实验二高频头与图像伴音中放通道电路分析.docx
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实验二高频头与图像伴音中放通道电路分析
电视机原理实验指导书
主编：
李海霞
编者：
张具琴高景霞贾洁
黄河科技学院信息工程学院
前言
随着科学技术的飞速发展，电视接收机作为人们的生活和工作不可缺少的信息来源之一，模拟彩色电视机先后从分立到集成，从半遥控彩电到全遥控彩电，从四片机到大片机及I2C总线机。
尤其是20世纪末得到令人惊讶的进步，高质量多功能数字电视的诞生更是将电视技术推向模拟电视无法比拟的高度。
相信不久的将来，以互交式网络型为特点的数字彩色电视机进入千家万户。
为配合电视机原理课程，在系统地了解电视机基本知识和掌握彩色电视的工作原理的基础上，加强电视机实验教学，通过对典型彩色电视机原理实验的技能培训，使学生熟悉各种元器件性能和作用，熟悉彩色电视工作原理，掌握彩色电视机基本调试技能和维修技能的目的。
同时通过彩色电视机实验教学过程中使学生较熟练掌握所用测试仪器的使用方法。
为适应数字电视发展的需要，本书中安排了液晶彩色数字电视机和等离子彩色数字电视机实验课程，使学生通过实验掌握数字电视信源压缩编码器，信道编解码与调制以及液晶和等离子显示器的原理。
由于电视技术发展较快，内容日新月异，加之编者水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。
目录
实验一典型二片集成电路全遥控彩色电视机整机分析与PCB板图对照1
实验二高频头与图像、伴音中放通道电路分析7
实验三采用标准彩条信号对彩色解码器的研究9
实验四开关稳压电源分析与测试15
实验五微处理器控制电路分析及遥控系统的研究18
实验六CRT供电电路与视频放大电路测量23
实验七同步分离与行、场扫描电路分析与测量26
实验八整机故障模拟、演示系统实验研究30
实验九液晶数字电视机整机分析33
实验十等离子数字彩色电视机整机分析42
附录一彩色电视图像信号发生器48
附录二双踪示波器50
附录三扫频仪52
实验一典型二片集成电路全遥控彩色电视机整机分析与PCB板图对照
一、实验目的
1、理解和掌握彩色电视机电路的工作原理。
2、掌握各功能单元电路对电视信号的变换作用。
3、了解电视机整机结构、元器件种类及在PCB板上的位置。
二、实验器材
1、彩色电视机（1台）及该电视机电路原理图（1份）
2、数字万用表（1只）
三、实验原理
1、彩色电视机电路组成
1）电压合成式高频头7＃（即电视机电路原理图上以7开始的编号，例如：
7R8中7代表与电压合成高频有关部分，R8代表第8号电阻）
采用标准的超外差接收机原理，将射频输入全电视信号，通过高频头选台、放大和混频，从高频头输出中频电视信号。
即：
fPI=ftp-fp=38MHZ图像中频
fSI=fp-fs=31.5MHZ第一伴音中频
高频头u701工作频率为1～68频道，可分为Ⅰ频段（或VL,1～5频道），Ⅲ频段（VH,5～12频道）和U频段（13～68频道）三个工作频段，连续按“波段”按钮，能连续循环跳变接通这三个工作频段，并能在屏幕上显示所工作的频段，这是依据N906微处理器芯片M50436-560SP第6、7脚输出控制、切换V703、V704、V705三个频段开关三极管来完成的，被切换到的三极管饱和导通，集电极输出12V电压给调谐器，提供频道工作电压。
同时N906第46脚输出字符，在第50、51脚输入的帧、行同步配合下，在屏幕上显示L、H、U字样。
2）中放电路及图像检波电路1＃（N101TA7680AP及外围电路）
ⅰ）前置中放与声表面波滤波器来自高频头的中频信号送入中频补偿级V161，L161和R160是输入匹配阻抗，L162和分布电容组成输出选频回路。
声表面滤波器Z101完成草垛形状的幅频特性曲线。
ⅱ）N101是中频放大检波集成电路，中频载波恢复线圈L151和内置电容调谐在38MHz，它的作用是在图象同步检波时起38MHz载波恢复作用。
L152和内置电容谐振在38MHz上和集成块内部电路形成以38MHz为中点的AFT“S”曲线。
当调谐电压和频道中心频率不相一致时，AFT误差电压由N101的第13、14脚平衡输出。
N101第15脚输出的全电视信号即fPI=38MHZ同步检波0～6MHZ全电视信号，fSI=31.5MHZ内载波检波6.5MHZ第二伴音中波。
3）伴音通道电路6＃（Z601及伴音功放）
从N101第15脚输出的全电视信号，一路经Z601陶瓷滤波器取出6.5MHz第二伴音中频，送入第21脚进行伴音放大、限幅、鉴频，得到音频信号，即：
6.5MHz鉴频器（20Hz～20KH）音频信号。
N101D7680伴音鉴频和衰减器（即音量控制放大器）在集成电路内部直接耦合。
本机的音量控制是利用N906的第2脚“音量增减”按键接通时，可输出0至64级连续变化的脉冲，经R934、C911和R614、C606两级积分后，形成控制N101第1脚的可延续变化的直流电压，用控制N101“衰减器”的方法控制音量。
第1脚电压越高，音量越小，当第1脚接地时，音量达到最大。
同时第46脚输出绿色字符。
4）亮度信号处理电路2＃（V202视频放大，D201延迟线）
N101第15脚输出的全电视信号，另一路经Z201陶瓷陷波器对6.5MHz第二伴音中频信号吸收后进入第39脚，倒相放大后由40脚输出，送至同步分离电路和色度电路，即分别由第37脚和第5脚输入。
第41脚控制对比度，分离出来的Y信号由第42脚输出，经D201延迟0.6
进入第3脚，第4脚进行亮度控制，Y信号最后由第23脚输出，至V202进行视频放大。
5）色度信号及解码电路5＃（N501D7698AP）
从N501第5脚输入的色度信号，经U、V分离，解调等一系列处理后，分别由第20至第22脚输出三个色差信号。
6）场扫描电路3＃（N501TA7698AP及V303V307V308组成OTL电路）
从N501第40脚输出的全电视信号经R301等阻容元件组成的同步分离积分电路从37脚输入，36脚的同步分离信号再经过R305等阻容积分电路形成帧同步脉冲，经过C310、R310的耦合送入28脚，帧振荡电路的振荡周期由外部的RC时间常数决定，即C306、R308，帧频电位器RP351和R306组成。
场输出采用OTL电路。
7）行扫描电路4＃（行振荡、V402行振动、V404行输出及回扫变压器组成）
经同步分离后得到复合同步脉冲，从集成电路内部送入行APC电路，在35脚APC端，行回扫脉冲经RC电路积分形成行锯齿电压。
行振荡电路由正反馈型施密特触发器及34脚外接R451C405组成。
电源经R451等电阻向C405充电，并通过集成电路内部放电，从而形成振荡。
调节R451可改变C405充电时间常数也就改变行频。
行频振荡频率为2fH,它经触发器分频输出行频fH送行推动电路，通过行推动变压器加到行输出级。
8）开关电源8＃（由电源整流滤波、开关电源变压器T802及N801厚膜集成电路STR-5412组成）
电网交流电压经整流滤波送到开关调整电路，由其变换为频率较高的脉冲电压，再经整流滤波变为直流u0输出。
为了保证u0稳定，系统中加有反馈控制电路，此电路主要由误差放大器实现，它将输出u0和基准电压比较，将误差放大并送至开关调整电路以改变开关导通时间，即改变输出脉冲宽度，从而使输出稳定。
9）遥控接收、控制及存储电路9＃（由N906M5036-560SP微处理器及N907M58655存储器）
N906和N907一起组成电压合成式调谐系统。
在接收器中，通过红外光学滤波器和光电二极转换为38KHZ，经放大检波、整形、还原控制代码，加到微处理器，经识别并实施控制。
控制功能主要切换频道，既可直接选台也可搜索选台。
改变内存存储数码，通过D/A变换器输出脉冲频率和宽度变化，就可以得到不同调谐电压，达到选台目的。
音量、对比度、亮度和色度控制电压也是由CPU内专用D/A变换器产生，输出脉冲宽度变化（频率不变）改变直流分量，从而使音量、对比度、亮度和色饱和度发生变化。
2、波形变换
高频头射频信号中频电信号
彩色全电视信号和第二伴音中频彩色全电视信号三基色视频信号
重显原彩色图像。
四、
实验内容
1、结合彩色电视机原理图，掌握并理解电视机的电路工作原理。
2、找出电路中各关键信号的输出位置。
3、找出高频头和开关电源在PCB板上的位置。
4、找出开关变压器、行输出变压器、消磁电阻和声表面滤波器并识别和区分它们。
5、找出各个IC位置，学会识别其管脚排列顺序。
五、实验报告与要求
1、画出电视机组成方框图。
2、简述电视机各组成单元功能。
实验二高频头与图像、伴音中放通道电路分析
一、实验目的
1、了解高频头的作用与电视机主板的连接关系。
2、掌握中放电路的工作原理，了解中放电路工作电压的测量方法。
二、实验器材
1、彩色电视机（1台）
2、数字万用表、双踪示波器、BT3扫频仪（各1台）
三、实验原理
1、高频头
高频头作用选频、放大和混频电路，最后输出固定的中频电视信号送至中放电路。
高频头与主板的连线有：
工作电源BM=12v波段电压VL=12vVH=12v谐调电压VT=0~30v以及本振微调电压AFT、RF-AGC电压及中频输出IF。
2、中放电路
在声表面滤波器Z101前加一级预中放V161，N101内中放由三级放大电路构成，其放大量为60~70dB，放大后的中频信号分两路输出，一路送视频检波电路，另一路送往图像中频38MHZ压控振荡电路，图像中频信号IF在同步检波器内进行检波，从D7680AP的15脚得到视频信号分二路；一路送AGC电路，经AGC检波放大后，IF-AGC电路控制中放AGC，以及通过外接电容滤波送高频头AGC，另一路送到D7698视频信号输入。
四、实验内容
1、将电视置于不同频道，测量其波段电压及VT电压，分析它们的变化。
2、测量D7689AP中放部分引脚工作电压。
3、中放幅频特性的检测。
按下图接收线路，扫频信号输出端通过0.01μF电容送至预中放V161的基极，被测信号从D7680AP内部经预视放由8脚输出，经开路电缆送至BT-3扫频仪的输入端，调整扫频仪的中心频率即可测出中放幅频曲线。
五、实验报告
1、以表格形式整理测得的D7680各脚电压。
2、画出实测的中放幅频曲线，并分析与标准中放幅频曲线区别。
实验三采用标准彩条信号对彩色解码器的研究
一、实验目的
1、掌握PAL解码器中的波形变换过程，加深对解码器的理解。
2、进一步熟悉示波器、彩色电视信号发生器等仪器设备的使用。
二、实验器材
1、彩色电视接收机（1台）
2、数字万用表、双踪示波器、彩色电视信号发生器（各1台）
三、实验原理
本机采用D7698AP的解码电路。
该集成电路由视频信号处理、色处理、同步分离和扫描三大部分组成，各部分电路组成如下：
1）视频信号处理电路
由倒相放大器，对比度控制放大，直流再生电路，视频放大电路等电路组成。
2）色处理电路
由具有ACC控制功能的色度带通放大电路，色调控制，对比度和色度开关调节电路，识别电路，PAL开关电路，PAL/NTSC制开关电路，R-Y和B-Y解调器。
3）同步分离和扫描电路
由同步分离，色同步选通，2倍行频振荡器，分频电路，行频推动电路，X射线保护电路，场振荡电路，锯齿波形电路，场预推动电路等电路。
D7698AP各引脚功能，直流电压和波形（接收彩条信号）见下图：
4）信号变换过程
四、实验内容
1、熟悉由D7689AP构成的彩色解码器的工作原理及其外围关键元件的作用。
2、测量D7698AP系统解码部分各脚对地静态电压值。
3、使用彩色电视接收彩色电视信号发生器输出标准彩条信号，然后观察以下彩色信号
D7698AP39脚彩色全电视信号
D7698AP20脚G-Y输出、21脚R-Y输出、22脚B-Y输出、23脚Y输出端。
五、实验报告
1、将所测TA7698AP静态电压值填入表格中。
2、如实记录观测到的信号波形，并与标准值比较。
实验四开关稳压电源分析与测试
一、实验目的
1、加深对开关电源工作原理的理解。
2、掌握开关电源的测试方法，了解开关电源一般故障的检修方法。
二、实验器材
1、数字万用表，双踪示波器各1台
2、彩色电视机1台
三、实验原理
本机开关电源属于串联式开关电源，交流220V电压经平衡式高频抗干扰电路C801、T801输入桥式整流电路，在滤波电容C801上产生约300v直流电压。
该电压经T802初级绕组①～④端为开关管V1（厚膜集成电路STR-5412中的开关管V1）提供集电极电压，经R811提供基极启动电压，这样由T802、V1、C811、R812组成振荡电路。
其中T802次级绕组⑧～⑥及C811、R812组成正反馈电路，T802次级绕组⑦～⑧端经VD807续流二极管通路对C812和负载提供电流。
主电源+106V，此外，由行输出变压器②～⑤绕组反馈来的逆程脉冲通过VD808、R813加至V1基极，强迫电源自激振荡的频率与行频同步。
这样做有利于提高开关电源的稳定性能。
由T802次级绕组⑩～⑿中的感应电压经VD805整流、C815滤波后获得+38V直流电源，供给场输出级。
误差放大器由厚膜集成电路STR-5412中的V3、VD1、R2、R3和R4构成，其中，VD1、R2构成基准电源，R3、R4对输出电压进行分压取样；二者在V3发射结进行比较，在其集电极输出放大了的误差电压。
稳压控制电路完成脉宽控制，当输入电压不稳引起输出波动时，V2基极电流变化，此电流对V1基极电流起分流作用，因而改变V1的导通时间，相应地也改变了输出脉宽，从而保证输出电压U0稳定。
四、实验内容
1、静态电阻检测
①测量电视机电源插头两头的直流电阻。
②测量C806对地的正反电阻。
③测+106V输出端对地正反电阻
2、工作电压检测
①测C810两端的电压、C813两端的电压。
②用示波器测量STR-5412②脚输入脉冲波形。
五、实验报告
1、结合电视机原理图，说明C810、C813输出电压所对应的电路的作用，画出电源供给走线图（附开关电源原理图）。
2、整理所测波形，并说明该波形的作用。
串联型开关电源电路
实验五微处理器控制电路分析及遥控系统的研究
一、实验目的
1、了解微处理器控制电路技术要求和特点。
2、掌握遥控系统的工作原理和测试方法。
二、实验器材
1、数字万用表、双踪示波器各1台
2、彩色电视机（1台）及遥控器（1只）
三、实验原理
1、微处理器控制电路组成
前置放大CX20106A，M50436-560SP（M50436是硬件芯片的型号、560SP是该芯片的软件代码之一）以及（M58655P）EAROM电可写不易挥发内存储器芯片构成电压合成式数字调谐的微处理器和遥控系统。
2、可实现的功能
频道选择、模拟量控制、自动搜索寻台、屏幕显示。
3、工作原理
1）M50436-560SP调谐系统
调谐系统的电原理如图5-1所示
图5-1M50436-560SP调谐系统
图5-1中，主控微机M50436-560SP和EAROM（M58655P）一起组成电压合成式调谐系统的核心。
CPU接收到有关指令后，通过①脚（D/A端）输出一反极性的5V的PWM（脉冲宽度调制）信号，该信号通过一低通滤波电路产生一直流控制信号，再经一倒相控制电路对由主机芯提供的＋33V直流电压进行电压幅度控制，以此受控的直流电压加于高频头的BT端，作为VT控制电压。
调谐电压的控制方式可分为手动与自动搜索二种。
在手动调谐方式时，CPU接受有关指令后按1/214的分辨率在①脚输出反极性的PWM信号。
在自动搜索状态下，CPU收到有关指令后，在①脚自动输出PWM信号，每搜索完一个波段后，搜索回到接下来波段的起始端，直至搜索完所有频道，同时，波段电压也作相应变化。
由CPU产生的2bit信号与有关电路控制，完成控制高频头BL、BH、BV端的功能。
波段转换控制电路如下图5-2
以波段Ⅱ输出“1”，波段Ⅲ输出“0”为例：
当BANDⅡ为“1”时，5V直流电压将通过R928、R926、R925组成的V910的基极偏压电路在V910基极产生偏压。
该偏压使V910饱和，V910集电极电压所以为“0”电平。
这时，12V直流电压通过R706、R910、V910Ce接地，于是V704的基极产生的I6电流使V704深度饱和，12V直流电压加在了BH端。
表5-1引出端电压与波段电压对应表
Pin6
Pin7
BAND
BU
BH
BL
L
L
VHF
12V
0
0
H
L
VHF-H
0
12V
0
L
H
VHF-L
0
0
12V
2）模拟量的控制
CPU控制的模量有三个：
音量、亮度、色饱和度。
它的输出控制端分别是2脚（VOL）、4脚（BRT）、3脚（COL）。
以音量控制为例。
电原理如图5-3所示
图5-3音量控制电路
在图5-3电路中R614、C606、R934、C911组成低通滤波电路，V913的Rce可看作是可变电阻，CPU2脚输出。
PWM信号控制V913基极的Ib电流，Rce作相应变化，当7bit锁存器内容为全“0”时，PWM输出为低电平，V913Rce开路，这时TA7680的1脚（ATT端）电压为7V左右，这时整机音量为最小，当7bit锁存器的内容为全“1”时，V913饱和导通，Rce近似为“0”，这时TA7680的1脚相当于接“地”，整机音量输出这时为最大。
3）待机电路
最的后介绍一下待机电路，电原理如下图5-4
图5-4待机电路的电原理图
当主机220V接通后，整个微处理机系统的各组电压也立刻相继加上。
M50436-560SP的9脚立刻产生一个5V的电平信号，但是由于C915上电压不能突变，所以V908只有经过一个延时后才进入饱和导通，在V908未进入饱和导通之前，经过桥式整流的300V左右的直流电压经R822、R823、R919使V909饱和导通，于是发光二极管在主机开机的瞬间有一闪光，即二极管这时导通，与此同时，R822、R823又为300V使V801导通提供通路、这样STR—5412的2脚相当于短路。
所以，在开机瞬间整机未马上工作，这一瞬间之后，S、B端提供的5V正电压使V908导通，而V909、V801截止，整机进入工作状态。
显然，当S、B端为低电平“0”时，主机处于待机状态。
四、实验内容
1、测量V905MS0436-560SP微处理器各管脚的直流电压,判断改变频道后,那些管脚的电压将会变化。
2、手动微调电视机，测量调谐电压VT的变化规律及变化范围。
3、用遥感器置于电视机不同波段，测量Bv、BH的变化情况。
五、实验报告及要求
1、分析、整理所测的各种参数
2、简要说明本遥感系统的工作过程。
3、画出本机调谐电压VT的接口电路图，并简述工作原理。
实验六CRT供电电路与视频放大电路测量
一、实验目的
1、熟悉CRT结构与各电极作用。
2、了解三个基色放大器的作用，掌握基色放大器的测试方法。
二、实验器材
1、彩色电视接收机1台
2、数字万用表、双踪示波器、彩色电视信号发生器各1台
三、实验原理
本级视放电路由三对共发—共基晶体管组合V505-V506，V507-V508，V509-V510及其周围元件组成，它还承担了基色矩阵的任务，其电路如图6-1所示。
输入信号由TA7698AP20、21、22脚输出的FR-Y、FG-Y和FB-Y色差信号，分别流经限流电阻R523，R525、R527加到V506、V508、V510的基极，其发射极接有亮暗色白平衡的可调矩阵电路和亮度信号，放大后直接去V505、V507、V508（共基接法的功率管器件），三个色差信号从发射极输入，同时在发射极也输入来自CPU的红色、绿色字符，字符消隐信号通过V511、V512加在亮度信号中，由于功率管V506、V508、V510的发射结上就已完成三个色差信号FR-Y、FB-Y、FG-Y和亮度信号的相加功率管V505、V507、V508仅对FR、FB、FG三个色度信号加以放大，由集电极输出加至显像管相应的阴极。
供电电路：
①灯丝电压由行输出变压器次级绕组⑧～④交流6.3V提供。
②阴极电压即由行输出变压器次级绕组②～④整流、滤波后供给180v视放末级电压。
③加速极电压SV600v
④聚焦极电压FV6KV
⑤阴极高压HV2.5KV
⑥T461⑥脚经D408、R448、C448整流滤波+12V
四、实验内容
1、测量显像管栅极、加速极及三个阴极直流电压。
2、测量V505、V506、V507、V508、V509、V510各级电压。
3、在接收彩条信号时，测量三组视放管输入与输出基色信号波形。
图6-1末级视放电路
五、实验报告
1、将所测的各电压值填入表格中。
2、绘出所测的三基色信号波形。
实验七同步分离与行、场扫描电路分析与测量
一、实验目的
1、了解同步分离级的工作原理。
2、了解场扫描电路形式和行扫描电路的工作状态。
3、了解利用行输出变压器产生的中高压的性能与特点。
二、实验器材
1、数字万用表、双踪示波器各1台
2、彩色电视接收机1台
三、实验原理
1、同步分离电路如图7-1所示
图7-1同步分离电路
由TA7680AP15脚输出的彩色全电视信号经R201、R202匹配和Z201、L201滤除6.5MHz第二伴音中频信号，加至TA7698AP39脚内的倒相放大器，倒相放大后获得同步头朝上的彩色全电视信号。
该信号分两路输出，一路经R501隔离、C501、L501、C502高通滤波器，取出色度与色同步信号加至5脚到色度放大器，另一路经隔离电阻R301和抗干扰与箝位电路（抗干扰与箝位电路由R302、C301、C302、D301、R307等元件组成）加至37脚内的同步分离电路。
分离出的行、场复合同步信号分三路输出：
一路在集成块内部送至同步脉冲发生器；另一路在集成块内送至行扫描的AFC鉴相器；第三路由36脚输出，经R305、C330、D302、C305等组成的积分电路，分离出场同步信号，再经C310、R310加至28脚内的场振荡电路，实现场同步。
2、场振荡、锯齿波形成及场预激励电路如图7-2所示
图7-2场振荡、锯齿波形成及场预激励电路
场振荡电路由集成电路TA7698AP29脚内的电子开关、施密特电路、放电电阻RD等和集成块29脚外接定时元件C306、R308、RP209、RP351组成。
＋12V电源经R209、RP351、R308对C306充电，形成场扫描正程；C306通过集成块内电子开关和放电电阻RD放电，形成场扫描的逆程。
施密特电路能根据C306两端电压的大小决定电子开关的闭合与断开，因而调节RP351，可改变充电时间常数，调整场自由振荡频率，达到调节场同步的目的。
场输出电路采用低压单电源供电的OTL功放电路。
3、行扫描电路分析
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