第7章 (94)教材配套课件

第7章 同步扫描电路
图7-5 两节RC积分电路
第7章 同步扫描电路
利用微分电路可以去掉场同步脉冲而取得行同步脉冲，这是
因为微分电路只对脉冲的上升沿和下降沿跳变有反应，对输入脉
冲的宽度没有反应。 微分电路的原理图如图7-6所示。 当RC微分 时间常数比脉冲的宽度小很多时，在输入锯形脉冲Ui中的上升和下 降边缘，形成两个尖头脉冲，向上的尖头对应Ui脉冲上升沿，向下 的尖头对应Ui脉冲下降沿。 因为电容C很小， Ui脉冲前沿到来时， 电容C两端立即充满电荷，于是在脉冲平顶时间内输出电压Uo下降 为零。 在Ui下降沿到来之前，电容两端的电压不能突变， Uo也下 跳相同的幅度，随着电容C放电而形成负向尖脉冲。 因此输出Uo(t) 是输入Ui(t)的微分。 这种微分电路对于宽或窄的同步脉冲的反应 均是一对向上、向下的尖头脉冲，于是场同步脉冲消失，仅剩下
7.2.1 幅度分离电路 图7-２所示是典型的幅度分离电路。 这一电路完成箝位、
幅度分离、脉冲放大三种作用。 它是由一只晶体管和电容Ｃ、 电阻Ｒb、Rc构成的。 输入信号是经检波后的负极性视频全电
视信号，通常峰值在２ Ｖ左右，经幅度分离电路箝位、幅度 分离、脉冲放大、输出复合同步信号。 为简单起见，图 7-２中只画出了行同步脉冲。
使电子束在水平方向作匀速扫描。 行锯齿波电流的周期、频 率应符合行扫描的要求，且能与电视台发射的行同步信号同 步。 即fH=15 625 Hz，TH=64 μs，其中行正程时间Ts= 52 μs，逆程时间Tr=12 μs，理想的行锯齿波电流如图7-7所示。
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(2) 给显像管提供行消隐信号，以消除电子束回扫时产生 的回扫线的影响。
响V2的集电极电流，也不影响b点的电位，VD2仍保持导通，同步信号能 顺利地通过VD2而加到V3。 当大干扰脉冲到来时，a点的电位下跳幅度很 大，由于C1两端的电压不能突变，故c点电位也随着大幅度下跳，致使V2 退出饱和而进入放大区，甚至进入截止区。 这时b点的电位上跳，使得b
点的电位高于a 点的电位，这时VD2截止，使干扰脉冲不能加到同步分离 管V3的基极，从而消除干扰的影响。 这种抗干扰电路可以消除很大的干 扰，效果令人满意。 还有一些抗干扰电路，如简单的RC并联电路，当串
接于同步分离级的基极电路中时，也可以削弱干扰脉冲对基极的作用。
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7.2.3 脉宽分离电路 幅度分离电路分离出来的是复合同步信号，其中包含行、
场同步信号。 最简单的脉宽鉴别电路是积分电路和微分电路。 图7-4(a)
是RC积分电路。 当行、场复合同步脉冲加到它的输入端时， 输出波形如图7-4(b)所示。 对于4.7 μs 的行同步脉冲，积分输 出很小，而160 μs的场同步脉冲来到时，积分后输出一个幅 度较大的锯齿波, 如图7-4中所示。 因此，在积分电路输出端， 行同步脉冲几乎消失，只剩下场同步脉冲，这样就实现了把 场同步脉冲从行、场复合同步脉冲中取出来的任务。 这个锯 齿波被送往场振荡器电路去同步场振荡脉冲的发生时间。
电容C的值要恰当，不宜太小，其充电时间常数应比同 步脉宽大几倍，否则输出场同步脉冲顶部会跌落。 但电容C 若太大，则不能适应图像信号内容(平均值)的变化，使得画 面快速切换时同步脉冲丢失(C上充的电压来不及泄放，后续 的若干行脉冲不导通)。 通常C的值在1 μF左右。
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7.2.2 抗干扰电路 当室内照明、家用电器开关时或室外的工业、雷电干扰
(3) 用行脉冲信号控制行输出管，使行输出级产生显像管 所必需的供电电压。
图7-7 行锯齿波电流
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2. 行扫描电路的组成 行扫描电路由行AFC(自动频率控制)、行振荡、行激励、 行输出和高、中压形成电路等几部分组成，其组成原理图如 图7-8所示。
图7-8 行扫描电路的组成
第7章频自动控制电路 (AFC)、 行振荡电路、行激励放大和行输出电路;场积分电路、 场振荡电路、场锯齿波形成电路、场激励放大和场输出电路 几个部分组成。 同步扫描电路的组成框图如图7-1所示。
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图7-1 同步扫描系统方框图
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§７.2 同步分离与抗干扰电路
串入电视机电路中时，会造成干扰，破坏同步工作，因此， 在幅度分离电路之前通常加有一级抗干扰电路，有时称之为 消噪电路(ANC电路)。 下面介绍一种常用的分立元件抗干扰 电路，如图7-3所示。
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图7-3 消除干扰电路
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在一般的情况下，三极管V2基极加有正偏压，V2是饱和导通的，故 在R3上有较大的压降。 使b点的电路低于a点，则二极管VD2是导通的。 信号电压能由V1经二极管D2传送给同步分离三极管V3。 在无信号时，由 于c点电位被箝位在+0.65 V左右，而a点电位较高，故C1两端的电压是上 正下负，且VD1是截止的。 当同步头到来时，在视放发射极约有1~2 V的 负脉冲，次负脉冲将通过C1并使VD1瞬时导通，c点电位也下跳，使V2饱 和变浅，但仍然不能脱离饱和区。 这样，在正常同步头到来时不致于影
的同步脉冲时间内，发射结导通，电容C被充电，充电电流i充电的路径 如图7-2中所示。 当同步脉冲过去后，信号电压低于0.65 V，发射结不导
通，电容C上的电压经过Ｒb和信号源放电，i放电的放电路径如图7-2中所
示。 如果信号波形重复若干个行周期，则这个充、放电过程便稳定地平 衡下来。 电容C上的电压等于信号电压的平均值，换言之，即电容C把信 号电压的直流分量(平均值)隔断。 晶体管只在同步脉冲期间内导通，晶 体管集电极输出的电压如图7-２所示的负脉冲。 脉冲幅度为电源电压减 去晶体管的饱和压降，大于１０ V。 这样就完成了把同步脉冲从视频全 电视信号中切割下来的作用。 图7-２所示的电路中还具有箝位作用，它 使同步头的电平始终箝位在0.65 V左右，发射结起箝位二极管的作用。
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图7-4 RC积分电路 (a) 电路;(b) 波形
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通常选择积分电路时间常数τ=RC为30~100 μs，比行同步 脉宽4.7 μs大许多倍。 在积分电路的输出端，场同步脉冲的 幅度比行同步脉冲的幅度大几十倍。 在实际的电路中，通常 采用两节RC积分电路作为脉宽分离电路。 图7-5给出一个实 际使用的积分电路。 它有两节RC积分电路，这两节RC积分 电路的时间常数分别为79.2 μs和39.6 μs。 行同步脉冲的幅度 的峰峰值大约为0.07 V，场同步脉冲幅度为2 V。
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图7-2电路的特点是，当输入信号幅度变化时，电容上的 平均电平也随之变化，维持基极导通电压在0.65 V左右。 晶 体管工作在开关状态，在同步脉冲到来时瞬时导通，当同步 脉冲过去之后，大部分时间是截止的。 要输出波形良好的同 步脉冲，就应该用开关晶体管，并且晶体管的饱和压降要低， 保证有10 V电压输出。
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图7-9 行振荡器的组成 (a) 电感三点式行振荡电路;(b) 矩形脉冲电压的产生
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2. 振荡过程 为了得到矩形脉冲电压，振荡管要轮换工作于饱和与截
止状态。 当饱和时，三极管c-e极间内阻很小，晶体管电流最 大，I=UCC/(Re+R1+R2)，晶体管的饱和压降Uces≈0.2 V， uc≈UCC，R1、R2分压形成较高的电压输出。 当管子截止时， ic=0，输出也为零。 这样，它输出如图7-9(b)所示的矩形脉冲 波。
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1. 电路组成 电感三点式变形振荡器的组成如图7-9(a)所示。 电感三点式变形振荡器是由振荡管V、自耦式振荡线圈 和基极电阻Rb1、Rb2、电容Cb、发射极电阻Re、电容Ce 及集 电极负载R1和R2等组成。 其中，振荡线圈绕在塑料骨架上， 有两组线圈L1与L2，L1与L2的匝数比为1∶3或1∶2，骨架中有 一个铁淦氧磁芯，磁芯可调出或调入，以改变振荡频率。
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7.3.2 行振荡器 行振荡器的任务是产生矩形脉冲波，这个脉冲波的周期
为64 μs，脉冲宽度为18~24 μs，幅度为2~4 V。 行振荡器应 是一种压控振荡器(VCO)，其振荡频率和相位受AFC电路输 出的控制电压的影响。 在分立元件电路中，应用最多的是电 感三点式变形间歇振荡器。 下面分析这种电路的组成和工作 原理。
为了使振荡管能轮换工作于饱和与截止状态，应在它的
基极输入如图7-9(b)所示的矩形脉冲波。 t1~t2时输入幅度较大 的负脉冲，振荡管饱和，在它的集电极输出正脉冲;t2~t3时输 入正脉冲，振荡管截止，集电极uc变为零。 行振荡级就是要 求在晶体管的基极形成这样的脉冲。
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下面结合图7-10讨论振荡过程。 振荡电路一个周期分为 四个阶段。 为分析方便，我们把基极偏压UBB，偏置电阻Rb1、
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箝位的必要性:图像信号的平均值随图像内容发生变化。 当画面较暗时，平均电平就向上移动，趋近于黑色电平。 反 之，当画面出现明亮的场景时，平均电平就向下移动，趋向 白色电平。 此外，接收信号的强弱因地点、天线方向和周围 建筑物分布情况等因素会有较大的变化。 尽管接收机采用自 动增益控制(AGC)电路，但是中放输出电平也会有百分之十 以上的变化。 因检波后视频全电视信号其幅度仍有一定的变 化，所以不宜采用固定的电平来切割同步头。 否则，当信号 幅度和平均值发生变化时，切下来的同步头高度就不同，甚 至可能切到图像信号电平上，于是同步就不稳定，影响收看 效果。
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图7-2 幅度分离电路
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幅度分离电路的工作原理分析如下。 晶体管不加直流偏置，无信号时它处于截止状态，Rb上无压降，输 出端的电平为电源电压＋１2 V。 当视频全电视信号到来时，晶体管的发
射结与电容C、电阻Ｒb构成一个类似检波的电路。在信号电压大于0.65 V
行输出级在行频脉冲电压控制下，主要用来为行偏转线 圈提供线性良好的行锯齿波电流，并在行逆程(回扫)期间为 行输出变压器提供很高的反峰脉冲电压。 行振荡级主要用来 产生行输出级需要的行矩形脉冲电压，行激励级将此脉冲放 大。 行AFC电路是实现行扫描同步的电路。 这里采用间接同 步的方法，把行输出的信号与外来的同步信号相比较，由行 AFC电路比较行输出信号与同步分离电路产生的行同步信号， 根据两者的相位差输出一个误差信号电压，加到行振荡电路， 间接地控制行振荡器的频率和相位，从而达到同步的目的， 并且大大提高电路的抗干扰能力。
行同步脉冲信号。 通过微分电路的行同步脉冲再经整形放大就加
到行AFC电路上去，同步行扫描振荡电路。
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图7-6 RC微分电路 (a) 原理电路;(b) 波形图
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§7.3 行扫描电路
7.3.1 行扫描电路的作用与组成 1. 行扫描电路的作用 行扫描电路的作用如下： (1) 供给行偏转线圈以线性良好、幅度足够的锯齿波电流，
Ｒb2用Ub和Ｒb等效，如图7-10所示。
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图7-10 电感三点式振荡器的工作过程
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1) 脉冲前沿(从导通到饱和) 接通电源后，在振荡管各极相继出现电流ib、ic、ie，且有 ic≈ie=βib。 当ic从零增大并流经L1时，必将在L1中产生自感电动势 e12，其方向是①正②负。 L1与L2顺向串联，所以L2上也必然产生 一个②正③负的电动势e23，③端出现的电压通过Cb加到振荡管V的 基极，由于其为PNP型管，ic增大又使e12、e23增大，因此ic再增大。 这是个正反馈过程:
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第7章 同步扫描电路
§7.1 概述 §7.2 同步分离与抗干扰电路 §7.3 行扫描电路 §7.4 场扫描电路 §7.5 电视机典型行、场扫描集成电路分析 §7.6 同步扫描电路常见故障分析 习题七
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§7.1 概 述
为实现电视发送端与电视接收端的扫描同步，电视台通 常将复合同步信号、亮度信号、消隐信号等叠加在一起发射 出去，而在接收机里，取出复合同步信号加到相应的扫描电 路，对接收机的扫描过程进行同步控制，以实现收发两端电 子束扫描的同步。