模拟彩色电视机的工作原理

我国彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。

内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。

彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。

彩色电视机的基本组成框图

2.1.2 电视机各部分的作用

公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号。

伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。

亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。

色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R

－Y）、（B－Y）、（G－Y）三个色差信号。

亮度通道、色度通道、副载波恢复电路、解码矩阵电路四大部分又称为解码器。

显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。

扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。

电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT两部分组成。

控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控。

2.2 高频调谐器

高频调谐器又称高频头，它是图像信号和伴音信号的公共通道，其性能优劣对电视机的选择性、通频带、灵敏度和信噪比等技术指标有重要影响。

2.2.1 高频调谐器的作用与组成

1. 高频调谐器的作用

高频调谐器主要有选频、放大、变频三大作用。

选频：从天线聚积到的各种无线电波中选择出某一个电视频道的节目，而抑制其他的信号。选频作用由输入调谐回路完成，它决定整机的选择性。

放大：将选择出的高频电视信号进行约20dB的放大，以满足混频器所需要的信号幅度，并提高信噪比。该功能由高频放大器完成，它决定整机的信噪比。

变频：将高频图像载波、高频伴音载波与本振信号进行差拍，输出固定的38MHz中频图像信号和31.5MHz 第一伴音中频信号（对彩色电视机还输出33.57MHz 色度副载波中频信号）。

2．高频调谐器的组成

高频头组成包括输入回路、高频放大器、混频器和本机振荡器等。

高频头组成框图

3．对高频头的性能要求

（1) 与天线、馈线、中放级的阻抗匹配良好。高频调谐器的输入、输出阻抗均设计为75Ω。

（2）具有足够的通频带和良好的选择性。要求高频头通频带应≥8MHz，通频带内特性平坦。要求邻频和镜频抑制比≥40dB，中频抑制比≥50dB。

（3）噪声系数小，功率增益高。一般要求高放级的噪声系数≤5dB，功率增益≥20dB。

（4）具有自动增益控制(RF AGC)。要求高放级的RF AGC范围≥20dB，通常采用反向AGC控制。

（5）本振频率稳定度高，对外辐射小。

2.2.2 电子调谐器的内部结构与原理

1．高频调谐器分类

按调谐方式分为机械调谐式和电子调谐式，电子调谐式又分为全频道式和全增补式。机械调谐式是通过开关切换电感绕组来改变调谐，在较早期的电视机中使用；电子调谐式是通过改变调谐回路变容二极管两端反压来改变回路电容进行调谐。目前生产的彩色电视机均采用不仅能接收标准电视频道节目，还能接收有线电视增补频道电视节目的全频道电子调谐器。

2．电子调谐器组成

电子调谐器内有三个调谐回路，分别设置在输入回路、高频放大器和本机振荡器，而且其频率可同时调谐改变。

电子调谐器内部框图

3．电子调谐器原理

根据电子调谐器电路框图，U、V两个频段基本上独立，但在U频段工作时，V频段的混频级作为U频段的一级中频放大，以提高U频段的增益。高放级一般是由场效应管和双调谐回路组成的具有延迟AGC可控放大器。调谐电压BT分别加在各变容二极管上，通过改变调谐电压可改变谐振电容量，实现在本频段内选台。U、VH、VL频段工作电压BU、BH、BL由开关二极管控制，通过开关二极管导通切除部分调谐电感，实现频

段切换。混频级一般由共基极正弦自激振荡器组成，AFT电压加在UHF和VHF本振级的变容二极管上，当本振频率或输入信号频率漂移时，能自动调节频率为准确值。

电子调谐器依靠开关二极管导通完成对BU、BH、BL频段的切换，改变加在变容二极管上的调谐电压进行选台。变容二极管是一种结电容变化范围较大的晶体二极管，工作在反向截止状态，当调谐电压在0～-30V 变化时，结电容可在18～3pF之间变化，变容比Cmax/Cmin= 6。

由于变容二极管结电容的变容比约为6，而VHF频段12个频道的中心频率为52.5～219MHz，其频率比

K?=?max/?min=4.17，相应地要求变容二极管的变容比为Cmax/Cmin=K?2=17.4，仅利用变容二极管的变容比不能满足1～12频道选台要求。为此电视标准规定将VHF频段分为两段，即VL段的1～5频道（中心频率为52.5～88MHz，频率比为1.67，变容比为2.8）和VH段的6～12频道（中心频率为171～219MHz，频率比为1.28，变容比为1.64）。

2.2.3 高频调谐器的外特性

电子调谐器型号不同，其端口数量为8~12个不同。

高频调谐器的外部端口

2.2.4 470MHz全频道增补高频调谐器

470MHz全频道增补高频调谐器采用超小型元器件，具有输入阻抗高、跨导高、噪声低、动态范围大、AGC 特性好的优点。

470MHz全频道增补高频调谐器，接收信号频率的可调范围和本振频率可调范围能覆盖世界各国所有广播电视节目的台位频率，也可接收所有CATV电视台信号和CCIR信号（加密者需解调）。它是将VH段的频率起点从168.25MHz提到175.25MHz，终点延伸到470MHz，UHF频段还和其他电调谐高频头一样，高放级调谐频率从471.25～863.25MHz。

2.2.5 实用高频头外围电路分析

创维4Y-01型机芯高频调谐器及其外围电路的电原理图

该机芯采用470MHz全频道增补高频调谐器， U、VH、VL各频段的工作电压BU、BH、BL由中央处理器CPU 提供一个控制信号，通过三极管V001、V002、V003的开关和电压转换作用，在C101、C103、C105（1μF）上转换成相应的直流电压馈入，实现频段选择。调谐电压BT也是由CPU发出控制指令，经V005组成的电压变换器，再由C极的RC回路组成低通滤波器变换为0~30V连续可调的直流电压实现频段内的调谐选台。这样不但完全免除手工调谐选台、换台等操作过程，也省去设置电子波段开关而使电路简化。

AGC电压和AFT电压由图像中放集成电路的相应输出端口提供，分别送入高频放大级和本振级。中频信号从IF端输出，经C107耦合、V101放大后由C极经C109送入图像中放电路。

BM端为本振、混频、预中放、缓冲级提供电源，供电电压为+5V（对采用非I2C总线控制的电视机，该电压采用+12V或+9V）。

2.3 图像中放通道