第5章圖像中頻通道§5.1圖像中頻通道的功用及性能要求§5.2圖像中頻通道的功能電路§5.3電視機(jī)圖像中頻通道實(shí)例§5.4圖像中頻通道常見故障分析

習(xí)題五

§5.1圖像中頻通道的功用及性能要求

5.1.1圖像中頻通道的組成及作用

高頻調(diào)諧器將各個(gè)不同頻道電視信號(hào)差頻為中頻信號(hào)(圖像中頻38MHz，第一伴音中頻31.5MHz)后，通過特性阻抗為75Ω的同軸電纜饋至圖像中頻通道。圖像中頻通道包括濾波器、中頻放大器、視頻檢波器、自動(dòng)增益控制(AGC)電路、自動(dòng)消噪電路(ANC)、預(yù)視放等幾部分，其組成方框圖如圖5-1所示。圖5-1圖像中頻通道組成方框圖由圖5-1知，圖像中頻通道有選頻、放大、檢波解調(diào)的作用，即從高頻調(diào)諧器輸出信號(hào)中選出包括38MHz的圖像中頻信號(hào)和31.5MHz的第一伴音中頻信號(hào)，再將選出的信號(hào)放大到能滿足視頻檢波器正常工作所需的電平;視頻檢波電路從38MHz圖像中頻信號(hào)中解調(diào)出0~6MHz的視頻全電視信號(hào)，同時(shí)，38MHz圖像中頻信號(hào)與第一伴音中頻信號(hào)經(jīng)差頻解調(diào)產(chǎn)生6.5MHz第二伴音中頻(調(diào)頻信號(hào))信號(hào)，送往伴音通道;視頻檢波輸出電路還要送出自動(dòng)增益控制及同步分離信號(hào)。自動(dòng)增益控制(AGC)電路在圖像中頻通道中屬輔助電路，起穩(wěn)定工作、提高信號(hào)傳遞質(zhì)量的作用，它包含中放AGC和高放延遲AGC。5.1.2圖像中頻通道的性能要求

1．足夠的放大增益

圖像中頻通道的增益是由接收機(jī)的整機(jī)靈敏度和顯象管對(duì)調(diào)制電壓的要求決定的。一般要求顯像管視頻調(diào)制信號(hào)峰峰值為30~80V，其值與屏幕大小、偏轉(zhuǎn)角度等有關(guān)。根據(jù)國際規(guī)定，乙級(jí)機(jī)的極限靈敏度在75Ω輸入時(shí)應(yīng)小于

100μV。假設(shè)顯像管調(diào)制電壓為50V，則整機(jī)增益為

50/100μV=5×105倍，即114dB左右。通常圖像中頻通道的增益占整機(jī)增益的60%，它對(duì)整機(jī)靈敏度起決定性作用，一般一級(jí)中頻放大器的增益為20~30dB，因此圖像中頻通道通常由三級(jí)或四級(jí)中頻放大器組成。

2．特殊的幅頻特性

中頻放大器幅頻特性是表征中頻放大器對(duì)不同頻率分量信號(hào)放大能力的重要特性。電視機(jī)整機(jī)頻率特性主要由中頻放大器的幅頻特性決定。中頻放大器通道(包括中頻濾波及中頻放大器)應(yīng)具有的幅頻特性曲線如圖5-2所示，其中，圖(a)為寬帶型，圖(b)為窄帶型。圖5-2圖像中頻通道幅頻特性(a)寬帶型;(b)窄帶型圖5-2中，38MHz為圖像中頻，為使殘留邊帶信號(hào)解調(diào)后不失真，必須要求38MHz對(duì)準(zhǔn)特性曲線斜邊中點(diǎn)相對(duì)幅度50%處，即幅度衰減6dB;伴音中頻31.5MHz應(yīng)處在特性曲線相對(duì)幅度5%處，為圖像中頻幅度的1/20，即衰減26dB，以防止伴音信號(hào)過強(qiáng)會(huì)干擾圖像。特別是在彩色電視接收機(jī)中副載波中頻(33.57MHz)與伴音中頻(31.5MHz)相差2.07MHz，正好落在視頻通帶內(nèi)時(shí)，會(huì)造成對(duì)圖像的嚴(yán)重干擾，所以更要對(duì)伴音中頻進(jìn)行抑制。從圖中可以看出，頻率特性曲線在30MHz和39.5MHz處各有一個(gè)吸收點(diǎn)，其相對(duì)幅度小于1%，即衰減大于40dB，以抑制鄰近高頻道的高頻圖像載頻與本頻道本振頻率差頻產(chǎn)生的30MHz的干擾，以及鄰近低頻道的伴音載頻與該頻道本頻頻率差頻產(chǎn)生的39.5MHz伴音中頻干擾。因?yàn)樗鼈兎謩e與所收看頻道的圖像中頻與伴音中頻相差只有1.5MHz，所以易產(chǎn)生串臺(tái)干擾，造成選擇性不好。選擇性是指對(duì)通頻帶外的雜波和鄰近頻道信號(hào)干擾的抑制能力。我國電視廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每個(gè)電視頻道有8MHz的頻帶寬度，每個(gè)相鄰頻道載頻之間只有1.5MHz的間隔。由圖5-3(a)中的1~3頻道電視信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)可以看出，比二頻道圖像載頻低1.5MHz的是第一頻道的伴音載頻，比二頻道伴音載頻高1.5MHz的是三頻道圖像載頻，如果它們一起進(jìn)入電視機(jī)，經(jīng)變頻變?yōu)橹蓄l，即相鄰高頻道的圖像中頻變?yōu)?5.75－65.75=30MHz，相鄰低頻道的伴音中頻變?yōu)?5.75－56.25=39.5MHz，如圖5-3(b)所示的頻譜結(jié)構(gòu)。圖5-3鄰近頻道頻譜

3．工作穩(wěn)定性要好

中頻放大器是一個(gè)多級(jí)高增益放大器，往往會(huì)因?yàn)榉植茧娙莼蛞€的雜散電容耦合、電源內(nèi)阻的耦合以及三極管內(nèi)部的結(jié)電容耦合等因素而引起自激，以致影響整機(jī)正常工作。所以，必須采取相應(yīng)的措施以防止自激，保證中放通道正常工作的穩(wěn)定性，如加強(qiáng)電源耦合電路、加設(shè)中和電容、對(duì)中頻放大器進(jìn)行屏蔽等。

4．足夠大的自動(dòng)增益控制范圍

由于天線上接收到的射頻電視信號(hào)的強(qiáng)度要從幾十微伏到幾十毫伏之間變化，對(duì)于變化如此大的信號(hào)，如果中放增益固定不變，就容易使晶體管放大器產(chǎn)生阻塞，或者中放末級(jí)由于信號(hào)過強(qiáng)而產(chǎn)生圖像失真和同步信號(hào)受到壓縮，從而影響電視機(jī)的正常工作。為此，必須設(shè)法使信號(hào)增強(qiáng)時(shí)，中放的增益也相應(yīng)地自動(dòng)下降，保持視頻檢波輸出不變，這就是自動(dòng)增益控制功能。為保證良好的信噪比和靈敏度的要求，通常自動(dòng)增益作用于中放第一、二級(jí)及高放級(jí)，一般要求AGC的控制范圍不小于40dB。

§5.2圖像中頻通道的功能電路

5.2.1中頻濾波器與中頻放大器

1.中頻濾波器

中頻濾波器主要用來衰減本頻道的伴音中頻(31.5MHz)、相鄰低頻道的伴音中頻(39.5MHz)和相鄰高頻道的圖像中頻(30MHz)，以便抑制它們對(duì)圖像信號(hào)的干擾。電視機(jī)中常用的中頗濾波器有兩種電路形式，一種是由RLC網(wǎng)絡(luò)組成的帶通濾波器;另一種是由聲表面波濾波器(SAWF)組成的帶通濾波器。下面分別敘述其工作過程。

1)RLC帶通濾波器

這種中頻濾波器主要是由R、L、C分離元件構(gòu)成，利用LC串聯(lián)或并聯(lián)諧振的頻率阻抗特性來實(shí)現(xiàn)各自的濾波作用。圖5-4所示為一種實(shí)際的圖像中頻濾波電路。

圖中，L1C1為低通濾波，濾去來自高頻頭混頻級(jí)的中頻以上的高次諧波。L2C2串聯(lián)諧振于本頻率伴音中頻31.5MHz，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行吸收，只保留相對(duì)幅度的5％左右送到中放級(jí)去放大。L3C3用來吸收40.5MHz，以保證從39.5~41MHz的頻率范圍內(nèi)都有足夠的衰減，衰減量≥20dB。L5C6用來吸收相鄰高頻道的圖像中頻

30MHz。L4C4C5R5組成橋T型吸收電路，主要用來吸收相鄰低頻道的伴音中頻39.5MHz。R1為匹配電阻。上述RLC分離元件帶通濾波器制作工藝麻煩，調(diào)整復(fù)雜，目前基本上被聲表面波濾波器(SAWF)所取代。圖5-4圖像中頻濾波電路

2)聲表面波濾波器(SAWF)

目前世界上生產(chǎn)的黑白和彩色電視機(jī)均采用聲表面波濾波器(SAWF)完成中頻濾波任務(wù)。它是利用壓電晶體表面?zhèn)鞑C(jī)械波(超聲波)時(shí)引起周期性機(jī)械形變，以及壓電效應(yīng)使機(jī)械振動(dòng)與交變電信號(hào)相互轉(zhuǎn)換這一特點(diǎn)而制成的固體元件。經(jīng)過合理設(shè)計(jì)叉指形電極的幾何結(jié)構(gòu)，可使該元件對(duì)中頻信號(hào)的頻率響應(yīng)符合中頻濾波器的要求。使用聲表面波濾波器后，可一次性形成中放所需的幅頻特性，從而實(shí)現(xiàn)了中放級(jí)的無調(diào)整化。聲表面波濾波器的原理示意圖如圖5-5所示。圖5-5SAWF的原理示意圖從圖5-5中可以看出，在壓電介質(zhì)基片上，制備著兩組叉指形換能器(IDT)。信號(hào)加到輸入IDT時(shí)，交變電場(chǎng)激起聲表面波;聲表面波傳到輸出IDT時(shí)，恢復(fù)出電信號(hào)。其傳輸特性主要取決于IDT的幾何形狀。為減小界面反射，兩端IDT外表面敷有吸聲材料。聲表面波集中在電介質(zhì)的表面?zhèn)鞑?，激發(fā)和檢取較便利。聲表面波在基片表面的傳播速度比電磁波的傳播速度小105數(shù)量級(jí)，且與頻率無關(guān)，因而這種濾波器的體積小，對(duì)各頻率分量的延時(shí)都一樣。圖5-6所示為實(shí)用電路之一例，為了補(bǔ)償SAWF的插入損耗，在其前面加一級(jí)前置中頻放大器。圖5-6SAWF實(shí)用電路因SAWF的輸入、輸出電容大，故常在外電路并接電感，R1、L1用來與調(diào)諧器匹配，輸出換能器并接電感L3，并諧振于中心頻率。輸入端的L2是高頻扼流圈，故輸入端處于失諧狀態(tài)，目的是減少反射波的干擾。圖5-7所示是一個(gè)典型的圖像中頻濾波器的特性曲線。圖5-7SAWF中頻特性曲線

2.中頻放大器

中頻放大器是電視機(jī)總增益的主要提供電路。要達(dá)到增益高、頻帶寬和選擇性好的要求，中頻放大器應(yīng)由三級(jí)單調(diào)諧或雙調(diào)諧放大器組成，其總增益分貝數(shù)等于各級(jí)增益的分貝數(shù)相加。單調(diào)諧回路是單峰曲線，雙調(diào)諧回路一般為雙峰曲線，中頻放大器的總頻率特性曲線就是各級(jí)放大電路頻率特性曲線之合成。圖5-8所示給出了一種單雙調(diào)諧回路參差調(diào)諧方式的中頻放大器。中放一、二級(jí)采用單調(diào)諧回路，高頻頭的混頻輸出級(jí)和中放末級(jí)采用雙調(diào)諧回路。雙調(diào)諧回路在緊耦合時(shí)出現(xiàn)雙峰，一級(jí)雙調(diào)諧回路振曲線相當(dāng)于兩級(jí)單調(diào)諧回路放大器的組合，并且雙調(diào)諧回路帶寬較寬、選擇性強(qiáng)。這樣，另外兩級(jí)單調(diào)諧回路放大器可加大回路電容和并聯(lián)阻尼電阻，讓Q值低些，使得該級(jí)施加AGC起控電壓時(shí)，對(duì)晶體管輸入和輸出阻抗影響變小。所以，該種組合方式主要靠混頻輸出和中放末級(jí)的雙調(diào)諧回路來滿足總的增益與選擇性要求。圖5-8單雙調(diào)諧回路參差調(diào)諧方式5.2.2視頻檢波與輸出電路

1.視頻檢波器的作用及性能要求

視頻檢波器的主要作用就是由圖像中頻信號(hào)檢出極性正確的視頻信號(hào)，送往視頻通道與同步分離電路;同時(shí)還利用視頻檢波器的非線性元件，將圖像中頻信號(hào)和伴音中頻信號(hào)在檢波器中再一次進(jìn)行混頻，產(chǎn)生出一個(gè)頻率為6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)送往伴音通道。

對(duì)視頻檢波器的性能要求如下:

(1)檢波失真要小，效率要高。

(2)頻帶要足夠?qū)?，濾波性能要好。

(3)輸入阻抗要高，對(duì)中放的影響要小。

(4)檢波輸出電壓的極性要正確，以保證最終加入顯像管陰極的視頻信號(hào)為負(fù)極性圖像信號(hào)。

2.視頻檢波器的電路形式

電視圖像信號(hào)采用調(diào)幅方式發(fā)送，所以圖像信號(hào)的解調(diào)通過幅度檢波器來完成。分離元件組成的黑白和彩色電視機(jī)中，通常采用二極管包絡(luò)檢波器，而集成電路組成的黑白和彩色電視機(jī)，則普遍采用同步檢波器。下面分別敘述它們的工作原理。

1)二極管包絡(luò)檢波器

二極管包絡(luò)檢波器的電路如圖5-9(a)所示。設(shè)在L1、C1并聯(lián)諧振回路兩端加入一個(gè)如圖5-9(c)所示的高頻調(diào)幅波，為了分析方便，把調(diào)幅波的一部分在時(shí)間軸上加以拉長(zhǎng)，如圖5-9(b)所示。當(dāng)調(diào)幅波為正半周時(shí)，二極管VD導(dǎo)通，給電容C充電。由于二極管正向電阻很小，充電電流很大，因此在很短的時(shí)間內(nèi)，電容C上的電壓就接近于高頻調(diào)幅波的峰值，這個(gè)電壓對(duì)二極管來說是個(gè)反偏壓。當(dāng)高頻調(diào)幅波由最大值逐漸減小時(shí)，它的數(shù)值只要小于電容兩端的電壓，二極管就截止，這時(shí)(圖5-9(b)中t1以后)電容C開始通過R放電。由于負(fù)載電阻R比檢波二極管的正向電阻RD大，因此放電的時(shí)間常數(shù)(RC)大于充電的時(shí)間常數(shù)(RDC)。又因RC的時(shí)間常數(shù)大于高頻調(diào)幅波載頻的周期，故電容C兩端的電壓下降到t2時(shí)，下一周期的中頻電壓又將超過電容C上的電壓，使二極管導(dǎo)通，而且在很短的時(shí)間內(nèi)，再次使電容上的電壓接近高頻調(diào)幅波的峰值。這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述過程，就得到了RC上的電壓波形，如圖5-9(d)所示。圖5-9二極管包絡(luò)檢波原理圖

2)同步檢波器

在集成化的圖像中頻通道中，普遍采用了具有低電平線性檢波、差拍干擾小、增益高等優(yōu)點(diǎn)的同步檢波器。同步檢波器又稱為雙平衡模擬乘法檢波器，其方框圖如圖5-10所示。圖5-10同步檢波器方框圖圖5-10中包括限幅放大器、模擬乘法器和低通濾波器。從圖像中頻放大器送來的信號(hào)是載頻為38MHz的調(diào)幅波，經(jīng)過限幅放大器后變換為等幅波，作為模擬乘法器的第一輸入信號(hào)。此外，調(diào)幅波直接送到模擬乘法器作為第二輸入信號(hào)。

設(shè)調(diào)幅波包絡(luò)的低頻調(diào)制信號(hào)是一個(gè)正弦波UcosΩt，則調(diào)幅波信號(hào)可表示為

U2(t)=U2(1+mcosΩt)cosω0t

式中，U2為圖像中頻載波的幅度;ω0為中頻角頻率;m為調(diào)幅度。

U2(t)經(jīng)過限幅放大器后變?yōu)榈确?，此等幅波可表示?/p>

U1(t)=U1cosω0t設(shè)K為模擬乘法器的傳輸系數(shù)，則模擬乘法器的輸出電壓應(yīng)為

Usc(T)=KU1(t)·U2(t)

=KU1U2(1+mcosΩt)cos2ω0t上式中，第一項(xiàng)為直流分量，第二項(xiàng)為檢波得到的低頻信號(hào)，第三項(xiàng)為中頻載波的二次諧波。經(jīng)過低通濾波器以后，把中頻載波的二次諧波濾去，便得到低頻信號(hào)的輸出。圖5-11所示為同步檢波器的電路圖。實(shí)際上，經(jīng)過限幅器以后得到的中頻載波已變成矩形波，所以模擬乘法器的第一輸入信號(hào)U1是一矩形波，而且它的幅度也比較大，因此，V1~V4工作在開關(guān)狀態(tài)，V5~V6工作在線性放大狀態(tài)。模擬乘法器的第二輸入信號(hào)U2是38MHz的中頻調(diào)幅波，對(duì)稱地輸入至V5和V6的基極之間。由于V１~V4開關(guān)作用，在輸出將得到全波式檢波信號(hào)的輸出U0。圖5-11同步檢波器

3.視頻檢波輸出電路

視頻檢波輸出電路又稱為預(yù)視放電路。前面已經(jīng)談到，視頻輸出電路除要完成分離0~6MHz視頻信號(hào)送給視頻通道和6.5MHz第二伴音中頻信號(hào)送往伴音通道外，同時(shí)還要送出自動(dòng)增益控制和同步分離信號(hào)，因此要求它具較強(qiáng)的負(fù)載能力和電路隔離作用。

預(yù)視放電路都采用高輸入阻抗和低輸出阻抗的射極跟隨器，以此作為阻抗變換及匹配。圖5-12(a)所示為典型的預(yù)視放電路圖。圖5-12預(yù)視放電路圖5-12(a)中，V1為預(yù)視放管，R1、R2為其偏置電阻，RE為發(fā)射極負(fù)載電阻，L4、C4構(gòu)成6.5MHz并聯(lián)諧振回路，L5、R6、C１、C2是橋T型吸收網(wǎng)絡(luò)，諧振在6.5MHz頻率上。在預(yù)視放基極輸入的是從檢波級(jí)送來的視頻信號(hào)及6.5MHz第二伴音中頻信號(hào)。預(yù)視放電路對(duì)視頻信號(hào)和6.5MHz第二伴音中頻信號(hào)的輸出呈現(xiàn)出兩種完全不同的電路特性。

1)視頻信號(hào)輸出等效電路

對(duì)于0~6MHz的視頻信號(hào)而言，V１集電極的L4、C4并聯(lián)回路處于失諧狀態(tài)，呈現(xiàn)出很低的阻抗，而發(fā)射極的橋T型6.5MHz吸收網(wǎng)絡(luò)(串聯(lián)諧振)也處于失諧狀態(tài)，故呈現(xiàn)出很大的阻抗。顯然，對(duì)視頻信號(hào)而言，預(yù)視放電路等效為一射極跟隨器，其等效電路如圖5-12(b)所示。該等效電路把L4、C4當(dāng)作短路，而把橋T型吸收回路當(dāng)作開路，電路僅從發(fā)射極輸出視頻信號(hào)送往視頻通道、同步分離電路和AGC電路。這時(shí)，輸出電路等效為射極輸出器，在發(fā)射極輸出的視頻信號(hào)與輸入相位相同，對(duì)于檢波級(jí)呈現(xiàn)高輸入阻抗，提高了視頻檢波器的效率和負(fù)載能力，實(shí)現(xiàn)了阻抗的匹配作用。

2)第二伴音中頻信號(hào)輸出等效電路

由于L4、C4在6.5MHz時(shí)處于并聯(lián)諧振狀態(tài)，因而對(duì)

6.5MHz第二伴音中頻信號(hào)而言，回路呈現(xiàn)很高的阻抗，而V1發(fā)射極的橋T型吸收網(wǎng)絡(luò)則對(duì)6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)而言，處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，呈現(xiàn)出很低的阻抗，其等效電路如圖5-12(c)所示。顯然，對(duì)于6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)來說，預(yù)視放電路等效為一共射極的伴音中頻放大器，在L4、C4通過變壓器T4耦合輸出，提供6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)送往伴音通道。

橋T型吸收網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率一定要校正在6.5MHz上，只有這樣才能對(duì)于6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)相當(dāng)于短路，6.5MHz的伴音信號(hào)就不會(huì)串到顯像管而引起伴音干擾圖像。5.2.3自動(dòng)增益控制(AGC)電路

1.概述

自動(dòng)增益控制電路簡(jiǎn)稱AGC電路，是電視機(jī)穩(wěn)定工作不可缺少的重要組成部分。由于氣候條件、收看環(huán)境、頻道不同、距離遠(yuǎn)近等諸多原因，會(huì)使天線接收信號(hào)強(qiáng)弱有很大差別。這一方面會(huì)直接引起收看效果不良;另一方面，由于通道各級(jí)晶體管動(dòng)態(tài)范圍較小，如果信號(hào)過強(qiáng)，會(huì)使放大器(特別是中放末級(jí)和視放輸出級(jí))進(jìn)入截止和飽和，造成非線性失真，甚至電視信號(hào)峰值被壓縮或切割，從而造成同步不穩(wěn)、彩色失真及灰度失真等。AGC電路的作用就是根據(jù)檢波器輸出電平的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)高頻放大級(jí)和中頻放大級(jí)的工作狀態(tài)，以使檢波器輸出信號(hào)保持在一定電平上。對(duì)AGC電路主要有下面幾點(diǎn)要求:

(1)控制范圍要寬。

通常中放AGC控制范圍為40dB，高放AGC控制范圍為20dB，總控制范圍為60dB，也就是說，當(dāng)天線接收的高頻輸入信號(hào)電平在50μV～50mV范圍內(nèi)變化(變化60dB)時(shí)，檢波器輸出視頻信號(hào)電平變化不超過1.5dB。AGC對(duì)通道增益和輸出電壓隨輸入信號(hào)的變化特性示意圖如圖5-13所示。圖中，Ui1為AGC的起控電壓。圖5-13AGC控制示意圖

(2)控制性能穩(wěn)定。當(dāng)AGC電路工作時(shí)，受控放大級(jí)對(duì)前后級(jí)影響要小，并不致影響通道的頻率特性，AGC電壓不能受圖像信號(hào)內(nèi)容變化的影響。AGC電路在溫度變化和外來干擾下應(yīng)能正常工作。

(3)控制速度應(yīng)適當(dāng)，應(yīng)能跟上輸入信號(hào)電平的變化。

(4)應(yīng)有延遲控制特性。要求輸入信號(hào)增強(qiáng)到大于靈敏度值后AGC才起控。首先起控中放，這時(shí)高放仍處于最大增益狀態(tài)。只有當(dāng)中放AGC控制深度達(dá)30~40dB后，高放AGC才開始起控。高放起控過早會(huì)使輸出信噪比降低。

2.AGC控制基本原理

1)AGC電路的組成

無論是分立元件還是集成電路，AGC電路的基本組成框圖是相同的，如圖5-14所示。圖5-14AGC功能方框圖

AGC電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)。當(dāng)天線輸入信號(hào)Ui處在電視機(jī)靈敏度值附近，或者說檢波輸出信號(hào)Uopp為1~1.4V時(shí)，高放、中放都處在最大增益狀態(tài)。而當(dāng)Ui大于靈敏度值，即Uopp大于1~1.4V時(shí)，則通過AGC檢波器把Uopp相應(yīng)變化的值檢波出來，轉(zhuǎn)換成直流控制電壓去控制中放Ⅰ、Ⅱ的工作點(diǎn)，使其增益下降，以維持Uopp基本穩(wěn)定。在分立元件電視機(jī)中，中放末級(jí)不受控，因?yàn)榇思?jí)在大信號(hào)下工作，如控制其工作點(diǎn)改變將會(huì)引起失真。

根據(jù)要求，高放增益采用延遲控制方式，當(dāng)AGC使中放增益下降40dB以后，Uopp仍有增長(zhǎng)趨勢(shì)，才開始控制高放增益，使其下降。為防止混入輸入信號(hào)Ui中的脈沖干擾破壞AGC正常工作，在AGC檢波前加有抗干擾電路。

2)放大器增益控制方式

AGC的控制目的是減小放大器增益，而這種控制作用都是通過用AGC電壓改變?nèi)龢O管的靜態(tài)IE，也即改變放大器工作點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。于是就有兩種控制方式:利用增加UAGC(IE)來減小增益的方式叫做正向AGC;利用減少UAGC(IE)來減小增益的方式叫做反向AGC。三極管的增益與UAGC(或IE)的關(guān)系如圖5-15所示。顯然，對(duì)于普通三極管，AB段為反向AGC，BC段為正向AGC。由于BC段特別平緩，難以實(shí)現(xiàn)控制深度的需要，而若為了滿足控制深度，需把IE

加至很大，這是不允許的。通常采用AGC專用管(如3DG75、3DG56等)進(jìn)行正向AGC控制，只需很小的UAGC(或IE)變化，就能很容易地獲得20dB的控制深度。圖5-15三極管增益衰減特性

3)AGC電路形式及特點(diǎn)

AGC電路的任務(wù)是要獲取一個(gè)隨輸入信號(hào)電平變化的直流電壓，來控制中放和高放的增益。根據(jù)AGC電壓的取得方式，可以分成三種:平均值式AGC電路、峰值式AGC電路和鍵控式AGC電路。

平均值式AGC是將檢波器輸出信號(hào)的平均值作為AGC電壓。顯然，AGC電壓不僅與接收信號(hào)強(qiáng)弱有關(guān)，而且還與圖像內(nèi)容有關(guān)，因而這種控制方式會(huì)使圖像質(zhì)量變差，一般不宜采用。鍵控式AGC是利用行掃描逆程脈沖作為鍵控(選通)脈沖，從全電視信號(hào)中取出同步脈沖(同步頭)，再對(duì)此同步脈沖進(jìn)行峰值檢波，取得AGC電壓的。此電壓只反映輸入信號(hào)的強(qiáng)度，與圖像內(nèi)容無關(guān)，并且消除了逆程期間之外的干擾對(duì)AGC電壓的影響。但是，它對(duì)同步要求比較高，當(dāng)某種原因使行頻偏離時(shí)，則行逆程脈沖與全電視信號(hào)中的同步脈沖錯(cuò)位，則AGC門管導(dǎo)通時(shí)間與同步脈沖錯(cuò)開，誤將圖像信號(hào)選通。這時(shí)AGC電壓不再正比于同步頭，而隨圖像內(nèi)容變化，以此AGC電壓改變?cè)鲆孢^高而進(jìn)入非線性區(qū)。如果外來信號(hào)較強(qiáng)，則同步頭被壓縮或被切割，則又進(jìn)而使電視信號(hào)失真，也會(huì)使圖像質(zhì)量變差，因此目前也較少采用。峰值式AGC是采用峰值檢波器，檢波輸出的AGC電壓僅反映輸入信號(hào)的峰值(即同步頭)，而與圖像內(nèi)容無關(guān)。該電路對(duì)于幅度低于同步信號(hào)峰值的干擾脈沖是有抑制能力的，但當(dāng)有比同步脈沖幅度大的強(qiáng)干擾時(shí)，AGC電壓將會(huì)反映出干擾峰值，使AGC工作不正常。因此必須在進(jìn)行峰值檢波之前，將強(qiáng)脈沖干擾消除。

4)典型AGC電路分析

圖5-16所示是一種典型的AGC電路，其自動(dòng)增益控制屬峰值式正向AGC，對(duì)中放、高放均有延遲作用。圖中，V1是AGC門控管，VD1是峰值檢波二極管。V１基極輸入的是經(jīng)消噪后的正極性視頻信號(hào)，當(dāng)其幅值小于某一電壓時(shí)，V１處于深度飽和工作狀態(tài)，使VD1和V2均截止，這時(shí)整個(gè)AGC電路不工作，故中放AGC也是延遲式的。只有當(dāng)加到V1的視頻信號(hào)幅度足夠大時(shí)，才有可能在視頻信號(hào)的同步期間，使V１由飽和區(qū)退回到放大區(qū)，并在集電極上輸出被放大和倒相了的同步脈沖電壓。這個(gè)輸出的同步脈沖是正極性的，且幅度正比于輸入視頻信號(hào)的強(qiáng)度。該脈沖電壓經(jīng)VD1峰值檢波，在電容C1上形成AGC檢出電壓;然后，經(jīng)V2直流放大，在其射極電阻上得到AGC控制電壓;再經(jīng)箝位二極管VD2加至中放級(jí)，去控制中放級(jí)受控管基極偏置電壓，從而達(dá)到控制中放級(jí)增益的目的。圖5-16峰值式AGC電路隨著輸入信號(hào)增大，V2射極電位隨之升高，中放AGC電壓隨之增大。當(dāng)增大到某值時(shí)，VD2截止，此后中放AGC電壓基本維持恒定。VD2截止時(shí)，VD3導(dǎo)通，輸出高放AGC電壓，高放級(jí)開始受高放AGC電壓控制?？梢?，高放級(jí)晚于中放級(jí)起控，調(diào)節(jié)VD3負(fù)極上的5.1kΩ的電阻，可改變高放AGC的起控電壓。高放AGC控制特性如圖5-17所示。圖5-17延遲式AGC特性曲線5.2.4自動(dòng)頻率微調(diào)(AFT)電路

1.自動(dòng)頻率微調(diào)電路的組成

自動(dòng)頻率微調(diào)電路的作用就是自動(dòng)檢出圖像中頻頻率

(38MHz)的誤差分量，并將其轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電壓反饋至高頻調(diào)諧器中的本振電路，使本振電路嚴(yán)格按照被接收的頻道節(jié)目，始終跟蹤一個(gè)固定的中頻頻率。自動(dòng)頻率微調(diào)電路的組成如圖5-18所示，它由中放限幅級(jí)、鑒頻器(它諧振于圖像中頻fiv)、直流放大級(jí)以及頻率控制器件(多采用變?nèi)荻O管)等部分組成。圖5-18帶有AFT電路的高頻調(diào)諧器的組成圖5-18中，中放限幅級(jí)的任務(wù)是將圖像中頻信號(hào)限幅放大為等幅信號(hào)。鑒頻器的作用就是將經(jīng)中放限幅級(jí)輸入的頻率偏差Δf轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的輸出電壓Uc，其鑒頻特性曲線如圖

5-19所示。高頻調(diào)諧器中本振級(jí)的頻率控制器件受外部AFT電路的輸出控制電壓Uc′

(即圖5-18中的UAFT)的控制關(guān)系曲線，稱為頻率控制特性曲線。通常頻率控制器件多由變?nèi)荻O管來充當(dāng)，變?nèi)荻O管的頻率控制特性曲線如圖5-20所示。當(dāng)加在變?nèi)荻O管上的外部控制電壓Uc′

(負(fù)壓)越大時(shí)，其本振級(jí)輸出的本振頻率正偏差就越大。圖5-19鑒頻器的鑒頻特性曲線圖5-20變?nèi)荻O管的頻率控制特性曲線

2.AFT電路的工作原理

經(jīng)中頻放大器輸出的中頻信號(hào)除送入視頻檢波器進(jìn)行檢波外，還送入鑒頻器進(jìn)行鑒頻。鑒頻器的作用是:當(dāng)本機(jī)振蕩器由于某種原因引起本振頻率產(chǎn)生一個(gè)正Δfg頻偏(即本振頻率=fg+Δfg)時(shí)，混頻后得到的中頻信號(hào)亦將產(chǎn)生一個(gè)大小和方向都相同的頻偏，使中頻信號(hào)變?yōu)閒i+Δfg。正是由于這個(gè)正的Δfg的存在，使鑒頻器輸出一個(gè)正的直流電壓Uc，稱為控制電壓。這個(gè)直流控制電壓經(jīng)過直流放大器倒相放大后，得到一個(gè)負(fù)向的直流電壓UAFT，疊加在頻率控制器上(即本振回路中變?nèi)荻O管的負(fù)極)，使加在本振回路中變?nèi)荻O管的負(fù)壓變小，則變?nèi)荻O管的結(jié)電容增加，即本機(jī)振蕩回路的等效電容值增加，從而使本振頻率減小。當(dāng)圖像中頻低于38MHz時(shí)，鑒頻器的輸出將是一個(gè)負(fù)的直流控制電壓Uc，此電壓經(jīng)直流倒相放大后，輸出一個(gè)正向的AFT電壓UAFT，這個(gè)電壓送至(嚴(yán)格來說應(yīng)是疊加在原直流分量上)高頻頭本振回路的變?nèi)荻O管的負(fù)極上，使變?nèi)荻O管的結(jié)電容容量減小，導(dǎo)致本振頻率升高，于是高頻頭輸出的圖像中頻也升高，直到回到正確的頻率值。

當(dāng)圖像中頻高于38MHz時(shí)，AFT電路輸出一個(gè)負(fù)向的AFT電壓UAFT，使本振頻率降低，從而導(dǎo)致高頻頭輸出的圖像中頻降低，直至回到正確的圖像中頻38MHz為止。

§5.3電視機(jī)圖像中頻通道實(shí)例

5.3.1圖像中放集成塊TA7680AP簡(jiǎn)介

TA7680AP集成塊內(nèi)包含圖像中放、視頻檢波、視頻放大、AGC、AFT、ANC等功能電路以及伴音中放、鑒頻、電子音量控制及伴音前置低放等功能電路。

該集成塊的內(nèi)部功能方框圖及各引腳的功能見圖5-21及表5-1。圖5-21TA7680AP內(nèi)部功能框圖5.3.2圖像中頻通道實(shí)例

NC-2T機(jī)芯圖像中頻通道由預(yù)中放(V201)、聲表面波濾波器(SF201)、TA7680AP內(nèi)的圖像中頻系統(tǒng)電路及有關(guān)外圍元件組成。圖5-22所示是由集成塊TA7680AP及有關(guān)外圍元件組成的圖像中頻通道方框圖。

1.預(yù)中放及聲表面波濾波器

預(yù)中放由三極管V201組成。從高頻調(diào)諧器輸出的中頻信號(hào)(IF)經(jīng)電容C201耦合到預(yù)中放管V201的基極進(jìn)行預(yù)中放(該部分具體電路見附圖二)。V201對(duì)圖像中頻信號(hào)放大20dB，以補(bǔ)償聲表面波濾波器的插入損耗。L202與V201集電極的分布電容形成諧振電路，諧振于圖像中頻，以提高中頻增益。從預(yù)中放輸出的圖像中頻信號(hào)，經(jīng)C203耦合到聲表面被濾波器SF201的輸入端。SF201是一個(gè)帶通濾波器，可以一次性形成圖像中放通常所需的幅頻特性。由聲表面波濾波器輸出的中頻信號(hào)，輸入到TA7698AP(IC201)的⑦、⑧腳，進(jìn)行圖像中頻差分放大。

2.圖像中放及AGC電路

圖像中放由TA7680AP內(nèi)電路完成。集成塊TA7680AP⑦、⑧腳平衡輸入的圖像中頻信號(hào)，經(jīng)過內(nèi)部差分放大器組成的三級(jí)中放，得到1000倍以上的放大，然后送至視頻同步檢波器。⑥、⑨腳外接電容C206的作用是濾除中頻，以消除交流信號(hào)對(duì)內(nèi)部直流負(fù)反饋的影響，保證電路增益穩(wěn)定，如圖

5-22所示。

圖像三級(jí)中放均有自動(dòng)增益控制(AGC)作用，隨著輸入信號(hào)的增強(qiáng)，AGC電壓先控制第三級(jí)中放，然后再逐級(jí)控制第二、第一級(jí)。最大中放AGC控制深度為－60dB。

AGC電路由AGC檢波、AGC放大組成。其工作過程是，由視頻檢波輸出的視頻信號(hào)，經(jīng)視頻放大后送入消噪電路，在抑制噪聲后，有一路輸出送到AGC檢波電路。經(jīng)AGC檢波，輸出AGC控制電壓，分為兩路，一路送中放AGC放大電路，經(jīng)放大逐級(jí)控制三級(jí)中放的增益;另一路送高放AGC放大電路，經(jīng)延遲調(diào)整，從TA7680AP的腳輸出高放AGC電壓，送高頻調(diào)諧器去控制高放管的增益。

TA7698AP⑤腳外接C210為AGC濾波電容，⑩腳外接R220為調(diào)節(jié)高放AGC延遲量電位器，實(shí)現(xiàn)高放AGC延遲。圖5-22TA7680AP圖像中頻通道方框圖

3.視頻檢波及視放電路

視頻檢波電路由TA7680AP內(nèi)部的限幅放大器和同步檢波器兩部分組成，它的主要作用是從圖像中頻調(diào)幅信號(hào)中檢出視頻包絡(luò)，即彩色全電視信號(hào)(FBAS)，再利用檢波電路的混頻特性，產(chǎn)生6.5MHz第二伴音中頻。視頻檢波電路輸出的兩個(gè)信號(hào)(即0~6MHz的圖像信號(hào)和6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào))經(jīng)視頻放大電路放大及射極跟隨，從TA7680AP的腳輸出。TA7680AP的、腳外接的T204為圖像中頻諧振回路，腳外接的L401、C416為檢波后2倍中頻殘留分量的濾波網(wǎng)絡(luò)。從TA7680AP腳輸出的視頻信號(hào)，經(jīng)過L401和C416進(jìn)一步濾除殘留中頻，然后分兩路傳輸:一路經(jīng)隔離電阻R402、匹配線圈L402和濾波元件CF401濾除6.5MHz第二伴音中頻信號(hào)，送入PAL彩色解碼器和同步分離電路;另一路經(jīng)R301、C301及CF301帶通濾波器，選出6.5MHz的伴音中頻信號(hào)，送往TA7680AP的腳，在內(nèi)部進(jìn)行伴音中頻信號(hào)處理。

4.AFT電路

AFT電路即自動(dòng)頻率微調(diào)電路是彩電中特有的電路，它產(chǎn)生本振頻率自動(dòng)控制電壓，使調(diào)諧器中本振頻率保持穩(wěn)定。

TA7680AP的AFT電路有關(guān)引腳為、、、、、，它們之間的關(guān)系及內(nèi)部功能如圖5-23所示。圖5-23AFT電路方框圖

AFT檢波采用雙差分鑒相電路，它有兩路輸入信號(hào)。其中一路直接取自視頻檢波電路的限幅放大級(jí);而另一路則由17、18腳經(jīng)外接的電容C207、C209和T205移相90°后，從16、19腳輸入。兩路信號(hào)在AFT檢波器內(nèi)進(jìn)行相位比較。當(dāng)圖像中頻載波恰好為38MHz時(shí)，移相網(wǎng)絡(luò)正好將信號(hào)移相90°，AFT檢波器無誤差電壓輸出;當(dāng)圖像中頻載波偏離38MHz時(shí)，移相網(wǎng)絡(luò)的移相將大于或小于90°，AFT檢波器將輸出負(fù)的或正的誤差校正電壓UAFT，其大小取決于偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率的多少。此校正電壓經(jīng)內(nèi)部的AFT輸出級(jí)作直流放大，然后從13、14兩個(gè)腳輸出。13腳輸出的UAFT疊加到電子調(diào)諧器本振級(jí)的調(diào)諧電壓上，控制振蕩回路中變?nèi)荻O管的電容量，使本振頻率恢復(fù)到準(zhǔn)確值;14腳輸出的UAFT供給AFT靜噪控制電路。由于13腳與14腳輸出的UAFT電壓變化方向相反，在開機(jī)的瞬間V202導(dǎo)通，13、14被短路，變化的UAFT電壓正負(fù)抵消，無UAFT輸出，達(dá)到AFT靜噪抑制的目的。13、14腳外接電容C211和C212用來消除AFT直流電壓中的脈動(dòng)成分。由于限幅放大輸出的信號(hào)中混有6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)，為了消除它對(duì)AFT電路的干擾，由C208與T205組成串聯(lián)諧振回路，諧振于6.5MHz，使它對(duì)第二伴音中頻信號(hào)呈短路狀態(tài)，在16和19腳間旁路，不進(jìn)入AFT檢波器。

5.電源供給電路

TA7680AP內(nèi)部電路的工作電壓由20腳供給，在

12V直流電壓供給電路中接有C219、C308和C322，它們用來消除供電電源內(nèi)阻上的高、低頻成分，避免由電源內(nèi)阻耦合而可能產(chǎn)生的各種寄生振蕩。12腳為圖像中放部分的接地端。

§5.4圖像中頻通道常見故障分析

1.無圖像、無伴音

故障現(xiàn)象:彩電光柵正常，但無圖像、伴音。

故障分析:有正常光柵，說明開關(guān)電源和行、場(chǎng)掃描及顯像管饋電回路工作均是正常的。又由于同時(shí)無圖像、伴音，很可能是它們的公共通道有問題，故障一般產(chǎn)生于高頻調(diào)諧器或中放通道。當(dāng)它們出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)使電視信號(hào)阻塞，而無法傳輸給視放和伴音通道，此時(shí)電視機(jī)便出現(xiàn)無圖像、無伴音的現(xiàn)象。故障檢修:檢修時(shí)首先要區(qū)分故障的大致部位，一般先進(jìn)行直觀檢查，即通過現(xiàn)察屏幕上噪波點(diǎn)的多少來判別故障是在高頻調(diào)諧器，還是在中放通道。若發(fā)現(xiàn)屏幕上有明顯的雪花噪波點(diǎn)，則表明中放通道工作基本正常。因?yàn)橹蟹旁鲆婧芨?約60dB)，即使未收臺(tái)，也能把元器件內(nèi)的電子躁動(dòng)放大反映在屏幕上，形成噪波點(diǎn)。若有噪波點(diǎn)而收不到電視圖像及伴音，則說明故障在高頻調(diào)諧器或頻道預(yù)置器;若無噪波點(diǎn)，則為中放通道異常。

2.無圖像、有伴音

故障現(xiàn)象:彩電光柵正常但無圖像，雖有伴音但并不清晰，有時(shí)音輕或失真。

故障分析:光柵正常而無圖像，但有伴音，表明故障在圖像通道。造成這種現(xiàn)象的相關(guān)電路單元有高頻調(diào)諧器、圖像中頻通道及視頻通道。無圖像、有伴音的故障原因，就圖像中放電路而言，主要原因有以下幾點(diǎn):

(1)聲表面波濾波器SF201性能不良，使中放幅頻特性偏移，圖像信號(hào)被抑制衰減。

(2)T204失調(diào)或AGC失控。當(dāng)AGC失控時(shí)，屏幕呈現(xiàn)一片白光，間有不規(guī)則的灰暗斜條，嚴(yán)重時(shí)伴音斷續(xù)、嘶啞。

(3)IC201的15腳或L401接觸不良，形成輕微開路，這樣在開路點(diǎn)相當(dāng)于一只小電容，所以伴音信號(hào)可以通過，而圖像信號(hào)(視頻信號(hào))被隔斷，導(dǎo)致無圖像有伴音。

檢修時(shí)，可用一只0.01μF電容跨接在SF201輸入、輸出端，若出現(xiàn)圖像，則是SAWF損壞，應(yīng)予更換。對(duì)AGC故障的判斷可按無