第6章 电视信号接收与显示原理

6.2.2 中频电视信号的放大
接收机的灵敏度主要取决于中放电路增益，电视机各级增益分配：高频调 接收机的灵敏度主要取决于中放电路增益，电视机各级增益分配： 谐器——25dB,中放 中放——72dB,检波 检波——-12dB,视放 视放——40dB。 谐器——25dB,中放——72dB,检波——-12dB,视放——40dB。 中放电路由3 中放电路由3～4级差分放大器组成 增益： 增益： ——分立器件：60～70dB 分立器件： 分立器件 60～ ——集成电路：40～50dB（乘法检波器，负担小） 集成电路： 集成电路 40～50dB（乘法检波器，负担小）
6.3.1 亮度信号处理
1.亮色分离 1.亮色分离 （1）频带分离法
CVBS通过中心频率为彩色副载频的窄带陷波器，滤除色度信号主要能量。 CVBS通过中心频率为彩色副载频的窄带陷波器，滤除色度信号主要能量。 通过中心频率为彩色副载频的窄带陷波器 CVBS通过中心频率为彩色副载频的带通滤波器 分离出色度信号。 CVBS通过中心频率为彩色副载频的带通滤波器，分离出色度信号。 通过中心频率为彩色副载频的带通滤波器，
3.放大与频率补偿 3.放大与频率补偿
电—声/声—电转换 声 声 电转换
输入 IDT 信号源 吸声材料 SAW 吸声材料 输出 IDT 负载
压电介质基片 IDT——叉指形换能器 叉指形换能器
6.2.3 视频信号检波
由于中放输出信号存在载波正交分量，需要采用同步检波器。 由于中放输出信号存在载波正交分量，需要采用同步检波器。
图像中频信号
混频
PIF SIF
本振 电调谐
将高频电视信号变为中频电视信号的好处： 将高频电视信号变为中频电视信号的好处：
1.中频频带固定，便于控制频响，易于改善选择性。 中频频带固定，便于控制频响，易于改善选择性。 2.在较低的频率下，易于实现高的放大增益。 在较低的频率下，易于实现高的放大增益。 3.中放级不会反馈到高放级而引起自激，可以提高灵敏度。 中放级不会反馈到高放级而引起自激，可以提高灵敏度。
2.延迟 2.延迟
亮度通道带宽6MHz，色度带通滤波器带宽2.6 MHz， 亮度通道带宽6MHz，色度带通滤波器带宽2.6 MHz，信号延时与带宽成反 为使亮度信号与色度信号同时到达解码矩阵， 比，为使亮度信号与色度信号同时到达解码矩阵，在亮度通道中插入 0.5us~1us的延迟电路 0.5us~1us的延迟电路。 的延迟电路。
天线
高频 调谐器
中放
伴音 检波 视频 前置 同步 分离
伴音放 大限幅 ARC电路、 副载波 吸收 带通 放大 自动色 度控制 (ACC)
鉴频器
低放
扬声器
图像 检波
亮度 放大 色同步 选通放大
亮度 延迟 副载波 晶振 电 圈 彩色 显像管
解 码
90 移相
频道选择
天线接收信号强度100uv~200mv，中放AGC>40dB, 天线接收信号强度100uv~200mv，中放AGC>40dB, 高放AGC>20dB 高放AGC>20dB
声表面波滤波器（SAWF） 声表面波滤波器（SAWF）
——位于高、中频电路之间，实现中放幅频特性。 ——位于高、中频电路之间，实现中放幅频特性。 位于高
节目存储 本机键盘 遥控接收
遥控系统 亮度控制 饱和度控制 屏幕显示 音量控制 开/关机控制 静音 AV/TV 遥控发送
消色
PAL 识别
G 输出
矩 阵
B 输出
微 控 制 器
接 口 电 路
V 同步 检波
DL
U 同步 检波
B-Y 放大
PALD 解码器
220V 开关稳压电源 交流 直流
扫描 电路 高压、中 压整流
高频放大： 高频放大：
——通频带与电视信号频带相适应 各频道有足够的增益。 ——通频带与电视信号频带相适应，各频道有足够的增益。 通频带与电视信号频带相适应， ——足够的线性动态范围 ——足够的线性动态范围。 足够的线性动态范围。 输入 信 号的 信 噪 比 NF = ——低噪波系数 噪波系数： ——低噪波系数。噪波系数： 低噪波系数。 输出 信 号的 信 噪 比 整机噪波系数与各级噪波系数的关系： 整机噪波系数与各级噪波系数的关系： N F = N F 1 + 降低输入电路与前级噪波系数，提高前级增益。 降低输入电路与前级噪波系数，提高前级增益。
8MHz
fs
表示接收机图像中频准确地对应于A 斜线的中点） ① 表示接收机图像中频准确地对应于A点（斜线的中点）——所 所 希望的平滑的幅频特性； 希望的平滑的幅频特性； 表示接收机中频对应于B点 高频衰减； ② 表示接收机中频对应于 点——高频衰减； 高频衰减 表示接收机中频对应于C点 高频加强， ③ 表示接收机中频对应于 点——高频加强，低频相对减弱。 高频加强 低频相对减弱。
N F 2 −1 N F 3 −1 + +L K P1 K P1 K P 2
本振： 本振： 要求本振频率稳定，采用频率自动微调（AFT）抑制本振频率漂移。 要求本振频率稳定，采用频率自动微调（AFT）抑制本振频率漂移。
高频电视信号 高频 混频 中放 检波 至视放
本振
鉴频
电调谐 用反向偏压的变容二极管作为LC振荡回路的电容器 振荡回路的电容器， 用反向偏压的变容二极管作为LC振荡回路的电容器，用连续可调的直流 电压改变变容二极管的结电容，实现本振回路的调谐。 电压改变变容二极管的结电容，实现本振回路的调谐。
f sc
亮度信号
CVBS
f sc
色度信号和色同步信号
优点：简单，成本低。 优点：简单，成本低。 缺点： 缺点： • 亮色分离不干净，残存亮色互串现象。 亮色分离不干净，残存亮色互串现象。 • 高频亮度信号受损，图像清晰度下降。 高频亮度信号受损，图像清晰度下降。 ARC）电路： 自动清晰度控制 （ARC）电路： 当彩色电视机接收黑白电视信号或彩色电视信号色度很弱时， 当彩色电视机接收黑白电视信号或彩色电视信号色度很弱时，为了能收看 到全清晰度的黑白图像，副载波陷波电路自动断开。 到全清晰度的黑白图像，副载波陷波电路自动断开。 梳状滤波法（后面讲述） （2）梳状滤波法（后面讲述）
中放幅频特性： 中放幅频特性：
fPIF fSIF fSCIF 约5MHz 0dB 0.75 0.75
-3dB -50dB以下 以下 30 31.5 33.57
B
-6dB A
C
-30dB以下 以下
f
38 39.5
对比： 对比：发射机幅频特性
0.75MHz 0.5MHz 6.5MHz 0.25MHz
fp
中放幅频特性的数学分析
设图像中频为
0
，当
＝
0
中放幅频特性为1(对应于 对应于A 时，中放幅频特性为1(对应于A点)；
双边带部分的中频放大： 双边带部分的中频放大： 1 1 u(t ) = U c cosΩ0 t＋ （1－αΩm）U m cos ( Ω0＋Ωm ) t + （1＋αΩm）U m cos ( Ω0 -Ωm ) t 2 2 1 1 ＝U c cosΩ0 t＋ U m cos ( Ω0＋Ωm ) t + U m cos ( Ω0 -Ωm ) t 2 2 1 1 － αΩmU m cos ( Ω0＋Ωm ) t＋ αΩmU m cos ( Ω0 -Ωm ) t 2 2 ＝(U c＋U m cosΩm t ) cosΩ0 t＋αΩmU m sinΩm tsinΩ0 t 单边带部分的中频放大： 单边带部分的中频放大：
输入电路： 输入电路：
——实现天线 馈线与高频放大器之间的阻抗匹配。 ——实现天线、馈线与高频放大器之间的阻抗匹配。 实现天线、 ——降低干扰信号幅度 提高选择性。 ——降低干扰信号幅度，提高选择性。 降低干扰信号幅度， 干扰：中频干扰，镜像干扰，交调干扰，VHF高低频道干扰 UHF对 高低频道干扰， （干扰：中频干扰，镜像干扰，交调干扰，VHF高低频道干扰，UHF对 VHF频道干扰 拍频干扰，本振辐射干扰。 VHF频道干扰，拍频干扰，本振辐射干扰。） 频道干扰，
f PIF = f LO − f p
f SIF = f LO − f S
例如12频道：254.25－216.25＝ 例如12频道：254.25－216.25＝38[MHz] 频道 254.25－222.75＝ 254.25－222.75＝31.5[MHz]
fp
fs
f LO
31.5
38
输入 电路
高频 放大
滤除2次谐波分量： 1 1 ′ (t )＝ KU1 (U c＋U m cos Ω mt ) cos θ + KαΩ mU m sin Ω mt sin θ uSD 2 2 调整外接调谐回路，使θ＝0，得检波输出： 1 uSD (t )＝ KU1 (U c＋U m cos Ω mt ) 2 通过后续电路的钳位和增益调整可完全复原视频信号。 单边带部分的中频放大： u ′(t ) = (U c＋U m cos Ω mt ) cos Ω0t＋U m sin Ω mt sin Ω 0t 类似上面的证明，得到与双边带部分一样的检波输出。
限幅 放大器
u1 ( t )
模拟 乘法器
低通 滤波器
视频频信号
u( t )
双边带部分的中频放大： u1 (t )＝U1 cos ( Ω 0t − θ ) 准同步检波： 1 ′′ uSD (t )＝Ku1 (t )u (t )＝ KU1 (U c＋U m cos Ω mt ) cos ( 2Ω0t − θ ) + cos θ + 2 1 KαΩ mU m sin Ω mt sin ( 2Ω0t − θ ) + sin θ 2 u (t )＝(U c＋U m cos Ω mt ) cos Ω0t＋αΩ mU m sin Ω mt sin Ω0t