1、 彩色電視機原理與維修技能第一單元彩電基礎(chǔ)第一節(jié)色度學(xué)基礎(chǔ)知識一光和色電磁光給人亮度感和色度感。光的本質(zhì)電磁波是一種特殊的物質(zhì)，人眼不可見，人體無知覺的物質(zhì)。波頻譜中，4X10148X10i4Hz為可見光，只占電磁波頻譜的一小部分。見圖11。I無線電波線外可見光旳宇宙射線01051O101015IO201025(Hz)圖11電磁波頻率及基本性質(zhì)可見光波長為380nm780nm，對應(yīng)頻率是4X10148X10i4Hz，包含人眼可以清楚分辨的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。不同波長的光給人以顏色不同的感覺。太陽光包含有所有的可見光，從紅到紫。三棱鏡或水中的鏡子可以分解太陽光為七色光。物體顏色的產(chǎn)生有兩

2、種形式，一是自身發(fā)光，二是反射發(fā)光。二人眼的視覺特性人眼對不同顏色的光的亮度感覺不一樣，人眼最敏感的光的波長是555nm綠色。人眼視網(wǎng)膜中光敏細胞有桿狀細胞和錐狀細胞，桿狀細胞靈敏度高，主辨明暗，但不辨顏色；錐狀細胞有紅、綠、藍之分，分別感知紅、綠、藍。人眼對顏色的分辨率比對亮度的分辨率低。（有些動物不能辨別顏色或辨色不全，就是因為它們沒有錐狀細胞或不全。色盲則是錐狀細胞出現(xiàn)了變異。）彩色三要素：亮度與光的強弱和波長（顏色）有關(guān)；色調(diào)與物質(zhì)的吸收、反射特性及照射光源有關(guān)；飽和度反映顏色的深淺程度。三彩色圖像的重現(xiàn)人眼能夠辨別的顏色有一百多種，但電視系統(tǒng)不可能傳送這么多種顏色的信息，而是選擇人眼

3、最敏感的紅綠藍三種基本顏色，簡稱為三基色，分別用R、G、B表示。1三基色原理自然界中任何顏色都可以由紅綠藍三種單色光按不同比例混合而得到；反之，自然界中任何一種顏色都可以分解為紅、綠、藍三種單色。所以，電視系統(tǒng)可以通過只傳送三基色就能還原出萬紫千紅的大千世界。2混色法紅+綠=黃紅+藍=紫綠+藍=青紅+綠+藍=白色互補色相加成白色紅+青=白色紅、青互補；綠+紫=白色綠、紫互補；藍+黃二白色藍、黃互補。空間混色效應(yīng)：將三基色光點同時投射在屏幕上相鄰處，當色點足夠小，觀察者相距色點足夠遠時，人眼看到的將不是三個色點，而是一種混合色，如上述“混色法”所列示例。彩色顯示屏（包括電子射線顯像管、液晶顯示屏

4、、等離子顯示屏等）就是根據(jù)三基色原理和人眼的空間混色效應(yīng)制成的。3亮度方程式在飽和度為100的白光中，三基色對亮度的貢獻是不盡相同的，實驗證明，綠光最大為59，紅色次之為30，藍色占11，可以表示為Y=0.30R+0.59G+0.11B寫成電壓形式為Ey=0.3Er+0.59Eg+0.11EB實訓(xùn)老師演示1三棱鏡分解太陽光，觀察自然光的組成。2用標準彩色電視信號發(fā)生器向電視機送入彩條信號，并調(diào)整基色成分，觀察成像效果。3調(diào)整電視機電路或軟件設(shè)置，改變圖像的基色成分或比例，觀察圖像效果。學(xué)生操作觀察電視機屏幕，了解三基色色點的組成，空間位置結(jié)構(gòu)。思考與練習(xí)1光的本質(zhì)是什么？2可見光的頻率和波長范

5、圍分別是多少？3彩色三要素是什么？4解釋三基色原理。5解釋空間混色效應(yīng)6寫出亮度方程式。第二節(jié)彩色圖像的傳送怎樣把R、G、B三種彩色信號發(fā)送出去，并且便于接收機還原？有多種方法都可以實現(xiàn)，但無論哪種方法，都必須要考慮與早先的黑白電視機兼容。一兼容制彩電1基本要求包括以下三個方面。（1）掃描制式與黑白機相同。（2）電視信號中必須包含亮度信號（為什么？黑白電視機其實就是亮度電視機），供黑白電視機重現(xiàn)黑白圖像。（3）彩色信號頻帶寬度必須與黑白電視機相同。2兼容制彩電的基本原理過程方框圖如下圖12。圖12彩色信號的發(fā)送與接收過程3彩電制式就是電視系統(tǒng)用于傳輸電視圖像信息的工作方式，包括掃描方式（隔行或

6、逐行），掃描頻率，每幀圖像掃描行數(shù)，圖像信號頻帶寬度，伴音制式等。不同的制式，決定著彩電接收機的電路結(jié)構(gòu)和工作原理的區(qū)別。目前世界上有三大彩色制式：NTSC制式；PAL制式；SECAM制式。（注意：這里所說制式不包括伴音制式。）我們國家公共電視臺都是采用PAL制式。二彩色全電視圖像信號的形成過程彩色全電視圖像信號，包含有產(chǎn)生圖像所需的全部信息的信號，簡稱視頻信號。電視機工作在“視頻”方式時，其它影像設(shè)備向電視機輸送的就是此信號（伴音信號需另接音頻信號線）。電視機工作在“射頻”接收方式時，視頻信號是要靠電視機自己從天線（或閉路線）送來的射頻（載波）信號中取得的。在發(fā)射機中，視頻信號是怎樣產(chǎn)生的？

7、它包含哪些信息？又是怎樣發(fā)送出來的？這需要以下幾個過程。1.三基色信號的分色錄制由攝像機的攝像頭分別取得R、G、B三路信號，即耳、Eg、EB信號。2傳送信號的選定和再運算（1）亮度信號ey因為黑白機需要及人眼對亮度的高靈敏識別特性，需要傳送亮度信號，亮度信號由三基色組合而成，即：Ey=0.3Er+0.59Eg+0.11Eb（2）色差信號ErY和EBY為了最大限度地減少色度信息對亮度信號的干擾，色度信息使用濾除了亮度信號的色差信號。三個色差信號的組成由下式運算表示：坯Y=0.70Er0.59Eg0.11EBEgy=-0.30Er+0.41Er-0.11EbEby=0.30Er0.59Eg+0.8

8、9Eb實踐證明，三個色差信號中,egY的幅度通常較小，為了提高信噪比，實際上選擇Er_Y和EbY傳送。在接收機中，egY可以由下式計算而得到恢復(fù)。EGy030E0o11E0。59RY0。59BY并且，由三個色差信號以及亮度信號，可以進一步運算獲得三基色，即ErEy+Ey=ErEgEy+Ey=EgEbEy+Ey=Eb頻帶壓縮為了保證在與黑白機相同的06MHz頻帶寬度內(nèi)傳送Y及Er-Y、Eb-Y，必須對它們的頻率寬度進行壓縮。方案是，er-y和Eb-Y都只保留01.3MHz予以傳送，高于1.3MHz的信號被濾除。如下圖1一3所示。圖13色差信號的頻帶壓縮頻譜間置頻譜分析可知，亮度信號并沒有把06M

9、Hz的頻帶全部占滿，而是留有間隙的，而且越高頻區(qū)域間隙越大。將色度信號安插在亮度信號的頻譜間隙中頻譜間置，就可以不用擴展彩色信號的通頻帶，又可以避免亮度和色度信號的相互干擾。如何實現(xiàn)頻譜間置呢？就是用色差信號去調(diào)制一個載波的幅度，形成一個中心頻率為載波頻率的調(diào)幅的色度信號，即調(diào)幅移相。載波的頻率選擇在亮度信號的頻譜高端的間隙處，PAL制為4.43361875MHz,NTSC制為3.58MHz。這里的載波也被稱為副載波。這樣，01.3MHz的色度信號就被轉(zhuǎn)移到了亮度信號的高頻段的間隙處。5正交平衡調(diào)幅怎樣才能將兩個色差信號調(diào)制在一個載波上？可以采用正交平衡調(diào)幅。設(shè)載波頻率為，紅色差信號v=er_

10、y，藍色差信號U=eb_y，則正交平衡調(diào)幅后可以得到色度信號F（NTSC制）FVcost+UsintSS6彩色全電視圖像信號的合成彩色全電視信號由色度信號F、色同步信號Fb、亮度信號雖和輔助信號ES（掃描信息）四個部分組合而成，簡稱為FBYS。（1）NTSC制的FBYS為FBYS=F+F+E+EBYS=Vcost+Usint+-Bsin（t+180o）+E+ESS2SYS（2）PAL制FBYS為了克服NTSC制色度信號容易產(chǎn)生色調(diào)失真，對電路的性能質(zhì)量要求過高的缺點，PAL制色度信號采用逐行倒相正交平衡調(diào)幅。即色度信號在奇數(shù)行傳送NTSC行F=Vcost+Usint，偶數(shù)行傳送PAL行SSF=

11、Usint_Vcost。所以PAL制全電視信號FBYS可以表示為SSFBYS=Usint土Vcost+bsin（t土180o）+E+ESS2SYS7.射頻信號的發(fā)送得到全電視信號后，發(fā)射機還要將圖像信號調(diào)幅，伴音信號調(diào)頻（頻率比圖像載波高6.5MHz），再將它們混合放大，得到的射頻信號最后通過天線或閉路線發(fā)送出去。過程見圖1_4。圖1_4射頻信號的獲得與發(fā)送實訓(xùn)老師演示1利用標準電視信號發(fā)生器，產(chǎn)生亮度信號、色度信號、全電視信號、三基色信號、亮度信號，用示波器觀察它們的波形，注意各種信號的區(qū)別與特點。2調(diào)整電視機的收看制式，觀察各種制式下的圖像和伴音效果。思考與練習(xí)1兼容制彩電需要滿足哪些條件

12、？2彩色電視有哪些制式？我國采用的是哪一種？3彩色全電視圖像信號包含哪些信號？寫出它的表達式。4寫出亮度、色差、PAL色度、NTSC色度信號與基色信號之間的關(guān)系式。5色度副載波頻率是多少？我國電視系統(tǒng)第一頻道的圖像載頻和伴音載頻分別是多少？第三節(jié)彩色電視機的基本組成基本組成方框圖包括高頻調(diào)諧器、中頻處理電路、伴音通道、亮度通道、色度解碼器、矩陣電路、視放輸出電路、行掃描電路、場掃描電路、系統(tǒng)控制、開關(guān)電源，以及顯示器等。基本電路方框圖如下圖15。揚聲器調(diào)諧遙控音量亮度亮度通道系統(tǒng)色度對比度色度解碼R-YB-Y咼頻調(diào)諧器 # #開關(guān)電源行場掃描1550Hz場輸出彩色電視機基本電路方框圖顯像管 彩

13、色電視機的信號處理過程天線信號首先進入高頻調(diào)諧器（俗稱高頻頭），高頻調(diào)諧器對信號進行選擇、變頻并放大，輸出中頻信號IF，IF包括38MHz圖像載頻和31.5MHz伴音載頻。中頻處理電路主要對信號進行放大、檢波，伴音二次變頻，獲得全電視圖像信號和6.5MHz的第二伴音中頻信號。亮度通道主要是對亮度信號進行延時和放大，另外還對信號進行某些特效處理和改善補償。色度解碼電路的功能是從色度信號中解調(diào)出紅、綠、藍三個色差信號。矩陣電路用于混合運算亮度、色差和系統(tǒng)控制電路送來的字符信號，并以三基色方式對外輸出。視放輸出電路是對三基色信號進行放大，輸出的信號用于調(diào)制顯像管電子束強度，進而驅(qū)動顯像管產(chǎn)生彩色圖像

14、。行掃描電路產(chǎn)生與輸入信號同步（15625Hz）的水平掃描電流，場掃描電路產(chǎn)生與輸入信號同步（50Hz）的垂直掃描電流，分別送入行、場偏轉(zhuǎn)線圈，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場，使電子束在屏幕上作上下左右偏轉(zhuǎn)，進而顯示出圖像。系統(tǒng)控制電路相當于電視機的大腦，它接收人的指令，也受系統(tǒng)軟件程序的自動控制，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作信號，控制整機各個部分正常工作。開關(guān)電源將220V市電變成電視機所需的多種直流電壓源，分別向各個電路輸出。三彩電發(fā)展史簡介1分立元件時代電路元件以獨立的電子管、晶體管等組成，電路體積大、成本高，結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，功能很少。2多片集成電路（四片以上）時代3大規(guī)模集成電路時代4遙控機時代5總線控制時代6超級芯片

15、時代7目前及今后的發(fā)展方向?qū)嵱?xùn)老師演示1利用標準電視信號發(fā)生器，產(chǎn)生亮度信號、色度信號、全電視信號、三基色信號亮度信號，用示波器觀察它們的波形，注意各種信號的區(qū)別與特點。2調(diào)整電視機的收看制式，觀察各種制式下的圖像和伴音效果。3打開電視機機蓋，向?qū)W生講解電視機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，說明主板電路的構(gòu)成、顯像管、揚聲器、消磁線圈、面板控制鍵，以及相關(guān)連接線、插件等外觀與安裝位置特點。思考與練習(xí)1兼容制彩電需要滿足哪些條件？2彩色電視有哪些制式？我國采用的是哪一種？3亮度信號、色度信號、全電視信號與三基色信號有什么關(guān)系？寫出它們的關(guān)系式。 第二單元開關(guān)電源第一節(jié)開關(guān)電源特點和類型一開關(guān)電源特點1自身功耗小，效率

16、高，利用開關(guān)管高速開/關(guān)，產(chǎn)生脈沖寬度可變，平均輸出電壓可調(diào)的輸出電壓。工作電壓寬，好的開關(guān)電源在電網(wǎng)電壓在130260V之間波動時仍然能夠正常輸出。重量輕，體積小，主要是省去了輸入變壓器。過流過壓保護功能完善，提高了整體的穩(wěn)定性和可靠性。帶負載能力強。易于實現(xiàn)多路不同電壓輸出。缺點是存在諧波輻射干擾，使電視機屏幕上出現(xiàn)網(wǎng)紋干擾。二.開關(guān)電源類型開關(guān)調(diào)整管的種類不同：分為晶體三極管、場效應(yīng)管、可控硅、集成電路等開關(guān)管啟動方式不同：分為自激式和它激式。開關(guān)管與負載連接方式不同：分為并聯(lián)式和串聯(lián)式，后者有機芯底板帶電的缺點，使用較少，前者使用廣。按待/開機方式不同：分為全關(guān)斷待機和降壓待機方式，早

17、期電視機前者用得多，近年新型彩電后者多用。第二節(jié)開關(guān)電源工作原理這里介紹脈沖變壓器耦合并聯(lián)型開關(guān)電源，以實習(xí)機長虹G2136K為例。一.組成框圖見圖21。各部分主要元件構(gòu)成：整流濾波：啟動電路：開關(guān)管：脈寬調(diào)整：自激反饋：光電耦合器：比較放大器：取樣電阻：市電電源濾波：10.消磁電路：11.輸出側(cè)整流電路二電路工作原理1自激振蕩原理。自激振蕩電路如圖22所示。1）啟動期：剛開機時，+300V經(jīng)啟動電阻給開關(guān)管V513基極提供偏置，使開關(guān)管進入微導(dǎo)通狀態(tài)，電流通路為I。弓+300V弓R520弓R521弓R522TR524TV513b極T地。2）上升期：V513Ib的啟動，使其Ic漸升，T511中

18、L37感生電壓Q正Q負，并互感L2中Q正g負產(chǎn)生如下正反饋過程：Ib刁TIc刁Tl37上正下負TL12上正下負TI經(jīng)C514、R519、R524匯入IbTIb刁12abb此過程使V513迅速飽和，I上升到極大值。c飽和期：V513持續(xù)飽和導(dǎo)通，C514電流由下向上充電，電流逐漸減小，但能維持足夠大的Ib使V513飽和。下降期：當C514充電電流小到一定程度時Ib=I+I,不能維持V513飽和，boaTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark34產(chǎn)生如下過程：Ib、TIc、TL37感生電壓下正上負TL2上負下正I反向TUb、TIb、V513迅速截止。abb HYPERL

19、INK l bookmark36截止期：V513完全截止后，啟動電流經(jīng)R519TC514TL12T地,使C514充電為上正下負且逐漸升高，當C514上端電壓升到約0.7V時，V513將再次導(dǎo)通并產(chǎn)生又一次“上升期”，以后周而復(fù)始。2穩(wěn)壓原理。輸出電壓“樣品”取自+B130V,當+B過高時，將產(chǎn)生如下過程：+130V刁T.刁TI刁T光電管中光管光更亮T光電管輸出電流I刁TIcex下降TIb2(=Io-Ix)減小TV513截止時間延長T開關(guān)變壓器儲能少T輸出電壓+B等下降。穩(wěn)壓電路工作過程如下圖23所示130V+B3開機/待機控制原理。包括兩個部分：1)開機/待機控制，該機采用降壓待機方式，待機時

20、開關(guān)電源處于間隙振蕩狀態(tài)，主電源130V和場輸出26V降低約1/2。控制過程是：經(jīng)CPUgT控制管V585T箱位管VD585T光電耦合器T開關(guān)電源(V513)。電路見圖24。2）小信號電路電源控制，即對5V1、5V2、9V、26V電源的控制。電路分析見圖25。4保護電路包括過壓保護與過流保護。電路圖見圖26。1）過壓保護：當輸出Uo過高時，變壓器各繞組Ve1、Ve2必然也較高，當Ve28.5V時，VD519被擊穿，反饋電流經(jīng)VD518VD519R523V512，V512飽和C極電壓降為零，開關(guān)管V513因b極被拉至0V而截止，輸出電壓降低2）過流保護：當Ic因故過大時，If也很大，流經(jīng)R524

21、時，R524兩端產(chǎn)生較高電壓（左低右高），此高壓經(jīng)R526、R515分壓加到V512b極，V512趨于飽和，V513趨于截止，Ic減小，完成過流保護。9V+E圖Uoo+300VR515R526R523-C-立Ve2-VD519-C行AFC251）行振蕩及AFC電路：LA76810腳內(nèi)外電路配合，首先產(chǎn)生256倍行頻=4MHz的高頻脈沖；再經(jīng)才分頻后得到15625Hz方波，并在行AFC電路控制下微調(diào)頻率和相位，使之與外來行同步信號同頻同相同步，最后，行激勵方波脈沖由LA7681027腳輸出。2）行激勵級（行推動）：主要由三極管V431和推動變壓器組成，作用是將來自LA7681027腳行頻方波脈沖

22、放大并進行阻抗變換，得到低壓高電流的方波脈沖，向下一級行輸出管b極提供低壓大電流激勵。3）行輸出級主要元件有：行輸出管（1500V,5A，50W）V432；行輸出變壓器T402；行逆程電容C436；S校正電容C442；行線性補償電感L441、L442；行偏轉(zhuǎn)線圈H.DY等。行輸出電路工作過程簡述：行管因基極受方波脈沖的激勵而進入開關(guān)狀態(tài)，在由+BT行管C、E極T阻尼管TS標正電容T行偏線圈T地-+B所組成的閉合回路中，行偏線圈反復(fù)充/放電而形成行頻鋸齒波電流，進而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場，并完成電子束的掃描。行輸出電路工作過程示意圖如下圖66。正程前半段正程后半段逆程電流H.DY行線圈3535圖66行輸出

23、電路簡化圖三行輸出電路的幾個特點幾個特點：1）失真校正與補償Q掃描電流非線性失真校正：用“非線性失真校正電感線圈”實習(xí)機用L441、L442、L441本質(zhì)是非線性電感，其電感量會隨著電流增大而減小，掃描電流校正前后的波形如下圖67。Q屏幕延伸性失真校正：采用合適容量的“S極校正電容”實習(xí)機用C442,使行掃描電流產(chǎn)生“S形畸變”如下圖68。Q忱形失真校正：由于熒光屏曲率半徑過大（大屏幕直角平面彩電特別嚴重）造成，使掃描光柵不是理想矩形而是枕形。校正方法：25寸或更小屏幕彩管，由特制的偏轉(zhuǎn)線圈自行校正；29寸或更大屏幕彩電，采用專設(shè)的水平枕形失真校正電路。（電路參見有關(guān)大屏幕彩電電路圖）2）行管

24、和阻尼管（在行輸出管內(nèi)部）為鋸齒波電流提供掃描正程前（正向電流）、后（反向電流）半段電流；掃描逆程電流是經(jīng)逆程電容振蕩形成，行鋸齒波行逆程脈沖電壓高低和時間長短取決于行逆程電容容量。它們的關(guān)系如下：高壓低逆程電容容量大，光柵行幅大、屏幕亮度低高壓高，嚴懲時擊穿行管，損壞電源逆程電容容量小COM二ERI二CLR.接口電路V8018041.2.3紅外線接收系統(tǒng)控制中央控制微處理器(CPU)。工存儲器。當AFC電壓變化到S曲線的中點2.5V時，表明高頻頭調(diào)得最佳圖像，此時CPU將對VT電壓進行鎖定并完成存儲記憶。輸入輸出接口。將CPU輸出的0V5V的脈寬調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為適合受控電路需要的電壓。輸入輸出接口電路的典型結(jié)構(gòu)見下圖74。(b)電壓上移型圖74幾種常見的接口電路4.時鐘振蕩。355復(fù)位。6本機鍵控矩陣。7紅外發(fā)射器。8紅外接收器。9字符輸出電路。五遙控操作過程簡介遙控指令發(fā)射器上的每一按鍵代表著一種控