43-46讲大屏幕彩色电视机

第11章大屏幕彩色电视机项目十三：大屏幕彩色电视机11.1大屏幕彩色电视机采用的新技术和新电路11.2NC—3机芯画中画大屏幕彩色电视机简11.3其它显示方式的大屏幕彩色电视机简介习题十一第11章大屏幕彩色电视机11.1大屏幕彩色电视机采用的新技术11.1.11.2.3.多制式4.第11章大屏幕彩色电视机11.1.21.I2CI2C总线（InterICBUS）是荷兰飞利浦（PHILIPS）公司研究发明的一种双向串行总线。原来主要用于仪器、仪表电路，现在已成为一种标准，推广到其它领域，并广泛地应用于民用电子产品、通信及工业电子产品上，作为IC器件间的控制核心。随着电视性能的提高，功能的增加，电视接收机的复杂程度也相应提高，需要控制的量值也越来越多，如对比度、亮度、彩色、音量、重低音、PIP、环绕声、卡拉OK等等。并且更多的信息也要送入微处理器进行处理。第11章大屏幕彩色电视机I2C总线就是在微处理器和被控的集成电路之间联接两条线：一条用来传输控制信息的被称之为串行数据线（SDA）。控制信号按数据结构的格式是呈串行排列的。数据传输往往是双向传输的，即微处理器可以将信息传输给被控电路，被控电路也可以将信息传输给微处理器。另一条是用来传输时钟信息的，被称之为串行时钟线（SCL）。第11章大屏幕彩色电视机2.梳状滤波器Y/C在一般的彩电中是用频率分离的传统方法将视频信号中的亮度信号与色度信号分离开来的，具体来说是在亮度通道中加入一个色度陷波器吸收色度信号，取出亮度信号；在色度通道中，加入一个色度带通滤波器取出色度信号，抑制亮度信号。这种方法具有电路简单、元件少、成本低等优点。PAL制梳状滤波器亮色分离电路框图如图11-1所示。第11章大屏幕彩色电视机图11-1梳状滤波器亮色分离电路框图2H延迟线＋－Y－C2Y2CY＋C第11章大屏幕彩色电视机复合全电视信号表达式为EM=EY+（EUsinωSCt±EVcosωSCt）式中，EY为亮度信号；（EUsinωSCt±EVcosωSCt）为色度信号，取“+”号者为NTSC行，取“-”号者为PAL行；ωSC=2πfSC，fSC为色副载波频率（fSC=4.43361875MHz），周期TSC=0.2255494μs。因为行频fH=15625Hz，行周期TH=64μs，所以一个行周期TH中包含有TH/TSC=283.7516个色副载波周期TSC。第11章大屏幕彩色电视机假设相邻两行电视信号相同，即保持行相关性以及延迟线无损耗，那么输入信号经延迟线延迟两行时间后，Y信号保持不变；对于色度副载波则延迟了283.7516×2=567.5032个周期，（567+0.5032）×360°=567×360°+180°这说明延迟两行后的色度副载与原色度信号的相位相反，所以延迟信号必为Y-C，EMd=EY-（EUsinωSCt±EVcosωSCt）直通信号Y+C与延迟信号Y-C相加，则色度信号抵消了，故加法器输出只有亮度信号2Y；直通信号Y+C与延迟信号Y-C相减，则亮度信号抵消了，故减法器输出只有色度信号2C。这就是梳状滤波器亮、色分离的基本原理。第11章大屏幕彩色电视机3.在彩色电视机中，为了消除色度信号对亮度信号的串扰，通常用色度陷波器将色度副载波及其边带分量吸收掉，这样就使亮度信号的高频分量损失严重，图像的清晰度下降。为了弥补这种缺陷，常常加入水平轮廓校正电路，以改善图像质量。水平轮廓校正对两个像素之间的黑白交替（即垂直方向的边界）予以增强，它对应于视频通道幅频特性的高频成分，因而水平轮廓校正需要在幅频特性的高频区有一抬峰。第11章大屏幕彩色电视机在一般的彩色电视机中，大多采用电感二次微分的原理来实现这种校正功能。采用电感二次微分原理构成的校正电路具有电路简单、元件少、成本低等优点，但是也有许多弊病。图11-2是一种典型的延迟型水平轮廓校正电路，其各点波形如图11-3所示。第11章大屏幕彩色电视机图11-2延迟型水平轮廓校正电路框图＋－延迟线ⅡC＋－延迟线ⅠAui(t)E放大BDFG锐度调整uo(t)第11章大屏幕彩色电视机图11-3延迟型水平轮廓校正电路各点波形ui(t)ABCDEFuo(t)G第11章大屏幕彩色电视机4.视频信号的噪声抑制（挖心电路）在大屏幕彩电中，为了提高信噪比，以改善图像质量，一般都要采用降噪措施，即在视频通道中的适当位置加一级降噪电路。目前应用较多的降噪电路是“挖心电路”，也称为“核化电路”。图11-4画出了挖心电路的传输特性及其输入、输出信号。其特点是：在输入信号零点附近的一个小区域（AB之间）内，输出信号为零，而此区域以外的输出信号则与输入信号成线性关系。第11章大屏幕彩色电视机图11-4(a)挖心电路的传输特性；(b)输入信号；(c)输出信号输出信号输入信号输出BoA挖心电平Urpp输入信号t(c)o噪声t(a)(b)o第11章大屏幕彩色电视机5.黑电平扩展电路又称黑电平动态补偿电路，它是大屏幕彩电中用来改善图像质量的重要电路，常加在亮度通道中对比度控制电路之前的位置。黑电平扩展电路的基本功能是检测亮度信号内“浅黑”部分的电平，并把该电平与消隐电平相比较，如果它没有达到消隐电平则向黑电平方向扩展，如果已达到了消隐电平则停止扩展，如图11-5所示。第11章大屏幕彩色电视机图11-5黑电平扩展电路基本功能白黑浅黑输入扩展区输出白黑第11章大屏幕彩色电视机为了实现上述黑电平扩展功能，电路必须具有如图11-6（a）所示的传输特性。在消隐电平附近有一扩展区，在扩展区以外传输特性为线性，其电压放大倍数为一常数；而在扩展区内的传输特性为非线性，上升较陡的部分斜率加大，表明其电压放大倍数明显增加。因此，处于扩展区之外的输入信号被线性放大，无扩展效应，而落入扩展区之内的输入信号将被拉伸，即向黑电平方向扩展，如图11-6(c)所示。第11章大屏幕彩色电视机图11-6(a)传输特性；(b)输入信号；(c)输出信号输出信号(白电平)扩展区ao消隐电平输入信号(白电平)输入信号输出信号扩展部分t(c)(a)(b)oot第11章大屏幕彩色电视机需要强调的是，黑电平扩展电路只是对亮度信号内的“浅黑”部分的电平进行扩展，而不能对色度信号有任何影响。因此，黑电平扩展电路所处的位置必定是在亮色分离之后，对比度控制电路之前的亮度通道之中。第11章大屏幕彩色电视机6.扫描速度调制电路是大屏幕彩电的重要单元，其功能与水平轮廓校正电路相似，它是取出图像亮度信号中迅速变化的边缘成分去调制控制电子束水平扫描的速度，使亮度有显著变化地方的图像边缘更清晰、更鲜明。扫描速度调制电路的工作过程是在显像管上增加一组辅助偏转线圈，流过此偏转线圈的电流由图像亮度信号中迅速变化的边缘成分决定，从而使这个辅助偏转线圈产生相应的磁场。扫描速度调制电路与前述的水平轮廓校正电路都是为提高图像清晰度而采取的措施，具有相似的作用。第11章大屏幕彩色电视机7.我国现行的电视伴音信号是通过图像信号混合用一个信道传播，接收端无论怎样处理，图像和伴音信号在彩色电视机内都是混在一起的，它们之间混在一起处理的电路越多，相互串扰就越严重。目前，图像和伴音信号在电视中的处理有四种方式。第一种方式是传统的共同通道方式，即直接从图像检波器所得的信号中提取第二伴音中频信号，如图11-7所示。第11章大屏幕彩色电视机图11-7共同通道方式的电路程式鉴频伴音中频限幅放大音放视频处理声图信号分离视频检波图像和伴音中频放大高频头第11章大屏幕彩色电视机在这种方式的放大和检波过程中，图像和伴音信号之间的交叉干扰是不可避免的。这类电路难以达到较好的声、像分离效果。信号中分离出一路，单独检波得到第二伴音中频信号，如图11-8所示。这种方式对抑制图像和伴音的互相干扰要比第一种方式好得多，特别是伴音中的蜂音干扰有了明显的改善。第11章大屏幕彩色电视机图11-8图像、伴音分离检波方式的电路程式中频放大高频头缓冲(兼抑制伴音中放)视频检波视频处理隔离预放伴音检波(混频)音频放大第11章大屏幕彩色电视机第三种方式是将图像中频和伴音中频信号完全分离后，再分别处理，如图11-9所示。这种方式除了高频头以外，图像和伴音信号分别经过不同的信号处理通道，中频滤波器也各不相同，不用像第二种方式中的声、像滤波特性要相互兼顾。它可根据各自的需要进行设计，以得到高质量的伴音。但这种方式的伴音解调载波频率很高，而前两种方式解调的载波频率很低（我国为6.5MHz）。因此，该方式对鉴频器“S曲线”的稳定性要求无疑要比第二种方式高得多，从技术上来说是比较困难的，成本也很高。第11章大屏幕彩色电视机图11-9完全分离式电路程式高频头VIF滤波SIF滤波VIF放大SIF放大视频检波伴音鉴频伴音吸收音频放大视频处理fsfvfs第11章大屏幕彩色电视机第四种方式是在第三种方式的基础上，将伴音中频变为第二伴音中频再进行解调，如图11-10所示。这种方式中，伴音中频滤波器并不是只让伴音中频通过，还保留一个图像中频的窄峰，利用它作基准信号与伴音中频信号在第二伴音中频发生器中产生第二伴音中频信号。由于伴音解调的载频降低了，所以，使这种方法的技术难度降低、成本下降。这种方式是大屏幕彩电中用来改善伴音质量的一种比较理想的伴音接收方式。第11章大屏幕彩色电视机图11-10准分离通道式电路程式VIF滤波高频头fsfvfsfvVIF放大视频检波伴音吸收视频处理VSIF滤波第一伴音中放第二伴音中频产生第二伴音中放鉴频和音频放大第11章大屏幕彩色电视机8.为了校正光栅的左右（水平）枕形失真，需要对行扫描电流进行修正，将幅度稳定的行频锯齿波修正为幅度受场频抛物波电流调制的行频锯齿电流。普通中小型屏幕彩色电视机多利用磁饱和变压器来校正左右枕形失真。这种电路容易制作，但经常发生枕校量不足，行线性变坏，左右枕形校正不对称，特别容易引起超高压不稳和行幅度不稳等弊端；而新型大屏幕彩电经常采用二极管调制器枕校电路来实现左右枕形校正，它可以有效地克服上述缺点。设置该枕校电路后，行输出电路的结构发生了明显变化，在电路结构上形成两个行阻尼管、两个逆程谐振电容，因而这种行输出电路又被称为双阻尼管式行输出电路。图11-11是双阻尼管式行输出电路的原理图。第11章大屏幕彩色电视机图11-11双阻尼管式行输出电路HV＋UBLYCSLMCMUM枕校驱动器UMV2C2C1VD1VD2V1第11章大屏幕彩色电视机9.数码100Hz数码100Hz倍场频技术是大屏幕彩电中用来改善图像质量的重要而有效的新技术。利用现代数字技术，可以在不改变现有模拟电视制式场频值的前提下，通过倍场频技术来消除图像的闪烁感。它是将一场或多场画面数字化，并存储起来，用慢存快取的方法，以双倍场频读出图像数据信息，并将图像显示于荧光屏上。对于我国PAL（50Hz）制式来说，场频值应由50Hz提高到100Hz，即实现倍场频技术的方法一般有以下几种。第11章大屏幕彩色电视机1)2)图11-12是PAL3)它是通过一定的设计程序，以一定的算法将多场图像进行插值运算，然后以倍频扫描速度顺序地输出。由于采用的程序和算法不相同，插值法又可以分为多种方法。第11章大屏幕彩色电视机图11-12帧重复法示意图1/100s1/100s1/100s1/100s1/50s1/50sPAL双重清晰扫描系统无闪烁画质第11章大屏幕彩色电视机11.2NC—3机芯画中画大屏幕彩色电视机11.2.1NC—3NC—3机芯是一种多制式多功能具有画中画功能的大屏幕彩色电视机机芯。1．画中画（PIP）1）画中画彩电的屏幕布置如图11-13所示。第11章大屏幕彩色电视机图11-13PIP电视屏幕布置子画面母画面LhL/Kh/K第11章大屏幕彩色电视机画中画彩电一般有两类：一类是在电视接收机中设置两个高频调谐器，主画面的节目和子画面的节目分别由各自的高频调谐器接收，称之为射频画中画；另一类是那种只有一个高频调谐器的彩电，主画面由机内高频调谐器接收，而子AV输入端子（外接录像机或VCD、DVD影碟机等）获得，称之为视频画中画。NC—3机芯