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第四章黑白电视机扫描电路分析学习要点：•扫描电路的组成•行扫描电路分析•场扫描电路分析•同步电路•显像管及附属电路分析扫描电路是电视机电路的一个重要组成部分，其作用是使显像管屏幕上形成正常的光栅。具体来说包含两个方面：⑴扫描电路要向显像管提供高、中、低的工作电压，使显像管正常发光；⑵扫描电路要为显像管的行、场偏转线圈提供偏转电流，使电子束产生水平和垂直方向的扫描，形成光栅。扫描电路主要由同步电路，行扫描电路和场扫描电路组成，当然，为了让显像管上能够出现正常的光栅，整个扫描系统还应包括显像管及其附属电路。扫描电路的基本组成如图4－１所示。在黑白电视机中，扫描电路的结构主要有两种形式：⑴场扫描集成化方式。即整个场扫描电路用一片集成电路来完成，其余部分采用分立元件电路来实现，比如μPC三片机。⑵扫描小信号电路集成化方式。即将扫描电路的小信号部分采用一片集成电路来完成，而信号幅度和功率较大的电路部分(行激励、行输出、场激励、场输出等)采用分立元件电路来实现，比如D系列三片机。第一节行扫描电路分析行扫描电路的作用主要有两点：一是向行偏转线圈提供频率为15625HZ的锯齿波电流，使行偏转线圈产生偏转磁场，控制电子束在屏幕上作水平扫描；二是产生高、中压提供给显像管，保证其发光条件。行扫描电路主要由行振荡电路、行激励电路和行输出电路这三部分组成。一、行振荡电路电视机的行振荡电路主要是产生频率为15625HZ的行频矩形波脉冲，将该脉冲信号送到行激励电路。行振荡电路有多种类型，在集成化行振荡中，有的采用集成电路外接定时元件的RC振荡方式，有的则采用石英晶体振荡，再经过多次分频来得到15625HZ的行频脉冲的方式。有的黑白电视机采用的是分立元件的行振荡电路，一般是间歇振荡器，如图4－2所示。图中，V是行振荡管；L1、L2是行振荡线圈，外型见图4－3所示，它有4个引出脚，其中3个引脚构成L1和L2，剩下1个为空脚，在安装时起稳固作用；R1、R2和R3为行振荡管V提供直流通路；C2与L1、L2一起构成振荡的定时元件；C1、R1构成稳频电路，具有振荡的稳频作用。接通电源后，间歇振荡器会产生自激振荡，形成的行频矩形波脉冲信号从R3上输出，送往行激励级。UAFC是AFC电路送来的误差电压，它可以控制行振荡电路的工作状态，使振荡产生的行频脉冲信号的频率和相位都准确。其频率控制关系见表４－1所示。表4－1误差电压UAFC对行振荡频率的控制如果电路的振荡频率偏离正常值（15625HZ）太远，UAFC的自动调整作用就会失效，此时就会出现行不同步的现象，如图4-4所示。此时需要手动去调整电路的振荡频率，使它回到正常值。调节方法可以是改变C2的容量，也可以改变L1、L2的电感量。在实际电视机中，一般通过调节行振荡线圈L1、L2的磁心，从而改变其电感量来实现，这种调节方法既有效又容易。注意：表4-1所针对的是行振荡管采用PNP型管的行振荡电路，如果行振荡管采用NPN型管，结果会相反。行振荡级工作在开关状态。这里讲的是以PNP管作行振荡管的间歇振荡器，在实际的电视机中，很多采用由NPN管作振荡管的间歇振荡器，比如后边我们要介绍的μPC三片机的行振荡电路。二、行激励电路行激励电路也称行推动电路，它工作于开关状态，其作用主要有两点：⑴将行振荡电路送来的行频脉冲信号进行放大，使它有足够的幅度和功率去推动行输出电路，使行输出级工作在开关状态；⑵具有隔离作用，将行振荡级与行输出级有效地隔离开，使信号幅度变化大、功率高的行输出级不会影响行振荡级的工作，有利于行振荡的稳定。1．两种激励方式根据行激励级与行输出级的工作状态，行激励电路的激励方式可分为两种：同极性激励和反极性激励。所谓同极性激励，是指当行输出管（简称行管）饱和时，行激励管也饱和，行输出管截止时，行激励管也截止，即行输出管与行激励管“同通同断”的工作方式，如图4-5（a）所示。V1是行激励管，V2是行输出管，T为行激励变压器（其外型和引脚见图4-6所示）。行振荡级输出的行频矩形波脉冲信号送到行激励管V1的基极，V1工作在开关状态，其集电极输出倒相的行频脉冲，当行激励变压器的同名端为如图所示时，行输出管的基极得到如图所示的行频脉冲，则行输出管与行激励管“同通同断”，形成同极性激励。所谓反极性激励，是指当行输出管饱和时，行激励管截止，而当行输出管截止时，行激励管饱和，即行输出管与行激励管“一通一断”的工作方式，见图4-5（b）。由于按图中方式选择行激励变压器的同名端，当行频矩形波脉冲信号送到行激励管V1的基极后，在行输出管的基极就得到倒相的行频脉冲信号，使行输出管与行激励管的工作状态为“一通一断”，形成反极性激励。由于反极性激励的“一通一断”工作方式，具有更好的隔离作用，使大信号、大功率的行输出级对行振荡级的干扰和影响更小，提高了行振荡级的工作稳定性，所以在电视机中一般都采用反极性激励方式。2．行激励电路图4-7是一个行激励实际电路。图中，V1是行激励管，V2是行输出管，T为行激励变压器，C1、R1、C2构成阻尼电路，防止电路出现高频寄生振荡，C4是高频旁路电容，滤除高频干扰信号，R2、C3是电源退耦电路，L1、L2是高频扼流线圈，用于抑制高频干扰和辐射。该电路是一种反极性行激励电路。三、行输出电路行输出级电路的主要作用有两点：⑴将输入的行频矩形脉冲信号变成行频锯齿波提供给行偏转线圈，在行偏转线圈中产生磁场，使显像管的电子束在屏幕上作水平方向的扫描；⑵产生显像管正常工作所需要的高、中压。此外，行输出级还需要向视放末级提供行消隐信号以消除行回扫描线，并向AFC电路提供行逆程脉冲。1．行频锯齿波的形成行频锯齿波是在行偏转线圈中形成的。行输出级的基本电路如图4-8（a）所示，T是行激励变压器，V是行输出管，VD是阻尼二极管，C为逆程电容，LY是行偏转线圈，CS是S校正电容，L1是行输出变压器（初级）。图4-8（b）是基本电路的等效电路，行输出管工作在开关状态，等效为开关K，当行输出管饱和时，相当于开关闭合；当行输出管截止时，相当于开关断开。S校正电容CS等效为电源+EC，因为电源+EC经过L1、LY、CS对CS充电，充电电压略等于+EC，由于CS的容量较大，且不断地补充充电，所以CS上基本维持电源电压+EC不变，在分析电路时，我们就把电容CS等效为+EC。在行输出电路中，当行管的基极输入行频矩形波脉冲信号ui时，在行偏转线圈中就会产生行频锯齿波电流，表4－2给出了行偏转线圈中锯齿波电流的形成过程。⑴正程后半段：t0～t1期间输入行频矩形波的正脉冲到来，让行管饱和，相当于开关K闭合。电流iy形成回路：+EC(+)→LY→K→EC(-)，电流流过LY形成iy，产生上“-”下“+”的感应电动势，阻碍LY中电流增大，所以LY中的电流会逐步增大，形成锯齿波电流iy的正程后半段。正程后半段电流iy在行偏转线圈中产生磁场，使显像管荧光屏上的电子束从屏幕的中央扫描到右端。⑵逆程前半段：t1～t2期间输入行频矩形波的正脉冲结束而负脉冲到来，让行管截止，相当于开关K断开。此时偏转线圈LY中的电流减小，产生上“+”下“-”的感应电动势(其电压值比+EC大得多)，以保持LY中维持原方向的电流，该电流向逆程电容C充电，iy的电流路径为：LY→C→EC(-)→EC(+)→LY，随着逆程电容C上电的迅速充满，LY中的电流也迅速减小到0，该电流形成锯齿波电流iy逆程的前半段。逆程前半段电流iy在行偏转线圈中产生磁场，使显像管荧光屏上的电子束从屏幕的右端扫描到中央。⑶逆程后半段：t2～t3期间此时输入的行频矩形波仍是负脉冲，让行管继续截止，开关K断开。逆程电容上充的电对LY放电，电流反向，iy的电路路径为：C→LY→EC(+)→EC(-)→C，该电流迅速增大，在LY中就形成锯齿波电流iy逆程的后半段，电容上充的电放完，逆程后半段也结束。逆程后半段电流iy在行偏转线圈中产生磁场，使显像管荧光屏上的电子束从屏幕的中央扫描到左端。逆程的前半段和后半段实质上是LY和C的自由振荡过程，逆程前半段和后半段加在一起恰好是自由振荡的半个周期。逆程期间，自由振荡会在C上形成逆程反向峰值电压uCp，其值为：正常情况下，uCp≈7.8EC。行逆程脉冲是一个非常重要的脉冲信号，行输出变压器就是利用它来变压得到显像管所需要的高、中、低供电电压的。表4－2行偏转线圈中锯齿波电流的形成⑷正程前半段：t3～t4期间由于此时输入的行频矩形波仍是负脉冲，行管继续截止，开关K断开。当逆程后半段结束时，LY中的电流会减小，在LY上产生上“-”下“+”的感应电动势，该电动势维持原电流方向，向逆程电容C反向充电，C上的电压很快达到二极管的导通电压，阻尼二极管VD就导通，LY上的感应电动势就经过VD形成回路，iy的电流路径为：LY→EC(+)→EC(-)→VD→LY，因感应电动势的减弱，LY中的电流iy呈线性减小，当减小到0时，正程前半段结束。正程前半段电流iy在行偏转线圈中产生磁场，使显像管荧光屏上的电子束从屏幕的左端扫描到中央。从上过分析可知：在输入一个周期的行频矩形脉冲信号的t0～t4期间，在行偏转线圈中就会形成一个完整周期的锯齿波。如果输入的是连续不断的行频矩形脉冲信号，则在行偏转线圈中也就得到连续不断的锯齿波电流，可以保证电子束产生行扫描。2．行逆程反向峰值电压从前边的分析可知，逆程电容上的反向峰值电压为uCp，它是行逆程期间行偏转线圈LY和行逆程电容C的自由振荡(1/2个周期)产生的，其大小主要由几个因素来决定：⑴电源电压EC的大小，EC的值越大，uCp越高；⑵逆程电容C的大小，C的容量越小，uCp的值越高；⑶行偏转线圈LY的电感量的大小，其电感量越小，uCp的值越高。反向峰值电压为uCp的高低决定了高压的高低和行幅的大小，uCp的值越高，高压也越高，但行幅会缩小。因此，可以通过改变uCp的大小来调整电视机的高压和行幅，但是在电视机中，行偏转线圈LY的电感量是固定的，电源电压EC也不易调整，所以，一般通过改变逆程电容C的容量来调整高压和行幅。其调整关系为：逆程电容容量减小，高压升高，行幅变窄。行逆程反向峰值电压也称为行逆程脉冲电压(或行逆程脉冲信号)，是行扫描电路中一个非常重要的脉冲信号。注意：如果逆程电容的容量太小，会造成高压太高，以致损坏电路中的元器件(特别是行管)，所以逆程电容的容量不能太小，为了确保不会因为电容失效等原因造成容量太小，电视机中一般都用2～3只逆程电容并联。在维修中，也一定不要在逆程电容全部取下的情况下通电。由于行逆程电容的上端与行管的集电极相接，所以一般说行逆程脉电压由行管的集电极来取得。3．行扫描的失真及校正⑴图像右部压缩失真失真原因：前边分析锯齿波的形成是在理想状态下进行的，但是行管饱和时存在内阻，不能完全等效为开关K，并且行偏转线圈也存在直流电阻，所以锯齿波电流的正程后半段电流增大不能呈线性，会出现弯曲失真，如图4-9(a)所示。该波形失真使屏幕上的图像产生右部压缩失真，见示意图4-9(b)所示。校正办法：在行偏转线圈支路中串接一个行线性线圈。行线性线圈的外形和结构如图4-10所示。其特点是当流过的电流增大到某一值时，它的电感量会逐步减小，使电路的总阻抗减小，则电路中的电流增大变快，从而抵消了原来的失真，达到行线性校正的目的。调节行线性线圈顶部的磁心，可以调节它的电感量，从而调节行线性校正的效果。⑵图像两边延伸失真图像两边延伸失真如图4-11所示。失真原因：显像管的荧光屏不是球面，当电子束以等角速度方式扫描时，在荧光屏上出现两边拉长的失真。其校正办法是：在行偏转线圈支路中串接一只电容CS，由于电容的充放电作用，使理想锯齿波变成“S”形的锯齿波(见图4-11)，则电子束扫描到两边时，扫描速度会变慢，从而抵消两边拉长的失真。所以，电容CS被称作“S”校正电容。“S”校正电容的容量在0.5μF～2μF之间，容量越小，“S”校正作用越强。4．行输出变压器前边说过，行扫描电路要为显像管提供高、中、低的工作电压，这个任务主要由行输出变压器来完成。行输出变压器的作用是：