第五章 信号通道的电路分析与故障维修.docx
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第五章信号通道的电路分析与故障维修
【课题】
第五章 信号通道的电路分析与故障检修
第一节 彩色电视机信号通道概述
新授课
【教学目标】
1．知识目标：
认识遥控彩色电视机信号通道的基本结构，弄清主要信号流程，理解信号通道的故障特点，掌握常用的检测方法。
2．能力目标：
具有能识读遥控彩色电视机信号通道方框结构图的能力，培养学生的形象思维和分析、解决问题能力。
3．情感目标：
激发学生的学习兴趣，培养学生的就业意识。
【教学重点】遥控彩色电视机信号通道的电路方框结构和故障特点以及常用检测方法。
【教学难点】遥控彩色电视机信号通道的电路方框结构和故障特点的理解。
【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。
【课时安排】2课时（90分钟）。
【教学过程】
〖导入〗（1分钟）
读书指导法、分析法、演示法。
彩色电视机从天线接收到高频电视信号起，到最后在屏幕上显示彩色图象、通过扬声器发出声音，其电视信号要经历一系列的传输、变换过程，信号所流通的路径就构成了电视机的信号通道。
〖新课〗
第一节 彩色电视机信号通道概述
在重点讨论各部分电路之前，先对彩色电视机信号通道作一个概述。
一、遥控彩色电视机信号通道的基本结构及主要信号流程
遥控彩色电视机信号通道的基本方框结构如图所示：
1．电路组成
整个信号通道可以分成高频信号通道、中频信号通道、伴音信号通道和彩色解码器等几部分，彩色解码器包括亮度通道和色度通道两个部分；在具有遥控功能的彩色电视机中，还有遥控系统。
2．信号流程
载有图像和伴音的高频电视信号由图中
点进入高频信号通道，首先经高频头的输入电路选出所需接收的电视节目频道，理想的频谱特性如图（a）所示，信号强度大约可以在100V左右。
此信号经高频放大和混频级变换频率之后由
点输出中频信号，理想的中频特性如图（b）所示，此时图像载频变为固定的中频38MHz；伴音也变为固定的中频31.5MHz；信号幅度大约是1mV。
在中频信号通道的输入端一般都设有预中放级，用以补偿声表面波滤波器SAWE的插入损耗（大约为-24dB）。
中频信号由
进入集成电路中频通道，对中频图像信号进行放大和检波，取出视频全电视信号由
点输出，其频谱持性如图（c）所示，幅度大约是1~1.12V。
为了使
点输出稳定，还设置了中放AGC和高放AGC电路，其中高放AGC控制高频头中的高放增益，以保证预视放输出信号的稳定。
中频通道中还设有自动频率微调（AFT）电路，控制高频头中的本振频率，使其稳定在±50kHz的范围以内。
点输出的视频全电视信号中包含有亮度信号个色度信号，频谱特性如图（c）所示。
彩色全电视信号进入彩色解码后，先进行亮度信号和色度信号的分离，分离出的亮度信号进入亮度通道，色度信号进入色度通道。
亮度通道是完成亮度信号的放大和延时，使输出的亮度信号与色度信号保持时间上的—致；经分离后的色度信号由
点进入色度通道，其频谱特性如图（d）所示，色度通道是完成色度信号的控制、放大及解调等。
彩色解码部分的输出端最终输出的是R、G、B三基色信号，经视放末级放大后加到显像管，激励显像管呈现出色彩鲜艳、对比度足够的图像。
点同时还要输出6.5MHz第二伴音中频信号，由
点进入伴音通道，经放大和鉴频，取出音频信号，再经低放后激励扬声器还原出伴音。
遥控系统通过频段转换及接口电路，行使对信号通道各个部分的控制功能：
如对高频通道的控制，可以实现遥控选台；对伴音通道、亮度通道、色度通道以及对比度的控制，可以实现遥控调节音量的大小、亮度的高低、色饱和度的大小和对比度的大小。
二、信号通道的故障特点
1．一般情况下不影响光栅的正常出现
由于信号通道的故障一般情况下不影响光栅的正常出现，因此可以借助于荧光屏或扬声器的反应，对信号通道的故障情况进行分析和判断。
2．故障与图像和伴音有关
荧光屏和扬声器是整个信号通道的终端，信号通道中各段电路的工作情况也往往通过它们而反映出来。
光栅形成电路的故障检修是以能否形成光栅和光栅质量为检查的标准，而信号通道的故障则是以有无图像和伴音，以及图像和伴音的质量为检查的标准。
由于高频通道和中频通道是信号的公共通道，要同时通过图像信号和伴音信号，所以这一段电路出现故障时，会使图像和伴音同时受到影响，或使其中的一个正常而另外一个不正常。
三、信号通道的常用检测方法
在检修信号通道时，除用在路电阻检测法、关键点电压检测分析法和电流检测分析法外，还常根据信号通道的特点和故障的情况，采用以下检测方法。
1．直观鉴别法
所谓直观鉴别法，即通过直接观察荧光屏上的现象，来分析故障性质，判断故障大体部位的—种方法。
在检修信号通道时常需要进行以下鉴别。
（1）鉴别图像
（2）鉴别噪波点
（3）鉴别专用图像测试信号
2．动、静态电压对比检测法
信号通道中的工作状态分为静态和动态，当其无信号通过时称为“静态”，当有信号通过时称为“动态”，有很多电路在“静态”和“动态”时电压有比较明显的变化。
可以有意识地控制输入信号，使整个电路在动、静两种状态之间转换、同时检测被测电路的电压是否发生变化，以此来判断信号是否到达被测电路及被测电路是否正常。
现以
点为例来进行说明，
是集成块中预视放的输出端，当其进入“动态”有视频信号输出时，电压略有下降，抓住这一特征用于维修。
控制高频头
点的输入信号，使其在空频道和有电视节目信号的两个频道之间转换。
当其转换到有节目的频道上时，万用表指示的
点电压明显下降，表示节目信号已经顺利通过
、
、
各点到达
点，这一段电路基本正常；若万用表的指针不动，表示信号已在中途丢失，还要分段向前检测故障点。
再来看
点，当有比较强的节目信号输入时，该点应输出直流控制电压（即为“动态”电压），去改变高频头中的高放增益。
检测⑧点电压，同时改变高频头的频道选择，使其在空频道和有强信号节目的两个频道之间转换，若⑧点电压随之上下波动，说明AGC控制电路基本正常。
如果
点和
点的动、静态电压都正常，即表示
→
→
→
→
→
整个公共信号通道的闭环回路中，信号基本能通过，电路比较正常。
若此时荧光屏上无图像，对于黑白电视机；则故障在6.5MHz陷波器和视放输出级这样一个比较小的范围内；对于彩色电视机，故障有可能是在彩色解码器电路中。
3．信号注入法
对于信号通道的检测，采用信号注入法是比较理想的，它可以比较快地将故障范围划出。
常用的信号注入方法有以下几种。
（1）用信号发生器注入信号
（2）注入人体感应杂波信号
将对比度调到最大，然后手拿金属工具（最好是比较尖的镊子）。
分别碰触各段电路的输入端
、
、
、
，这时荧光屏上会有比较微弱的反应，可用以判断故障部位。
但是，此方法对于初学者有一定困难，这是因为人体感应杂波信号一般都比较低，与各段电路输入端所要求的频率相差比较大，其信号幅度又很小，荧光屏上反映弱，不容易判断准。
但是用这种方法检查伴音通道中的低放部分，则是方便而有效的。
练习：
5-1
练习法
小结：
在本次课中，学习了遥控彩色电视机的信号通道电路的基本结构、信号流程、电路特点、故障特点和检修方法。
希望同学们在理解的基础上，能灵活运用这些知识求解有关问题。
作业：
5-2
板书：
第一节 彩色电视机信号通道概述
一、遥控彩色电视机信号通道的基本结构及主要信号流程
二、信号通道的故障特点
1．一般情况下不影响光栅的正常出现
2．故障与图像和伴音有关
三、信号通道的常用检测方法
1．直观鉴别法
2．动、静态电压对比检测法
3．信号注入法
【课题】
第二节 高频调谐器的作用、要求及常用类型
新授课
【教学目标】
1．知识目标：
了解高频调谐器的分类，明确高频调谐器的作用，理解高频调谐器的性能要求。
2．能力目标：
具有能识别不同类型高频调谐器的能力，培养学生的分析问题能力。
3．情感目标：
培养学生对科学的探索精神。
【教学重点】高频调谐器的性能要求。
【教学难点】区分三种电调谐高频头各自的不同特点。
【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。
【课时安排】2课时（90分钟）。
复习法
【教学过程】
〖导入〗（3分钟）
师生互动：
让学生回答下列问答题
1．简述遥控彩色电视机信号通道的基本结构。
2．简述信号通道常用的检测方法。
〖新课〗
第二节 高频调谐器的作用、要求及常用类型
读书指导法、分析法、演示法
一、高频调谐器的作用
高频调谐器俗称高频头，其作用为：
1．调谐选台
选择所需接收频道的电视信号。
2．频率变换
将高频电视信号变换成中频电视信号。
我国规定图像中频为：
38MHz
伴音中频为：
31.5MHz
色度中频为：
33.57MHz
这三个频率的关系如图所示。
选择所需收看频道时要求本振频率必须保持对所接收频道信号的跟踪状态。
3．信号放大
放大接收频道的电视信号。
二、高频调谐器的性能要求
1．频率范围
VHF高频头（简称V头），能接收1~12频道电视节目。
UHF高频头（简称U头），能接收13~68频道电视节目。
全频道高频头，能接收1~68频道电视节目。
CATV高频头，能接收1~68频道电视节目和增补频道电视节目。
2．通频带
通常为8MHz。
3．选择性
8MHz内频率特性平坦，两边频率特性陡峭，以更好接收本频道信号，抑制邻频道干扰。
4．功率增益
约20dB。
5．噪声系数
小于8dB。
6．AGC特性
大于或等于20dB。
7．本振频率稳定性
黑白电视机，本振频率漂移小于0.2％。
彩色电视机，本振频率漂移小于0.05%~0.1%。
三、高频调谐器的分类
1．TDQ-1型电调谐高频头
TDQ-1型是我国最早引进生产的国产化电子高频调谐器，电路比较简单，由于采用常规小型引线元件，体积较大，仅在早期的国产化彩色电视机中还能见到。
2．TDQ-2型电调谐高频头
TDQ-2型是1984年引进的国产化电调谐高频头，应用于老式国产化彩色电视机，目前维修工作中有时还能见到，其外形如图所示。
3．TDQ-3型电调谐高频头
TDQ-3型是1985年后引进的国产化电调谐高频头，由于采用了大量的微型片状元器件，其外形总体尺寸在TDQ-2型的基础上大大缩小，如图所示，这种超小薄型化的产品可以适应高密度安装的要求，被较为广泛的应用于多种彩色电视机中，是目前维修工作中能见到的较多的型号，随着引进时间和引进型号的不同，又可将其分为TDQ-3A、TDQ-3B、TDQ-3C等类型，但主体结构及工作原理大体相同。
4．CATV高频调谐器
CATV高频调谐器在外形上与TDQ-3型很相似，其突出的特点是不仅能接收用正规电视频道传送的各套电视节目，而且能接收用增补频道传送的电视节目；比一般的TDQ-3型全频道电子调谐器多一路输入回路和高放输出双调谐回路；采用集成电路TDA5330T来完成三个频段的本振、混频和中频放大。
下表对新的CATV高频头和旧的TDQ-3型高频头在VHF-L段和VHF-H段的频率覆盖进行了比较。
新、旧高频电子调谐器频率覆盖对照表
VHF-L段的频率覆盖
VHF-H段的频率覆盖
全频道高频头
48.5~92MHz（DSl~DS5）
167~223MHz（DS6~DSl2）
CATV高频头
48.5~167MHz（DSl~Z7）
167~470MHz（DS6~Z37）
5．数字信号高频调谐器
数字信号高频调谐器简称数字高频头，主要应用于近期推出的有线数字电视机顶盒和即将推出的数字电视机中。
无论是从外形还是从内部功能看，都与模拟电视机中的高频头有许多相似之处。
所不同的是：
数字高频头的输入信号和输出信号都是数字码流，或称其为视、音频广播数据码流；数字高频头的另一个特点是，在一个8MHz带宽的模拟信道中常常混有6~10套数字节目的视、音频码流和相关数据流，这就使数字高频头所能提供的电视节目套数高达几百个。
练习法。
练习：
5-4
小结：
在本次课中，对高频调谐器的作用、性能要求及分类进行了研究，希望同学们在理解这些知识的基础上，能灵活加以运用求解有关问题。
作业：
5-5
板书：
第二节 高频调谐器的作用、要求及常用类型
一、高频调谐器的作用
1．调谐选台。
2．频率变换。
3．信号放大。
二、高频调谐器的性能要求
1．频率范围
2．通频带8MHz。
3．选择性
4．功率增益约20dB。
5．噪声系数小于8dB。
6．AGC特性20dB。
7．本振频率稳定性
三、高频调谐器的分类
1．TDQ-1型电调谐高频头
2．TDQ-2型电调谐高频头
3．TDQ-3型电调谐高频头
4．CATV高频调谐器
5．数字信号高频调谐器
板书：
第三节高频电子调谐器的电路原理及检测要点
一、高频电子调谐器的调谐
1．变容二极管电路符号
2．变容二极管的结电容特性
3．电调谐原理
二、高频电子调谐器的频段切换
1．频段切换原理
2．频段切换方式
三、高频电子调谐器的等效示意图及调谐选台过程
四、高频头各引出脚的功能及正常检测电压值
【课题】
第四节 高频头常见故障的检测与处理
新授课
【教学目标】
1．知识目标：
认识高频电子调谐器的常见故障现象，掌握常见故障的检测与处理方法。
2．能力目标：
培养学生检修高频电子调谐器常见故障的能力。
3．情感目标：
对学生进行就业教育。
【教学重点】高频电子调谐器常见故障的检测与处理方法。
【教学难点】对高频电子调谐器常见故障检修思路的理解。
【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。
【课时安排】2课时（90分钟）。
复习法
【教学过程】
〖导入〗（3分钟）
师生互动：
让学生回答下列问答题
1．概述高频电子调谐器的基本原理。
读书指导法、分析法、演示法。
2．简述TDQ-3型高频电子调谐器各引出脚的功能。
〖新课〗
第四节 高频头常见故障的检测与处理
一、有光栅、无图像、无伴音、各频段都收不到电视节目
有光栅，说明扫描电路工作正常。
无图象、无伴音，说明故障在公共通道，可采用“直观鉴别法”、“信号注入法”或“动、静电压对比检测法”判断。
若判断出故障在高频调谐器，由于UHF、VHF频段均收不到节目，故障通常在公共的供电电路中，可先测量
有无+12V。
若电压不正常，再焊开供电电路测量；
若电压正常，再测量AGC电压和调谐电压
。
二、整机灵敏度低，荧光屏上噪波点很严重
造成此故障的原因：
高放AGC电压失常，调谐器内部高放级故障或内部变容二极管故障，高放AGC电压失常可进一步检查原因，若因调谐器所致，则应更换新的。
三、某一频段收不到电视节目
通常是外部对应频段的供电电路故障。
少数情况下也可能是高频调谐器内部的频段开关二极管电路有故障。
四、某一频段中的高端或低端收不到电视节目
故障通常在调谐器内部。
可焊开调谐电压VT的连线，在电视机处于调谐选台情况下，测量调谐电压，若可在0.5~30V范围内变化，则表明调谐器有故障。
五、跳台
外部电路故障——AFT（或AFC）供电的外部电路，焊开AFT，测量调谐电压，如果仍不稳定，确定为外部原因，进一步检查。
练习法
内部电路故障——上述测量调谐电压稳定，则关机，并用万用表
档测
脚对地漏电阻（红表笔接地，黑表笔接
脚），实测结果表针指示某一有限阻值，说明有漏电，更换高频头。
练习：
5-9
小结：
在本次课中，首先对高频电子调谐器的常见故障现象进行了认识，并研究了常见故障的检测与处理方法。
希望同学们对这些知识加深理解的基础上，能灵活加以运用处理有关高频电子调谐器的问题。
作业：
5-10
板书：
第四节 高频头常见故障的检测与处理
一、有光栅、无图像、无伴音、各频段都收不到电视节目。
二、整机灵敏度低，荧光屏上噪波点很严重。
三、某一频段收不到电视节目
四、某一频段中的高端或低端收不到电视节目
五、跳台
【课题】
第五节 前置中频处理电路的电路分析与故障检修
新授课
【教学目标】
1．知识目标：
认识声表面波滤波器，明确前置中频处理电路的作用，能简要分析典型前置中频处理电路的工作过程，初步掌握前置中频处理电路的故障检修方法。
2．能力目标：
培养学生检修前置中频处理电路的常见故障的能力。
3．情感目标：
对学生进行职业素质培养。
【教学重点】前置中频处理电路的故障检修方法。
【教学难点】对前置中频处理电路检修思路的理解。
【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。
【课时安排】2课时（90分钟）。
【教学过程】
〖导入〗（1分钟）
在集成电路彩色电视机中，图像中放和伴音通道的小信号处理，通常是集中在一块集成电路中，因此将图像、伴音中频通道作为一个大的单元电路来加以研究。
〖新课〗
读书指导法、分析法、演示法。
第五节 前置中频处理电路的电路分析与故障检修
一、前置中频处理电路（预中放级）的作用
1．补偿声表面滤波器的插入损耗
在集成化的中频处理通道前面常常需要插入声表面滤波器（SAWF）才能形成比较理想的中频幅频特性，而声表面滤波器在进行电-声和声-电转换过程中存在损耗，一般为-24~-18dB，故往往要增加一级预中放来进行补偿，其增益大约是20~25dB，典型电路如图所示。
2．实现前后级的阻抗匹配
预中放的输出阻抗与声表面波滤波器的输入阻抗相匹配，实现了前后级的阻抗匹配，使信号能够很好的传输。
二、典型前置中频处理电路的电路分析
其典型电路如图所示。
1．RC耦合宽带放大器
2．声表面波滤波器
（1）声表面波滤波器的外形和符号
声表面波滤波器的外形如图（a）所示，它在电路图上的符号如图（b）所示。
引脚：
1—输入端；3、4—输出端；2、5—接地端（外壳）
3．声表面波滤波器的内部构造及工作原理
三、长虹R2118A的前置中频处理电路
其电路组成如图所示。
预中放输入电路制式切换变换表
D701
接收信号电视制式
VD111
VD110
V111
V110
脚
脚
L
L
NTSC-M
截止
截止
截止
导通
H
L
PAL-D／K、B／G、I
导通
导通
导通
截止
L
H
PAL-D／K、B／G、I
导通
导通
导通
截止
H
H
PAL-D／'K、B／G、I
导通
导通
导通
截止
1．接收PAL-D／K等制信号（宽带接收状态）。
2．接收NTSC—M制信号（窄带接收状态）
四、前置中频处理电路的故障检修
前置中频处理电路故障的基本特征是无图像、无伴音，而且荧光屏上呈现白光栅，或仅能观察到很淡的噪波点。
1．预中放级的故障检修
可通过各电极的电压检测来进行判断，按照三极管的常规检修方法进行检修。
2．SAWF的故障检修
若经检测确定故障是在预中放和SAWF这一区段范围内，而预中放级基本正常，则要重点检查SAWF。
（1）内部断线
（2）内部接触不良
（3）内部短路或漏电
练习法。
练习：
5-11、5-12
小结：
在本次课中，首先初步认识了声表面波滤波器，分析了前置中频处理电路的作用和典型前置中频处理电路的工作过程，并对前置中频处理电路的故障检修方法进行了研究，希望同学们在理解知识的基础上，能灵活加以运用处理前置中频处理电路的有关问题。
作业：
5-13、5-14
板书：
第五节 前置中频处理电路的电路分析与故障检修
一、前置中频处理电路的作用
1．补偿声表面滤波器的插入损耗
2．实现前后级的阻抗匹配
二、典型前置中频处理电路的电路分析
1．RC耦合宽带放大器
2．声表面波滤波器
三、长虹R2118A的前置中频处理电路
四、前置中频处理电路的故障检修
1．预中放级的故障检修
2．SAWF的故障检修
【课题】
第六节 集成化中频信号通道的电路分析与故障维修
新授课
【教学目标】
1．知识目标：
明确中频信号通道的主要技术要求，能简要分析典型集成化中频信号通道的工作过程，初步掌握集成化中频信号通道的故障检修方法。
2．能力目标：
培养学生检修集成化中频信号通道常见故障的能力。
3．情感目标：
对学生进行职业素质培养。
【教学重点】集成化中频信号通道的故障检修方法。
【教学难点】对中频信号通道检修思路的理解。
【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。
【课时安排】2课时（90分钟）。
【教学过程】
〖导入〗（1分钟）
在集成电路彩色电视机中，图像中放和伴音通道的小信号处理，通常是集中在一块集成电路中，构成集成化中频信号通道。
读书指导法、分析法、演示法。
〖新课〗
第六节 集成化中频信号通道的电路分析与故障维修
一、中频信号通道的主要技术要求
1．增益
中频信号通道的主要功能是放大图像中频信号（适当放大伴音中频信号），因此中频放大电路的增益是中频信号通道的重要技术要求，它的增益高低将直接影响到整机灵敏度，一般要求中频信号通道的增益为60~65dB。
集成电路中频放大模块的增益可以适当降低，一般在50dB左右即可。
如果它是由3~4级差分放大器组成，则每级的增益可设计为12~15dB，由于每级增益较低，不易自激，工作很稳定。
2．AGC特性
要求中放通道的AGC控制能力大于40dB，高频头中的高放AGC控制能力大于20dB，AGC的总控制能力大于60dB。
3．中放幅频特性
中频信号通道的幅频特性主要是由预中放和声表面波滤波器来实现，
二、中频信号通道的电路分析
集成化中频信号通道以长虹R2118A型机为代表，它的中频信号通道如图所示。
图中的预中放V101、SAWFZl01及伴音制式切换电路在上一节中已作了分析。
现着重讨论LA7688中的图像中频放大、视频检波、噪声抑制、中放AGC、高放ACC和AFT检波等部分。
1．图像中频放大
LA7688中的图像中频放大器由三级交流耦合差分放大器组成，三级的电路形式相同，都是具有自动增益控制的双端输入、双端输出差分放大器。
由SAWF输出的图像中频和伴音中频信号从
脚和
脚双端输入，经三级放大后的总增益为60dB左右，再由第三级放大器输出，进入内部的视频检波电路。
2．视频检波
LA7688中的视频检波采用PLL（锁相环）检波方式（引导学生结合左图、右图进行分析）。
1．中放AGC（引导学生结合原理图进行分析）。
2．高放AGC（引导学生结合原理图进行分析）。
3．AFT电路（引导学生结合原理图进行分析）。
三、中频信号通道的故障维修
长虹R2118A型机的中频信号通道出现故障的现象是：
电视机开机后，无图像、无伴音，在TV状态下收不到电视台的信号；但是，当其转入AV状态时，又能出现正常的图像和伴音。
根据故障现象分析，产生此类故障的主要原因是：
LA7688的⑧脚无视频信号和第二伴音中频信号输出；或有输出，但不能分别加到LA7688⑩脚（视频）和①脚（第二伴音中频）；第三种可能性是V771不能分离出同步信号及微处理器不正常。
在进行故障检测时，首先要将电视机强制为TVPAL／NTSL状态；测LA7688⑧脚电压，若⑧脚电压为2.9V，表明⑧脚以前的电路基本正常，可能有视频信号和第二伴音中频信号输出。
检查的重点是⑧脚以
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