第1章　彩色电视机的基础知识

1.1　彩色电视机的结构和组成

彩色电视机是接收电视节目的设备，它的主要作用是将接收到的彩色电视信号经过加工处理，经显像管还原成图像，经扬声器还原成声音。

1.1.1　彩色电视机的整机结构

图1-1所示为一台典型彩色电视机的内部结构，它主要由外壳、显像管组件、电路板（机板）及扬声器等部分组成。

显像管是彩色电视机的心脏，用来显示彩色图像的器件，它安装在前框上。显像管上方有高压帽，高压帽下面是显像管的高压嘴（高压输入端），行输出变压器（高压包）产生的阳极高压通过绝缘良好的引线送到显像管的高压嘴，为显像管提供20kV以上的高压。显像管管颈末端部分是显像管的电子枪，向电子枪的各电极提供规定的电压，它能够发射出很细的电子束，以很高的速度去轰击屏幕内壁上的荧光粉，激发荧光粉发出相应颜色的光。

在显像管的锥形部分安装有偏转线圈。它由两组线圈构成，一组是行偏转线圈，另一组是场偏转线圈。向行偏转线圈提供15625Hz的行频锯齿波电流，使电子束受到水平方向磁场力的作用，每秒沿水平方向扫描15625次；向场偏转线圈提供50Hz的场频锯齿波电流，使电子束受到垂直方向磁场力的作用，每秒沿垂直方向扫描50次（以我国采用的PAL-D/K制彩色电视机为例，下同）。这样电子束以很高的速度周而复始地进行上下、左右扫描运动，使荧光屏上能形成光栅。

另外，在显像管的四周还绕有消磁线圈，其内部由多股线圈构成。由于彩色电视机显像管内外的铁质部件容易被磁化而带有磁性，会使电子束的运动轨迹发生偏移，从而导致显示的图像出现局部色斑。为了防止这种现象的出现，在每次开机瞬间，向消磁线圈输入一个由大逐渐变小的交变电流，产生一个交变的由大逐渐变小的磁场，达到消磁的目的。

电路板是用来处理各种信号的部件。不同型号的彩色电视机，电路板的数量不等，少则两三块，多则五六块，各电路板之间通过线缆相连。电视机的电路和大部分电路元件，如高频头、高压包、主要的集成电路等都安装在一块较大的主电路板上，称为主机板（简称主板），由于它处于电视机的中心位置，因此人们也将它称为机芯。安装在显像管颈部的那块电路板，称为显像管尾板（或显像管底板，或视放板）。有些机器将开关电源部分单独做成一块电路板，称为电源板；有些机器将微处理器、本机操作按钮、遥控器接收头等单独做成一块电路板，称为遥控板或电脑板。有些机器将音/视频输入、输出电路单独做成一块电路板，称为音/视频板。图1-2为单板结构的主板，除了显像管电路外，主机所有元件都安装在一块印制板上，机内连线极少，整机结构紧凑，也方便维修。

扬声器是用来再现伴音的器件，有的机型装在电视机前壳的左、右两侧，有的机型装在前壳的左下角和右下角，也有的装在后壳上。

1.1.2　彩色电视机的电路组成

彩色电视机的电路按照它们的功能大致可以分为公共通道（包括高频调谐器、中频通道）、解码电路、末级视放电路、伴音通道、扫描电路、电源电路和遥控电路七大部分。图1-3是彩色电视机的电路组成方框图。

（1）公共通道

公共通道包括高频调谐器、中频通道两大部分。其中高频调谐器主要负责接收高频电视信号，并将高频电视信号转化为中频信号。中频通道包含图像中频通道和伴音中频通道两部分，这两部分常位于同一集成块中。图像中频通道负责对图像中频信号进行处理，产生复合视频信号（又叫彩色全电视信号，常用FBYS或CVBS表示），同时还将图像中频信号和第一伴音中频信号进行混频处理，产生6.5MHz第二伴音中频信号。伴音中频通道负责对第二伴音中频信号进行放大和解调处理，产生音频信号。

（2）解码电路

解码电路是彩色电视机的核心电路，其作用是将彩色全电视信号还原成R、G、B三基色信号。解码电路由亮度通道、色度通道、色副载波恢复电路及解码矩阵电路组成。彩色解码电路工作性能的好坏直接关系到能否重现彩色图像和重现彩色图像的质量。

（3）末级视放电路

它负责对R、G、B信号进行电压放大，并驱动显像管工作。末级视放电路安装在一块独立的电路板上，该电路板常称为灯座板或尾板。

（4）伴音通道

伴音通道的作用是对6.5MHz第二伴音中频信号作放大、限幅和鉴频，解调出音频信号，再将音频信号进行放大，输出功率足够的音频信号推动扬声器放出伴音。伴音通道由伴音中放、鉴频、音频放大等部分组成。有些机型的伴音通道还增设有音效处理器。

（5）扫描电路

扫描电路由同步分离、行扫描及场扫描电路构成，其主要作用是向行、场偏转线圈提供线性良好、幅度足够，并与发送端同步的行频和场频锯齿波电流，使电子束发生有规律的偏转，以保证在彩色显像管屏幕上形成宽、高比正确，而且线性良好的光栅。

（6）遥控系统

遥控系统即遥控电路，它主要由微处理器（CPU或MCU）、存储器（E2PROM）、接口电路、遥控接收头以及红外遥控发射器组成，其中微处理器（CPU）是整个电视机的控制中心。遥控系统通过相关的接口电路完成以下功能：调谐选台、音量和静音控制，亮度、对比度、色饱和度控制，屏幕字符显示，电源开/关机以及指示灯等功能的控制。

（7）电源电路

彩色电视机一般采用开关稳压电源。开关电源产生各种直流电压输出，为电视机各部分提供工作电压。

有些机型，只有一个开关电源为整机供电，而有些机型则有主电源和副电源两个电源，主电源为主电路部分供电，副电源只为遥控电路供电。

1.1.3　各部分电路简要工作过程

（1）公共通道

由天线接收下来的各种射频电视信号进入电调谐高频头，在微处理器输出的波段控制电压和调谐控制电压的作用下，电调谐高频头先从中选出欲接收的某频道节目，然后对其进行放大、混频变成中频电视信号IF（包括38MHz图像中频信号、31.5MHz第一伴音中频信号和33.57MHz色度中频信号）后输出。

高频头输出的IF信号，送到中频通道后，首先经预中放级进行放大，再送到声表面波滤波器滤波，得到幅频特性符合要求的中频信号送到集成电路的中频放大器。在集成电路内部，经中频放大电路放大后，去视频检波电路，进行两项处理：一是对38MHz图像中频信号进行检波，得到0～6MHz彩色全电视信号（也称为彩色图像信号或视频全电视信号）；二是38MHz图像中频信号与31.5MHz的第一伴音中频信号进行差频后得到6.5MHz的第二伴音中频信号。预视放电路对0～6MHz和6.5MHz信号进行分离后输出。

中频通道输出的6.5MHz的第二伴音中频信号送往伴音通道，输出的0～6MHz彩色图像信号则分别送到亮度通道、色度通道及同步分离电路。

（2）伴音通道

公共通道送出的6.5MHz第二伴音中频信号送到伴音通道后，经过伴音中放、限幅、鉴频后得到伴音音频信号，最后经过音频放大电路进行放大后送给扬声器还原出声音。

（3）解码电路

由公共通道送来的0～6MHz彩色全电视信号到解码电路后分为两路：一路送亮度通道，另一路送色度通道。亮度通道从彩色全电视信号中分离出亮度信号，然后对它进行放大、延迟和高频补偿等处理后去矩阵电路。色度通道从彩色全电视信号中分离出色度信号，再对它进行放大、解调，得到色差信号去矩阵电路。亮度信号与色差信号同时送到矩阵电路进行混合，得到三基色电信号UR、UG、UB，并分别加至显像管的三个阴极，控制发射电子，重现彩色图像。

（4）行、场扫描电路

由公共通道送来的彩色全电视信号还有一路到同步分离电路，该电路从彩色图像信号中分离出复合同步信号，该信号分为两路：一路送行扫描电路，另一路送场扫描电路，分别去控制行、场扫描的频率和相位，使之与发送端同步工作。

同步分离电路输出的复合同步信号，一路送到行自动频率控制电路（即AFC电路），在AFC电路中，复合同步信号中的行同步信号与行输出电路送来的行逆程脉冲进行比较，产生AFC误差电压去控制行振荡电路。行振荡电路产生15625Hz矩形脉冲去行激励电路进行放大，放大后的脉冲去行输出电路，行输出电路产生行锯齿波电流，并经枕形校正后进入行偏转线圈，产生磁场控制电子束水平方向扫描。另外，行输出产生的行逆程脉冲经整流、滤波后得到高、中压，供给显像管各极。有些机器，行输出产生的行逆程脉冲还经整流、滤波后得到低压，供给公共通道、伴音通道和解码电路。

同步分离电路输出的复合同步信号，另一路送到场扫描电路，复合同步信号经积分电路从复合同步信号中分离出场同步信号并送场振荡器，控制场振荡器产生50Hz场频脉冲。场振荡器产生的场频脉冲信号送到场锯齿波形成电路，获得场锯齿波电压，该电压经场激励放大后，去场输出电路进行功率放大后输出，向场偏转线圈提供50Hz的锯齿波电流，产生磁场控制电子束垂直方向扫描。

（5）遥控电路

遥控彩电操作控制有本机键控和遥控两种方式。本机键控是由电视机面板上的各功能键来操作，当按下面板上的控制键，其产生的键扫描信号送到微处理器CPU，微处理器在预定的程序指挥下，首先对控制信号进行解码，识别出控制种类和内容，据此发出相应的控制信号去调整电视机。遥控操作时，通过遥控发射器来控制电视机的工作。发射器将各个不同功能意义的遥控键的位置信息编为不同数值的二进制代码，并调制在高频上，变为一串红外光脉冲信号，经接收头放大、整形、检波后送控制中心微处理器，以后处理过程与本机键控相同。

（6）电源电路

彩色电视机采用开关稳压电源，220V交流市电直接加到整流电路，经整流滤波后获得约300V的直流电压，此电压送到开关振荡电路，开关振荡电路工作于开关状态，它输出矩形脉冲电压，经高频滤波后变成直流电压输出，供给各部分电路。

1.1.4　多制式接收问题

电视制式包括两部分：彩色制式和伴音制式。三大彩色制式是PAL、NTSC和SECAM制，它们的差别主要体现在两个色差信号对副载波的调制方式不同，其次是副载频的选取不同；伴音制式有D/K、D/G、I和M制，主要表现在第二伴音中频频率不同。我国的电视制式为PAL-D/K制，即彩色制式为PAL制，伴音制式为D/K制。

目前的彩电，基本上都是多制式彩电（多数为PAL/NTSC双制式，少数为PAL/NTSC/SECAM三种制式）。多制式彩电应具有PAL/NTSC/SECAM色度信号解码能力，要能正确解调4.5MHz、5.5MHz、6.0MHz及6.5MHz伴音中频信号；信号通道频率特性应能满足各制式的不同要求；扫描电路对50/60Hz场频都能稳定工作。为此，要求多制式彩电能进行制式切换，改变相关电路工作状态、特性、参数等。一般来说，制式切换时需对中频特性电路、色度解码电路、伴音解调电路、陷波电路、带通滤波选择电路、色带通选通特性、色副载波恢复电路及行场扫描电路进行切换。

切换的方法、切换控制信号的来源等因机型不同及使用的集成电路不同有很大差异。在各种机型中，总的来说控制切换信号的来源无外乎来自CPU输出的制式控制开关信号，或来自视频/解码/偏转小信号处理电路的自动制式识别输出控制信号（指具有自动制式识别功能的多制式视频/解码/偏转小信号处理电路，如TA8795、TA8783N、TDA8362等，以及I2C总线控制的新型单片和超级单片TV信号处理集成电路）来进行控制。在各种多制式彩电中，只有需进行控制的相同内容，并无控制的相同方法。