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第三章 整机电路原理分析
数码乐华 N21K8 CRT 彩色电视机是乐华公司新推出的一款采用数字信号处理技术,属于数码乐华
健康王系列。它主要运用日本三菱公司 M37160M8-053FP(MCU 微处理器)+ M61260/M61264/M61266(DECODE
解码)机芯组成。伴音 IC 用 AN17823A/AN7523。
本机采用 21 寸乐金 LG 普平黑底显像管,图像制式:PAL DK/I,中频 38.0MHz,双电源滤波,具有
单声道,双 AV 输入,一路 AV 输出,单独伴音输出小板电路,遥控器用 RS09 款,遥控 PVC 等不带缩放
功能,带童锁功能,屏保和屏显为“ROWA”。面、后壳新颖,是一款多功能又时尚的彩色电视机,适用
于不同消费者家庭。
N21K8 整机电路包括:高频调谐器、中频通道、彩色解码、亮度与矩阵电路、伴音功放、静音控制、
同步的分离、行/场扫描、微处理器 MCU 控制、开关电源等组成。共使用了 7 块集成电路分别是:
M37160M8-058FP(MCU)、存储器 ATME24C08、解码器 M61264、音频功率放大器 AN7522、视频切换器 CD4053、
场输出放大器 LA7840、光耦 817B(电路组成详见如图 3-1 所示)。
高频调谐器
VHF/UHF
VL/VH/UH
SAW
TU/AGC
Ext.A/V
AV 输出
伴音功放
AN7522
N702:
AT24C04
接收放大
EEPROM
IIC
IR
N601
M37160(MCU)
CPU、RAM
ROM、OSD
AV
开关
IIC
STANDBY
CLK
RESET
N101
M61260/M61264(DECODE)
中放、视频检波、
音鉴频、亮色分离、亮度处理、
色度解码、基色矩阵、同步分离、
偏转小信号产生、AV开关
AGC/AFT
、伴
视放
CRT
遥控发送器
开关电源
开关管
V513
开关变压器
T511
+190V
+110V
+24V
+10/8/5V
S Y Cr Cb
场输出
LA7840
行输出
FBT
3-1 N21K8
图
整机组成框图
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电路各部分的主要功能如下:
1、高频调谐器(TU)
从天线接收的电视信号中选出所需频道的高频电视信号,经高频放大、变频,获得中频图像信号 PIF、
伴音第一中频信号 SIF。因中频频率固定,便于用滤波器控制频带,易于改善选择性。又因在较低频率
下工作,即使增益高,也不会反馈到高放级而引起自激,所以可以提高放大器的增益。
2、声表面波滤波器(SAW)
高频电视信号采用残留边带方式传送是为了节省频带。在 0~0.75MHz 范围内,上、下边带完整传
送;而在 1.25MHz 以外的下边带完全被滤除,6.0MHz 内的上边带完整传送。接收端中频信道的幅频特性
须与之相适应,这一特殊要求的幅频特性要依靠声表面波滤波器来实现。声表面波滤波器会引起电视信
号的损耗(约 16dB),因而引入前置中放来补偿声表面波滤波器的插入损耗。
3、M61260/M61264 解码器(DECODE)内部电路
M61260/M61264 解码器内部电路包括:中放、视频检波、AGC/AFT、伴音鉴频、亮色分离、亮度处理、
色度解码、基色矩阵、同步分离、偏转小信号产生、AV 开关等。
(1)、中放
它将 M61264 第 63、64 脚的中频 IF 信号进行放大,由 3~4 级差分放大器组成的深度负反馈 AGC 放
大电路组成,电视机的灵敏度主要决定于中频放大电路的增益(40~75dB)。
(2)、视频检波
电视图像信号是调幅信号,视频检波多用同步检波器完成,视频同步检波器由双平衡乘法器组成。
PIF 的载频为38MHz,通过PLL(锁相环)电路使中频VCO 产生的解调参考信号fIF与PIF 同频同相,PIF 与
fIF相乘后一次载波频率成分消失,再经低通滤波器滤去二次载波频率成分,得到全电视视频信号CVBS。
(3)、伴音信号处理
伴音中频SIF与 38.0MHz中频振荡信号差频得到伴音第二中频信号 2
st
SIF在M61264 中再经变频,处理为 1MHz声载频,再送入限幅放大、鉴频器,得到音频信号。
2
st
SIF(6.5/6.0/5.5/4.5MHz),
(4)、AGC 和 AFT 电路
AGC 电压由峰值检波电路提供。中频信号的强、弱,反映为视频信号同步顶电平的高、低。经峰值
检波和滤波,得到中放AGC 电压,该电压随同步顶电平产生高、低变化,加到中放电路可以降低或提高
中放增益。为获得高信噪比,应尽量提高前级增益。为此,随着信号的逐渐增强,AGC 应按中放末级
到高放级方向依次起控,称为延迟式高放AGC。
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AFT自动频率微调电路是为稳定高频调谐器本振频率而设置的。由中频锁相环的鉴相电压提供,当
本振频率发生漂移导致中频有变化时,AFT≠0 ,AFT 电压由MCU 读回(A/D)并处理为VT 的微调电压,
VT 加于高频调谐器本振电路,纠正本振频率飘移将其微调到正确值,从而使收视频道可靠锁定。
(5)、亮色分离
从彩色全电视信号中用陷波器除去伴音载频得到包括Y/C 的彩色复合视频信号CVBS,分离Y/C 的方
法:用色陷波器滤除色载频信号,得到亮度信号Y;用色副载频带通滤波器选择色度信号C,频率分离法
简单,但分离不彻底,存在亮串色干扰及亮度信号高频成分损失大等缺陷。
(6)、亮度信号处理
包括Y 延时、Y 伽玛校正、Y 高频补偿、黑电平延伸等。保证Y 信号的带宽及增益,提高对图像细
节的分辨能力。
(7)、色度信号处理
恢复色副载波:通过锁相环电路(PLL)从色同步信号提供的频率与相位信息中,恢复色副载波,
提供色度解调参考信号。
彩色信号解码:经正交同步解调器、低通滤波器解调得到 B-Y、R-Y 色差信号。
(8)、基色矩阵电路:把亮度和色度通道产生的 Y、B-Y、R-Y 信号经矩阵电路得到 RGB 三基色信号。
(9)、同步分离
同步分离:从复合视频信号中分离出行、场同步信号。由行同步锁相环路 H-AFC 产生的振荡信号,
经行分频得到行激励信号。从行振荡信号经场分频得到场激励信号。这一过程称为扫描小信号产生。
3、末级视放电路
视放电路由宽频带组合放大电路 V651-V653 等组成。带宽 >6MHz,增益约 30dB。
4、行、场扫描
行、场扫描输出级电路:主要产生行频锯齿波电流、场频锯齿波电流,提供给行、场偏转线圈产生
偏转磁场作用于电子束。
行回扫变压器 FBT:其原绕组输入行逆程脉冲,副绕组输出 CRT 所需各种高压、加速极电压、聚焦
电压、灯丝电压、场输出级和视放级工作电压。
5、M37160M8-058FP 微控制器 MCU 内部电路
M37160M8-058FP中的微控制器MCU,包括CPU及各种电视控制专用接口,是整机的控制中心。主要通
2
过I
C总线对芯片写入控制字和读出状态字,具有:OSD显示、识别遥控指令、面板指令并执行指令所要
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求的操作、控制I2C总线操作、电视线路硬件控制字刷新、自动AFT操作(自动频率微调)、控制解码部分
完成对电视信号的解调和声、像重现等功能。
(1)、红外遥控接收
通过遥控器内部电路:微处理器作键控矩阵扫描、识别键位、发送键位编码,输出红外遥控光,经
放大后输入微控制器 MCU 进行识别控制。
(2)、存储器E
本机存储器E
2
PROM
2
PROM采用AT24C04 可抄写,存储频道数据及用户写入的控制数据。
控制软件:其功能有OSD显示,识别遥控指令、面板指令并执行指令所要求的操作,控制I2C总线操
作,电视线路硬件控制字刷新,自动AFT操作(自动频率微调)等。
(13)、开关稳压电源:为整机提供稳定的直流工作电源。
第一节 微处理器(MCU)控制电路
数码乐华彩电 N21K8 的 MCU 也集成于 N601-M37160 内,集成块内部时钟发生器电路时钟信号,供内
部识别数据,在电路中对数据进行识别要靠时钟信号来定位,这样才能准确的进行解码。
MCU内接PAL/NTSC/SECAM电路、行场消隐控制、读取ROM/RAM存储器保存数据、控制屏幕文字显示,
读取内存数据,像菜单字符、频道号等都被存储在ROM存储器中,各种变量的值都保存在RAM随机存储器
中,其配合外围电路有:N702 储存器AT24C04、V191 和R727 等组成的VT调谐电压控制、A701 遥控接收
2
器、SW701~SW706 按键控制电路等,它们都采用I
C总线接口控制和CPU发出相应指令控制。
1、微控制器 MCU
MCU 内置 Memory 大小:ROM——32K bytes/RAM——1152bytes、指令最小执行时间:0.451us、子程
序嵌套:最多 128 级、中断:15 个、定时器:6 个、可编程 I/O 口:25 个、串型 I/O:1 通道、A/D 比
较器:8 通道、PWM 输出:1 路 14BIT,5 路 8BIT、ROM 校正:2 个、OSD 功能。
2、存储器(E
微处理器工作系统中,扩展了一片带有I
2
PROM)工作电路
2
C总线接口控制的外部存储器E2PROM。它采用AT24C04 型号
的存储器,具有 4K的存储空间,擦写次数约 10 万次,工作电源VCC接+5V。它内部由存储阵列及其X、Y
2
地址译码电路、电源汞、数据储存器、I
存储器N702(AT24C04)主要通过I
C总线控制逻辑、定时器等组成,具有页写功能。
2
C总线控制与M37160 内部CPU连接工作,N702 第 5 脚为串行数据
SDA脚连入CPU第 31 脚,而第 6 脚为串行时钟SCL脚连入CPU第 30 脚,+5V供电连接第 8 脚,第 1~4 脚为
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接地,第 7 脚为WP写保护端,当WP端连至Vcc电源时,整个存储矩阵置为写保护状态(只读);当WP连至
Vss(地)或悬空时,允许IC进行读/写操作,所以即使在切断电源的情况下数据也可永久保存。
3、屏幕显示 OSD 电路
屏幕显示电路是由微处理器 MCU 产生控制彩色显像管 R、G、B 三基色电子枪的脉冲信号,在显像管
屏幕上显示由脉冲点阵的字符和图案,形成人与机对话界面。
OSD电路置于CPU工作系统中。它在M37160 内部电路包括:数字锁相环式、OSD字符振荡器、OSD BLOCK
32 字符*2 行、字符种类 252(普通字符)+60 个(可逐点着色字符)、字符显示区域 16 列*20 行、字符
大小 8 种、字符色彩 8 种、字符位置水平方向 128 级,垂直方向 512 级等功能。它对字符亮度、对比度、
2
行场显示位置、字符大小等处理,都是通过内部I
C总线控制,最终加到R、G、B基色驱动放大电路,由
N601 第 34、35、36 脚输出模拟R、G、B信号,经末级视放处理后,驱动显像管显示字符和图案。
4、复位电路
复位电路是防止 CPU 误动作。当电源通断瞬间或主电源电压瞬间停止时,不能给 CPU 提供足够的电
压,这是会出现 CPU 误动作或整个电路工作不正常,为此专门为 CPU 设定复位电路。
RESET 复位主要通过 M37160 第 27 脚与 N101 解码 M61260 第 30 脚进行通讯达到复位。
5、ROM 校正功能
开发好的程序通过“掩模”固化在 ROM 中,若电视机在后来的使用中发现程序存在缺陷,而 ROM 中
的程序无法改动。现在 M37160 中设有 ROM 校正功能,可对固化在 ROM 中存在缺陷的程序进行修补。修
补的缺陷数小于四。修补原理如图下图所示。
ROM 校正系统
校正数
据
ROM 校正
控制寄存
RAM
I2C总线
接口
E2PROM
24C04
M37160
ROM 校正原理框图
ROM校正系统设在CPU内部,修补工作就是将纠错程序的指令代码及存在缺陷的程序的首地址、纠错
程序的首地址,事先写入外部存储器E
2
PROM中。CPU在初始化过程中,通过I2C总线从E2PROM中读入这些指
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令代码和数据到RAM中的指定位置。当执行到存在缺陷的程序段时,在ROM校正控制寄存器中的控制数据
会将程序计数器跳转到RAM区去执行正确的纠错程序段。之后,又返回ROM继续执行其余不存在缺陷的程
序。就这样ROM中存在缺陷的程序段得到了修补。
6、红外遥控信号发送电路
红外遥控信号发送电路置于遥控器内部,主要采用遥控专用微处理器 N34282N2(IC1)为控制芯片,
及其外围电路:X1 晶体振荡、V1 遥控信号驱动管、VD1 红外发光二极管、+3V 直流电源电压等组成。
遥控微处理器 N34282N2 分别在第 3 脚接 X1(455KHZ)晶体振荡器,经内部电路工作分频后得到 38KHZ
的脉冲信号,分别产生定时脉冲信号和脉冲调制载波信号。在定时脉冲信号的作用下,键位扫描脉冲信
号发生器产生 5 种不同时间出现的键位扫描脉冲 IC1 第 2、7~10 脚,送到键盘矩阵电路,对键盘进行
扫描,而相对应的 IC1 第 11、12、14、15、18 脚接收键位扫描脉冲信号,并且送至键位编码器,给出
各按键的编位码。键位扫描脉冲输出线和键位扫描脉冲输入线可组成矩阵键盘,在其交叉点接上按钮开
关,这样就组成控制键位,键位编码器输出的键位码送至遥控指令编码器进行码值变换,就可以得到遥
控指令的功能码,加上内部可编程 I/O 端口,并产生遥控指令的用户码,接收端通过对用户码的识别,
来决定是否相应遥控信号的指令,防止不同产品遥控器造成错误的控制。
遥控编码脉冲调制的载波信号,由 IC1 第 19 脚输出,经过 V1 放大,去激励红外发光二极管 VD1(LED),
以中心波长为 940nm 的红外光发出遥控信号。当遥控发送器的某一个键被按下操作时,相应键位扫描的
输出与输入端相连,随即振荡器开始工作,与此同时定时脉冲发生器产生时钟脉冲,协调各电路工作,
并发出相应的红外遥控信号,送至红外接收放大器 N701 内部处理,经放大的红外遥控信号送入 M37160
第 9 脚,在 CPU 内部完成译码、控制功能,最终使用户操作遥控器时电视机有对应控制功能变化。
7、按键板控制电路
按键板控制电路共设有 6 个按键,是由 SW701~SW706 按键和外围电路,通过 6 个按键闭合情况控
制 M37160 第 12 脚电位情况,经过 M37160 内部识别不同电位来完成译码,识别出各个按键的对应功能
作用。
前按键作用定义:
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第二节 高频调谐电路
1、高频调谐器
高频调谐器的作用:从天线接收的全部信号中选出所需频道的高频电视信号,经选台、放大、变频,
获得图像中频(PIF)和伴音中频(SIF)信号。完成这种信号变换的接收部件称为高频调谐器(或高频
头)。这种接收方式称为超外差接收。PIF 再经中放、视频检波、视频处理,获得基色信号,再去激励显
像管重现图像。SIF 再经鉴频、音频放大,激励扬声器放出伴音。
乐华彩电 N21K8 采用的电压合成式高频调谐器:ET-5G1E-CV100(063Y)(38MHz)型号。它适合中国地
区各地电视台的频率覆盖范围和频段划分,调谐器电路组成如下图 3-2。
调谐器的输入、高放、本振部分的调谐回路由 LC 电路组成,通过变容二极管在同一调谐电压下的
控制,同步改变谐振频率,选择欲接收的频道,完成频道的切换。频道切换是靠控制调谐回路的开关二
极管的导通与截止,以改变调谐回路的电感来实现的。调谐电压及波段控制信号由微处理器 MCU 提供。
图 3-2
调谐器各端子定义:
端子名称 VL VH UH
IF 0.3V
GND 0V 0V 0V
MB 5V 5V 5V
TU 0~33V
AGC 4V 最大增益
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2、VT 调谐电路
VT 调谐电压控制电路是由:N601、U101、V191、R727、C719、C119、R119、VD101、R551 等组成,
如图 3-3。
U101
63
64
N101-M61264
59
N601-M37160
40
41
42
2
图 3-3 调谐电路
调谐电压 VT 由 MCU 微处理器 M37160 内部产生脉宽调制脉冲 PWM,由第 2 脚输出,其最大值 5V,不
满 TU 内部变容二极管需要的 0~33V 偏压要去。所以,经 V191 对 VT 信号进行放大和反相,是 VT 的幅
度和极性都达到 TU 的要去,V191 集电极供电由 110V 经 R551、R121、R116、R120 分压,VD101 稳压到
33V。R121、C113、R116、C118、R120、C191 组成多级积分电路,滤除 VT 电压中的纹波,使调谐效果更
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加稳定。
3、频段控制电路
频段控制电路由:N601、U101 组成,如图 3-3。
控制频段转换信号 VL、VU、UH 由 MCU 产生,分别从 M37160 第 40、41、42 脚输出,分别送入到 U101
第 VL、VU、UH 脚进行控制切换。
第三节 中频电视信号处理电路
高频电视信号经高频调谐器变频,成为中频电视信号后需再进一步处理,这种接收方式有一系列优
点:因中频电视信号频带固定,便于控制频响,易于改善选择性。又因在较低频率下工作,即使增益高,
也不会反馈到高放级而引起自激,所以有利于提高灵敏度。
中频电视信号处理电路由:预中放电路、声表面波滤波器、中频放大、中频压控振荡器(PIF-VCO)、
视频检波器等组成。
1、中频电视信号的处理流程
电视接收机灵敏度主要取决于中放电路的增益。通过SAW的图像中频(PIF)信号,首先进入由三级
差分放大器组成的中放电路,增益约 40dB~65dB,进入同步解调器完成视频检波,输出约 2.0~2.5V
频全电视信号。
为补偿声表面波滤波器的插入损耗,中频处理电路还要加入一级预中放。
检波输出的视频信号同步顶电平反映了中频信号的强弱,从同步顶电平经峰值检波取得控制中放和
高放增益的 AGC 信号,由此控制中放及高放增益保持视频输出幅度稳定。
中频 VCO 是提取了 38.0MHz 载频,反映在 AFT 信号上,微控制器 MCU 依据 AFT 信号对高频调谐器本
振频率进行调整,保证混频结果所得载频是 38.0MHz。
2、中放及视频检波电路
图像中频信号(PIF)自M61264 第 63、64 脚进入,经图像中频放大,在同步检波器I-Det中解调出
P-P
视
视频全电视信号,再经IC内部的视频放大、输出极性转换等环节,由N101 第 58 脚输出幅度为 2.2V
复合视频信号CVBS。
P-P
的
M61264 第 60 脚 PLL 外接环路滤波器与锁相环的正常工作有极密切的关系,环路滤波器需滤除 PIF
中的调制成分及高次谐波,保证锁相环路工作在载波提取模式,提取输出频率与 PIF 中频载波同频同相。
M61264 的PIF-VCO电路不用外接谐振线圈。该芯片的中频锁相环(PIF-PLL)系统有自动校准电路,
由微处理器运行一段校准程序,在50ms内即可完成对PIF-VCO振荡频率f
的校准,所以生产和维修过程
0
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均不必人工调整中频频率。校准PIF-VCO频率f0 需要一基准频率源,M61264 采用了对 4.43MHz(晶振)
时钟频率与分频处理后的PIF-VCO频率进行锁相比较的办法,来获取准确而稳定的PIF-VCO频率f0。不同
标准中频频率(38.0MHz、38.9MHz、39.5MHz…..)的选择需通过I
C总线与MCU通讯进行设定。
2
3、自动频率跟踪及自动增益控制电路
AFT 自动频率跟踪功能是保证电视机锁定频道的主要方法。AFT 信号由中频电路产生,它有模拟和
数字两种方式,目前多数芯片采用模拟 AFT,当高频调谐器本振频率与某一频道图像载频之差为中频频
率时(我国为 38.0MHz),该频道图像被电视机接收,此时若为最佳调谐状态,则 AFT=(2.5V)基准值,
中频频率发生偏移时,AFT 信号就会偏离基准值,向 MCU 指示电视机已不是最佳调谐状态,MCU 检测 AFT
信号的变化后,对高频调谐器本振频率进行调整,使电视机的调谐状态回到最佳调谐点,实现对接收频
道的跟踪锁定。
4、AGC 电路
AGC 自动增益控制作用是为使视频输出信号的幅度保持一定(指同步头的幅度保持一定),电视机中
的中放及高放电路都具有增益自动控制功能,其方法是选择具有 AGC 特性的器件作放大电路或放大电路
的负反馈电路,只要设法改变这种电路的偏置状态即可改变整个放大电路的增益。AGC 电压就是控制上
述偏置状态的信号电压。
中频信号的强、弱,反映在视频信号同步顶电平上,经峰值检波与滤波得到中频 AGC 电压,它随中
频信号的强弱产生高低变化,将其加到 IF 电路即可改变中放增益。
整机噪声系数分为各级噪声系数,可见降低输入电路和前级的噪声系数,提高前级增益,对改善整
机信噪比有决定性作用。所以高放 AGC 应该“延迟”起控。
5、声表面波滤波器(SAW)
本机采用 F3828H 型声表面波滤波器 SAW。它对高邻道的图像载频和低邻道的声载频作有效的抑制,
并保证本频道图像信号有 6.0MHz 带宽,伴音信号有 250~300KHz 带宽。
6、预中放电路
本机预中放采用的是电压并联负反馈式,主要是提升中频信号的幅度,弥补声表面波滤波器(SAW)
对电视信号的衰减,有利于提高信噪比。
高频调谐器 U101 接收全频道有线电视信号经内部处理,由 IF 脚将中频信号输出,经 V102、R108、
R109、R110、R111 等组成预中频电路放大后,信号强度加大约 15dB,经 C112 耦合到 Z101 声表面滤波
器以平衡的方式送入 N101 第 63、64 脚,输入到 M61264 内部经过中频放大,分别送入 IC 内部图像中频
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电路和伴音中频电路。
电路元件介绍:
R109——输入阻抗调整电阻,使预中放输入阻抗与高频调谐器匹配。
R108——电压负反馈元件,调整通带内增益。
R112——阻尼电阻,用于防止自激。
C110——输入耦合 C112——输出耦合。
第四节 彩色解码电路
视频检波得到的彩色全电视信号,需经过彩色解码等一系列处理才能还原为色差信号,经 M61264
内部 RGB 矩阵电路,将亮、色度通道送来的 Y、B-Y、R-Y 信号变换成重现图像所需要的模拟 R、G、B 三
基色信号,再经过内部对比度和亮度控制,连同字符电路将字符一起送到 RGB 驱动电路,最终由 M61264
第 14、15、16 脚分别输出 R、G、B 三基色信号,送到末级视放电路放大,产生 KB、KR、KG 阴极电压供
显像管,再经过显像管工作电路,最终在屏幕上还原成彩色图像画面和字符。
本节主要介绍 M61264 内部电路:亮度与色度信号分离、亮度信号处理、彩色解码等电路原理。
1、色度信号的处理流,
由 M61264 对彩色电视信号进行亮、色分离及彩色解码的处理流程。主要包括:亮色分离、色度放
大、色度解码、色副载波恢复、行基带延迟线梳状滤波器、NTSC 制色度信号的解调等电路,它们共同特
点都置于 M61264 内部电路,结合外围电路完成色度信号处理。
从中频电路送来的彩色全电视信号经声陷波陶瓷滤波电路吸收伴音第二中频信号后,形成内部复合
视频信号CVBS
,与外部复合视频信号CVBS
int
一起经视频开关选择,得到CVBS复合视频信号。彩色全电
EXT
视信号中的伴音第二中频信号,经 6.5、6.0、5.5、4.5MHz陶瓷带通滤波器,选出不同制式的伴音载频
进入伴音处理通道。
(1)、亮、色分离电路
CVBS 包含亮度、色度及复合同步信号,必须经过分离处理取出亮度、色度及复合同步信号,才能作
进一步的解调处理。21K8 彩电采用 M61264 内部集成的陷波器及带通滤波器分离 Y、C 信号。这种传统的
分离方法是用中心频率为色副载波的陷波器,吸收色度信号,形成亮度信号 Y;用中心频率为色副载波
的带通滤波器,滤除带外分量,取出色度信号 C。Y 信号将送至亮度信号处理电路,C 信号将进入色度解
调电路解调出两色差信号。
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(2)、色度信号放大
ACC 是色度信号前置放大电路,其增益受自动色度控制(ACC)电平的控制调整。ACC 电平是由色同
步选通脉冲取出色同步信号,经峰值检波、放大而形成的,因而能随色同步信号幅度改变其大小。ACC
信号的引入,使输入色度信号幅度变化时,前置色度放大器的输出幅度保持稳定。
(3)、彩色解码
色度信号 C 同时送入 R-Y 和 B-Y 同步检波器,由色副载波恢复电路提供的初相位为 0°(相对于色
同步信号的相位基准)的解调副载波送入 B-Y 检波器,初相位为±90°的解调副载波送入 R-Y 检波器。
因为 PAL 制色度信号中的 V 分量逐行倒相,要求送入 R-Y 同步检波器的解调副载波,也必须对应地逐行
倒相,所以初相位 90°的解调副载波在送入 R-Y 检波器之前,需要变成 90°与 270°的初相角。变换频
率为二分之一行频。倒相次序必须与电视信号发送端完全一致,如果倒相次序错,解码电路中的 PAL 识
别电路会立即纠正倒相次序。
同步检波器由模拟乘法器组成,完成色度信号与解调副载波相乘而解调出色差信号来。
同步解调器的特点:只对与解调副载波同频同相位的电视调幅信号有检波输出,而对与解调副载波
有 90°相位差的调幅信号分量无检波输出。解调副载波与输入电视信号的相位关系不正确时,会造成 U、
V 信号分量分离不彻底,将引起色调失真(串色)。
(4)、色副载波恢复电路
电视图像色差信号是抑制了副载波的正交平衡调幅波,同步解调器要求解调副载波必须与解调信号
同频同相位的特点,为了得到满足这一要求的解调副载波,在解码芯片中设有一色副载波恢复电路,它
的基本结构是对色同步信号的锁相环路。VCXO是晶体压控振荡器,它的自由振荡频率是 4.43MHz,由于
该环路是载波提取环,VCXO的输出f
需经 90°移相后再送往鉴相器,与色同步信号作相位比较,鉴相器
sc
输出的比较误差电压控制VCXO的振荡输出与色同步信号保持相位锁定。
2、亮度信号处理包括:箝位、副载波吸收、亮度信号的瞬态改善、黑电平延伸、白峰值限制等电
路,它们共同特点都置于 M61264 内部电路。
人眼对彩色图像的黑白细节分辨能力强,对彩色细节的分辨能力弱,所以彩色电视机的亮度信号处
理电路相当完善,以求得到清晰的图像细节。
亮度信号处理电路的组成电路
(1)、箝位电路:由于视放电路采用交流耦合,每行视频信号的“0 电平”(黑电平)有可能不一致,
因而需要通过箝位电路使每一行周期的黑电平保持一致,图像信号的直流背景成分才能恢复。亮度通道
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还有多项非线性处理,都需要以黑电平为基准。因而需要对视频信号进行黑电平嵌位。视频信号的同步
头对这里的亮度信号已没有作用,所以在箝位处理后进一步采用所谓平滑电路将同步头去除。
(2)、副载波吸收电路
色副载波叠加在亮度信号的高频段,必需用陷波器彻底吸收掉,以减少色串亮干扰。使用陷波器在
吸收色副载波的同时也会造成 4.0MHz 以上亮度信号高频成分的损失,所以在输入亮、色已经分离的信
号源时,为保留更多的亮度信号高频成分,应将色度陷波器切除,并加入约 160ns 的延时电路。
(3)、亮度信号的瞬态改善电路
为了弥补亮度信号中高频成分的损失,增加了亮度信号瞬态改善电路。通过两次延时和加减电路,
使亮度信号的瞬变沿形成具有前冲、后冲类似双微分形的前后沿,这种处理能够增加图像黑白轮廓的鲜
锐度,人为地增加了亮度信号的高频成分。这种“勾边”效果能够适应人眼视觉特性,产生清晰度增强
的视角感受,但这种人为地补偿并不能挽回已损失的亮度信号高频成分,过渡的补偿还会使图像产生浮
雕感。
(4)、黑电平延伸电路
增加灰暗部分图像层次的电路措施。为此,首先对经过平滑处理的亮度信号黑电平进行测量,对高
予某一电平的信号作线性放大,对低于该电平的信号(即浅黑信号部分)提高增益,使“浅黑”信号变
成“深黑”,增加了黑电平部分的图像层次,有利于提高大面积灰暗背景的层次与分辨率。作为“浅黑”
2
处理的电平范围可以通过I
C总线进行设定,也可以关闭延伸功能,对亮度信号全部作线性放大。
(5)、白峰值限制(YPL)电路
用于限制幅度比白电平高的窄脉冲的干扰。YPL 电路的作用原理与 ABL 不同,ABL 电路限制亮度过
分增高,而 YPL 电路是在黑、白电平不变的情况下,将高于白电平的尖峰信号切掉。
3、基带信号处理
经过解调后的视频信号就是基带信号。属于基带信号处理的内容,主要包括用一行基带延迟线组成
的梳状滤波器消除色调误差(PAL 制)或一行色差信号存储复用(SECAM 制),色调调整(NTSC 制),色
饱和度调整,基色矩阵运算,亮度调整,白平衡调整等。它们共同特点都置于 M61264 内部电路。
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(1)、 基色矩阵电路
把亮度信号、色差信号线性组合成基色信号,激励显像管阴极。这就是基色矩阵电路的基本功能。
其结构框图如下图所示。色差信号与 Y 信号相加,得到 R、G、B 基色信号。
Y
R
基色解码矩阵
B-Y
G
R-Y
B
色矩阵电路
重现彩色图像的三基色信号只包含 0~1MHz 的彩色频率成分,而 1~6MHz 范围内为亮度信号成分。
于是显示出粗线条(大面积)的彩色图像,加上黑白细节合成完整的彩色图像。正好与人眼对黑白细节
分辨率高,对彩色细节分辨率低的视觉特性相适应。
(2)、色饱和度调整
调整色差信号(R-Y)、(B-Y)的幅度而不改变 Y 信号的大小,以改变亮度信号与色度信号幅度的相
对关系,就会使色饱和度得到调整。
(3)、对比度调整
M61264 通过 IIC 总线与 MCU 进行通讯控制,通过软件来调整对比度的。调整 Y 信号的幅度时,色度
信号的幅度也同时得到同样比率的调整,使对比度的调整不会影响饱和度。
(4)、亮度控制
在彩色电视系统中,重现彩色图像需要三个基色信号 R、G、B,按:Y=0.30R+0.59G+0.11B。当 R=G=B=1
时,亮度 Y=1=白色。彩色电视系统对上式中 RGB 前边的系数通过显像管荧光粉的发光效率来确定,因此,
通过对 RGB 基色信号幅度大小的调整来实现亮度调整。
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第五节 伴音信号处理电路
1、伴音小信号处理电路
当图象中频信号(包括图像中频和伴音中频信号)送入N101(M61264 内部中频电路进行放大,经伴
2
音检波电路得到伴音第二中频信号。)N101 内嵌声载频带通滤波器,在I
6.5MHz、6.0MHz、5.5MHz、4.5MHz四种不同制式的伴音第二中频信号(SIF),而不同载频的SIF信号,
经过频率变换器(混频)变成同一载波频率的伴音中频信号 1MHz--SIF。
伴音中频信号 1MHz—SIF 经过 M61264 内部 PLL—FM 解调,解调出音频信号,经过内部去加重电路,
将音频信号中的预加重成分进行适当的衰减,恢复不失真的音频信号,最后音频信号从 M61264 第 51 脚
输出到伴音功放电路,还原出声音。
2、伴音功放电路
C总线的控制下,可以选择出
伴音功率放大电路,主要由双声道音频功率放大器 AN7522 及其外围元件组成,将左右声道音频信
号,经内部处理放大,输出 L+R 左、右声道音频信号,输入到左、右声道扬声器工作,最终还原成声音。
M61264 第 51 脚输出到音频信号,分别经 C320、C310 和 C308、C309 耦合,送到 IC301 伴音功放 AN7522
第 6、8 脚做为右、左声道音频信号输入。伴音功放的工作电压为+10V,左右声道音频信号经 IC 内部功
率放大、直流音频控制、静音控制等电路。由 AN7522 第 10、12 脚输出 L 左声道音频信号到左声道扬声
器,第 2、4 脚输出 R 右声道音频信号到右声道扬声器,最后还原出伴音信号。
3、静音控制
M37160 第 14 脚输出 MUTE 静音控制电平,输入到 V604 静音控制管基极,使 V604 饱和导通到地,将
伴音功放 AN7522 第 9 脚音量控制拉到地,控制伴音功放无输出,达到静音控制目的。
5、音量控制
M37160 第 6 脚输出 VOL 控制电平,经 R317 分压,R315、R316 限流,输入到伴音功放 AN7522 第 9
脚音量控制,经功放 IC 内部直流音频电路控制伴音功放电路输出正常声音的大小,使扬声器输出声音
得到控制。
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第六节 AV 接口电路
1、接口信号参数介绍
(1)、视频信号接口的种类
模拟彩色电视机的视频信号接口,有 TV、VCD、DVD 提供的复合电视信号 CVBS;有 DVD 提供的分量
信号 Y/Cr/Cb 或 Y/(R-Y)/(B-Y)。
2、AV 音/视频切换开关电路
21K8 具有 2 路 AV、1 路 DVD 色差 Y、Cr、Cb 信号输入。
AV/TV 音视频切换电路主要采用1 块CD4503 芯片,分别用于 N801 作AV1/AV2 切换,通过 N601(M37160)
第 15、17 脚发出控制切换信号,送入到 N801 第 6、9、10、11 脚进行内部控制开关后,输出指定的音/
视频信号。
(1)、AV1/AV2 音/频开关及音频接口
当 AV1 端口输入音/视频信号时,L1 声道音频信号经 C811 耦合到 N801 第 12 脚,R1 声道音频信号
经 C810 耦合到 N801 第 2 脚,V1 视频信号经 C809 耦合到 N801 第 5 脚。
当 AV2 端口输入音/视频信号时,L2 声道音频信号经 C807 耦合到 N801 第 1 脚,R2 声道音频信号经
C808 耦合到 N801 第 13 脚,V2 视频信号经 C812 耦合到 N801 第 3 脚。
最终,由 N801 第内部控制开关后,视频信号从第 4 脚输出,经 C366 耦合输入到 M61264 解吗器第
38 脚;音频信号从第 14、15 脚输出,分别经 C310、309 耦合输入到伴音功放 AN7522 第 6、8 脚。
(2)、DVD 色差 Y、Cr、Cb 信号接口
Y 信号流程同 V2 视频信号一样,经 C812 耦合到 N801 第 3 脚。
Cr 信号经 R891、R892 分压和限流,C892 耦合到 N101 解码器 M61264 第 46 脚,送入内部解码电路。
Cb 信号经 R893、R894 分压和限流,C894 耦合到 N101 解码器 M61264 第 45 脚,送入内部解码电路。
最终,进入彩色解码器经 RGB 矩阵电路还原 R、G、B 三基色信号,送入视放电路放大直接加到 CRT
上 R、G、B 三枪,最终在荧光屏上还原成彩色图像画面。
第七节 末级视放电路
本机末级视频放大电路主要采用分立元件工作来完成。由 V651、V652、V653、R671、R641、R673、
R643、R672、R642 等组成。
它将 N101 解码器 M61264 第 14、15、16 输出的 R、G、B 三基色信号,分别经过 V651、V652、V653