第4章亮度通道工作原理及實(shí)訓(xùn)

4.1亮度通道的組成與作用

4.2典型電路及元器件介紹

4.3實(shí)訓(xùn)4.4常見故障檢修

電視機(jī)的亮度通道電路組成框圖如圖4-1所示。該電路主要由4.43MHz陷波器、輪廓補(bǔ)償電路、直流分量恢復(fù)電路、亮度延遲線以及視放電路等組成。亮度通道的主要作用是從彩色全電視信號中取出亮度信號，并進(jìn)行放大與處理，滿足顯像管對激勵電壓的要求。此電路可實(shí)現(xiàn)對比度和亮度的控制，行、場消隱信號的加入等。4.1亮度通道的組成與作用

圖4-1亮度通道電路組成框圖

1.副載波吸收電路

彩色全電視信號由亮度信號、已調(diào)色差信號、復(fù)合消隱信號、復(fù)合同步信號、色同步信號組成。其中，亮度信號和已調(diào)色度信號構(gòu)成彩色圖像信號，代表被攝圖像的亮度和色度信息，用以在接收端重現(xiàn)彩色圖像。一般來說，色度信號調(diào)制在4.43MHz的副載波上，以頻譜交錯(cuò)方式插入到亮度信號頻帶的高頻端，在亮度信號處理電路中若不加抑制，則色度信號也被亮度通道放大，造成色度信號對亮度信號的網(wǎng)紋干擾。為了防止色度信號進(jìn)入亮度通道，必須在亮度通道的前端設(shè)置一個(gè)4.43MHz彩色副載波吸收電路，以減小色度信號對圖像信號的影響。一般普通彩電常采用LC串聯(lián)諧振電路進(jìn)行陷波，也有的采用橋T型陷波電路進(jìn)行陷波，還可以用陶瓷濾波器來實(shí)現(xiàn)。副載波吸收電路的輸入輸出波形如圖4-2所示。其中圖(a)為亮度信號和色度信號的混合信號，圖(b)為4.43MHz陷波電路的頻率響應(yīng)曲線，圖(c)為陷波器處理后的亮度信號。從圖(c)可以看出，原先插入到亮度信號頻帶的高頻色度信號被濾除。

圖4-2副載波吸收電路的輸入輸出波形

2.圖像輪廓校正電路

圖像輪廓校正電路為高頻補(bǔ)償電路，目的是為了提高高頻成分，在視頻信號的突變處形成預(yù)沖與后沖形狀，加強(qiáng)輪廓效果。在電視傳送的圖像中，常包含從白變黑或從黑變白的亮度突變部分。如圖4-3(a)中二白一黑的豎條圖像，其波形是個(gè)矩形脈沖波。在副載波吸收電路介紹中，我們了解到在彩色電視機(jī)的亮度通道中，為了減小色度信號對亮度信號的影響，加接了色度吸收回路，從而使亮度信號的高頻特性變差，其輸出波形如圖4-3(b)所示。從圖(b)可以發(fā)現(xiàn)，矩形脈沖波的前沿和后沿都較傾斜，于是圖像的黑白交界處就出現(xiàn)了過渡區(qū)，見圖(b)的黑白交界處。這就造成黑白分界不清，降低了清晰度。輪廓校正電路能使圖4-3(b)所示波形的前沿和后沿出現(xiàn)下沖和上沖，如圖4-3(c)所示。

圖4-3勾邊原理

3.直流分量恢復(fù)電路

直流分量恢復(fù)電路的目的是恢復(fù)被耦合電容隔掉的直流成分，從而提高圖像的背景亮度。對直流信號的恢復(fù)很簡單，只需將亮度信號鉗位在信號峰值70%的電平處即可。亮度信號峰值的70%處相當(dāng)于圖像信號的零電平。圖4-4所示是一種典型的直流分量恢復(fù)電路。它主要由鉗位三極管V304等元器件組成。圖示電路的作用是使經(jīng)C304交流耦合后的亮度信號中的消隱電平重新一致，消隱電平重新一致也就是恢復(fù)了直流分量。圖4-4直流分量恢復(fù)電路

4.自動亮度限制(ABL)電路

自動亮度限制(ABL)電路的目的是防止顯像管電子束電流過大而引起的高壓過載。當(dāng)圖像背景亮度太大時(shí)，顯像管就會因束電流過大而太亮，這樣不僅使顯像管熒光粉過早老化，而且可能引起高壓產(chǎn)生電路過載，造成高壓輸出不穩(wěn)定，甚至元器件損壞等。所以，在彩色電視機(jī)中一般都設(shè)置有自動亮度限制(ABL)電路，用來限制顯像管束電流，使之不超過某一限定值，保證顯像管和整機(jī)的安全。

圖4-5自動亮度限制電路

5.亮度延遲線

亮度延遲線的作用是把亮度信號延遲。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論，信號通過傳輸系統(tǒng)的延遲時(shí)間與系統(tǒng)的帶寬成反比，所以，通道帶寬越窄，信號的時(shí)延就越長。亮度信號帶寬為6MHz，而色度信號帶寬為2.6MHz，由于亮度通道帶寬較色度通道寬，色差信號到達(dá)解碼基色矩陣的時(shí)間比亮度信號長，因而亮度和色度信號在時(shí)間上的不重合會造成圖像彩色鑲邊現(xiàn)象，如圖4-6所示。因此，在亮度通道中需加一個(gè)亮度延遲線，使亮、色信號能同步到達(dá)解碼基色矩陣。亮度延遲線的延時(shí)時(shí)間一般有0.4μs、0.5μs、0.6μs、0.7μs、0.8μs、0.9μs等幾種。

圖4-6兩通道的延遲差形成圖像彩色鑲邊除以上介紹的電路外，還有視放電路，其目的是通過矩陣變換將色差信號還原出三基色信號，并與亮度信號混合后放大并輸出。

4.2.1典型電路

亮度通道的TA7680內(nèi)部框圖及外圍電路圖如圖4-7所示。4.2典型電路及元器件介紹

圖4-7亮度通道的TA7680內(nèi)部框圖及外圍電路圖

1.倒相放大及對比度放大電路

如圖4-7所示，視頻信號由TA7680的腳輸出，首先經(jīng)R201、R202阻抗匹配和Z201、L201濾除6.5MHz第二伴音中頻信號，得到彩色全電視信號。此彩色全電視信號經(jīng)射極跟隨器V1在腳得到同步頭朝上的彩色全電視信號，該信號分成兩路輸出，一路經(jīng)R301加至同步分離電路，另一路經(jīng)R501加至色度通道。另外，彩色全電視信號還加至對比度放大電路。對比度放大電路是一個(gè)增益可調(diào)的放大器，調(diào)節(jié)腳外接的對比度調(diào)節(jié)電位器RP256，即可改變腳的直流電位，改變放大器的增益，達(dá)到調(diào)節(jié)對比度的目的。腳電位可在2～10V范圍內(nèi)變化，輸出信號至少有40

dB的衰減。若R-Y、G-Y、B-Y三個(gè)輸出端都被使用，則進(jìn)行對比度調(diào)節(jié)時(shí)，色度也隨之受到控制。如果只使用R-Y、B-Y輸出端，則只能進(jìn)行對比度控制。R213、C206等組成退耦電路。

2.?4.43MHz陷波、0.6μs延遲和亮度調(diào)節(jié)電路

如前面所述，彩色全電視信號經(jīng)V2放大后，由腳輸出，再經(jīng)0.6μs延遲，得到亮度信號。亮度信號經(jīng)C204耦合加至③腳內(nèi)的黑電平鉗位放大器。黑電平鉗位即消隱脈沖鉗位，可恢復(fù)亮度信號在傳輸過程中丟失的直流成分。鉗位放大后的亮度信號經(jīng)視頻放大器放大，由腳輸出，經(jīng)R218送至亮度信號放大管V202的基極，再經(jīng)V202由發(fā)射極輸出，送至基色矩陣電路。TA7698的④腳外接由R212、C207、R215、R214、RP255、VD241組成的亮度調(diào)節(jié)電路。RP255是副亮度調(diào)節(jié)電位器，調(diào)節(jié)RP255，可改變④腳電位，從而改變鉗位電平，調(diào)整顯像陰極的電位，達(dá)到亮度調(diào)節(jié)的目的。R212和C207組成退耦電路。④腳與③腳的外接電阻R209用來控制視頻信號的直流恢復(fù)能力。

3.自動亮度限制(ABL)電路

自動亮度限制電路由行輸出變壓器⑧腳外接的元件R440、R441、R240、R241、C240和TA7698④腳的R331、VD331等元件組成。行輸出變壓器次級的⑧腳不接地而經(jīng)R440、R441、R240、R241接至+106V電源。當(dāng)顯像管電子束流ia較小(對于21英寸彩色電視機(jī)，ia小于600μA)時(shí)，取樣電阻R240、R241上的壓降小于106V，鉗位二極管VD242導(dǎo)通，VD242正極鉗位在12.7V(VD242管的壓降約0.7V)。④腳電位不受ia大小變化的影響，ABL不起作用。當(dāng)顯像管電子束流ia超過額定值(約600μA)時(shí)，R240、R241上的壓降大于106V，使VD242截止，則VD242正極電位會隨ia的增加而下降，通過VD331、R331使TA7698④腳電位下降，從而使顯像管的陰極電位上升，顯像管束電流下降，達(dá)到自動亮度限制的目的。C445是交流旁路電容，調(diào)節(jié)R241的大小可改變顯像管束電流的限制值的大小。另外，VD242的正極還經(jīng)VD205、R245加至TA7698AP的腳，可實(shí)現(xiàn)對比度的自動控制。4.2.2典型元器件

亮度通道電路中比較特殊的器件有延遲線，如圖4-8所示。

圖4-8亮度通道電路

實(shí)訓(xùn)自動亮度控制實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)訓(xùn)目的

測定自動亮度控制特性。4.3實(shí)訓(xùn)

2.實(shí)訓(xùn)器材和資料

(1)

THPTV-2實(shí)驗(yàn)臺或普通彩色電視機(jī)。

(2)萬用表。

(3)整機(jī)原理圖(見書末插圖一)。

3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

(1)實(shí)驗(yàn)臺接收AV信號，圖像采用彩信儀的標(biāo)準(zhǔn)信號。

(2)根據(jù)ABL原理，測量Ib和UA電位(測量TP206、TP207的電壓分別為UA、UB，Ib

=

(UA

-

UB)/R232)。

(3)可用增大亮度的方法增加Ib，繪出Ib和UA兩條曲線(在“圖像”菜單中調(diào)節(jié)亮度值來改變亮度)。

(4)分析ABL的工作原理。

4.實(shí)訓(xùn)報(bào)告

(1)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出Ib和UA兩條曲線，分析ABL的工作原理。

(2)列出實(shí)訓(xùn)過程中遇到的問題及解決方法。

實(shí)訓(xùn)作業(yè)文件

(1)敘述ABL電路的工作原理。

(2)根據(jù)ABL的原理，測量Ib和UA，完成表4-1。

表4-1Ib和UA測量記錄表

(3)增加Ib，繪出Ib和UA這兩條曲線。

亮度通道常見的故障現(xiàn)象為有聲無光(或光暗)或者是光柵很亮以及亮度、對比度失控、無圖像等。有聲無光(或光暗)的故障現(xiàn)象，與行掃描電路中某些元件損壞后的故障現(xiàn)象相似，檢修時(shí)一定要找準(zhǔn)故障的部位，以便順利查出故障之所在。4.4常見故障檢修亮度通道處理的亮度信號帶寬為0～4.5MHz(NTSC制)和0～6MHz(PAL制、SECAM制)，它與色度信號相比有兩個(gè)特點(diǎn)：第一是頻帶帶寬，第二是直接調(diào)制在載波上，而色度信號則是間接調(diào)制在載波上(色度信號先調(diào)制在彩色副載波上，之后方對載波進(jìn)行調(diào)制)。亮度信號的這兩個(gè)特點(diǎn)使其抗干擾性能相對色度信號來說要差得多。同樣是在公用通道串入干擾源，對亮度信號的干擾非常明顯，而對于色度信號來說則無干擾，這就是圖像上的橫條均是黑條干擾的原因。所以，在遇有橫條干擾故障時(shí)，檢查的部位除亮度通道外，還要對視頻信號輸出電路、中頻公用通道進(jìn)行檢查。在視頻信號處理電路中，亮度通道和色度通道既有各自獨(dú)立的電路，又有公用電路。公用電路占據(jù)了兩頭：一頭是亮度、色度信號分離之前的視頻信號傳輸電路；另一頭是亮度、色度信號處理電路以后的基色矩陣與基色放大電路。TV/AV信號切換電路與亮度、色度信號分離之前的電路、基色矩陣與放大等公用電路中的任一部位出問題，均會同時(shí)造成無亮度和色度信號，屏幕上表現(xiàn)為無光柵的黑背景或藍(lán)背景、白光柵帶回掃線等異常現(xiàn)象。只是由于故障部位的不同及使用的視頻集成電路的型號不同，有的機(jī)型有字符顯示，有的機(jī)型無字符顯示。各自獨(dú)立的電路若出現(xiàn)問題只會造成圖像上無彩色或亮度異常，而不會同時(shí)引起無彩色、亮度異常兩種故障并存。如亮度電路出現(xiàn)問題，只能造成亮度或高或低、亮度信號丟失(屏幕上的圖像很暗且模糊不清)；如色度電路出現(xiàn)問題，僅會造成無彩色，黑白圖像應(yīng)正常。當(dāng)然亮度通道和色度通道電路同時(shí)出現(xiàn)問題時(shí)也會出現(xiàn)黑背景現(xiàn)象，但是這兩種電路同時(shí)出現(xiàn)故障的可能性不大，所以應(yīng)放在上述兩種情況之后考慮。對亮度電路的檢查要根據(jù)上述分析推斷故障所在。亮度通道輸出亮度信號是否正常，除考慮其自身因素外，還應(yīng)考慮下列外在因素：

(1)亮度控制電路，包括來自亮度控制和來自行輸出變壓器的ABL控制。

(2)

CPU無信號消噪電路，如CPU視頻反饋電路未對CPU提供視頻同步信號或CPU無識別能力，也會造成CPU因執(zhí)行消噪功能令屏幕呈現(xiàn)黑背景或藍(lán)背景。

(3)公用通道、視頻緩沖放大電路、TV/AV信號切換電路，這幾部分電路中若有一部分電路切斷視頻信號走向，也會引起亮度通道無輸出。

(4)色解碼電路因R-Y、B-Y、C-Y輸出端未對基色矩陣電路提供基準(zhǔn)電壓，而造成基色矩陣電路截止，切斷亮度信號走向，進(jìn)而造成顯像管不發(fā)光。

(5)同步分離電路與亮度輸入電路有相同的信號來源點(diǎn)，同步分離電路若短路，不僅會將同步分離電路短路，而且還將間接地短路亮度通道輸入端，進(jìn)而造成亮