彩色电视机原理与维修项目1

CompanyLogo项目一彩色电视机的认识技能目标知识目标1.能够按规范要求打开电视机后盖，熟悉彩色电视机的整机结构。2.能够识别主要电路模块在主电路板上的位置。3.能够识别主要元器件的位置、外形、标识及特点。1.了解光和色的基本知识。2.理解三基色原理。3.熟悉彩色电视信号的形成与传输。4.掌握彩色电视机的基本电路组成和作用。CompanyLogo任务一认识彩色电视机的结构与组成一、彩色电视机的结构显像管是电视接收机的核心，图示显像管为阴极射线管，简称CRT管。二、彩色电视机的组成与各单元电路的作用1.彩色电视机的组成方框图彩色电视机的组成包括公共通道、伴音、解码、扫描、遥控、电源等电路。2.单元电路的作用公共通道：指图像信号和伴音信号共用的电路，由高频调谐器和中频通道组成。高频调谐器的主要作用是选频（即选台）、放大、混频。最终输出38MHz的图像中频信号和31.5MHz的伴音中频信号。中频通道包括中频放大和视频检波。最终输出0～6MHz的全电视信号和6.5MHz的第二伴音中频信号。扫描电路：分为行扫描电路和场扫描电路。主要作用是产生锯齿形变化的行、场偏转电流，分别送到显像管颈部安装的行、场偏转线圈，形成行、场偏转磁场。此外，行扫描电路还有高、中电压形成电路（俗称高压包），产生高、中电压。伴音电路：将6.5MHz的第二伴音中频信号进行放大、解调，并对解调出的音频信号进行放大，以足够的功率推动喇叭还原为声音。解码电路：解码电路由色度通道、亮度通道和视频放大末级组成。解码电路对亮度信号和色度信号进行相应处理，并最终输出红、绿、蓝三基色，送至彩色显像管的阴极。遥控电路：遥控电路由遥控发射器和遥控接收处理系统组成。遥控发射器发出指令信号，接收处理系统收到指令信号送至微处理器，经过处理后送往需要控制的电路，实现对彩色电视机操作控制的遥控化和自动化。电源电路：电源电路由整流、滤波和稳压电路组成。将220V、50Hz的交流电压转变为各种中、低直流电压，送至相应的电路。2.单元电路的作用彩色电视机主电路板如图所示：彩色电视机部分典型元器件如图所示：1.光和色光是一种电磁波。凡是能引起人眼视觉反应的电磁波称为可见光，一、三基色原理任务二彩色电视信号的产生与传输太阳光是生活中最重要的可见光谱，三棱镜实验或雨后出现的彩虹显示了其光谱成分。1.光和色（1）物体表面对日光中某一种或某几种光谱成份的反射所引起的视觉效果。不同光源下，同一物体会呈现不同的颜色。同一光源下，光源的温度不同，物体呈现的颜色也不同。（2）物体呈现的颜色，不仅取决于物体本身的属性，同时也取决于光源的特性。例如：黄色，咖啡色。对于透色物体，则是透色光所引起的视觉效果。例如：墨镜。2.物体的颜色：3.彩色三要素（1）亮度：光作用于人眼所引起的明亮程度的感觉。光强度↑↑----白色，光强度↓↓------黑色颜色不同，亮度感也不同。（2）色调：人眼看到一种或多种波长的光所引起的彩色感觉。反映了颜色的类别。在某色调的彩色光中，掺入别的彩色光，会引起色调的变化。例如：红色，掺入黄色----橘红色（3）色饱和度：颜色的纯度，或者说颜色的深浅程度。掺入白光的程度。色饱和度越大，颜色越鲜艳或越纯。例如：红色，掺入白光--------浅红色色调、色饱和度统称为色度4.三基色原理及混色法实验证实：大自然中几乎所有颜色都可以由几种基色按不同比例混合而得到。若基色为三种，则为三基色原理。几乎所有颜色三基色分解混合（1）三基色的选择不是唯一的，在彩色电视中选择红（R）、绿（G）、篮（B）作为三基色。（2）三基色必须是相互独立的，三基色中任一种基色不能由另两种基色混合产生。（3）三基色的比例决定合成色的色度，合成后的彩色色调和饱和度由三基色的比例决定；它的亮度等于三基色亮度的总和。三基色原理是彩色电视的理论基础三基色原理使彩色电视系统的实现变得更容易。混色法根据三基色原理，可以将三种基色按一定比例相加混合得到某种彩色。相加混色有空间混色法和时间混色法。（1）空间混色法将三基色同时投射到屏幕的三个临近点上，当三个临近点足够近时，由于人眼视觉的分辨力有限，三种颜色就象同时投射到同一点，会产生相加混色效应，这称为空间混色法。电视中的彩色显像管使用的就是空间混色。（2）时间混色法将三基色轮换交替地投射到同一屏幕表面，只要轮换的速度足够快，由于人眼视觉有惰性（暂留特性），看起来象三基色直接相加的效果，这称为时间混色法。5.亮度方程：亮度信号与三基色之间的线性组合关系。Y=0.3R+0.59G+0.11B或UY=0.3UR+0.59UG+0.11UB例：某一个像素，UR=1V；UG=1V；UB=0.5V则该像素的亮度：UY=0.3×1+0.59×1+0.11×0.5（1）兼容的概念：彩色电视与黑白电视之间的兼容。发送端（电视台）只传送彩色电视信号，彩色与黑白电视都可以正常使用。兼容：黑白电视可以接收彩色电视信号而显示正常的黑白图像，也称为正兼容。逆兼容：彩色电视机也能接收黑白电视信号，而显示黑白图像∴各国都采用了兼容制6兼容制的要求（2）实现兼容的条件：要实现彩色电视与黑白电视之间的兼容，被传送的彩色电视信号必须满足以下要求：①必须包含一个亮度信号，相当于黑白电视中的图像信号。②必须包含彩色信号，且可以与亮度信号迭加在一起传送，在接收端又可以分开，同时二者不互相干扰。③传送信道的频带宽度应与黑白一样，也是8MHz。同时，图像载频、伴音载频以及频道的划分都应与黑白相同，扫描、同步二者也应相同。7.亮度信号与色差信号（1）亮度信号：为了实现兼容，必须包含一个亮度信号。亮度方程：Y=0.3R+0.59G+0.11B发送端只需要一个彩色摄像机就可以输出三基色和亮度信号。频谱间置亮度信号Y、色差信号R-Y和B-Y应能够迭加在一起传送，带宽限制在0~6MHz，且二者不互相干扰。亮度信号Y频谱色差信号R-Y、B-Y频谱亮度信号与色差信号的频谱完全相同，若直接迭加，二者重合，相互产生干扰。亮度信号谱线之间具有一定的空隙，且越接近高频端，空隙越大。可将色差信号插入到此空隙处。即实现频谱间置。若实现频谱间置，必须对色差信号进行移频，即移动1/2行频的整数倍，使其谱线对应亮度信号频谱空隙处的中间～移频的方法：一般采用变频或调制技术。彩色电视中采用的是调制技术中的调幅。～～彩色副载波fsc彩色副载波选在半行频处彩色副载波频率的选择：⑴半行频的奇数倍。fsc=(n+1/2)fH⑵尽量靠近亮度信号频谱的高频端。⑶调幅后色差信号的带宽变为2.6MHz，应注意其不能超过亮度信号最高频率6MHz。通常：n=283，fsc≈4.43MHz选择一个合适的载波，称为彩色副载波，用色差信号对彩色副载波进行调幅，调幅后的色差信号称为色度信号，与亮度信号迭加在一起（2）彩色全电视信号彩色全电视信号不仅包含亮度信号、正交平衡调幅调制的色度信号，还包括行、场消隐信号，色同步信号，行、场同步信号，用FYAS（或FBAS）来表示4.彩色电视的制式目前世界上采用的兼容制彩色电视制式有三种，即NTSC制、PAL制和SECAM制。（1）NTSC制式NTSC制即是上述的正交平衡调幅调制。其突出特点是调幅波中没有副载波，需要在接收端设置副载波再生电路，恢复失去的副载波，以便解调出两个色差信号。该制式兼容性好，副载波对图像的干扰小，彩色清晰度高。主要缺点是对信号的相位失真十分敏感，容易产生色调失真。目前美国、日本、加拿大等地采用此制式。（2）PAL制式PAL制是针对NTSC制相位失真敏感的缺点而提出的，它是NTSC制的一种改进形式，是将色度信号中的V分量逐行倒相，利用相邻行扫描色彩的互补性校正由相位失真引起的色调失真。主要缺点是电视机的电路结构比较复杂。目前，中国、英国、意大利等国家采用此制式。PAL制彩色电视信号编码过程：彩色摄像机三基色R、G、B亮度信号Y色差信号R-Y、B-Y亮度信号Y：0~6MHzU=0.493(B-Y)V=0.877(R-Y)（0~1.3MHz）频带压缩与幅度压缩F=FU±FV彩色全电视信号FYAS=F+Y+A+S(0~6MHz)高频图像信号高频伴音信号残留边带调幅调频射频电视信号（RF）（8MHz）s同步包括：行同步脉冲、场同步脉冲和色同步脉冲FU=U·sinωsctFV=±V·cosωsct逐行倒相平衡正交调幅（3）SECAM制式SECAM制与前两种制式的不同点是两个色差信号不是同时传送，而是轮流交替地传送。另外，色差信号对副载波采用调频方式，然后将两个调频波逐行轮换插入亮度信号中。这种制式的缺点是图象质量比以上两种制式差。目前法国、俄罗斯、东欧等国采用此制式。由于以上三种制式传送色差信号的方法不同，所以三种制式之间不能相互兼容收看。高频电视信号视频电视信号不能直接发射：1.包含了较低的频率分量和直流分量，不利于直接发射。fmin=0,fmax=6MHz2.不同的电视节目相互干扰。∴视频信号和伴音信号必须经过调制处理，才能送出高频电视信号（射频电视信号RF）已调制的视频信号（全电视信号）已调制的伴音信号知识拓展（2）彩色信号：即色差信号∵Y=0.3R+0.59G+0.11B，亮度信号Y已存在。∴传送彩色信号时，不需要送三个基色信号，只要送出其中两个即可，第三个可由亮度方程求出。且一般不直接传送基色信号，而传送色差信号R-Y和B-Y。R-Y=R-(0.3R+0.59G+0.11B)=0.7R-0.59G-0.11BB-Y=B-(0.3R+0.59G+0.11B)=-0.3R-0.59G+0.89BG-Y=G-(0.3R+0.59G+0.11B)=-0.3R+0.41G-0.11B另外：∵Y=0.3R+0.59G+0.11B∴0.3Y+0.59Y+0.11Y=0.3R+0.59G+0.11B0.3(R–Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)=0即第三个色差信号G-Y可由另两个色差信号R-Y、B-Y求出。∴在彩色图像传输中，发送端送出的是三个信号：Y、R-Y、B-Y，也称为传输三基色。接收端：经过处理得到Y、R-Y和B-Y首先：R-Y、B-YG-YR-Y+Y=RG-Y+Y=GB-Y+Y=B二、彩色电视信号的形成与传输1.电视广播的基本过程电视广播和无线电广播一样，都是通信系统，由发送端、信道、接收端组成。无线电广播只传输声音信号，而电视广播同时传输声音和图像信号。图像是如何被传送与重现---分为三个步骤：（1）将图像分解为像素像素：组成图像的最小单元像素整幅图像光的变化通常很复杂，但是将图像分解为像素后，每个像素光的变化就变得较为简单，对每一个像素进行光电转换就变得容易。像素越多，像素越小，图像就越清晰，分辨率越高。分辨率：1024x768，即每条水平线上有1024个像素点，共有768条线，即扫描行数为768行，扫描列数为1024列。640x4802.电子扫描（2）电子扫描电子束一行一行地轰击显像管内壁荧光粉的运动过程称为电子扫描。从左到右的扫描称为水平扫描，又叫行扫描；从上到下的扫描称为垂直扫描，又叫帧扫描或场扫描。当行扫描和场扫描同时进行时，屏幕上出现一片白光，称为光栅，（3）隔行扫描①逐行扫描：从上至下，从左至右，一行接着一行的扫描方式。缺点：频带太宽，12MHz②隔行扫描：为了降低带宽，采用特殊的扫描方式---隔行扫描扫描一幅图像时，首先扫描所有的奇数行，形成奇数场图像；然后电子束回到屏幕顶端，再扫描所有的偶数行，形成偶数场图像；然后两场图像互相镶嵌，构成一幅完整的图像。我国规定每一幅图像（称为一帧）扫描625行，每秒钟传送25幅图像，采用隔行扫描也就是传送50场。因此帧频是25Hz，场扫描的频率是50Hz，行扫描的频率是25×625﹦15625Hz。图像信号的最高频率为6MHz，最低频率为0，则带宽为6MHz。3.彩色全电视信号（1）彩色电视信号的形成视频信号的调制（1）调制方式：调幅用调制信号去控制载波的振幅，使载波的振幅随调制信号的瞬时值而变化。视频信号12MHz调幅后：上边带下边带频带过宽视频信号包含多个频率成份，0~