图像信号处理电路故障分析思路与检修技巧

图像信号处理电路故障分析思路与检
修技巧
顾名思义，图像信号处理电路处理的是图像信号。

在彩电维修过程中，电视机表现出什么样的故障现象，才能判定故障与图像信号处理电路有关或在图像信号处理电路呢?吾以为，电视机出现有光栅、有字符、无图像或图像不正常现象，均可判定图像信号处理电路可能存在故障。

彩色电视机中的图像信号处理电路涉及的电路较多，电视机的功能不同、屏幕尺寸大小不同，图像信号处理电路的组成和电路也存在很大差异。

如果对不同时期的彩色电视机图像信号处理电路加以比较分析，会发现彩色电视机中的图像信号处理电路由基本电路和附加电路组成。

基本电路是电视机不可缺少的电路，电视机有了基本电路，就可以重现图像和声音；电视机图像信号处理电路设计附加电路的目的，是为了改善图像质量、增加电视机的功能。

图像信号处理电路基本电路由高频调谐器、幅频特性选择电路、图像中频信号放大和视频检波电路、亮度信号和色度信号处理电路、视频信号放大电路组成。

早期的彩色电视机，如长虹M11(代表机型有CK53A、C1742等)机芯，由于电视机功能简单，屏幕尺寸也不大，图像信号处理电路就只有基本电路。

随着电视技术的发展和电视机功能的增加，现代彩色电视机已在原基本电路的基础上，增加了不少附加电路。

当然，电视机功能不同、屏幕尺寸大小不同，增加的附加功能也不一样。

图(3)为长虹CN-9机芯(21")彩电图像信号处理电路组成框图。

图中的高频调谐器、幅频特性选择电路、图像中频信号放大和视频检波电路、亮度信号和色度信号处理电路、RGB矩阵和视频信号放大电路为基本电路，第二伴音选择和吸收、TV/AV切换开关电路为附加电路。

图像信号处理基本电路中的高频调谐器，其作用是对射频电视信号进行放大、混频，它输入为不同频率的射频电视信号，输出为固定频率的图像中频信号。

在目前的彩电维修行业中，彩电维修人员对高频调谐器均不进行维修，所以，彩电维修初学者没有必要对高频调谐器内部电路的电路结构和工作过程进行详细了解和掌握，关心的应是它的结果，即正常的高频调谐器需要什么样的外部条件，才能将接收下来的射频电视信号，转换成图像中频信号。

目前彩色电视机中所使用的高频调谐器，有电压合成式和频率合成式两种。

高频调谐器不同，需要外电路为其提供的工作条件也不一样。

电压合成式高频调谐器，需要外电路为其提供正常的电源电压、波段电压、调谐电压、高放AGC电压，才能正常工作；频率合成式高频调谐器则需要外电路提供正常的电源电压、高放AGC电压、I2C总线数据信号，才能正常工作。

高频调谐器出
故障，通常表现出的故障现象是电视机无图像、图像不稳定、某一频道收不到节目、图像漂移(指图像逐渐变差，甚至无图)等。

在彩电维修过程中，高频调谐器的故障是比较容易判定的。

高频调谐器出故障所表现出的故障现象中，图像不稳定和图像漂移故障，只有采用代换法，即对高频调谐器进行代换，才能排除故障。

当然，微处理器与高频调谐器之间的调谐电压控制电路(微处理器的"VT"电压输出端与高频调谐器的"VT"电压输入端)存在故障，也会造成电视机图像漂移，所以，检修图像漂移故障时，不应忽略对微处理器与高频调谐器之间的调谐电压控制电路进行检查。

对于因高频调谐器引起的无图像和某一波段收不到节目故障，完全可通过直流电压测量方法，对高频调谐器正常工作所需要的直流电压的测量结果，确定高频调谐器是否存在故障。

如高频调谐器供电电压正常，就可判定高频调谐器存在故障。

幅频特性选择电路是任何彩色电视机都具有的电路，该电路的电路结构，在采用不同机芯生产的不同尺寸的彩色电视机中基本相同，主要由分离元件组成的前置放大电路和声表面滤波器组成。

幅频特性选择电路的作用是对高频调谐器输出的图像中频信号进行放大和选择。

选出符合图像中放电路要求的图像中频信号输往图像中放电路。

幅频特性选择电路中的前置放大器，是为补偿声表面滤波器的插入损耗设计的。

在幅频特性选择电路中，声表面滤波器对图像中频信号的传送，采用的是空间传送方式，声表面滤波器的作用重在频率特性选择。

所以，声表面滤波器出故障，几乎不可能造成电视机出现无图像故障。

只有前置中放电路出故障，才有可能造成电视机出现无图像故障。

幅频特性选择电路中的声表面滤波器异常，通常出现的故障是图像出现重影、伴音噪声大故障。

声表面滤波器出故障，为什么会造成电视机出现重影、伴音噪声大故障呢?这是因为声表面滤波器出故障后，幅频特性选择电路的频率特性发生了变化，使选出的图像中频信号不能满足图像中放电路的要求。

所以，对彩电初学者来讲，如果遇见所维修的彩电出现重影、伴音噪声大故障，是应当对声表面滤波器进行检查代换的。

当然，由于前置放大器接在高频调谐器和声表面滤波器之间，前置放大器出故障，是可能造成电视机出现无图像故障的。

检修电视机无图像故障时，要判定幅频特性选择电路是否存在故障，可采用信号跨接法进行判定。

采用信号跨接法进行故障判定时，可将高频调谐器的信号输出脚断开，再用1000PF的电容将高频调谐器的输出信号直接跨接到图像中放电路的信号输入端，若跨接后出现图像，则可判定无图像故障在幅频特性选择电路，这种情况，要排除故障，只要对前置放大电路进行检查就行了。

图像中放电路和视频检波电路，其作用是对幅频特性选择电路送来的图像中频信号进行放大和视频检波。

该电路输入图像中频信号，输出视频全电视信号和第二伴音中频信号混合信号、自动频率控制
电压、高放AGC电压。

图像中放和视频检波电路，能否对输入的图像中频信号进行放大和视频检波，取决于中放AGC电路中的滤波电容和视频检波电路中的开关脉冲振荡电路是否工作正常。

在目前生产的彩色电视机中，从电路结构表面现象看，开关脉冲振荡电路均由集成块内部相关电路和外接谐振线圈(某些振荡电路无外接谐振线圈)、环路滤波电路组成，但实际上，彩色电视机采用的集成电路不同，视频检波电路中的开关脉冲振荡电路也不一样。

开关脉冲振荡电路有两种类型：一种振荡频率不受外电路控制；另一种振荡电路的振荡频率受外电路控制。

开关脉冲振荡频率不受外电路控制的振荡电路，能否产生正常的开关脉冲信号，完全取决于振荡电路本身的性能。

这种振荡电路，只要集成块和外接谐振线圈、环路滤波电路(由电阻、电容组成)无故障，就会产生正常的振荡脉冲信号。

如采用集成块TA7680AP、LA7688、LA7680、TB1238、TDA8361、AN5095等生产的彩电，视频检波电路中的开关脉冲形成电路就属于这种类型。

开关脉冲振荡频率受外电路控制的振荡电路，要产生正常的振荡频率信号，仅靠组成谐振电路的集成块和外接谐振线圈、环路滤波电路无故障，是不能产生正常的开关脉冲信号的，必须要承担控制作用的其它电路工作正常，才能产生正常的振荡脉冲信号。

在遥控彩色电视机中，开关脉冲振荡电路需要外部电路控制的集成电路较少，目前只有采用LA76810、LA76832生产的彩电，视频检波电路中的开关脉冲形成电路才属于这种类型。

在这种类型的彩色电视机中，承担控制任务的通常是色副载波恢复电路产生的色副载波信号。

图像中放和视频检波电路输出的高放AGC电压，完全由集成块内部相关电路形成。

在电视机无信号输入时，高放AGC电压有固定的直流电电压。

在有信号输入时，高放AGC电压随输入信号强弱变化，输入信号越强，输出电压越低。

对视频信号而言，第二伴音选择和吸收电路的作用是对视频信号中的第二伴音中频信号进行吸收。

打开不同彩电的电原理图，会发现彩色电视机所采用的集成电路不同，第二伴音选择和吸收电路在图像信号处理电路中的位置也不一样。

在目前生产的彩色电视机中，第二伴音选择和吸收电路有两种电路结构：一种由独立的集成电路组成，如长虹CN-9、CN-7、NC-3、NC-6机芯等；另一种由小信号处理集成块(指承担图像中频放大、视频检波、亮度/色度信号处理、行场扫描小信号形成的专用集成电路)内部相关电路组成，如长虹CN-12、CH-16机芯等。

在彩色电视机中，第二伴音选择和吸收电路输入视频全电视信号和第二伴音中频信号的混合信号，输出视频全电视信号和第二伴音中频信号。

第二伴音选择和吸收电路具有输入视频信号和输出视频信号幅度基本相等的特点。

在维修彩电接收TV信号无图像故障时，利用这一特点，采用信号跨接法(用电容将第二伴音选择和吸收电路的信号输入端短接)，可较容易的判定出第二伴
音选择和吸收电路是否存在故障。

TV/AV切换开关是现代彩色电视机都具有的电路，现代彩色电视机所采用的小信号处理集成电路，基本上都内置有TV/AV切换功能。

一般来说，具备TV/AV切换功能的小信号处理集成电路，只能实现单路TV/AV切换，不能实现多路TV/AV切换，要实现多路TV/AV切换，还需要另外增加由专用集成块组成的专用视频切换电路。

在采用内置TV/AV切换功能的同型号小信号处理集成块生产的彩色电视机，是否设计专用视频切换电路，完全取决电视机视频输入数的多少。

视频输入数为一路的，不设计专用视频输入切换电路，直接由小信号处理集成电路进行视频切换，如长虹CN-9、CN-12机芯系列彩电中的21"彩电，TV/AV 视频信号切换就由小信号处理集成电路TB1231/TB1238、LA76810/LA76832完成。

视频输入数在两路以上的，则必须设计专用视频输入切换电路进行视频切换，如长虹CN-9、CN-12机芯系列彩电中，屏幕尺寸在25"以上的彩电，视频输入信号的切换就不再由小信号处理集成电路
TB1231/TB1238、LA76810/LA76832承担，而是由专用视频切换电路完成。

彩色电视机中的视频切换电路，具有输入、输出视频信号幅度和极性基本相等的特点。

这一特点为采用信号跨接法，对专用视频切换开关进行故障判断提供了理论依据。

如检修视频切换由专用视频切换开关完成的彩电，视频切换功能不正常故障时，在查得总线预置数据正常的情况下，采用信号跨接法(具体方法是：将视频切换专用电路输入端和输出端短接)对故障范围进行判定最为有效。

在图像信号处理电路中，视频信号经视频切换开关电路选择后，输往哪些电路，由电视机的电路结构决定。

如果电视机的附加电路中无提高图像质量的数字梳状滤波器，则视频切换开关输出的信号，将如图(3)所示电路分三路输出：一路从集成块35脚输出，作为视频输出信号源；第二路输往同步分离电路；第三路输往亮/色分离电路。

输往亮/色分离电路的视频信号，经亮/色分离电路处理后，得到色度信号和亮度信号，分别送往色度信号和亮度信号处理电路。

如果电视机的附加电路中，设计有提高图像质量的数字梳状滤波器，则视频切换开关输出的信号将如长虹NC-3、NC-6、CN-5、CN-7等机芯那样，分两路输出：一路直接输往视频输出接口，作为视频输出接口信号源；另一路则送往数字梳状滤波器进行亮/色分离。

小信号处理由单一集成电路完成的彩色电视机，称为单片式彩色电视机。

单片式彩色电视机亮度信号处理电路和色度信号处理电路，主要由集成块内部电路组成，外接元件很少。

在亮度信号处理电路中，仅外接黑电平检测滤波电路(如CN-9机芯所用集成块TB1238AN44脚外接元件)对集成块内部亮度信号处理电路工作状态有影响。

所以，检修单片式彩色电视机亮度信号丢失故障时，只要查得小信号处理集成块的黑电平检测滤波电路无故障，就可判定亮度信号丢失故障在小信号处理集成电
路。

色度信号处理电路中，通常也仅外接了4.43MHZ、3.58MHZ晶体振荡器和双时间常数滤波器；遇到检修电视机无彩色故障时，也只对4.43MHZ、3.58MHZ晶体振荡器、双时间常数滤波电路和集成块进行检查就能排除故障。

需要指出的是，在某些单片式大屏幕彩色电视机中，小信号处理集成电路设计有亮度信号和色差分量信号输出端和输入端。

亮度信号和色度信号经集成块内部的亮度信号和色度信号处理后，得到特性改善的亮度信号和色差分量信号，并不直接从集成块内部送往RGB矩阵电路，而是从集成块的亮度信号和色差分量信号输出端输出。

采用具有独立亮度信号、色差分量信号输入、输出功能单片集成电路生产的彩色电视机，往往在小信号处理集成块的亮度信号、色差分量信号输出端和输入端之间，接入不同的电路。

生产出不同功能的彩色电视机，满足不同消费层次的需要。

如长虹CH-10机芯(小信号处理采用TDA8839或TDA8843)系列彩电，在小信号处理集成块的亮度信号、色差分量信号输出脚与输入脚之间，就有两种电路形式。

无色差分量(Y、B-Y、R-Y)输入功能的CH-10机芯彩电，小信号处理集成块的亮度信号、色差分量信号输出端与输入端之间，就采用电容直接耦合方式，将亮度信号、色差分量信号输出端输出的信号直接耦合到信号输入端；具有色差分量(Y、B-Y、R-Y)输入功能的CH-10机芯彩电，在亮度信号、色差分量信号输出端与输入端之间，通常接有亮度信号、色差分量信号开关切换电路和改善亮度信号和色差分量信号的专用电路。

亮度信号、色差分量输出端输出的亮度信号和色差信号，首先输往亮度信号、色差分量信号切换开关电路，由切换开关电路进行切换，选择与电视机工作状态一致的亮度信号、色差分量信号，回送到小信号处理电路的亮度信号、色差分量信号输入端上。

彩色电视机中，色差分量开关切换电路和改善亮度信号、色差分量信号的专用电路，均为彩色电视机中的附加电路。

如果电视机仅仅是为了重现图像和声音，不考虑图像和声音的质量及附加功能，则附加电路是可有可无的。

所以，彩电维修初学者，在维修电视亮度信号丢失和彩色不正常故障时，判定色差分量开关切换电路和改善亮度信号和色差分量信号专用电路是否存在故障的有效方法是：按照无色差分量输入功能的电视机电原理图对电路进行更改，如果更改后，电视图像恢复正常，则说明色差分量开关切换电路和改善亮度信号和色差分量信号专用电路存在故障。

在对单片式彩色电视机亮度信号丢失故障和无彩色故障维修过程中，彩电初学者不用对机芯众多、型号不同的彩电发愁，只要你能对其中一种型号彩电亮度丢失故障和无彩色故障进行维修，其它单片机的故障自然迎刃而解。

彩电维修之所以能达到上面讲的效果，是因为现代彩色电视机中的单片机，亮度信号处理电路和色度信号处理电路具有基本相同的电路结构。

在所有单片式彩色电视机中，如长虹A6、CN-9、CH-10、CN-
12等机芯系列彩电，输往末级视频放大电路的RGB基色信号，均由小信号处理集成电路内置的RGB矩阵电路形成。

RGB矩阵电路的电路结构与图(3)所示的电路结构基本相同。

微处理器输出的字符信号也输往RGB矩阵电路。

RGB矩阵电路中，通常内置有RGB基色信号放大电路。

图像RGB基色信号和字符RGB基色信号经RGB基色信号放大电路放大后，一并输往末级视频放大电路进行视频放大。

图像信号处理电路中的末级视频放大电路，只有两类电路结构形式：一是由集成电路组成，二是由分离元件组成。

末级视频放大电路的电路结构，不论采用何种电路结构形式，其性质是不会有任何变化的，均是对RGB基色信号进行放大。

彩电初学者应当明白的是，电视机中的末级视频放大电路工作是否正常，不仅仅取决视频放大电路本身元件是否正常，还取决它前面的RGB矩阵电路是否存在故障。

所以，在彩电维修中，应当将RGB矩阵电路和末级视频放大电路作为一个整体进行考虑。

彩电维修初学者应注意，在采用I2C总线控制技术的彩色电视机中，只要微处理器输出的I2C总线控制信号，加在了图像信号处理电路上，则一定要经过总线数据预置，才能使图像信号处理电路进入正常工作状态。

在对图像信号处理电路进行维修时，是否需要进入"维修模式"状态，对总线数据进行调整，应根据实际需要确定。

彩电维修初学者，在彩电维修过程中，如何才能做到对图像信号处理电路故障判定不带盲目性呢?要不带盲目性，首先应当对故障范围进行确定。

故障范围确定涉及到技巧和方法问题，故障现象不同，采用的方法也不同。

依照电路的作用和功能，完全可以将图像信号处理电路分为射频电视信号处理电路和视频信号处理电路两大部分。

后者为AV视频信号和TV视频信号共用电路。

两部分电路的分界点在TV/AV切换开关。

彩电维修中，对无图像故障范围的确定，就是从视频切换开关这个关键点入手的。

正确的分析思路是：输入视频信号有图像，判定无图像故障在高频调谐器、幅频特性选择、图像中放和视频检波电路；输入视频信号无图像，则判定无图像故障在视频切换开关、亮度信号、色度信号、末级视频放大电路。

在图像信号处理电路中，高频调谐器、幅频特性选择电路、视频切换开关、亮度信号和色度信号处理电路故障的判定方法，在前面已经讲过，这里不在重复。

这里只着重谈图像中放和视频检波、RGB基色矩阵电路和末级视频信号放大电路的故障判定方法。

众所周知，彩色电视机工作在TV状态时，屏幕上的噪点(兰背景置于关)是由中放电路产生的。

在电视机接收视频信号正常的情况下，屏幕上无噪点或噪点不正常故障一定在图像中放和视频检波电路。

图像中放和视频检波电路中，中放AGC滤波电容和视频检波谐振线圈开路，不会造成屏幕无噪点故障，所以，TV状态，电视机出现屏幕无噪点故障时，其故障应在集成块。

中放电路中的AGC滤波电容和视频检波电路中的谐振线圈
变质，是造成屏幕上噪点不正常的真正原因，故检查屏幕上噪点不正常故障时，检查重点应放在中放AGC电路和视频检波电路的谐振电路上。

在所有单片式彩色电视机中，只有色度信号处理电路工作异常，才会造成电视机出现无彩色故障。

自然，检修无彩色故障时，只应当对色度信号处理电路(色副载波恢复电路)进行检查。

电视机有彩色，彩色不正常故障只与RGB矩阵电路、末级视频放大电路和显像管有关。

由于彩色不正常故障涉及的电路比无彩色多，象检修无彩色故障那样，一开始就采用代换法进行检修实不可取。

正确的方法是：首先将色饱和度调到最小，若此时黑白图像正常，则说明末级视频放大电路和显像管正常；若黑白图像不正常，则说明彩色不正常故障具有不确定性，此种情况，应当先对视频放大电路和显像管(检查显像管时，可分别对显像管阴极对地短路，观察光栅变化，正常的显像管，每当阴极对地短路时，会严重偏向所短路阴极的颜色，不偏色或偏色过轻，显像管均存在问题)进行检查，在确定视频放大电路和显像管无故障后，再将故障锁定在小信号处理集成电路。

据笔者了解，相当部分彩电初学者，在彩电维修过程中，检修彩色不正常故障时，还没有进行检查，就想到总线数据调整，以为采用I2C总线控制技术的彩色电视机，通过总线数据调整就能排除故障，这种想法是不正确的，也是彩电维修中不可取的。

总线数据(关于白平衡调整的数据)调整，只能对电视机图像轻微偏色故障有效，对偏色较多和严重偏色故障毫无作用。

偏色较多和严重偏色故障均为电路故障引起，不是属于总线数据调整问题。

检修时，应对电路进行检修。

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