59 C 60 C 61 C 62 C 63 C C 65 C66 558～566 606～614 614～622 622～630 630～638 638～6 6～654 654～662 662～670 670～678 678～686 686～694 694～702 702～710 710～718 718～726 726～734 734～742 742～750 750～758 758～766 766～774 774～782 782～790 790～798 798～806 806～814 814～822 822～830 830～838 838～846 846～854 854～862 862～870 870～878 878～886 886～4 4～902 902～910 910～918 918～926 926～934 934～942 559.25 607.25 615.25 623.25 631.25 639.25 7.25 655.25 663.25 671.25 679.25 687.25 695.25 703.25 711.25 719.25 727.25 735.25 743.25 751.25 759.25 767.25 775.25 783.25 791.25 799.25 807.25 815.25 823.25 831.25 839.25 847.25 855.25 863.25 871.25 879.25 887.25 5.25 903.25 911.25 919.25 927.25 935.25 565.75 613.75 621.75 629.75 637.75 5.75 653.75 661.75 669.75 677.75 685.75 693.75 701.75 709.75 717.75 725.75 733.75 741.75 749.75 757.75 765.75 773.75 781.75 7.75 797.75 805.75 813.75 821.75 829.75 837.75 845.75 853.75 861.75 869.75 877.75 885.75 3.75 901.75 909.75 917.75 925.75 933.75 941.75 597.25 5.25 653.25 661.25 669.25 677.25 685.25 693.25 701.25 709.25 717.25 725.25 733.25 741.25 749.25 757.25 765.25 773.25 781.25 7.25 797.25 805..25 813.25 821.25 829.25 837.25 845.25 853.25 861.25 869.25 877.25 885.25 3.25 901.25 909.25 917.25 925.25 933.25 941.25 949.25 957.25 965.25 973.25 波 段 C 67 C 68 942～950 950～958 943.25 951.25 949.75 957.75 981.25 9.25 无线电视频道划分表 （1）各频道的伴音载频始终比图像载频高6.5 MHz。各频道下限频率始终比图像载频低1.25 MHz，上限频率则始终比伴音载频高0.25MHz。各频道的本机振荡频率始终比图像载频高38MHz，比伴音载频高31.5MHz。

（2）Ⅰ波段又称为VL波段，Ⅲ波段又称为VH波段，Ⅳ和Ⅴ波段又统称为U波段。 3）有线电视频道的划分

我国有线电视系统按频带宽度分为300MHz、450MHz、550MHz、750MHz四个挡，各频带宽度的有线电视系统容量如下：

300MHz系统包括C1～C12的12个频道和Z1～Z16的16个频道，共28个频道。 450MHz系统包括C1～C12的12个频道和Z1～Z35的35个频道，共47个频道。 550MHz系统包括C1～C22的22个频道和Z1～Z37的37个频道，共59个频道。 750MHz系统包括C1～C43的43个频道和Z1～Z37的37个频道，共80个频道。

我国有线电视增补频道划分表

1.8 电视机质量评价

电视广播接收机的技术指标及其测量方法是一个内容很丰富的课题。对电视机进行选购和维修后的质量评价主要有以下方法。

1．简易检查方法

简易检查方法是指收看正常的电视广播节目信号，检查电视机工作及图像质量是否正常的方法。调整电视机各种参数，观察调整和变化的范围是否正常等。

2. 电视测试卡检查方法

电视测试卡是彩色电视机重现彩色图像质量好坏的一个具体衡量标准，它是包含有丰富信息的图像，综合了彩色电视机调试和检验所需的绝大部分信息。

电视测试卡图

电视测试卡分为两类：一类是由电视台播放的电视广播测试卡，供调整、维修电视机用；另一类是标准测试卡，供生产厂家进行调试、测量和鉴定用。测试卡图主要内容及评价标准：

1）黑白格边框

在测试图的四周边沿，有一圈城墙状的黑白格边框，主要用于供检验和校正图像的大小，行、场扫描的幅度，校正图像的中心位置。

2）白线条方格图案

整个测试卡画面由白线条正交组成水平方向17格、垂直方向13格的方格图案，横条和竖条都是白色直线，构成一个4∶3光栅。主要用于检验图像的几何失真、检查画面的中心部分和边沿部分的聚焦情况、检查显像管的静会聚或动会聚调整、检查电路的瞬时过渡特性、检查图像有无重影等。

3）测试卡图案的灰底色 格子图案的灰底色，可以检验显像管色纯度是否良好，色纯度不好时灰底色不正或局部出现彩色斑现象。

4）电子圆

圆的直径为12格，圆心就是图像的中心。调整行扫描和场扫描电路的幅度和线性，使电子圆成为正圆，使宽高比成为4∶3，就能使图像的比例正确。

5）电子圆中的两条淡棕色带

左边较深的为男肤色，右边较浅的为女肤色。 6）脉冲串（正弦波多波群）图案

在荧光屏上表现为五块粗细不同的垂直条纹方块，它们从粗到细分别对应于1.8，2.8，3.8，4.8，6.25MHz，后者相当于水平清晰度140，220，300，380，500线。

7）灰度阶梯信号

共六级为：0％，20％，40％，60％，80％，100％。也可以定为10级（每级11.1％）或为五级（每级25％）。还可用于检查亮度通道的线性和彩色电视机的白平衡等。

8）彩条信号

位于电子圆内下部的一组彩条信号图案，是75％幅度，100％饱和度的标准彩条，主要用于检查彩色电路对彩色信号的处理及显示是否正确。对黑白电视机来说，这一部分显示的是八个不同等级的灰度条图案。

第2章 彩色电视机的组成与工作原理

2.1 彩色电视接收机基本组成 2.1.1彩色电视接收机基本框图

我国彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。

内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。

彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。

彩色电视机的基本组成框图

2.1.2 电视机各部分的作用

公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号。

伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。

亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。

色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R －Y）、（B－Y）、（G－Y）三个色差信号。

亮度通道、色度通道、副载波恢复电路、解码矩阵电路四大部分又称为解码器。

显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。

扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。

电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT两部分组成。

控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的。

2.2 高频调谐器

高频调谐器又称高频头，它是图像信号和伴音信号的公共通道，其性能优劣对电视机的选择性、通频带、灵敏度和信噪比等技术指标有重要影响。 2.2.1 高频调谐器的作用与组成

1. 高频调谐器的作用

高频调谐器主要有选频、放大、变频三大作用。 选频：从天线聚积到的各种无线电波中选择出某一个电视频道的节目，而抑制其他的信号。选频作用由输入调谐回路完成，它决定整机的选择性。

放大：将选择出的高频电视信号进行约20dB的放大，以满足混频器所需要的信号幅度，并提高信噪比。该功能由高频放大器完成，它决定整机的信噪比。

变频：将高频图像载波、高频伴音载波与本振信号进行差拍，输出固定的38MHz中频图像信号和31.5MHz第一伴音中频信号（对彩色电视机还输出33.57MHz 色度副载波中频信号）。

2．高频调谐器的组成

高频头组成包括输入回路、高频放大器、混频器和本机振荡器等。

高频头组成框图

3．对高频头的性能要求

（1) 与天线、馈线、中放级的阻抗匹配良好。高频调谐器的输入、输出阻抗均设计为75Ω。

（2） 具有足够的通频带和良好的选择性。要求高频头通频带应≥8MHz，通频带内特性平坦。要求邻频和镜频抑制比≥40dB，中频抑制比≥50dB。

（3) 噪声系数小，功率增益高。一般要求高放级的噪声系数≤5dB，功率增益≥20dB。 （4) 具有自动增益控制(RF AGC)。要求高放级的RF AGC范围≥20dB，通常采用反向AGC控制。

（5） 本振频率稳定度高，对外辐射小。 2.2.2 电子调谐器的内部结构与原理

1．高频调谐器分类

按调谐方式分为机械调谐式和电子调谐式，电子调谐式又分为全频道式和全增补式。机械调谐式是通过开关切换电感绕组来改变调谐，在较早期的电视机中使用；电子调谐式是通过改变调谐回路变容二极管两端反压来改变回路电容进行调谐。目前生产的彩色电视机均采用不仅能接收标准电视频道节目，还能接收有线电视增补频道电视节目的全频道电子调谐器。

2．电子调谐器组成

电子调谐器内有三个调谐回路，分别设置在输入回路、高频放大器和本机振荡器，而且其频率可同时调谐改变。

电子调谐器内部框图

3．电子调谐器原理

根据电子调谐器电路框图，U、V两个频段基本上，但在U频段工作时，V频段的混频级作为U频段的一级中频放大，以提高U频段的增益。高放级一般是由场效应管和双调谐回路组成的具有延迟AGC可控放大器。调谐电压BT分别加在各变容二极管上，通过改变调谐电压可改变谐振电容量，实现在本频段内选台。U、VH、VL频段工作电压BU、BH、BL由开关二极管控制，通过开关二极管导通切除部分调谐电感，实现频段切换。混频级一般由共基极正弦自激振荡器组成，AFT电压加在UHF和VHF本振级的变容二极管上，当本振频率或输入信号频率漂移时，能自动调节频率为准确值。

电子调谐器依靠开关二极管导通完成对BU、BH、BL频段的切换，改变加在变容二极管上的调谐电压进行选台。变容二极管是一种结电容变化范围较大的晶体二极管，工作在反向截止状态，当调谐电压在0～-30V变化时，结电容可在18～3pF之间变化，变容比Cmax/Cmin= 6。

由于变容二极管结电容的变容比约为6，而VHF频段12个频道的中心频率为52.5～219MHz，其频率比Kƒ=ƒmax/ƒmin=4.17，相应地要求变容二极管的变容比为Cmax/Cmin=Kƒ2=17.4，仅利用变容二极管的变容比不能满足1～12频道选台要求。为此电视标准规定将VHF频段分为两段，即VL段的1～5频道（中心频率为52.5～88MHz，频率比为1.67，变容比为2.8）和VH段的6～12频道（中心频率为171～219MHz，频率比为1.28，变容比为1.）。 2.2.3 高频调谐器的外特性

电子调谐器型号不同，其端口数量为8~12个不同。

高频调谐器的外部端口

2.2.4 470MHz全频道增补高频调谐器

470MHz全频道增补高频调谐器采用超小型元器件，具有输入阻抗高、跨导高、噪声低、动态范围大、AGC特性好的优点。

470MHz全频道增补高频调谐器，接收信号频率的可调范围和本振频率可调范围能覆盖世界各国所有广播电视节目的台位频率，也可接收所有CATV电视台信号和CCIR信号（加密者需解调）。它是将VH段的频率起点从168.25MHz提到175.25MHz，终点延伸到470MHz，UHF频段还和其他电调谐高频头一样，高放级调谐频率从471.25～863.25MHz。 2.2.5 实用高频头外围电路分析

创维4Y-01型机芯高频调谐器及其外围电路的电原理图

该机芯采用470MHz全频道增补高频调谐器， U、VH、VL各频段的工作电压BU、BH、BL由处理器CPU提供一个控制信号，通过三极管V001、V002、V003的开关和电压

转换作用，在C101、C103、C105（1μF）上转换成相应的直流电压馈入，实现频段选择。调谐电压BT也是由CPU发出控制指令，经V005组成的电压变换器，再由C极的RC回路组成低通滤波器变换为0~30V连续可调的直流电压实现频段内的调谐选台。这样不但完全免除手工调谐选台、换台等操作过程，也省去设置电子波段开关而使电路简化。

AGC电压和AFT电压由图像中放集成电路的相应输出端口提供，分别送入高频放大级和本振级。中频信号从IF端输出，经C107耦合、V101放大后由C极经C109送入图像中放电路。

BM端为本振、混频、预中放、缓冲级提供电源，供电电压为+5V（对采用非I2C总线控制的电视机，该电压采用+12V或+9V）。

2.3 图像中放通道

2.3.1 图像中放通道的作用与组成

1.图像中放通道的作用

图像中放通道电路的主要作用是对高频头输出的中频信号进行处理，得到全电视信号和第二伴音中频信号，同时还要产生中放电路本身及高频调谐器所需的AGC电压、高频调谐器及CPU所需的AFT电压。

2．图像中放通道的组成

图像中放通道由预中放、声表面波滤波器（SAWF）、图像中放、视频检波、视频放大、自动消噪（ANC）电路、AGC电路、AFT电路等部分组成。除预中放、声表面波滤波器由分立元件电路组成外，其他电路均在集成电路内部。

图像中放通道电路的组成框图

3．图像中放通道的技术要求

（1）幅频特性良好。电视机对中放通道的幅频特性有专门要求。

中放通道幅频特性曲线

（2）选择性良好。为提高选择性，避免临近频道的相互干扰，在曲线上设置有30MHz、31.5MHz、39.5MHz频率吸收点。目的是抑制上邻图像中频和下邻频道的伴音中频干扰以及2.07MHz的差拍干扰。

（3）电压增益足够大。整机灵敏度主要是由图像中放决定，在保证信噪比前提下，要求图像中放的增益>60dB，同步检波器的增益>10dB，总增益为70dB以上。

（4）AGC控制范围宽。图像中放的AGC控制范围要求>40dB。 （5）工作稳定性良好。 2.3.2图像中放通道的工作原理

1. 中频预放级

中频预放级又称为预中放，主要作用是将高频调谐器输出的中频信号不失真的放大15dB左右，以弥补声表面波滤波器（SAWF）的插入损耗。一般由共发电路附加频率补偿电路组成。

2．声表面波滤波器（SAWF）

声表面波滤波器作用是一次形成中放通道所需要的幅频特性曲线，它是利用压电材料的压电效应和逆压电效应实现电—机械波—电信号之间的转换。特点是体积小、重量轻、电路简单、一致性好、无辐射、免调试等优点。但存在插入损耗。

声表面波滤波器原理结构示意图

3．图像中放级

图像中放级作用是将图像中频信号放大60dB以上，由三级具有AGC可控的高增益宽带的集成差分放大器组成。

4．视频检波器

视频检波器作用是对图像中频信号进行同步检波，得到全电视信号。同时将图像中频和第一伴音中频信号再一次混频，产生出第二伴音中频信号送入伴音通道。同步检波器由模拟相乘器和低通滤波器组成。

同步检波器组成框图

5．自动增益控制电路（AGC电路）

自动增益控制电路作用是当接收到的电视信号强弱变化时，保持视频检波输出的信号幅度基本不变。

AGC电路跟据AGC电压取得的方式不同可分成三种：平均值式、峰值式和键控式电路。平均值式是将检波器输出信号的平均值作为AGC电压。AGC电压不只与接收信号强弱 有关，而且还与图像内容有关，因此这种控制方式会使图像质量变差，一般不宜采用。

键控式是利用行扫描逆程脉冲作为键控脉冲，从全电视信号中取出同步脉冲进行峰值检波，取得UAGC。此电压只反映输入信号强度，与图像内容无关。

峰值式是采用峰值检波器，检波输出的UAGC仅反映输入信号的峰值（同步头），而与图像内容无关。

集成AGC电路组成框图

集成AGC电路的外围接口一般只有IF AGC滤波、RF AGC滤波、RF AGC调整、RF AGC输出四个。

6．自动频率微调电路（AFT电路）

AFT电路作用是使其本振频率能自动地稳定在正常值，以保证电视机所收看的彩色电视图像质量稳定。另外，AFT电路在自动扫描搜索频道时，还可以作为完成自动扫描搜索

频道和锁台的识别信号。

AFT电路组成框图

7．自动消噪（ANC）电路

ANC电路相当于限幅器，主要作用对幅度超过同步电平的黑噪声干扰信号进行限幅消噪，排除黑点噪声和可能对同步信号的干扰；同时对幅度超过白电平的白噪声干扰信号进行限幅消噪，排除亮点干扰。ANC电路可分为截止型和对消型两种类型，点击看ANC电路模型。

2.3.3 实用图像中放通道电路分析

采用LA76810集成电路机芯的图像中放及其外围电路的电原理图

图像中频信号经预中放V101放大，由声表面波滤波器形成标准的幅频特性曲线，并转 换成双端输入到LA76810的第5、6脚，内部有三级AGC可控的差分放大器，具有较宽的动态范围和较好的幅频特性，可满足不同制式、不同幅度中频信号的放大，放大后的中频信号送入锁相环（PLL）检波电路。

PLL检波电路由视频检波器和中频载波发生器组成，中频载波发生器采用PLL锁相环控制方式，第48、49脚外接38MHz中频振荡网络，第50脚外接PLL环路滤波器。中频载波发生器产生与图像中频信号同步的中频载波信号送入视频检波器，检出的视频信号经内部伴音中频陷波和视频放大后，由第46脚输出频率稳定的视频信号。同时，视频检波器还将图像中频载波与第一伴音中频进行二次混频处理，产生第二伴音中频信号从第52脚输出。

中频载波发生器产生的中频载波与图像中频信号，在PLL检波电路中进行比较，产生的误差电压作为AFT电压从第10脚输出送入处理器（CPU），为CPU提供调谐信息使其能输出调谐校正电压送入本振级，保证图像中频信号的频率准确。

2.4 亮度通道

2.4.1 亮度通道的作用与组成

1. 亮度通道的作用

亮度通道是彩色解码器的重要组成部分之一，作用是完成对亮度信号的分离、放大和整形处理，实现亮度和对比度控制等任务。亮度通道相当于黑白电视机中的视频处理系统。

2．亮度通道的组成

亮度通道由陷波器及自动清晰度控制（ARC）、轮廓补偿、黑电平箝位、延时、消隐等电路组

成，而且与检波输出、FBT、基色矩阵电路以及控制器等部分有衔接。

亮度通道电路的组成框图

2.4.2 技术要求

1）输出电压幅度大，要求加至显像管阴极的视频信号电压VPP在50~100V之间。所以，视放未级的电源供电电压一般都超过150V，常采用分立元件以承受高电压工作。

2）增益要求为30~40dB。

3）必须满足0~6MHz范围内有平坦的幅频特性及线性的相频特性。 4）对比度、亮度的调节范围要大，须提供用电压作为控制信号的端口。 2.4.3 亮度通道的工作原理

1．副载波陷波器与ARC电路

4.43MHz陷波器的作用就是利用频率分离方法，滤除色度信号取出亮度信号。

副载波陷波器的幅频特性

ARC电路是自动清晰度控制电路，作用是当接收到黑白信号（或彩色信号很弱）时，自动切断4.43MHz陷波器，使视频信号直接进入亮度通道，保证图像清晰度。 2．轮廓补偿电路

轮廓补偿电路也称勾边校正电路（或挖芯校正电路），其作用是增强图像轮廓，提高清晰度。它实质上是一种高频补偿电路。

3．箝位电路

箝位电路又称直流恢复电路，其作用是恢复亮度信号中的直流电平。亮度信号是含有直流成分的单极性信号，直流成分等于信号的平均值，它随图像的变化而变化，反映了画面背景的明暗程度。当采用隔直耦合放大器时，信号中的直流成分将会丢失，对于黑白信号而言仅会造成图像背景亮度失真，对彩色信号还会造成图像背景色调失真，严重影响图像质量。在彩色电视机中必须恢复直流电位。轮廓补偿电路和箝位电路一般都被集成在IC内部。

4．延时电路

由于亮度信号和色度信号是通过不同的途径到达矩阵电路，要求两路信号必须同时到达，否则将会出现黑白轮廓与彩色着色的分离。亮度信号延时时间约600ns。

延时电路通常做成集总参数单体器件，称为“亮度延时线”，目前，较新型的彩色电视机已将亮度延时线集成到IC内部。

5．自动亮度（ABL）电路 作用是当图像亮度过大时，使显像管的束电流过大引起高压过载，引起行输出电路故障，还可能造成荧光粉的加速老化使显像管损坏。

ABL电路模型

6．亮度、对比度调节电路

通过改变亮度信号的直流电平可以调节图像的亮度，亮度调节是靠改变某视放级的直流

工作点或箝位电平来实现；通过改变亮度信号的幅度可以调节对比度，对比度调节可以通过改变某视放级的增益（如改变负反馈量）来实现。

7．消隐电路

消隐电路的作用是消除在扫描逆程时间显像管出现的回扫亮线，以提高清晰度。

2.4.3 实用亮度通道电路分析

LA76810集成电路的亮度通道及其外围电路的电原理图

视频检波后输出的视频信号由第46脚输出，经R217、R218分压缓冲，C230耦合从第44脚送入亮度通道（由S端或其他视频信号源来的视频信号由第42脚输入）。经过视频开关进行信号识别，若为彩色信号，则陷波器工作在陷波模式，分离出亮度信号；若为黑白信号，则陷波器工作在直通模式，相当于短路。模式的切换可由系统自动控制，也可由I2C总线强行控制。亮度延时电路对亮度信号延时0.6μs后，由挖芯电路完成轮廓补偿，经黑电平箝位恢复直流成分，以改善画面质量。第45脚外接黑电平检测滤波电路，可将浅黑电平电压检测出来。黑电平扩展点可由I2C总线进行设定，保证黑电平不超过消隐电平。经黑电平扩展后的亮度信号送入对比度及亮度控制电路，通过调节亮度信号的幅度和平均直流电平，实现对比度和亮度的调节。该调节方式采用亮度信号与色度信号同调的方式，确保在不同对比度和亮

2

度情况下，都能获得满意的彩色。对比度和亮度控制电路受IC总线的控制，观看者可通过遥控器进行操作。同时，对比度和亮度控制电路还受由第13脚输入的ABL电压的控制，ABL起控点由I2C总线进行设定。最后，经处理后的Y信号和R-Y、B-Y信号一起送入RGB矩阵电路合成，输出R、G、B三基色信号。

2.5 伴音通道

2.5.1 伴音通道的作用与技术要求

1. 伴音通道的作用

伴音通道的作用是对伴音信号进行解调和放大，最后转换成声音输出。 2．伴音通道的技术要求

 电压增益足够大。应大于60dB，而且工作稳定不自激。

 具有较宽的通频带和良好的选择性。电视伴音调制信号的最高频率为15kHz，最大频偏为50kHz，则频带宽度为250～300kHz

 限幅性能好。能有效抑制调幅干扰和各种脉冲干扰。  鉴频灵敏度高。鉴频输出的音频信号不小于50mV。

 非线性失真小。要求鉴频输出的音频信号与调频信号的频偏成线性关系。  输出功率足够大。

2.5.2 伴音通道的组成与工作原理

1．伴音通道的组成

伴音通道包括伴音制式转换电路、伴音中放及限幅电路、鉴频电路、伴音低放和功放电路。

伴音通道电路组成

2．伴音通道的工作原理 1） 伴音制式转换电路

由于世界各地区电视广播的制式差别，使第二伴音中频信号的频率有4.5、5.5、6.0、6.5MHz等多种。对多制式电视机的电路，在伴音通道前端增加了伴音制式转换电路。

2） 伴音中放及限幅电路

伴音中放与限幅电路的主要作用是放大第二伴音中频信号，向鉴频器提供幅度足够的第二伴音中频信号。伴音中放与限幅电路已集成化，由三级直耦差分放大器组成。

3）鉴频电路

鉴频器的作用是从载频为6.5MHz的伴音调频信号中解调出音频信号。 4）低频放大与功放电路

低频放大器又称前置放大器，主要作用是提供电压增益，并完成阻抗匹配和前后隔离，以减少相互间的影响。功放输出电路主要作用是提供功率增益，以驱动扬声器完成电-声转换。

2.5.3实用伴音通道电路分析

创维4Y-01型彩色电视机的伴音通道电路组成

LA76810的52脚输出的伴音中频信号经高通滤波，分离出4.5MHz以上的高频成分，

送入54脚，再利用带通滤波器及伴音PLL电路来选出伴音中频信号。经内部放大、鉴频后有1脚输出音频信号。53脚外接伴音PLL环路滤波器，53脚电压用来锁定伴音中频载波信号的频率和相位。9脚外接FM检波滤波电路。2脚外接去加重电容，以补偿发射端的预加重，减小高频噪声。

音频处理单元由专用伴音音频集成电路LA4285完成。 音频信号由中频处理单元LA76810的第1脚输出，经C414、C442分两路输入两片LA4285的第1脚，在内部完成低频放大和功率放大后，由第9脚经C417、C424耦合输出，分别驱动两组扬声器完成电-声转换，输出模拟立体声。

2.6 显像系统

2.6.1 显像系统的作用与技术要求

1. 显像系统的作用

显像系统包括显像电路和显像管，其作用是对加到显像管三个阴极的R、G、B信号进行电压放大，并通过显像管还原出图像。

2. 显像系统的技术要求

1）输出幅度要大。足够满足CRT的调制量，一般为180V±35V。 2）增益要高。视放末级的增益>35dB。

3）要求有防CRT高压打火而损坏电路的措施。 4）通频带要求满足视频信号的频宽。 2.6.2 彩色显像管及附属电路

1．三三束显像管的结构

三三束显像管结构示意图

2．单三束显像管的结构

单三束显像管结构示意图

3．自会聚显像管的结构

自会聚显像管采用精密一字形排列电子，每个电子都有自己的阴极、控制栅极、加

速极、聚焦极和高压阳极，除了阴极为三个的结构外，其它均采用单片三孔或单一圆筒的一体化结构。

自会聚电子的结构

4．显像管附属电路

显像管附属电路主要包括关机亮点消除电路和开机自动消磁（ADC）电路。前者的作用是消除由于CRT灯丝和阴极的热惰性造成的关机亮点，以保护荧光屏；后者的作用是消除铁磁材料的剩磁效应，以保证色纯和会聚。

5．色纯及其调整

色纯是指单色（或基色）光栅的纯净程度。当红电子束只轰击红荧光粉、绿电子束只轰击绿色荧光粉、蓝电子束只轰击蓝色荧光粉时，称为色纯良好。

色纯原理图

自会聚的色纯调整是在管颈的适当位置放置一对两极磁环也称色纯磁环，使两色纯环的相对转动或同相转动、可改变所在位置附加磁场的强度和方向，电子束穿过此处时受此附加磁场的作用，可产生附加的偏移，使三条电子束的运动轨迹发生变化，最终使各自只轰击对应的荧光粉，实现色纯调整。

6．会聚及其调整

会聚：三条电子束在扫描过程中，同时通过同一个荫罩孔并在孔中相交，从而轰击同一组三色荧光粉点的技术，称为会聚。

静会聚：偏转角较小时即荧光屏区域的会聚，称为静会聚。 静会聚误差也是由显像管制造过程的精度决定的，故调整静会聚的基本原理也是用外加磁场修正每条电子束的路径，使它们到达荫罩板时能会合于一个荫罩孔。静会聚误差采用两片四极磁环和两片六极磁环调整。

静会聚磁环与磁场分布

7. 白平衡及其调整

白平衡调整包括暗平衡和亮平衡调整。由于CRT三个阴极的调制特性和截止点会因制造工艺的误差而有所不同，在显示黑白图像的暗的部分（背景或夜景）时出现彩色，因此需要进行暗平衡调整;由于三基色荧光粉的发光效率有所不同，在显示黑白图像的亮的部分（天空或高亮区）时出现彩色，因此需要进行亮白平衡调整。

一般地，暗白平衡通过电位器调节三个末级放大器的直流电位实现，亮白平衡是通过改

2

变三基色激励信号的幅度实现。对采用IC总线控制的彩电，则是通过调试菜单进行调整。

点击看白平衡调整动画示意图 8．CRT电源供给电路

CRT电源供给电路由行回扫变压器加相应的整流电路组成，它是利用行逆程脉冲的高次谐波经相应整流得到的。CRT各极电压值如下

阳极高压：26kV以上直流电压（屏幕越大要求电压越高）。 聚焦极电压：1～8kV可调直流电压。

加速极电压：100V～1000V可调直流电压。 调制极电压：0V（栅极接地）

灯丝电压：6.3V交流电压（频率为行频）

阴极电压：150V～200V直流电压（随视频信号在其中心值±50V之内变化） 2.6.3 实用显像系统电路分析

创维4Y-01型彩色电视机显像系统的电原理图

V502、V501、V503分别为R、G、B三基色视放管，电路结构为共射放大器。R513、R508、R522分别为它们的集电极负载电阻，接至+200V电源。来自色度通道的R、G、B三基色信号分别通过R509、R501、R514由基极输入，经放大并倒相后分别加于CRT的三个阴极上，为防止CRT内部打火时损坏视放管，增加了R506、R505、R507三个隔离电阻；C512、C511、C519和C504、C502、C506是为展宽通频带而设置的高频补偿电容；视放管集电极电源+200V由FBT 第4脚经半波整流提供，CRT各极工作电压也由FBT提供。

V504组成了泄放型关机亮点消除电路。正常工作时，+9V经R518向C508充电，由于钳位二极管D504导通的作用，使V504发射极电压箝位在D504的导通电压约0.6V，基极接地为0V，而UC508约为8V（左负右正）。此时V 504的发射结为反偏而截止，集电极输出高电位，V504对视放末级的工作状态无影响。关机瞬间，+9V消失，UC508使V504的发射极电压为负而饱和导通，集电极电压降为低电平，D501、D502、D503导通，使V503、V502、V501的发射极电位下降至约为0V，迅速进入饱和导通，其集电极电压迅速降为低电平，导致三个阴极电位也为低电平，束电流瞬时增加，使CRT玻壳内外壁形成的高压滤波电容存储的电荷迅速中和泄放掉，达到消除关机亮点的作用。

2.7 同步及扫描系统

2.7.1 同步及扫描系统的作用与技术要求

1. 同步及扫描系统的作用

同步及扫描系统的作用一是由同步分离电路分离出行、场同步信号，二是由行、场扫描系统向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅；同时，行扫描电路还要向CRT提供各电极高、中、低电压，并输出复合消隐、自动亮度控制（ABL）、行逆程脉冲等其他控制信号，以保证CRT发光及电子扫描的光栅质量。

2．同步及扫描系统的技术要求 1）电子扫描要有严格的同步性。 2）同步信号的分离要准确。

3）光栅的非线性失真和几何失真要小。 4）扫描电路的功耗小、效率高。

5）要向显像管提供消隐信号，以消除逆程期间电子束的回扫线。

6）扫描电路与外电路的信号和结构联系较多，而且还要向CRT等电路提供各种电源。 2.7.2同步及扫描系统的组成

同步及扫描系统主要由同步分离电路、行、场扫描电路两大部分组成。

同步及扫描系统组成框图

2.7.3同步分离电路

1．同步分离电路作用与组成 作用是先利用幅度分离法，从图像视频信号中分离出复合同步信号，然后再用脉冲宽度分离法从复合同步信号中区分出行、场同步信号，其组成包括复合同步分离、场同步分离和行同步分离电路。

2．复合同步分离电路

复合同步信号占有全电视信号中75~100%的电平，因此可用幅度分离的方法将其取出。 3. 脉宽分离电路

由于场同步信号和行同步信号的脉冲宽度不同（场同步为160μs，行同步为4.7μs），可用脉宽分离法将它们分开。脉宽分离电路由场同步分离（积分）和行同步分离（微分）电路组成。

2.7.4 行扫描电路

1．行扫描电路作用与组成

行扫描电路的作用是向行DY输出幅度足够、线性良好、能被行同步信号同步的行频锯齿波电流，实现水平扫描。此外，还要为显像管和整机各有关电路提供工作电源及行逆程脉

冲。

行扫描电路由行AFC、行振荡、行推动、行输出、回扫变压器（FBT）、行偏转线圈（行DY）等电路组成。

2．行扫描电路工作原理 1）行振荡电路

行振荡电路的作用是产生能被同步信号同步的15625Hz的行频方波信号。早期的电视机一般采用电感三点式间歇振荡器，目前的电视机均采用一个固有频率（500MHz）远高于行频的石英晶体组成压控振荡器（VCO），其频率受行AFC 电路控制，通过32分频电路产生行频而且行频不需要调整。

2）行AFC电路

行AFC电路作用是保证行扫描的振荡频率和相位与发送端严格同步。目前生产的电视机具有两个AFC电路，其中一个AFC电路的作用是将分频后的15625Hz行频信号与行同步信号的相位进行比较，产生误差电压去控制改变VCO振荡的相位，保证其与行同步信号的频率相同。另一个AFC电路的作用是取出行输出级的行逆程脉冲与已被同步的行频信号进行鉴相比较，产生误差电压去控制改变行输出信号的相位，保证其与行同步信号的相位相同。

3）行推动（激励）电路

行推动级电路有两个作用，一是向工作在高电压大电流状态的行输出级提供足够的激励功率，二是实现反向激励，即推动级导通时，输出级截止，反之亦然，以减少高频幅射和功率损耗。行推动级一般采用分立元件结构。

行推动级电路

4）行输出电路

行输出级工作在高电压大电流的开关状态，采用分立元件结构，主要作用是向行偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波电流和通过回扫变压器向CRT提供各极工作电压。

行输出级电路

下面分析行锯齿波电流形成过程。

行输出级工作原理波形与等效电路示意图

1）正程右半段（电子束从屏幕向右运动）：在0～t1期间，行输出管的基极输入电压ui为正脉冲，V饱和导通，D截止，相当于KV接通，KD断开，集电极电压约为0V，电源EC通过KV向偏转线圈LY充磁，形成电流iY，如图中（a）所示。由于自感电动势的存在，iY不能突变而是按指数规律从0逐渐上升，其大小为

EiYCRt1e式中τ=LY/R，R为充磁回路的总损耗电阻（主要是LY直流电阻和V的导通电阻），当τ>>THS/2（THS为输入信号的正半周期）时

iYECt1LY



可见，在此期间iY近似线性增长，当t =THS/2时达到最大值， 为

iYECTHSLY2

2）逆程段（电子束从屏幕右端快速回到左瑞）：从t1开始，行输出管的基极输入电压ui变为负脉冲，V反偏截止，相当于KV断开，由于电流iY不能突变，LY产生高反压，并与逆程电容CY发生电磁能量交换，形成自由振荡。在t1～t2期间内iY对CY充电，在t2时刻电压上升至最大约为（Um+EC），这个电压使阻尼管D维持截止，相当于KD断开，此时刻iY减小为0，形成了逆程的前半段，如图（b）所示。从t2开始，CY通过LY放电，电场能又向磁场能转换，iY方向改变并逐渐增大，在t3时刻达到最大值，形成了逆程的后半段，如图 （c）所示。

在此期间，LY、CY之间能量的转换过程就是自由振荡的过程，t1～t3的时间间隔就是逆程时间，在LY确定的情况下，逆程电容CY决定了逆程时间的长短。CY上的最大电压就是行输出管的反峰电压，即逆程电压Um

THSUmEC代入扫描参数THS=52μs、THR=12μs，可得行输出管的最高反峰电压Ucmax=8EC。一般EC为110V左右，则Ucmax将近千伏，这在选用行输出管（包括阻尼管）时是要重点掌握的。

由此引出一个值得注意的问题，就是对行逆程时间的长短必须要符合要求，即t1～t3不能小于行逆程时间THR。否则，当ui变正时，V导通后会因集电极电压过高而产生很大的电流而损坏。因此，要求行激励脉冲周期为μs，负向宽度为18～20μs，幅度为2～4V。另外，由于反峰电压与逆程电容CY的大小成正比，因此，在实用中常将几个电容并联后作为CY，其目的一是方便逆程时间（即逆程电压）的调节，二是防止CY开路使反峰电压过高而损坏器件。

3）正程左半段（电子束从屏幕左端向运动）：从t3开始，iY开始对CY反充电，CY

上的电压改变极性并逐渐增大，当大于某一值时，阻尼管D导通，相当于KD闭合，使自由

2THR

振荡受到阻尼。LY的能量通过D完成释放，使iY线性减小，到t4时刻，iY等于0，如图（d）所示。

t4时刻，V的基极输入脉冲又变为正脉冲，V再次饱和导通，电路工作又重复上述过程。整个工作波形见图的工作波形图。

4）行回扫变压器（FBT）

行回扫变压器又称为行输出变压器，它与整流、滤波电路一起构成电压变换电路，其作用是向显像管提供电极电源，还要向有关电路提供控制信号或电压。

电压变换电路

2.7.5实用行扫描电路分析

创维4Y-01型彩色电视机的行扫描电路

行频信号是由LA76810内部的行VCO电路产生4MHz振荡信号，经行分频器1/256分频得到，送入AFC1电路与同步分离电路输出的行同步信号进行鉴相比较，产生的误差电压反馈回行VCO电路，以实现控制行频信号的频率准确。同时，经AFC1同步后的行频信号送入AFC2电路，与28脚输入的行逆程脉冲进行鉴相比较，产生的误差电压控制移相电路，以实现修正行频信号的相位，使27脚输出的行频脉冲相位准确。

行分频电路输出的行频脉冲信号，送入场分频电路，完成分频后输出场频脉冲，再经锯齿波形成电路转变为场锯齿波电压，从23脚输出。

LA76810的25脚为行电路（包括I2C总线接口）的电源端，内置5V稳压电源。26脚外接AFC1环路滤波器，使AFC1产生的误差电压转换为直流控制电压，RC的时间常数将影响AFC1的频率捕捉范围及同步保持范围。29脚为行VCO电路参考电流设置端，一般接电阻到地。30脚为4MHz行频信号输出端，此信号送入SECAM制解调电路，作为时钟信号（若无SECAM制解调，此脚悬空或经电容接地）。24脚外接场锯齿波形成电容。22脚为识别信号输出端，将复合同步信号送入CPU作为判断是否收到电台的检测信号。

由LA76810第27脚输出的行激励脉冲信号，经R307隔离送入行推动管V301的基极，经倒相放大后，由行推动变压器T301实现反向激励，耦合到行输出管V302的基极。R308、C309组成阻尼电路消除T301可能产生的自激振荡。行输出管V302为带阻尼二极管的大功率开关

管，工作在开关状态，V302输出的行锯齿波电流送入偏转线圈H.DY，产生垂直方向的磁场，使电子束完成水平扫描。C313、C314为逆程电容，其容量的大小决定了行幅的宽窄，L302为行线性调节器，其作用是补偿扫描失真，C312为S校正电容，其作用是补偿显像管的延伸性失真。

V302的输出电流经T302的1～2初级绕组，在次级绕组上产生感应电动势，经整流滤波后输出整机所需的各种工作电压和显像管各电极所需的高、中、低电压。 2.7.6 场扫描电路

1．场扫描电路的作用与组成

场扫描电路的主要作用是向场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，它工作在线性放大状态，由场振荡、锯齿波形成、场推动、场输出、场DY等电路组成。

2．场扫描电路的工作原理 1）场振荡器与锯齿波形成电路

由于场频远低于行频，场DY对场频而言呈现电阻性，要输出锯齿波电流，加在负载上的信号电压必须也是锯齿波，所以场扫描电路工作在线性放大状态。

早期的电视机场振荡级采用间歇振荡器，目前生产的电视机采用分频技术直接由行频分频出场频信号。

2）场推动电路

场推动（激励）级的作用是放大锯齿波信号，以满足场输出级对输入信号幅度的要求，同时，还起着缓冲隔离的作用。

3）场输出电路

场输出级的作用是向场DY提供线性良好、幅度足够的锯齿波电流。场输出级一般采用OTL功率放大器。

2.7.7实用场扫描系统分析

创维4Y-01型彩色电视机场扫描系统电原理图

场扫描电路由专用集成电路IC301（LA7840）组成，该芯片内部包括有场推动级和场输出级，采用泵电源供电，在场扫描正程期间供电电源为+25V，逆程期间利用VD301、C325组成自举升压电路将供电电源提高为+50V，大大提高了场输出级的效率。

由IC201（LA76810）第23脚输出的场频锯齿波信号，经R340缓冲送入IC301的第5脚，在内部经推动级放大后，送入场输出级进行功率放大，从2脚输出场锯齿波电流，经V.DY→C326→R320→地，形成回路，在场偏转线圈V.DY上产生水平方向的偏转磁场，完成电子束的垂直扫描。

V.DY的场锯齿波电流在R320上形成的锯齿波压降，经R324、C323、R319、R329组成的交流反馈补偿网络，送回第5脚进行场线性补偿；同时，其直流成分经R329也反馈至第5脚，以稳定工作点。另外，第7脚还输出场逆程脉冲，经缓冲放大送入CPU，作为字符显示的垂直定位信号。C324、R327组成保护支路，防止V.DY产生的反峰电压对LA7840的冲击。R326、C327起到阻尼作用，防止V.DY与分布电容产生寄生振荡。

2.8电源系统

2.8.1 电源系统的作用与技术要求

1. 电源系统的作用

电源系统的作用是向各单元电路提供能源。 2．开关稳压电源的控制方式

开关稳压电源是依靠开关管的不同导通时间来实现电压的调整和稳定的。控制导通时间的方法主要有三种：

1）脉冲宽度控制方式

采用保持频率不变，只改变直流脉冲的宽度，其工作频率为行频。

脉宽控制原理

2）脉冲频率控制方式

采用保持直流脉冲的宽度不变，只改变开关的频率，使单位时间内直流脉冲的个数发生变化，其工作频率也基本为行频，但不受行频的严格控制，而在一定范围内变动。

频率控制原理

3）混合控制方式

同时改变脉冲的宽度和频率，工作原理与上述基本相同。 3．电源系统的技术要求

1）具有良好的稳压特性。在交流输入为130V～260V变化时，均能达到良好稳压效果。 2）纹波电压小。一般要求≤5～10mV。 3）电源内阻小。一般要求≤0.3Ω。 4）受工作环境影响小。 5）具有良好的保护措施。 6）损耗小、效率高、重量轻。 2.8.2 电源系统的组成与工作原理

1．基本电路组成

电源系统一般由交流滤波、整流电路、开关调整振荡、稳压调节控制、保护和整流输出等电路组成。

开关电源组成框图

若采用开关变压器次级经整流滤波后输出B+电源，则为并联型开关电源；若采用开关管射极接储能电容，B+电源由电容两端取出，则为串联型开关电源。

2．基本工作原理

220V交流电通过交流滤波器，隔离内外电路的相互干扰，送入桥式整流电路转变为脉动的直流，经滤波后输出约300V的直流电压，送入开关调整振荡电路，经开关变压器初级接开关调整管的集电极，发射极接地，基极经启动电路（次级回路）构成正反馈电路，形成自激间歇振荡，开关管的导通与截止使开关变压器获得电能的转换和传输，在频率固定时，输出电压的大小由开关管导通与截止的占空比决定（导通时间长，输出电压高）。稳压调节控制电路对B+电压取样检测，经误差放大电路变换为控制电压，控制脉宽调制电路输出控制信号，改变开关管工作的占空比，达到电压调整和自动稳压的目的。保护电路的主要作用是实现多重保护和重点保护。多重保护是指采用交流回路设置熔断器、直流回路设置保险电阻、关键电路设置误差检测控制等措施进行断电、限流、限压等保护；重点保护是指在行输出级设置过流、过压及高压等检测电路，对其进行重点保护，具体实施方法有多种，一般为当检测值超过时采取断电保护。 2.8.3实用开关稳压电源电路分析

1．串联型开关电源电路

串联脉宽调制型开关稳压电源实用电路

（1）整流滤波电路

220V市电经电源开关S、保险丝F加至交流互感滤波器T1，滤除干扰脉冲后，经VD1～VD4组成的桥式整流电路，由C5滤波后输出约300V直流电压。限流电阻R2起到保护整流电路的作用。

（2）开关调整及振荡电路

开关调整电路由厚膜集成电路STR-5412中的开关管V1、开关变压器T2、续流二极管VD5、滤波电容C12等组成。。

振荡电路是由T2、V1、C11、R5等组成的间歇振荡器。 T2次级10～12绕组的感应电压经VD6整流、C7滤波，输出+48V直流电压供场输出级。 （3）误差放大及稳压控制电路

误差放大器由STR-5412中的V3、VD、Re、Rb1、Rb2组成。 稳压控制电路由V2、Rc组成。

因为串联型开关电源的储能电感和负载相对输入电压是串联关系，所以机芯底盘带电，即所谓“热”底盘。在调试和维修时需加接1∶1的隔离变压器，以提高安全性。

2．变压器耦合并联型开关电源

变压器耦合并联型开关电源

220V交流市电经C601、T601等组成的抗干扰电路后，通过VD601整流、C607滤波后形成+300V直流电压。+300V电压通过开关变压器T605的初级绕组7～1脚为开关管V604的集电极供电，同时+300V电压经启动电阻R616为基极提供启动工作电流。开关管V604在接通电源后便进入微导通状态，其集电极电流流过开关变压器初级绕组并产生感应电动势，由于在次级绕组9～10脚上有感应电压的存在，使开关管产生自激振荡。开关变压器的1l～12脚绕组为取样绕组，经VD604整流、C609滤波后得到的取样电压与VD602稳压管两端的基准电压在V601中相比较，得到的误差控制电压从V601的集电极输出，经R609送入V602、V603组成的稳压自动控制电路。VD603为过流保护二极管，当因某种原因过流时，使VD603击穿导通，从而达到过流保护的目的。

该开关电源有两组电压输出：一组为5～6脚绕组的感应电压，经VD607整流、C616和L605滤波后得到Bl（+115V）电压，为行扫描电路供电。同时经VD002稳压，C006滤波后形成+33V电压，为调谐电路提供电源。另一组为4～6脚绕组的感应电压，经VD608整流、C617、C618滤波后，分为三路输出，一路经R321限流、VD402、C422倍压整流滤波后产生+18V电压，向伴音功放电路供电；另一路送入IC601（7805）稳压后形成+5V电压为微处理器供电；还有一路经V611和稳压电路7809后输出+9V电源为行振荡电路供电。

并联型开关电源的特点是，由于采用了隔离型开关变压器，主机板上除市电进线、开关变压器初级部分外均不带电，开关变压器初级方与次级方采用“悬浮地”相接，使整机为“冷”底盘，从而增加了安全性。

2.9控制系统

2.9.1 控制系统的作用与技术要求

1．控制系统的作用

控制系统的作用是代替频道预选器和调节控制装置，使调整操作处理数字化。 2．对控制系统的技术要求

1）为控制音量、色度、亮度等电路提供可调的直流控制电压。

2）为电子模拟开关提供高电位或低电位开关电压，如AFT开关。 3）为调谐器提供对三个波段转换的供电。

4）为电调谐器提供0.5～30V的频道调谐电压。 5）提供方便的操作控制方法。

6）对频道预选器选定的节目、音量、色度等控制的位置具有记忆功能。 7）显示当前工作状态。

8）赋予电视机新的功能。

2.9.2 控制系统的组成与工作原理

1. 控制系统组成

控制系统主要包括处理器（CPU）、数/模转换器、存储器和红外遥控信号发/收器等。

控制系统的组成框图

2．控制系统的工作原理 1）处理器

处理器是控制系统的核心，也是各种电压合成信号及开关控制信号的产生源，它的作用是对输入的信号做出判断、识别、运算及根据输入的要求给出输出结果。处理器由8bit算术和逻辑运算器、寄存器、RAM（数据存储器）、ROM（固化了全部功能控制程序）、I/O端口、指令译码器、总线、总时钟等组成。

控制系统从电路类型上可分为锁相环频率合成式和电压合成式两种，前者的选台输出为本振频率值，而模拟量等其他控制功能的实现为电压值，电路形式完全不同、结构复杂、价格高。后者的选台输出和模拟量控制电压输出的电路型式基本相同，统一了控制方式且电路简单，价格低；所以目前主要采用的是电压合成式控制系统。

2）数/模转换器

数/模转换器作用有两个，一是把CPU输出的数字脉冲信号转换成被控电路所需的模拟直流控制电压，二是完成电平移位，将D/A变换后的直流电平转换成被控电路所要求的电平。

3）存储器

电可改只读存储器的作用是完成存储记忆功能。它存储的是各频道的选台数据和模拟数据，这些数据可以重新写入，而且断电后不会丢失。

4）红外发射与接收电路

红外发射器的作用是实现用户操作功能。 2.9.3 实用微处理器控制芯片

LA8633XX系列是日本三洋公司生产的八位CMOS单片机，广泛应用在国产新型I2C总线控制的数码彩色电视机上。

创维4Y-01型彩色电视机的控制系统方框图

第3章 彩色电视制式与色度解码电路

目前国际上流行的三大彩色电视制式：NTSC制、PAL制和SEAM制。

3.1 NTSC制

NTSC制又称正交平衡调幅制。 1．I、Q色差信号

为实现和黑白电视兼容，彩色电视都不直接传送三个基色信号，而是传送携带亮度信息的亮度信号和携带色调和饱和度信息的两个色差信号。

亮度信号: Y＝0.30R十0.59G十0.11B 色度信号 :R-Y＝0.70R-0.59G-0.11B B-Y＝-0.30R-0.59G＋0.B

通常，将B-Y压缩后的信号称为U，R-Y压缩后的信号称为V。在NTSC制中，选用Y与色差信号U、V作为传输信号时，

Y、U、V信号的频带关系

在美国、日本等国家选用的NTSC制中，选用Y与色差信号I、Q作为传输信号，

Y、I、Q信号的频带关系

I、Q色差信号与U、V色差信号有一定的关系。点击看I、Q与U、V的关系。 2．NTSC制编码原理 （1）色同步信号

色同步信号的作用是恢复副载波，它位于行消隐的后肩上。

色同步信号波形

（2）色度信号的频谱

为为使亮度、色度信号共用一个频带，实现色度信号与亮度信号间的频谱交错，就必须合理地选择色度副载波信号的频率。NTSC制中副载波频率应为半行频的奇数倍，称为半行频间置。即

式中，n为正整数。

对于场频为50Hz，行频为15625Hz，视频信号带宽为6MHz的NTSC制，选n=284，对应的副载波频率为

对于要和黑白电视M制(525行，视频带宽为4.2MHz)兼容的NTSC制，需把原行频15750Hz改为15734.2Hz，原场频60Hz改为59.94Hz，选取n=228，对应的副载波频率为

点击此处查看NTSC制色度信号的频谱结构 （3）编码器的作用

编码是将三基色信号转换成彩色全电视信号的过程。在对三基色信号进行编码时，首先是将R、G、B基色信号通过编码矩阵变换成Y、R-Y、B-Y（或I、Q）信号。

矩阵变换过程

然后，Y信号延时等处理，对色差信号进行正交平衡调幅，最后再叠加上复合同步信号、复合消隐信号就构成彩色全电视信号。

NTSC制编码器组成框图

3．NTSC制解码器组成与原理

解码器的作用是从彩色全电视信号中还原出三基色信号。一般解码器的组成包括亮度通道、色度通道、色副载波恢复电路和解码矩阵电路。

NTSC制解码器组成框图

4．NTSC制特点

（1）NTSC制主要参数

NTC制标准主要分为两大类：

第一类：扫描行数为625行（行频为15625Hz），场频为50Hz ，视频带宽为6MHz，伴音载频与图像载频之差为6.5MHz，副载波的频率选为4.43MHz。采用这类标准的NTSC制，在编、解码过程中使用U、V信号（二者均占有1.3MHz的带宽）和Y信号作为传输信号，用双边带方式传输。

第二类：扫描行数为525行（行频为15750Hz），场频为60Hz，视频带宽为4.2MHz，伴音载频与图像载频之差为4.5MHz，副载波的频率选为3.58MHz。采用这类标准的NTSC制，在编码过程中使用I、Q色差信号（Q信号占有0.5MHz的带宽，I信号占有1.5MHz的带宽）和Y信号作为传输信号，以不对称边带方式传输，解调时需要加入不同的延时器以保证相位的准确性。

（2）NTSC制特点

与其他两种兼容制彩色电视制式相比，NTSC制具有兼容性好、电路简单、图像质量高等优点，但对相位失真较敏感。

3.2 SECAM制

SECAM制又称顺序传送彩色与存储复用制，它是将两个色差信号对两个频率不同的副载波进行调频，并逐行轮换后插入到亮度信号的高频端，形成彩色电视信号。

1．SECAM制编码器组成

SECAM制编码器组成包括编码矩阵、副载波陷波电路、延时电路、半行频开关、低通滤波器、视频预加重电路、限幅器、调制器、高频预加重电路、加法器、门电路、鉴相器等。

SECAM制编码器组成框图

2．SECAM制解码器组成

SECAM制解码器组成包括有亮度延时线、副载波陷波器、钟形特性带通滤波器、电子开关、限幅器、变频器、视频去加重、鉴频器、触发器及识别电路等。

SECAM解码器组成框图

3．SECAM制特点

（1）色差信号采用顺序传送和存储复用技术。

（2）对色差信号采用调频调制，选用两个副载波频率，解调时采用鉴频技术。其中，用于调制（R-Y）和（B-Y）的副载波频率分别为fSR=282fH=4406.25kHz和 fSB=272fH=4250.00kHz 其中，fH=15625kHz。

（3）存在行顺序效应，设备也较为复杂。

3.3 PAL制 1．逐行倒相

PAL制又称为逐行倒相正交平衡调幅制，它是在NTSC制的基础上增加了一项逐行倒相措施，即把色度信号中的V分量逐行倒相，而U分量的相位则保持不变。点击V分量逐行倒相原理

PAL 制色度信号的表达式为

F=FU FV=UsinsctVcossct= Fmsin(sct) （3-6）

其中，

式中，Fm是色度信号的振幅，决定了彩色的色饱和度；是色度信号的相位角，决定了彩色的色调。由此可见，色度信号是一个既调幅又调相的信号。

对比NTSC制与PAL制色度信号表达式，PAL制FV分量相当于前面增加了一个取值为+1和-1的开关函数。

开关函数波形图

这样，对PAL制色度信号的形成，相当于在NTSC制基础上增加了一个倒相器和一个PAL开关，PAL开关受半行频脉冲控制。

PAL制色度信号形成过程

2．微分相位失真的补偿

采用逐行倒相技术后，可以克服NTSC制相位敏感的缺点。点击看V分量逐行倒相对相位失真的补偿原理。

3．色同步信号

PAL制色同步信号作用除恢复色副载波外，还要具有识别倒相行的功能，因此，其相位也不再NTSC制的180o，而是±135o逐行摆动。

PAL制色同步信号矢量图

4．PAL制色度信号的频谱

为使亮度、色度信号共用一个频带，在NTSC制中，副载波的选取采用了二分之一行频间置，U、V频谱正好能落在亮度信号频谱中间；但在PAL制中，因色度信号U、V频谱位置不同（U信号频谱与NTSC制相同，V信号频谱因逐行倒相位置发生变化），若再采取二分之一行频间置，必然会使V信号的频谱与亮度信号的频谱重合在一起，造成亮度与色度信号之间的严重干扰。为此PAL制中副载波的选取采用四分之一行频间置方式，即

式中，n为正整数。

PAL制副载波的选取采用1/4行频间置，虽然可以使已调副载波U、V信号的频谱都移动1/4行频，把Y、U、V三信号的谱线相互错开，但同时也会使得PAL制比NTSC制的半行频间置所造成的副载波干扰更加严重。为此PAL制又采用附加25Hz偏置方式（也称场间交错）使相邻两场的干扰方向相反，互相抵消。

由上述分析，PAL制色副载波的选取可根据下式决定：

取n=284，fH=15625Hz，可计算出副载波频率为

点击看PAL制色度信号频谱图

5．PAL制编码器组成

PAL制编码器的作用与NTSC制编码器一样，也是将彩色摄像机摄取的三基色信号编码成彩色全电视信号。

PAL制编码器的组成与NTSC制编码器基本相同，只是增加了用于将加到V平衡调制器的色副载波逐行倒相的PAL开关。

PAL制编码器的组成框图

图中的K脉冲（色同步门脉冲）、P脉冲（半行频方波脉冲）、色副载波信号、复合同步和复合消隐信号等由彩色同步机提供。

6．PAL制解码器组成

PAL制解码器的作用与NTSC制解码器作用一样，都是实现从彩色全电视信号中恢复出三基色信号R 、G 、B。目前PAL制彩色电视机广泛采用延时线型解码器，其中包括：亮度通道、色度通道、基准副载波恢复电路和解码矩阵电路等四个组成部分。

PALD彩色电视机解码器组成方框图。

7．PAL制式特点

与其他两种制式相比，PAL制具有如下特点：

（1）色度信号的V分量逐行倒相，使得对色度信号因相位畸变引起的失真有明显的改善作用，微分相位失真的容限可扩大到40。

（2） 副载波采用场间交错（25Hz偏置）1/4行频间置，可进一步减小色、亮信号间的干扰。

（3） 色同步信号逐行跳变（135），以提供副载波的基准相位和逐行倒相识别信号。 （4） 标准PAL制（PALD/K）解码的方法是采用延时解调器（梳状滤波器）分离两个色度分量FV 、FU，这样既可减少V、U信号

间的串扰，同时又可减少亮度信号和干扰杂波对彩色的干扰。

（5） 传输系统或解码电路中有各种误差时，会有行顺序效应，出现“爬行现象”。

（6） 电路、设备较NTSC制复杂，接收机价格较高。 8．色度通道

（1）色度通道作用与组成

作用是从彩色全电视信号中取出色度信号，并进行放大和处理，得到色差信号R-Y和B-Y。其组成包括：色度带通放大器、自动色饱和度控制（ACC）电路、自动消色（ACK）电路、梳状滤波器和同步检波器、色差放大器等。

（2）色度通道工作原理 色度带通放大器：从彩色全电视信号中滤除亮度信号，取出色度和色同步信号，受ACC（自动色饱和度控制电路）和ACK（自动消色电路）电路的控制。

ACK电路：当接收到黑白信号（或彩色信号太弱）时，为消除色度通道的杂波干扰，保证重现正常的黑白图像，ACK电路起控，自动关闭色度通道的工作；当接收到的彩色信号正常时，ACK电路使色度通道自动恢复到正常工作状态。

梳状滤波器：作用是将色度信号分离出两个色差分量FU、FV，组成包括一行延时线、加法器和减法器。

梳状滤波器的组成框图。

传统的色度延时电路采用μs超声波玻璃延时线，其原理是利用输入、输出换能器实现电—超声波—电信号间的转换。

在梳状滤波器中，延时线的精确延时时间为63.943μs，延时后的信号与直通信号在加法器和减法器中运算，完成色度分量的分离任务。

同步检波器：作用是将梳状滤波器输出的色度分量FU、FV进行检波处理，得到色差信号U、V。

同步检波器是由乘法器和低通滤波器组成。

同步检波器的组成

是已调平衡调幅信号FU，

经乘法器运算后的输出信号为

是相应的同频同相的载波信号（0o的副载波），

公式中，第一项为幅度压缩后的蓝色差信号，经色差放大器后变为UB-Y，第二项为副载波的二次谐波，经低通滤波器后被滤除掉。

对于V同步检波器，把相应的平衡调幅信号Usinsct换成Vcossct，载波信号sinsct换成cossct即可，输出相应的为V信号。经低通滤波器后得到红色差信号。

（3）副载波恢复电路

副载波恢复电路的作用是恢复色副载波，同时产生7.8kHz识别信号送PAL开关、ACC、ACK、ARC等电路。

（4）解码矩阵电路

解码矩阵电路作用是首先将R-Y、B-Y通过矩阵变换得到G-Y，然后在由Y与R-Y、

B-Y、G-Y形成三基色信号R、G、B，送显像管的三个阴极。

第4章 彩色电视机的维修

4．1 彩色电视机的维修技术 1．识图技术

正确的识图能力包括对电视机整机原理图的识读能力和对电视机印刷电路板的识读能力。对电视机检修人员，如何根据故障现象，参考电视机原理图分析出可能产生此故障的部位，然后在印刷电路板上迅速、准确的查找到相关的部位，对有关元件进行必要的测试，最后确认故障产生的真正原因并设法进行排除非常重要。下面介绍一些有关识读电视机整机电路图的基本常识。

首先，应该从整机电路图上一些比较容易识读的符号入手，选好突破口。 在电视机电路图上，电视机的接收天线、扬声器、显像管、电源插头、（行、场）偏转线圈和行输出变压器等是电路图中最直观、最容易识别的元器件，以此六个容易识读的符号作为看图的起点，顺着信号通路的连接线，很容易找到相应的邻近电路。例如由天线往后寻找必定是高频头（其实高频头在电路图中一般是以小方块来表示的，也比较容易辨认），高频头的IF输出端连接的应该是图像中频放大级；由交流电源插头可以找到整流、滤波电路和稳压电路；由扬声器符号往前可以找出音频放大电路；由显像管的阴极向前推，与之连接的必定是末级视频放大电路，显像管的加速极、聚焦极、高压阳极向前连接的应是行输出变压器的高、中压整流滤波电路；由场偏转线圈向前可以找到场输出级，由行偏转线圈或行输出变压器向前可以找到行输出级。

其次，要寻找容易识读的器件、环节，确定各单元电路间的界限。

在电视机电路图和印刷电路板中，有几个比较容易识别的元、器件，例如声表面波滤波器SAWF、亮度延迟线、超声延迟线、石英晶体、陶瓷滤波器等。这些元、器件的符号和外观比较特殊，利用它们的特殊性，即可找到相关电路的分界线。

最后，通过外围包抄、内外结合的方式，对难点电路就可以实现各个击破。

对I2C总线控制的彩色电视机，其外表与普通非总线控制彩电没有明显的区别，而且各生产厂家生产的I2C总线标志及功能也不完全相同。因此，对I2C总线控制的彩色电视机，识图时要首先寻找I2C总线标志。通常，在电路图上对I2C总线端口名称有直接标注和间接标注两种方法。直接标注法就是在CPU电路图上直接标注I2C总线的名称，如I2C、I2C、C以及I2C（ITT）、SCL（ITT）、SDA（ITT）等；间接标注法是在CPU的I2C总线端口上不标注I2C字样，而是标注I2C总线的时钟名称SCL和数据名称SDA，还有些机型是在CPU的I2C总线的时钟线端口标注CLK（时钟），数据线端口标注DATA（数据）。对I2C总线控制的彩电，其存储器和小信号处理芯片都配有I2C总线接口端子引脚SCL和SDA。除此之外，I2C总线控制的彩色电视机还有另一个明显特征，其视放板中没有用于调节白平衡的5只可调电位器，因为他的白平衡调整是通过总线控制完成的。

2．基本技能

包括焊接技术、电路的识读技术、仪器仪表的使用技术、元器件的拆卸、安装与代换技术等。

3．准备工作

询问用户、准备图纸、准备常用工具和仪器、仪表。 4．注意事项

(1）彩色电视机采用开关电源，底板会局部带电，在检修彩色电视机时，应在电视机电源输入端与交流市电之间采用1∶1隔离变压器，以防止造成人身触电或损坏电视机。

(2)当遇到电视机出现烧保险或其他保护电路动作现象时，要注意查清引起故障的原因，不要轻易恢复通电，不能用大容量保险丝或用导线代替保险丝。

(3)在需要更换某些元器件时，必须先切断电源，防止带电作业；另外最好选用同型号同规格的元器件进行代换。

(4)显像管的阳极高压一般有二十几千伏，需要检查此部分故障时，必须先采取正确的方法进行高压放电。

(5)在检查出现一个亮点或一条亮线故障时，应先把亮度关到最小或关机，以免损坏荧光屏。

(6)当需要把电视机的底板抽出进行电路检查时，工作台面上应铺上绝缘橡胶，应注意工作台面上底板以下的位置不要有金属物体，以防止短路故障的发生。

(7)在未查清故障部位之前，不要轻易调整电路板上的一些可调整组件。

(8)在维修过程中，要注意元器件的安装和焊接质量，尤其是晶体管和集成块。 5．检修顺序

对彩色电视机的故障检修一般可遵循如下顺序：

检修光栅、图像、彩色、声音。

4．2 电视机检修的基本方法

1．直观检查法

利用眼睛及其他感觉器官来发现故障的一种方法，主要用于对故障的初步诊断。 2．万用表检查法 （1）测量电阻法 （2）测量电压法 （3）测量电流法 3．注入信号法

在被测电路的输入端注入信号发生器输出的标准信号或人体感应的杂波信号，通过扬声器或显像管的反应情况来对故障作出判断的一种方法。

4．专用仪器法

借助于专用仪器设备，如彩色电视信号发生器、扫频仪、示波器等对电视机故障进行检修的一种更为专业的方法。

5．替换法

利用性能完好的元器件替换怀疑有故障的元器件对电路故障进行检修的一种方法。这种方法一般应用于不易鉴别质量好坏的元器件故障，例如行输出变压器、偏转线圈的内部局部短路，声表面波滤波器、晶振、延迟线及小容量电容器断路，集成块损坏等。

4．3 彩色电视机常见故障分析与检修

1．“三无”故障分析与检修

“三无”故障是指开机后电视机无光栅、无图像、无伴音。“无图像、无伴音、无光栅”是各种类型电视机常见的故障现象，一般与电源电路、行扫描电路、控制电路等故障有关。

根据故障现象可将此类故障分为两种情况： （1）三无，开机烧保险，电源指示灯不亮

开机烧保险丝，说明故障原因大部分在开关电源。如电源电路中出现整流管短路、滤波电容击穿短路、电源开关管击穿短路、自动消磁电路中的热敏电阻短路等某一故障时，则会造成开机烧保险丝的故障发生。

“三无，开机烧保险”故障检修流程

（2）三无，电源指示灯亮，不烧保险

此故障一般在般应怀疑开关电源、行扫描电路或控制电路。

“三无，但不烧保险”故障检修流程

2．无图无声故障分析与检修

光栅正常，说明开关电源、行扫描电路、亮度通道、显像管供电电路正常。无图像、无伴音说明故障发生在高频头、频道预选器或微处理器、预中放、声表面波滤波器、图像中放及检波、AGC电路等图像与声音的公共电路。

“无图无声”故障检修流程

3．无光栅有伴音故障分析与检修

出现有伴音、无光栅的故障，说明开关电源工作正常，主要是由于显像管不具备发光条件引起的，原因包括：显像管损坏，显像管供电电路故障，亮度通道工作异常、行扫描电路故障(若公共通道和伴音的供电均来自于行输出变压器，则与行扫描电路无关；若伴音电路的电源来自于开关电源，则可能与行扫描电路有关)等。

“无光栅、但有伴音”故障检修流程

4．水平亮线故障分析与检修 屏幕上有一条水平亮线，说明行扫描电路和显像管工作正常，故障在在场扫描电路部分。

“水平亮线”故障检修流程

5．偏色故障分析与检修

电视机出现偏色现象，一般有两种情况：一是白平衡没有调整好，二是缺少基色信号，使某种基色信号不能到达对应阴极。

“缺少基色出现偏色”故障的检修流程

6．单基色故障分析与检修

产生单基色光栅的原因是色度通道视放末级电路或基色矩阵电路工作不正常，使得相应的阴极电位过低，阴栅极间电位差过小失去对电子束流的控制能力，使白平衡遭到破坏。

“单基色”故障检修流程

第5章 彩色电视新技术

5．1 大屏幕彩电新技术简介

1．大屏幕彩色显像管

（1）采用超平面、高清晰度的大屏幕彩色显像管

（2）采用黑底技术以及在荧光粉与玻屏之间加入滤色涂层，提高图像对比度和色纯度 （3）更新电子 （4）改进荫罩 （5）新型偏转线圈 2．图像画质改善技术 采用多项画质改善技术，如轮廓增强、细节校正、动态清晰度控制、视频挖芯降噪电路、扫描速度调制、动态数字梳状滤波、黑电平扩展、白电平峰值压缩、彩色瞬态特性改善、动态γ校正电路、设置自动白平衡调整电路、色温自适应控制电路、肤色稳定电路、自动色调调整电路、有源枕形失真校正电路、有源线性校正电路和动态聚焦电路、采用倍频扫描技术改善图像质量等。

3．高品质伴音技术

（1）输出功率大，频响范围宽。大屏幕彩色电视机的伴音输出功率通常都在20W以上，频响范围可达30Hz~16kHz，甚至最高可达20kHz。

（2）采用多种伴音处理技术。为保证得到高品质的音响效果，在伴音处理电路中增设了立体声、环绕声、杜比环绕声、超重低音等电路，以提高电视音响效果。

（3）采用新型扬声器系统，可以充分利用电视机内的有限空间实现优质放音。 （4）采用数码声场处理（DSP）技术 4．平板显示技术

常用的平板显示器有液晶显示器LCD、等离子体显示屏PDP、发光二极管LED显示器、电致发光显示器ELD、场致发光显示器FED、有机发光二极管OLED显示器等，在电视机中常用的是液晶显示器和等离子体显示器。

2

5．IC总线控制技术

通过使用I²C总线控制技术，不但可以使电视机的整机线路简洁，外围元器件少，其稳定性和可靠性高，故障率低，而且可以增强电路功能的扩展性和设计的灵活性，为彩电机芯的标准化设计创造条件。

5．2彩色电视机画质改善电路

1．伴音准分离与PLL完全同步视频检波 （1）伴音准分离技术

大屏幕电视机的公共通道只有高频头。高频头输出的图像中频和第一伴音中频分别经各自的声表面波滤波器处理，避免图像与伴音之间的干扰。

伴音准分离电路原理

（2）PLL完全同步视频检波

PLL完全同步视频检波是在原同步检波方式基础上增加了压控锁相环振荡控制电路。PLL完全同步视频检波电路主要由同步检波电路、APC检波、90°相移电路、低通滤波器和38MHz压控振荡器（VCO）电路等组成。〕

PLL完全同步视频检波电路

2．梳状滤波器亮/色分离电路

普通电视机采用频率分离法实现亮/色分离，大屏幕电视机为提高画质则采用梳状滤波器实现亮度与色度信号的分离。

由于NTSC制采用1/2行频间置，色副载波（3.58MHz）为227.5fH，因此在梳状滤波器中采用一行（1H）延迟线。经过一行延迟后，Y信号的相位不变，C信号相位相反。

梳状滤波器亮/色分离原理

由于PAL制采用的是1/4行频间置，色副载波频率（4.43MHz）为283.75fH，如使用梳状滤波器对亮度、色度信号进行分离，必须使用两行（2H）延迟线。

PAL制梳状滤波器亮/色分离原理

5．3 图像清晰度增强电路

1．视频降噪电路

降噪电路又称挖芯电路或核化电路。为提高图像的清晰度必须增加视频电路的带宽，但同时也会增大图像背景的杂波干扰，特别是在接收信号较弱的情况下引起信噪比下降。视频

降噪就是切割掉低电平的干扰噪声，它根据信号中所含噪声成分的幅度较小的特点，通过适当设计电路，使幅度较大的有用信号通过，幅度较小的信号和噪声被抑制掉。

挖芯电路的特性和输入、输出关系

2．水平轮廓校正电路

普通彩色电视机通常采用二次微分勾边的方法进行水平轮廓校正，使图像在一定程度上得到改善。虽然这种校正方法电路简单、成本低，但当它的幅频特性在高频区提升过大时很容易引起振铃，使图像边缘不清甚至出现“重影”。在目前的彩色电视新技术中，水平轮廓校正采用延迟型时间轴压缩轮廓校正电路，它克服了二次微分勾边校正电路的上述缺陷，增强了图像轮廓清晰度。

延迟型时间轴压缩轮廓校正电路

3．动态细节校正电路

轮廓校正电路主要是针对高频大幅度信号边缘设计的图像清晰度改善电路，而动态细节校正电路则是针对高频小幅度或中幅度信号边缘设计的一种图像清晰度提高电路。

动态细节校正电路原理

4．动态清晰度控制电路（DSC）

动态清晰度控制电路的作用在于检测图像的细节分布情况，提供图像细节分布信息，用于控制动态细节校正电路中可控增益放大器的增益，实现细节校正的动态控制，以获得最佳校正效果。

动态清晰度控制电路原理

5．扫描速度调制电路（SVM ）

当电流一定的电子束轰击CRT荧光屏时，在水平扫描速度较快的扫描点上，电子束相应停留的时间短，其亮度比正常扫描速度时会更暗些。反之，在水平扫描速度较慢的扫描点上，由于相应地停留时间长，所以就比正常扫描速度时更亮。因此，可用调节电子束水平扫描速度的办法来控制图像的明暗，从而起到“勾边”的作用，使图像清晰度提高，同时也不会使CRT在高亮度时产生散焦现象。

扫描速度调制电路原理

5．4彩色电视机扫描系统新技术

1．倍频扫描技术

倍频扫描技术是通过数字式存储器，采取慢存快取方法，利用不同的存储和读取频率使行频、场频增加一倍的技术。倍频扫描技术主要包括逐行扫描显示技术和闪烁消除技术，即通过行插入法将隔行扫描变为逐行扫描显示，通过场插入法将场频倍频，可以消除场频较低造成的行间闪烁和大面积闪烁现象。

1）行插入法

行插入法是一种将每场的行数增加一倍，变隔行扫描为逐行扫描的“倍行”技术。 行插入法在具体实现时有两种方式。

（1）在同一场内，在第n行和第n+1行之间插入与第n行相同内容的一行，即将每行的内容重复读出两次。

方式1原理图

（2）在同一场内，在第n行与第n+1行之间插入第n行和第n+1行的平均值内容的一行。

方式2原理图

2）场插入法

场插入法是一种通过倍场频技术来消除行间闪烁和大面积闪烁的技术。常用的场插入法有以下三种形式。

场插入法

（1）帧重复法

采用这种方法的读出顺序是：第1场→第2场→第1场→第2场→第3场→第4场„„，如V1法。

（2）场重复法

采用这种方法的读出顺序是：第1场→第1场→第2场→第2场→第3场→第3场„„，如V2法。

（3）插值法

通过一定算法将多场图像信号进行插值运算，倍频后顺序输出。由于采用的算法不同，插值法也有多种形式，V3法是其中的一种。

2．倍频扫描电路

倍频电路主要由低通滤波器、A/D转换器、视频存储器、倍频转换电路、时钟控制电路、D/A转换器等组成。

倍频扫描电路组成与原理

5．5 图像几何失真校正电路

1．行扫描回路的非线性失真及校正

引起行扫描产生线性失真的因素有两种，一是行偏转线圈的直流电阻、行输出管导通时的等效电阻以及阻尼管的正向电阻不为零，二是显示屏的曲率半径远大于电子束扫描的曲率半径，使电子束在屏幕上的线速度不相等。对于第一种情况，行扫描电流波形在扫描正程不是随时间增加而线性上升，而是增长速度变慢，造成在接收方格信号时，屏幕左右两边的方格明显被压缩，图像产生水平方向非线性畸变。具体解决办法是利用饱和电抗器与行偏转线圈串联来进行补偿，通过在行偏转线圈中串联行线性调节器（饱和电抗器），当流过该线圈的电流增大到某一值时，铁氧体磁芯饱和，电感量减小，由于行供电电压稳定，故流过偏转线圈的电流上升，正好补偿了因电阻影响而引起的失真。调节该电感的磁芯，改变电感量，即可调整行线性。

2．显像管结构引起的失真及校正

（1）行延伸失真及S校正

大屏幕彩电多使用平面直角显像管，由于偏转中心与屏幕各点距离不相等，在行线性锯齿波电流作用下，电子匀速扫描，必然引起屏幕两侧图像被展宽，产生所谓的延伸性失真。为补偿这种失真，常在偏转线圈中串联一个S校正电容，利用电容的积分特性使扫描电流呈S状，不是线性。

（2）行动态S校正

利用给行偏转线圈串联电容的S校正，不能实用于大屏幕电视机，大屏幕彩电在采用以上S校正的同时，还采用了动态S校正电路，又称为行线性M特性校正电路。

行动态S校正电路

（3）左/右枕形失真及其校正

由于显示屏与电子束扫描曲率半径的不同，同一偏转角θ在边缘的扫描会拉长（又称延伸），这种延伸效应不仅东西方向有，南北方向也有，显示屏愈大愈明显，越靠近屏幕的四角越严重。若减小扫描幅度，让外延的四角亮点回归四角顶点。

随着彩管本身生产工艺的改进，加上自会聚管的水平偏转磁场枕形分布使垂直枕形失真得到一定的校正等原因，对东西方向枕形失真校正的方法是在行扫描锯齿波电流中加入场频抛物波，使得每场中行扫描输入幅度不相等，让屏幕中间的幅度最大，两边按抛物线调幅递减。其中场频抛物波可利用场扫描锯齿波经积分电路产生。点

5．6 彩色电视伴音新技术

1．环绕声

标准的环绕声系统包括杜比专业逻辑（Dolby Pro Logic），杜比数码（AC-3），THX，DTS等，其主要特点是多声道记录和多声道重放。

环绕声处理电路主要由减法器、移相网络、加/减混合器、音量/平衡及相应的控制电路构成。

环绕声处理电路框图

2．超低音系统

1）超低音扬声器系统

超低音扬声器系统是超低音系统的关键部分。充分利用有效空间，采用优质扬声器和特殊的扬声器箱实现。

2）超低音电路

超低音电路的作用是将伴音信号中30～120Hz的低频成分加以提升、放大，并通过超低音音箱重放出来。

超低音电路组成

3．NICAM-728数字伴音系统

NICAM是英文“Near Instantaneous Companded Audio Multiplex”的缩写，在称之为丽音，其含义是“准瞬时压扩音频多路复用”，“728\"则表示它的数据码率为728kb/s。

NICAM-728编码原理

在具有丽音功能的电视中，可以同时传送三种不同的伴音，其中一种是原来的模拟伴音，另两种是数字伴音。数字伴音可以是立体声，也可以是单声道的双语言广播。

丽音解码电路主要由数字输入带通滤波电路，DQPSK解调器NICAM解码器，D/A变换

器、去加重、音频预放电路以及音频后处理和功放输出电路等组成。

丽音解码电路

5．7 画中画电视技术

1．画中画电视功能

在电视屏幕上显示收看电视图像的同时再插入一个或几个经过压缩的其他电视节目的

子画面的电视机，称为画中画（PIP，Picture in Picture）电视。画中画电视采用了数字信号处理技术，由微控制器控制工作，使子画面可以有以下多种显示功能：监视电视节目、图像显示、多画面显示、子画面放大或缩小。

2．画中画电视类型

射频画中画和视频画中画。

射频画中画电路组成框图

3．画中画彩色电视机的工作原理 欲将子画面插入到主画面之中，并显示在屏幕的一角实现画中画功能，必须对原始画面进行压缩、插入、剪辑等处理。

5．8 液晶电视

1．液晶及种类 液晶即液态晶体，它是一种介于固体和液体之间的一种中间状态，在一定温度范围内既具有各向异性的晶体双折射性，又具有液体的流动性，是一种具有规则分子排列的有机化合物。液晶本身不发光，但可以产生光折射、光密度调制或色彩的变化。 液晶因温度和材料的不同，分子排列有序状态也不同，大体上可分为三种类型：近晶液晶（层状液晶）、胆甾液晶（螺旋状液晶）和向列液晶（丝状液晶）。

液晶的类型

2．液晶显示原理

液晶本身不发光，但是在外加电场、磁场、热、光的作用下，可产生光密度和色彩的变化。因为液晶分子的排列不像晶体那样完全有序、坚固，加之弹性系数很小，因此在外加刺激下极易改变液晶分子的排列方向或使液晶分子的运动发生紊乱，从而改变液晶的物理性质。

当液晶分子的某种排列状态在电场作用下变为另一种排列状态时，液晶的光学性质随之改变而产生光被电场调制的现象称为液晶的电光效应。 液晶显示器件就是利用液晶本身的这些特性，适当的利用电压，来控制液晶分子的转动，进而影响光线的行进方向，来形成不同的灰阶，作为显示影像的工具。当然,单靠液晶本身是无法当作显示器件使用的,还需要其它的器件来帮忙,其中，起着至关重要作用的就是偏光板。

偏光板只所以具有阻隔垂直光波的功能，是因为偏光板的结构是由一片起偏片和一片检偏片组成的。当旋转起偏片和检偏片的相对角度，会发现随着相对角度的不同，光线的亮度会随着改变。当起偏片和检偏片互相平行时，光线就完成通过；当起偏片和检偏片互相垂直时，光线就完全无法通过。

偏振板工作原理

3．液晶显示器

液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）按照控制方式不同可分为无源矩阵式LCD及有源矩阵式LCD两种。

无源矩阵式LCD可分为TN-LCD（Twisted Nematic LCD，扭曲向列LCD）、STN-LCD（Super TN-LCD，超扭曲向列LCD）和DSTN-LCD（Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列LCD）等多种类型。无源矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的，反应速度较慢，市场上部分的低档显示器采用无源矩阵式LCD。TN-LCD由玻璃基板、配向膜、偏光片等制成，并在一对平行放置的偏光片间填充液晶而构成的显示器件。

TN-LCD液晶显示器结构及原理

有源矩阵式LCD的结构与TN-LCD基本相同，只是把TN-LCD每个像素的上部夹层电极改成薄膜晶体管（TFT,Thin Film Transistor），下层改成共通电极，因此，有源矩阵式LCD也称为TFT-LCD。有源矩阵式LCD在液晶电视上得到广泛地应用。

有源矩阵式LCD结构及原理

4．彩色液晶显示的实现

在彩色LCD上是通过使用彩色滤光片来形成彩色。每个彩色像素由的三基色子像素单元组成，各自拥有不同的灰阶变化。根据空间混色法，每个彩色像素可以拥有不同的色彩变化，这对于一个需要分辨率为1024×768的彩色LCD，实际上可拥有3×1024×768个子像素。

彩色滤光片的排列

5．液晶电视的构成

将液晶显示器件、驱动电路、印制线路板、背光源、结构件装配在一起的组件称为液晶显示模块，或称液晶屏。

液晶电视组成框

6．液晶显示器的特点

（1）驱动电压低。仅几伏，驱动功率小，能采用MOS集成电路直接驱动。

（2）被动显示，本身不发光，眼睛不易疲劳；室外阳光下，环境光亮，对比度高。 （3）无X射线和紫外线辐射，安全。

（4）显示屏薄且平，容易实现袖珍型和壁挂型平板显示。

5．9 等离子电视

1．等离子体

等离子体是物质存在的第四种形态，它是由自由流动的离子（带正电荷的原子）和电子（带负电荷的粒子）组成的气体。当气体被加热到足够高的温度，或受到高能带电粒子轰击时，中性气体原子将被电离，形成大量的电子和离子，但总体上又保持电中性。 2．等离子显示器

等离子显示器（Plasma Display Panel，PDP）是一种利用气体放电的显示装置，采用等离子管作为发光元件。大量的等离子管排列在一起构成屏幕，每个等离子管对应的每个小室内部充有氖氙气体。在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会被击穿而产生紫外光，并激励平板显示器上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。PDP将每个离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化组合，产生各种灰度和色彩的图

像。

等离子显示器结构图

PDP按照工作方式可分为直流（DC）驱动型和交流（AC）驱动型两种不同方式。 直流型电极与放电气体直接接触，紫外线的产生效率高，但显示屏的结构比较复杂，在目前商用彩色PDP中已很少用。

交流型的电极表面涂敷一层介质层，使其结构类似于一个电容器。交流型PDP又分对向放电和表面放电两种。

交流型等离子体工作过程

等离子体显示器件一旦产生放电，其发光亮度就恒定不变，只能通过控制有效放电时间的长短和强度，从而达到控制发光亮度的目的。

等离子发光时间调制原理

3．等离子电视

PDP电视的组成与普通的CRT电视相似，只是在终端显示元件及其驱动电路上存在差异。

PDP显示模块是将PDP显示面板、数据存储与控制电路、显示驱动电路、电源及结构

件等集成在一起构成的PDP显示屏。通常，用户只需将数据、时钟、控制、电源等项目内容连接到PDP显示屏，即可实现图像图形的正常显示。

4．等离子显示器的特点

（1）具有体积小、重量轻、无X射线辐射 （2）耗电量过大，分辨率不高 （3）不存在聚焦问题

（4）亮度高、色彩还原性好、灰度丰富、对迅速变化的画面响应速度快

5．10 投影技术

投影显示是指由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的方法或装置。

按照光源所在的位置区分，投影机可以分为正面投影式和背面投影式。 将投影机放置于投影屏幕的正面，即称为正面投影。

前投示意图

将投影机置于投影屏幕的背面，即称为背投影式投影。

背投示意图

投影的显示器件主要有CRT、LCD、DLP和LCOS几种。 1． CRT投影技术

CRT投影机又名三投影机，它主要是由红、绿、蓝三只单色投影管组成。

CRT投影机结构

R、G、B信号分别加在红、绿、蓝三只单色投影管上，经三只单色投影管还原后的图像通过光学透镜放大几十倍后由反射镜反射到屏幕上，最后在屏幕上合成彩色图像。

2． LCD投影技术

液晶投影显示的原理是把光源发出的光束照射在小型液晶元件（光阀），再将此元件上形成的图像用投影光学系统放大投影到屏幕上。依据这种原理的液晶显示容易做到用直视型显示技术不易实现的大屏幕显示。

三片透射型液晶投影仪的光学系统图

3． DLP投影技术

数字光学处理（Digital Light Processing，DLP）投影是由美国德州仪器公司开发的一种专利技术，工作原理与LCD投影技术有很大不同，其核心是数字微镜器件（Digital Micromirror Device，DMD），光线被DMD微反射镜矩阵芯片反射出来而成像。

根据DLP投影机中包含的DMD数字微镜的片数，DLP投影机分为单片DLP投影机，两片DLP投影机和三片DLP投影机三种类型。其中单片DLP投影应用最广。

单片DLP投影机只包含有一片DMD芯片，这个芯片其实就是在一块硅晶片的电子节点上紧密排列着许多片微小的正方形反射镜片，这里的每一片反射镜片都对应着生成图像的一个像素，所以如果一个数字微镜DMD芯片中包含的反射镜片的片数越多，那么对应DMD芯片的DLP投影机所能达到的物理分辨率就越高。

DMD微镜在工作时由相应的存储器控制在两个不同的位置上进行切换转动。当光源投射到反射镜片上时，DMD微镜就通过由排列为“红、绿、蓝、红、绿、蓝”的六色块组成的滤色轮来产生全色彩的投影图像。

色轮以60转/秒的速度在旋转着，这样就能保证光源发射出来的白色光变成红绿蓝三色

光循环出现在DMD微镜的芯片表面上。当其中某一种颜色的光投射到DMD微镜芯片的表面后，DMD芯片上的所有微镜，根据自身对应的像素中该颜色的 深浅，决定了其对这种色光处于开位置的次数，也即决定了反射后通过投影镜头投射到屏幕上的光的数量，也就是说，利用镜片的占空比来控制光的亮度。当其他颜色的光依次照射到DMD表面时，DMD表面中的所有微镜将极快地重复上面的动作，利用人眼的时间混色特性，最终表现出来的结果就是在投影屏幕上出现彩色的投影图像。

5．11 数字电视技术

数字电视是一个系统，它是指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收乃至于显示等全过程的数字化，换句话说就是在系统的所有传输与处理过程中，信号全是由0、1组成的数字流。

1．数字电视的组成

一个完整的实在电视系统包括信源编码/解码、信道编码/解码、系统复用/解复用、数字调制/解调等。

数字电视组成框图

2．数字电视原理

（1）数字信号的数字化

（2）数字电视信号的信源编码 （3）数字电视的复用系统

（4）数字电视系统的信道编码及调制

DVB-S标准中信源编码和信道编码框图

5．12 数字电视机顶盒

数字电视机顶盒的主要功能是将接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户不用更换原模拟电视机就能收看数字电视节目。

1.数字电视机顶盒的分类

根据传输媒体的不同，数字电视机顶盒又分为数字卫星机顶盒（DVB-S）、地面数字电视机顶盒（DVB-T）和有线电视数字机顶盒（DVB-C）三种。

2.数字电视机顶盒的功能

除基本的接收数字电视广播的功能外，数字电视机顶盒还可以实现以下功能： （1）电子节目指南（EPG）

为用户提供一种容易使用，界面友好，可以快速访问想看节目的方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道近期将播放的电视节目。

（2）高速数据广播

能给用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等各种信息。 （3）软件在线升级

软件在线升级可看成是数据广播的应用之一。数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件传播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新。

（4）因特网接入和电子邮件

数字机顶盒可通过内置的电缆调制解调器方便地实现因特网接入功能。用户可以通过机顶盒内置的浏览器上网，发送电子邮件。同时机顶盒也可以提供各种接口与PC相连，用PC与因特网连接。

（5）有条件接收

有条件接收的核心是加扰和加密，数字机顶盒应具有解扰和解密功能。 3.数字电视机顶盒的组成

一个完整的数字电视机顶盒包括硬件平台和软件系统两大部分。除了数字电视信号的解调、音视频的解码由硬件完成外，其他功能基本上由软件实现。

机顶盒由高频头（调谐器）、QAM解调器，TS流解复用器、MPEG-2解码器、PAL/NTSC视频编码器、音频D/A、嵌入式CPU系统和外围接口、条件接收（CA）模块等组成，具有交互功能的机顶盒则需要回传通道。

有线数字电视机顶盒硬件框图