图象通道电路
黑白电视的图象通道是指高频头以后,处理图象信号的全部电路,它包括图象中放、视频检波、视频放大、自动增益控制(AGC)、消噪声电路(ANC)、自动频率微调电路(AFT)。各部分之间的相互关系如图5.3-1所示。图象信号经过这个系统加工处理之后,就可以供给黑白显象管重现电视图象了。彩色电视的图象通道比黑白电视要复杂,主要区别在视频部分,增加了解码电路(见§5.4)。
对于集成电路而言,由于视频末级放大通常是工作在高压大电流状态下,所以除视频放大外,其余所有电路均可用一至三块集成电路代替。
图象中频放大电路
一、作用与性能要求
图象中频放大器是超外差电视接收机的重要组成部分。它的任务是将混频器送来的中频电视信号(包括图象中频信号和伴音中频信号)进行放大,使之达到视频检波器正常工作所需要的电平,接收机的主要性能指标,如灵敏度、选择性、通频带等在大程度上主要取决于中放的性能。图象中放应具有下列性能要求:
1.增益:分立元件中放电路的增益约为30~70dB,集成中放电路的增益为40~50dB,电视机各级增益可按图5.3-2进行估算。
从天线至显象管可分为两段进行考虑:①从天线至视频检波输出。设接收机灵敏20m V,视频检波输出电压为1伏峰峰值(1Vpp);视频检波虽存在小信号检波失真的问题,但是,当视频检波输出幅度增大到1Vp时,则可认为不存在小信号失真。这一段的电压总增益,
即85dB。通常高频头的增益不能做得太高,一般为25dB,视频检波器的衰减量为-12dB,中放增益为72dB,所以分立元件电视机的中放增益为60~70dB。由于集成电路的视频检波器大都采用乘法检波器,它有20dB的增益,因此,集成电路中放的负担大为减轻,其增益只需40~50dB就够了。②从视频检波输出至显象管的输入端。显象管输入端的激励电压通常在20~200VP1,按100VP1计算,视放增益KV=100,即40dB。
2.幅频特性:中放幅频特性具有如下特点,如图5.3-3所示。
①图象中频
应在特性曲线高端科坡的中点、且距离上、下端均为0.75MHz,这是因为电视信号采用残留边带方式传送的缘故。
图象中频增益调得偏高,即37MHz衰减小于6dB,则检波输出的视频信号中低频部分幅度增大,高频成分相对减少。这将造成对比度增大,清晰度下降。反之,37MHz调得偏低,则视频信号低频成分减少,高频成分相对增加。这会引起对比度下降,甚至出现重影和镶边。
②关于伴音中频(30.5MHz)吸收点。a.对于黑白电视机而言应衰减-26dB,其原因有二:一是为了减少伴音对图象的干扰;二是为了减少图象对伴音信号的寄生调幅,(见5.1.2节)。b.彩色电视机要求伴音中频电平衰减至-50dB。由于视频检波时还会产生副载波中频(32.57MHz)与伴音中频的差频(2.07MHz),为了减少它对图象的干扰,应将伴音中频信号振幅进一步衰减至-50dB,副载波中频也要衰减至-6dB。c.曲线在(30.5±0.1)MHz范围内应保持平坦响应,以便对伴音调频的两个边带信号能够进行均匀放大;另外,当高频头本振稍有失谐时,不致产生严重和伴音干扰图象的现象。
③中放通频带B的宽度,应由37MHz频率点算起到图中所示的70%幅度(-3dB)所对应的频率点为止,要求B达到5~5.5MHz。因5.3-3实线所示曲线称为宽带中放,其优点是图象清晰度高,色度信号也得到均匀放大。图中虚线所示称为窄带中放曲线,前后沿不陡,又称为“馒头形”曲线,其优点是相频特性较好,2.07Mhz的干扰小,彩色电视机通常彩这种曲线。
3. 选择性。中放频率特性必须具有良好的选择性,应能有效地抑制邻近频道的干扰。现举例说明选择性的重要性及其要求。以电视机正接收二频道为例,若高频头选择性不佳,邻近一、三频道信号部分地被接收(如图5.3-4a所示),则混频后得图(b)所示的中频信号。可见, 近的干扰是高邻道(三频道)图象载频和低邻道(一频道)伴音载频。它们分别对应的中频频率是29MHz和38.5MHz。为了消除这些干扰,提高选择性,必须对以上两频率处加所谓“吸收回路”,使其放大倍数下降30dB,如图(c)所示。
4. 自动增益控制AGC范围。从天线接收到的信号强度通常在100μV至200mV的范围内变化。为了使电视机能适应在强信号作用下工作,必须要求中放和高频头的增益都能自动调整,整个AGC范围应达200mV/100μV=2000倍(66dB)。通常要求中放AGC能控制40dB,高频头AGC能控制20dB。
5. 因为中放增益很高,极易引起自激,因此,要求中放电路应远离自激状态,保持工作稳定。
二、中频放大器的电路形式
中频放大系统的特性应把混频输出级考虑在内,因为混频输出电路本质上是中频放大系统的一部分。中放系统的幅频特性应满足前节中所提出的要求,总增益应为70dB左右。中频放大电路的形式大致可分为三类:
1. 多级LC参差调谐放大器。它一般由三级谐振频率不同的单调电路组成。只要给每一级回路配置适当的Q值,就可得到需要的曲线形状。其缺点是当AGC电压变化时,引起晶体管输出电容变化,从而导致中放特性曲线随AGC电压大小而变化。
2. 两级双LC调谐放大器,它的电路形式如图5.3-5所示。其频率特性主要由混频输出级和三中放输出的两个双耦合回路的特性来保证。中间一中放和二中放的QL值很低,通带较宽,所以AGC电压加到一、二中放时,对中放曲线的形状影响较小,从而改善了AGC影响中放曲线形状的缺点。
3. 多级RC宽带放大器,它的电路形式如图5.3-6所示。其中放频率特性主要由混频级输出回路、第四中放的双耦合回路和吸收回路来保证。其优点是AGC电压对中放曲线影响更小,且调整简单,易于集成化。其缺点是RC放大器增益不高,故需要中放的级数较多。