电视原理与现代电视系统大作业解读.docx
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电视原理与现代电视系统大作业解读
黑白电视的分析与手工焊接
专业班级：
电信121姓名：
孙舸
学号：
201211106134
一、黑白电视机知识背景总结：
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，使图像以扫描的方式在屏幕上重现，同时将伴音信号放大，推动扬声器放出声音。
目前电视机大都采用超外差内载波方式。
（一）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。
黑白电视接收机的任务就是将接收到的电视信号转变成黑白图像。
它对电视信号可采用模拟或者数字处理方式。
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。
例如：
①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；②亮度信号（0～6MHz）和色度信号（4.43±1.3MHz）可进行频率分离；③亮度信号和复合同步信号，可以进行幅度分离；④色度信号（行正程）和色同步信号（行逆程）可进行时间分离；⑤μ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黑白图像。
黑白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。
（二）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。
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:
①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。
②转换频道和调谐方便。
③容易形成残留边带接收所需的幅频特性，选择性好。
3、同步分离和扫描电路：
视频图像信号经过自动杂波抑制ANC电路，消除其中的干扰脉冲。
送到同步分离，分离出复合同步信号，它分成两路：
一路复合同步信号经积分电路分离出场同步信号。
场同步信号使场振荡产生的锯齿波信号与发送端同步，场锯齿波信号经场推动和场输出级的放大，在场偏转线圈中产生场扫描电流，场扫描电流使显象管电子束作与发送端同步的垂直扫描运动。
另一路复合同步信号本应通过微分电路分离出行同步信号来控制行扫描电路，使其产生与发端同步的行扫描电流，但是，为了提高行扫描电路的抗干扰性，现代电视接收机都采用自动频率相位控制（AFPC）电路。
由于AFPC电路自身的特点，可以直接将复合同步信号加入其鉴相器，并让行振荡的频率与其比较。
如果两者的频率和相位存在差别，则输出与误差成比例的电压，并经过低通滤波器来控制行振荡器的频率，使其与发端同频同相，由于AFPC电路中低通滤波器的作用，行同步的抗干扰性大大加强。
与发端同步行振荡信号经行推动和行输出级放大，在行偏转线圈中产生行偏转电流，行偏转电流使显象管电子束产生与发送端同步的水平扫描运动。
另外，还将行扫描逆程脉冲进行升压、整流得到显像管需要的高压（10～28kV）、中压以及视放电路需要的电压。
若采用键控AGC电路，还需要行扫描电路提供行扫描逆程脉冲。
4、电源：
电视机的电源可分低压电源、中压电源和高压电源。
其中低压电源是由交流市电（220V）经变压器变压、整流桥整流、滤波器滤波及稳压器稳压而得到的。
（三）电路工作原理方框图：
（四）集成电路CD5151CP的功能及内部框图：
1、集成电路CD5151CP引脚功能：
2、集成电路CD5151CP内部方框图：
（五）显像管的知识：
显像管结构示意图
电子枪结构示意图
显像管是一种电真空器件，它由电子枪、玻璃外壳、荧光屏三部分组成。
电子枪的作用是发射电子并使他们聚成电子束，打在荧光屏上。
电子枪由灯丝、阴极、栅极（控制极）、第一阳极（加速极）、第二阳极（高压极）和第三阴极（聚焦极）组成。
阴极（K）：
阴极是一个小金属圆筒，顶端涂有发射自由电子的氧化物，筒内装有加热灯丝。
当灯丝通电后，烤热阴极表面氧化物层，使之发射电子。
（六）黑白电视机信号流程：
电视信号由天线接收后送入电调谐高频头TDQ的1脚，高频信号（48MHZ以上）经过高放、混频后，变成38MHZ的图像中频和31.5MHZ的第一伴音中频信号，然后从9脚输出送至Q1（9018或C945）进行预中放。
Q1的信号输出送至SBM（SF3811，即声表面波滤波器），其具有电视机所要求的特殊的频率特性，只让38MHZ的图像中频和31.5MHZ的第一伴音中频信号按一定的要求通过，其余信号则被滤除或吸收。
经过SBM后，信号进入IC1（CD5151CP）1脚和28脚，经内部信号处理后有IC15脚输出复合全电视信号（包含0—6MHZ视频信号、6.5MHZ第二伴音信号、行/场同步信号等），送至末级视放管Q8（5551）进行图像信号放大，放大后再输入显像管阴极。
这个信号的瞬时值就代表屏幕上某一象素亮度的大小，通过改变阴极发射电子的强弱来实现。
另一部分送至IC16脚进行同步分离，同步信号分离出来后，对行/场振荡器的频率进行控制，使行/场振荡的频率和相位与电视台发射的信号保持严格的一致，即同频同相。
只有做到这一点，才能在屏幕上形成完整的图像，还有一部分信号通过C15（101）、Y1（6.5MHz陶瓷滤波器）送入伴音通道进行伴音解调，解调后的伴音信号再送入IC2（D386P）集成电路进行放大，放大后的信号去推动扬声器，使扬声器发出声音。
二、Multisim软件仿真：
注：
由于许多元件无法在Multisim软件中的原件库中找到，而自己定义创建元件，一方面芯片的原厂自带编辑程序资料没找到（.CIR文件），芯片创建不成；另一方面一些器件添加到元件库中用不成。
这导致导致无法模拟仿真！
三、实际制作黑白电视的电路中各部分名称及所用器件参数：
（一）所焊接的电视机的主要参数：
1.电视系统：
PAL2.接收频道：
VL（1－5）CH，VH（6－12）CH，U（13－57）CH3.视频输入信号：
1Vrms4.音频信号输入信号：
0.2－1.5Vrms5.显像管：
5.5′70°
6.清晰度：
≥350线7.音频输出功率：
≥0.5W8.电源：
DC10V/850mA。
AC：
220V、50Hz9.功耗：
10W。
（二）电源供电电路分析：
变压器T01将220V交流电降压为12V可知其变比为18.33，而D21-D24整流桥的作用是将变压器的交流电转换为直流电，经整流后的交流电，是正负半周变化的脉动直流电，必须经过滤波电容C21，才会变成平滑的直流电。
上图的C21与后面电路间接了一个保险丝避免电流过大烧毁后面电路，
Q2、Q3、Q4组成稳压电路
Q2为调整原件，Q3为放大元件，Q4与后面R23、R28和W4组成取样回路，Z1为基准电路其稳压值作为准电压源。
Uo=Ui-Ut
当Ui波动时电路会调整Ut发生相应变动，从而使Uo不会发生太大变化；如果是负载引起Uo变化时，电路同样会调整Ut发生变化使得Ui不会发生太多变化。
调整W4的阻值可以改变稳压电源的输出电压，调整范围在9-12V之间可调，本机的额定输出电压为10.8V
（三）实物部分：
1、实物电路板正面图：
2、实物电路板背面图：
3、显像管：
4、机壳：
四、总结与体会：
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。
当代科学技术之迅猛发展，引起了电视接收技术的变革。
其主要表现是：
①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。
②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。
③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。
虽然黑白电视机已经基本被淘汰，可能一些偏远落后地区还有在使用的，但是我认为黑白电视的原理、方法仍然是基础，现代电视系统是在其基础上发展起来的，一些最基本的东西还是保留着的。
因此对黑白电视的深入了解，有助于我对图像、视频的摄取、传输与还原有一个系统的了解。
同时在学习过程中要注重理论与实践的紧密结合，不能仅仅是纸上谈兵，只有与实际贴合才会有深刻的体会与感受；并且在日常生活中要注意培养个人发现问题和解决问题的能力。
干什么事要有自己的想法和猜想，然后付诸行动，用实践去实现想法或去验证猜想。
我认为这样才会在大学四年里对个人能力有一个综合的提升！
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