1、第5章 公 共 通 道1第5章 公 共 通 道5.1高频调谐器5.2图像中频信号处理电路第5章 公 共 通 道2 5.1高 频 调 谐 器5.1.1高频调谐器的组成、作用及要求1.高频调谐器的组成高频调谐器又叫频道选择器，俗称高频头。它一般由输入回路、高频放大器、本机振荡器和混频器等几部分组成，其框图如图5-1所示。第5章 公 共 通 道3图5-1高频调谐器组成框图第5章 公 共 通 道42.高频调谐器的作用(1)选择频道。(2)放大信号。(3)频率变换。第5章 公 共 通 道53.高频调谐器的基本要求高频调谐器是电视接收机的最前端，其性能好坏对整机的影响很大。(1)频率特性较黑白机更平坦。(
2、2)本机振荡的频率稳定度及微调范围要求较高。(3)与天线、馈线的匹配。(4)自动增益控制(AGC)。第5章 公 共 通 道6图5-2高频调谐器的幅频特性第5章 公 共 通 道75.1.2高频调谐器的分类高频调谐器的类型很多。按调谐方式可分为机械式和电子式两类。第5章 公 共 通 道85.1.3电压合成(VS)电子调谐器在普通彩色电视机中，一般使用电压合成(VS)调谐系统，组成框图如图5-3所示。第5章 公 共 通 道9图5-3电压合成(VS)电子调谐器组成框图第5章 公 共 通 道101电压合成(VS)电子调谐器工作原理在图5-3中，当接收VHF频道信号时，电子开关S断开，同时UHF频段不供电
3、(电源BU0)，电路不工作。此时112频道信号经带通滤波器送至VHF输入回路，经初选再进入VHF高频放大，然后与VHF本振信号混频，最后输出视频载频为fPI(38 MHz)的残留边带中频调幅信号，以及载频为fSI(31.5 MHz)的伴音中频调频信号。第5章 公 共 通 道112 变容二极管及其特性调谐原理是通过改变LC回路电感或电容来达到改变谐振频率的目的。彩色电视接收机是采用变容二极管代替回路可变调谐电容。变容二极管是特殊的晶体二极管，通过改变加在变容管两端的反向偏置电压来改变结电容Cj。一个典型的变容二极管2CB14，其结电容与外加偏压的关系如图5-4所示。第5章 公 共 通 道12图5
4、-4变容管电容变化曲线第5章 公 共 通 道13由图可见，当偏置电压从30 V到3 V变化时，结电容Cj变化范围为318 pF，其电容量变化比为。由变容二极管构成的调谐电路如图5-5所示。6318minmaxCC第5章 公 共 通 道14图5-5电压合成(VS)电子调谐原理及等效电路第5章 公 共 通 道153频率覆盖和频段划分采用变容二极管进行调谐，谐振频率从最高频率fmax变化到最低值fmin时，其比值fmax/fmin称为调谐回路的频率覆盖系数，用Kf标记，记为对于VHF频段，按我国频率分配标准，fmax219 MHz(对应12频道中心频率)，fmin52.5 MHz(对应1频道的中心频
5、率)。所以，所需的调谐回路频率覆盖系数Kf为minmaxminmaxCCffKf17.45.52219fK第5章 公 共 通 道16相应地，要求变容二极管的变容比为4.1722minmaxminmaxfCKffCCK第5章 公 共 通 道17两个频段的电容比是：8.25.5288V221min1max1min1max1LffCCKC频段64.1171219V222min2max2min2max2HffCCKC频段第5章 公 共 通 道18在电压合成(VS)电子调谐器中，电调谐VL和VH频段间转换的原理电路如图5-6所示。第5章 公 共 通 道19图5-6电调谐频段转换原理图第5章 公 共 通
6、道205.1.4频率合成(FS)电子调谐器1 FS电子调谐器组成FS电子调谐器主要由电压合成调谐器、频率综合器(PLL)电路组成。第5章 公 共 通 道21图5-7FS调谐器电路组成框图第5章 公 共 通 道222 FS电子调谐器工作原理虽然FS电子调谐器的高频放大电路、混频器、本机振荡电路与电压合成电子调谐器在结构上是基本相同的，但调谐原理完全不同。第5章 公 共 通 道233 FS电子调谐器的优点与电压合成式调谐选台方式相比，频率合成调谐选台方式有很多优点。(1)FS选台方式调谐准确度非常高，温度特性也较好。(2)在采用频率合成技术进行选台时，主控微处理器只对锁相环路中的可编程序分频器进行
7、分频比的控制，并在其I2C总线的控制下完成调谐选台。(3)画中画大屏幕彩色电视机的需要。第5章 公 共 通 道245.1.5470 MHz全频道增补高频调谐器470 MHz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。第5章 公 共 通 道25 5.2图像中频信号处理电路 5.2.1图像中频通道的组成与性能要求1图像中频通道的组成中频处理通道由预中放电路、声表面波滤波器(SAWF)组成的中频滤波器、中频放大器、视频检波器、自动消噪电路(ANC)、预视放电路、自动增益控制电路(AGC)与自动频率控制(AFT)电路等组成，如图5-8所示。第5
8、章 公 共 通 道26图5-8图像中频通道组成框图第5章 公 共 通 道272 图像中频通道的性能要求1)足够高的电压增益中放通道的增益高低直接影响到整机灵敏度，一般分立元件中放电路的增益约为6070 dB，集成中放电路的增益为4050 dB。第5章 公 共 通 道282)符合要求的幅频特性(1)图像中频的选择应在幅频特性曲线高端斜坡的中点，且距离上、下端均为0.75 MHz，这是因为电视信号采用残留边带方式传送的缘故。图像中频处理通道的中放幅频特性曲线如图5-9所示。第5章 公 共 通 道29图5-9图像中频通道幅频特性曲线图第5章 公 共 通 道30(2)伴音中频(31.5 MHz)吸收点
9、。对于黑白电视机而言应衰减26 dB，其原因有二：一是为了减少伴音对图像的干扰；二是为了减少图像对伴音信号的寄生调幅。彩色电视机要求伴音中频电平衰减至50 dB。曲线在30.50.1 MHz范围内应保持平坦响应，以便对伴音调频的两个边带信号能够进行均匀放大；另外，当高频头本振稍有失谐时，不致产生伴音干扰图像的现象。第5章 公 共 通 道31(3)中放通频带BW的宽度，应由37 MHz频率点算起到图中所示的70幅度(3 dB)所对应的频率点为止，要求BW达到55.5 MHz。第5章 公 共 通 道323.选择性好中放通道频率特性必须具有良好的选择性，而选择性是指对通频带以外和邻近频道信号干扰的抑
10、制能力。第5章 公 共 通 道33图5-10射频电视信号邻近频道的频谱第5章 公 共 通 道344.自动增益控制(AGC)可控从天线接收到的信号强度通常在100 V200 mV的范围内变化。为了使电视机能适应在强信号作用下工作，必须要求中放和高频头的增益都能自动调整，整个AGC范围应达200 mV/100 V2000倍(66 dB)。通常要求中放AGC能控制40 dB，高频头AGC能控制20 dB。第5章 公 共 通 道355.工作稳定因为中放增益很高，工作频率也很高，如果工作不稳定，极易引起放大器自激，甚至会造成电视接收机无法工作。因此，必须采取相应措施防止中放电路出现自激，要求中放电路远离
11、自激状态，保持工作稳定。通常采取的办法有：合理设计元件位置，加强电源退耦电路，对中放电路进行屏蔽等。第5章 公 共 通 道365.2.2中频通道的主要电路介绍1.声表面波滤波器(SAWF)1)结构、原理及符号所谓声表面波，就是沿着弹性固体(如铌酸锂、石英等压电晶体)表面或界面传播的弹性波，它是由两个速度相同的声波(声横波和声纵波)叠加形成的，它实际上是一种超声波。声表面波滤波器的结构示意图及符号如图5-11所示。第5章 公 共 通 道37图5-11声表面波滤波器结构及符号(a)结构示意图；(b)符号第5章 公 共 通 道38在声表面波滤波器中，信号经过电声电的两次转换，由于基片的压电效应，两个
12、叉指换能器的共同作用，使声表面波滤波器的选频特性较为理想。图5-12为声表面波滤波器的幅频特性。第5章 公 共 通 道39图5-12声表面波滤波器的幅频特性曲线图第5章 公 共 通 道402)存在的问题及解决方法声表面波滤波器存在插入损耗大和易产生图像重影等缺点。这是由于声表面波传播时是同时向前后两个方向传播的，其中最多只有一半传向输出端，固定损耗约为6 dB，再加上基片材料及其他原因造成的损耗，合计达2418 dB。第5章 公 共 通 道412.中频放大器中频放大系统的幅频特性应满足前节中所提出的要求，总增益应为70 dB左右。目前数字化彩色电视机中频放大器均采用集成电路，集成电路中的中放电
13、路由三级差分放大器组成，通过内部直流负反馈来稳定其工作点，三级差分放大器的增益均受AGC电压控制。第5章 公 共 通 道423.视频检波器1)同步检波器视频同步检波器采用的是二极管包络检波器或双差分同步检波器，利用二极管的混频特性，将图像中频(38 MHz)与伴音中频(31.5 MHz)差拍出第二伴音中频(6.5 MHz)信号。第5章 公 共 通 道43图5-13同步检波原理框图第5章 公 共 通 道44例如，设图像中频调幅波(PIF)为u2(t)=U2(1+m cost)cosPIt式中，U2、PI分别为图像中频载波振幅和角频率，m为调幅灵敏度。u2(t)经限幅放大后变为等幅波u1(t)，u
14、1(t)=U1 cos(PIt)式中，为滞后相角。第5章 公 共 通 道45将u1(t)和u2(t)送乘法器，相乘后的输出用up(t)表示，则cos)2)cos(cos1(21)cos(cos)cos1()()()(212121ttmUKUtttmUKUtutKutuPIPIPIP第5章 公 共 通 道46式中，K为模拟乘法器的传输系数。可见相乘输出中无PIF载波成分，再由低通滤波器滤除其中的二次谐波分量后，得到的同步检波输出为实用中只要调节限幅器外接回路，使=0，从而得到最大输出为cos)cos1(21)(21tmUKUtuP)cos1(21)(21tmUKUtuPm第5章 公 共 通 道4
15、72)锁相环(PLL)同步检波器其原理框图如图5-14所示。第5章 公 共 通 道48图5-14锁相环(PLL)同步检波器原理框图第5章 公 共 通 道494 预视放电路预视放电路的作用是把视频检波器输出的信号分别送到解码电路、同步分离电路、消噪电路和伴音通道等，因此要求该模块电路具有较强的带负载能力和良好的电路隔离作用。第5章 公 共 通 道505.自动噪声抑制(ANC)电路自动噪声抑制电路也称抗干扰电路，简称ANC电路。ANC电路相当于限幅器，主要作用是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
16、亮点干扰。防止它对图像质量、同步分离和AGC电路造成不良影响。ANC电路可分为截止型和对消型两种类型。第5章 公 共 通 道51图5-15ANC电路原理方框图(a)截止型ANC电路；(b)对消型ANC电路第5章 公 共 通 道526.自动增益控制(AGC)电路为使电视机能够重现高质量的图像，要求输入信号必须具有一定的强度。第5章 公 共 通 道53图5-16AGC电路组成框图第5章 公 共 通 道547.自动频率微调电路(AFT电路)自动频率微调电路简称为AFT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器电路，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。图5-17为AFT原理框图。第5章 公 共 通 道55图5-17AFT电路组成框图
