彩色电视机的组成与工作原理2008年11月23日 星期日 下午 09:522.1.1彩色电视接收机基本框图
我国彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。
内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。
彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分。
彩色电视机的基本组成框图2.1.2 电视机各部分的作用
公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号。
伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。
亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。
色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R
－Y）、（B－Y）、（G－Y）三个色差信号。
亮度通道、色度通道、副载波恢复电路、解码矩阵电路四大部分又称为解码器。
显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。
扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。
电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT两部分组成。
控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控。
2.2 高频调谐器
高频调谐器又称高频头，它是图像信号和伴音信号的公共通道，其性能优劣对电视机的选择性、通频带、灵敏度和信噪比等技术指标有重要影响。
2.2.1 高频调谐器的作用与组成
1. 高频调谐器的作用
高频调谐器主要有选频、放大、变频三大作用。
选频：从天线聚积到的各种无线电波中选择出某一个电视频道的节目，而抑制其他的信号。选频作用由输入调谐回路完成，它决定整机的选择性。
放大：将选择出的高频电视信号进行约20dB的放大，以满足混频器所需要的信号幅度，并提高信噪比。该功能由高频放大器完成，它决定整机的信噪比。
变频：将高频图像载波、高频伴音载波与本振信号进行差拍，输出固定的38MHz中频图像信号和31.5MHz第一伴音中频信号（对彩色电视机还输出33.57MHz 色度副载波中频信号）。
2．高频调谐器的组成
高频头组成包括输入回路、高频放大器、混频器和本机振荡器等。
高频头组成框图3．对高频头的性能要求
（1) 与天线、馈线、中放级的阻抗匹配良好。高频调谐器的输入、输出阻抗均设计为75Ω。
（2） 具有足够的通频带和良好的选择性。要求高频头通频带应≥8MHz，通频带内特性平坦。要求邻频和镜频抑制比≥40dB，中频抑制比≥50dB。
（3) 噪声系数小，功率增益高。一般要求高放级的噪声系数≤5dB，功率增益≥20dB。
（4) 具有自动增益控制(RF AGC)。要求高放级的RF AGC范围≥20dB，通常采用反向AGC控制。
（5） 本振频率稳定度高，对外辐射小。
2.2.2 电子调谐器的内部结构与原理
1．高频调谐器分类
按调谐方式分为机械调谐式和电子调谐式，电子调谐式又分为全频道式和全增补式。机械调谐式是通过开关切换电感绕组来改变调谐，在较早期的电视机中使用；电子调谐式是通过改变调谐回路变容二极管两端反压来改变回路电容进行调谐。目前生产的彩色电视机均采用不仅能接收标准电视频道节目，还能接收有线电视增补频道电视节目的全频道电子调谐器。
2．电子调谐器组成
电子调谐器内有三个调谐回路，分别设置在输入回路、高频放大器和本机振荡器，而且其频率可同时调谐改变。
电子调谐器内部框图3．电子调谐器原理
根据电子调谐器电路框图，U、V两个频段基本上独立，但在U频段工作时，V频段的混频级作为U频段的一级中频放大，以提高U频段的增益。高放级一般是由场效应管和双调谐回路组成的具有延迟AGC可控放大器。调谐电压BT分别加在各变容二极管上，通过改变调谐电压可改变谐振电容量，实现在本频段内选台。U、VH、VL频段工作电压BU、BH、BL由开关二极管控制，通过开关二极管导通切除部分调谐电感，实现频段切换。混频级一般由共基极正弦自激振荡器组成，AFT电压加在UHF和VHF本振级的变容二极管上，当本振频率或输入信号频率漂移时，能自动调节频率为准确值。
电子调谐器依靠开关二极管导通完成对BU、BH、BL频段的切换，改变加在变容二极管上的调谐电压进行选台。变容二极管是一种结电容变化范围较大的晶体二极管，工作在反向截止状态，当调谐电压在0～-30V变化时，结电容可在18～3pF之间变化，变容比Cmax/Cmin= 6。
由于变容二极管结电容的变容比约为6，而VHF频段12个频道的中心频率为52.5～219MHz，其频率比K?=?max/?min=4.17，相应地要求变容二极管的变容比为Cmax/Cmin=K?2=17.4，仅利用变容二极管的变容比不能满足1～12频道选台要求。为此电视标准规定将VHF频段分为两段，即VL段的1～5频道（中心频率为52.5～88MHz，频率比为1.67，变容比为2.8）和VH段的6～12频道（中心频率为171～219MHz，频率比为1.28，变容比为1.64）。
2.2.3 高频调谐器的外特性
电子调谐器型号不同，其端口数量为8~12个不同。
高频调谐器的外部端口2.2.4 470MHz全频道增补高频调谐器
470MHz全频道增补高频调谐器采用超小型元器件，具有输入阻抗高、跨导高、噪声低、动态范围大、AGC特性好的优点。
470MHz全频道增补高频调谐器，接收信号频率的可调范围和本振频率可调范围能覆盖世界各国所有广播电视节目的台位频率，也可接收所有CATV电视台信号和CCIR信号（加密者需解调）。它是将VH段的频率起点从168.25MHz提到175.25MHz，终点延伸到470MHz，UHF频段还和其他电调谐高频头一样，高放级调谐频率从471.25～863.25MHz。
2.2.5 实用高频头外围电路分析
创维4Y-01型机芯高频调谐器及其外围电路的电原理图该机芯采用470MHz全频道增补高频调谐器， U、VH、VL各频段的工作电压BU、BH、BL由中央处理器CPU提供一个控制信号，通过三极管V001、V002、V003的开关和电压转换作用，在C101、C103、C105（1μF）上转换成相应的直流电压馈入，实现频段选择。调谐电压BT也是由CPU发出控制指令，经V005组成的电压变换器，再由C极的RC回路组成低通滤波器变换为0~30V连续可调的直流电压实现频段内的调谐选台。这样不但完全免除手工调谐选台、换台等操作过程，也省去设置电子波段开关而使电路简化。
AGC电压和AFT电压由图像中放集成电路的相应输出端口提供，分别送入高频放大级和本振级。中频信号从IF端输出，经C107耦合、V101放大后由C极经C109送入图像中放电路。
BM端为本振、混频、预中放、缓冲级提供电源，供电电压为+5V（对采用非I2C总线控制的电视机，该电压采用+12V或+9V）。
2.3 图像中放通道
2.3.1 图像中放通道的作用与组成
1.图像中放通道的作用
图像中放通道电路的主要作用是对高频头输出的中频信号进行处理，得到全电视信号和第二伴音中频信号，同时还要产生中放电路本身及高频调谐器所需的AGC电压、高频调谐器及CPU所需的AFT电压。
2．图像中放通道的组成
图像中放通道由预中放、声表面波滤波器（SAWF）、图像中放、视频检波、视频放大、自动消噪（ANC）电路、AGC电路、AFT电路等部分组成。除预中放、声表面波滤波器由分立元件电路组成外，其他电路均在集成电路内部。
图像中放通道电路的组成框图3．图像中放通道的技术要求
（1）幅频特性良好。电视机对中放通道的幅频特性有专门要求。
中放通道幅频特性曲线（2）选择性良好。为提高选择性，避免临近频道的相互干扰，在曲线上设置有30MHz、31.5MHz、39.5MHz频率吸收点。目的是抑制上邻图像中频和下邻频道的伴音中频干扰以及2.07MHz的差拍干扰。
（3）电压增益足够大。整机灵敏度主要是由图像中放决定，在保证信噪比前提下，要求图像中放的增益>60dB，同步检波器的增益>10dB，总增益为70dB以上。
（4）AGC控制范围宽。图像中放的AGC控制范围要求>40dB。
（5）工作稳定性良好。
2.3.2图像中放通道的工作原理
1. 中频预放级
中频预放级又称为预中放，主要作用是将高频调谐器输出的中频信号不失真的放大15dB左右，以弥补声表面波滤波器（SAWF）的插入损耗。一般由共发电路附加频率补偿电路组成。
2．声表面波滤波器（SAWF）
声表面波滤波器作用是一次形成中放通道所需要的幅频特性曲线，它是利用压电材料的压电效应和逆压电效应实现电—机械波—电信号之间的转换。特点是体积小、重量轻、电路简单、一致性好、无辐射、免调试等优点。但存在插入损耗。
声表面波滤波器原理结构示意图3．图像中放级
图像中放级作用是将图像中频信号放大60dB以上，由三级具有AGC可控的高增益宽带的集成差分放大器组成。
4．视频检波器
视频检波器作用是对图像中频信号进行同步检波，得到全电视信号。同时将图像中频和第一伴音中频信号再一次混频，产生出第二伴音中频信号送入伴音通道。同步检波器由模拟相乘器和低通滤波器组成。
同步检波器组成框图5．自动增益控制电路（AGC电路）
自动增益控制电路作用是当接收到的电视信号强弱变化时，保持视频检波输出的信号幅度基本不变。
AGC电路跟据AGC电压取得的方式不同可分成三种：平均值式、峰值式和键控式电路。平均值式是将检波器输出信号的平均值作为AGC电压。AGC电压不只与接收信号强弱
有关，而且还与图像内容有关，因此这种控制方式会使图像质量变差，一般不宜采用。
键控式是利用行扫描逆程脉冲作为键控脉冲，从全电视信号中取出同步脉冲进行峰值检波，取得UAGC。此电压只反映输入信号强度，与图像内容无关。
峰值式是采用峰值检波器，检波输出的UAGC仅反映输入信号的峰值（同步头），而与图像内容无关。
集成AGC电路组成框图集成AGC电路的外围接口一般只有IF AGC滤波、RF AGC滤波、RF AGC调整、RF AGC输出四个。
6．自动频率微调电路（AFT电路）
AFT电路作用是使其本振频率能自动地稳定在正常值，以保证电视机所收看的彩色电视图像质量稳定。另外，AFT电路在自动扫描搜索频道时，还可以作为完成自动扫描搜索频道和锁台的识别信号。
AFT电路组成框图7．自动消噪（ANC）电路
ANC电路相当于限幅器，主要作用对幅度超过同步电平的黑噪声干扰信号进行限幅消噪，排除黑点噪声和可能对同步信号的干扰；同时对幅度超过白电平的白噪声干扰信号进行限幅消噪，排除亮点干扰。ANC电路可分为截止型和对消型两种类型，点击看ANC电路模型。
2.3.3 实用图像中放通道电路分析
采用LA76810集成电路机芯的图像中放及其外围电路的电原理图图像中频信号经预中放V101放大，由声表面波滤波器形成标准的幅频特性曲线，并转
换成双端输入到LA76810的第5、6脚，内部有三级AGC可控的差分放大器，具有较宽的动态范围和较好的幅频特性，可满足不同制式、不同幅度中频信号的放大，放大后的中频信号送入锁相环（PLL）检波电路。
PLL检波电路由视频检波器和中频载波发生器组成，中频载波发生器采用PLL锁相环控制方式，第48、49脚外接38MHz中频振荡网络，第50脚外接PLL环路滤波器。中频载波发生器产生与图像中频信号同步的中频载波信号送入视频检波器，检出的视频信号经内部伴音中频陷波和视频放大后，由第46脚输出频率稳定的视频信号。同时，视频检波器还将图像中频载波与第一伴音中频进行二次混频处理，产生第二伴音中频信号从第52脚输出。
中频载波发生器产生的中频载波与图像中频信号，在PLL检波电路中进行比较，产生的误差电压作为AFT电压从第10脚输出送入中央处理器（CPU），为CPU提供调谐信息使其能输出调谐校正电压送入本振级，保证图像中频信号的频率准确。
2.4 亮度通道
2.4.1 亮度通道的作用与组成
1. 亮度通道的作用
亮度通道是彩色解码器的重要组成部分之一，作用是完成对亮度信号的分离、放大和整形处理，实现亮度和对比度控制等任务。亮度通道相当于黑白电视机中的视频处理系统。
2．亮度通道的组成
亮度通道由陷波器及自动清晰度控制（ARC）、轮廓补偿、黑电平箝位、延时、消隐等电路组成，而且与检波输出、FBT、基色矩阵电路以及中央控制器等部分有衔接。
1，日立2518彩电同时出现多种故障的维修
一台日立2518的彩电开机后要等三分钟才出现声音和图象且图象场同步不稳有线性失真和无彩的现象，打开机后盖测各供电电压除+12V电压偏低1.5V外其余均正常，仔细观察发现主电路板上几处有湿印，进一步观察发现这些湿印是由板上的电解电容漏出来的，为此将湿印附近的电解电容全部换新并且用酒精清洗电路板，开机声音恢复正常但图象没彩色，拆检相关的元件均没发现问题，疑电路板遭电解液腐蚀产生漏电，因此重新将电路板用洗洁精清洗（清洗时要拆下中放板和高频头）用电风筒吹干然后试机，图象声音全部恢复了正常。我们修过多台此种机，故障大同少异均用此办法修复，日立2518电解电容漏电是的通病。另外日立747和757录像机也有类似的问题，故障现象是声音变调和图象不稳，此时只要将伺服IC附近的电解电容全部换新并清洗后即可消除故障。
2，乐声TC-2185彩电（M15L机芯）不能开机的维修
一台乐声TC-2185的彩电打开电源开关后电视机处于待机状态（小红灯亮）按遥控器和机上的按键均没反应，测CPU供电电压偏低，后逐一断开5V电源负载检查发现当断开遥控接收头时5V电压恢复正常，把遥控接收头拔掉，试机时机器恢复正常，将接收头插回再试故障又出现，证明故障是由接收头漏电所造成的，由于5V电压偏低使得CPU不能正确复位造成不能开机的故障，换接收头故障排除。
3，乐声29GF30R（M18机芯）彩电经常自动关机的维修
这台电视机在使用的过程中常出现自动关机的故障，快者5分钟出现故障慢者几个小时甚至十几小时才出现故障，我们发现在出现故障后指示灯不断闪动，这说明电视机进入了自保状态为了找出故障的根源将保护电路各取样点逐一断开（断一个点如不是说阄侍猓?指春笤俣狭硪坏悖┦匝椋?收弦廊唬?邢腹鄄炱涑鱿止收鲜钡幕?娣⑾郑?枷笥猩舷绿?统》?┐蟮南窒螅?⒉獾肐C总线上的电压有轻微的跳动，怀疑由IC总线控制的几何失真校正IC：TA8859P有问题，换之，故障还是存在，根据故障出现时IC总线的电压有跳动的现象，查各挂接IC总线的IC，当查到储存器IC1211时发现其上的焊脚有霉点，将霉点清理并重新加焊连续试机三天故障再没发生，为此故障确认已排除。这个故障较为特别，机子进入自保状态不是由机内的保护电路动作所引起的，而是CPU内部产生自保控制电压使机器自动关机。
4，乐声TC-29V2H彩电行幅增大并出现枕形失真的维修
首先测枕形失真校正管Q710的集电机的电压只有2V（正常时为12V左右），调节枕形校正和行幅调整电位器画面均有变化，但校正量很少（因此时枕形校正管的工作电压才2V，差不多工作在饱和状态），这表明枕形校正管以前的电路基本没问题，问题出在枕形校正管以后的电路上，测抛物波形成电容C758（50V 4.7?0?8F）没发现问题，用电感表测扼流线圈L754的电感量，测得为50?0?8H，显然此电感器有问题，因为正常时该电感量应为350-500?0?8H，将此电感的线全部拆掉用同样的线径的漆包线和圈数重绕，绕后测得电感量为370?0?8H，装上试机故障排除。
5，乐华21寸电视机无声的维修
一台乐华CP5438W彩电,故障现象为有象无声,这台电视机的前置伴音IC为TDA8425,这是一块IC总线控制(包括音量、左右平衡、高低音调)的声音处理IC,起初怀疑这IC有问题,换之,故障仍在.仔细跟踪电路发现此机有一块电路小插板,图纸上并没有标注,此电路小板上安有一块TDA8416的IC,这块小板有4个引出脚,地、供电电源和2个IC总线连接脚,综观此电路,与IC总线联接的就只有这两块IC和一块存储器IC了,按故障分析存储器有问题的可能性不大,所以,将TDA8416换新,试机故障排除.
6,维高牌29寸彩电逃台的维修
一台维高29寸彩电出现逃台的故障,故障现象是:开机后30秒内图象伴音均正常,过后图象雪花增大图象扭曲且伴音噪声明显增加,最后出现蓝屏.转台后此重复故障过程.
此机是由一片TDA8362完成中放,色解和扫描产生的任务,查当图象变化时高频头调谐电压不变,这说明故障不是由调谐电压引起的.再查高频头AFT电压发现此电压不稳.分析此机采用TDA8362来完成中放，色解，扫描发生等功能，此IC的视频检波和AFT电路采用同步检波电路形式，它外设只有一个38MHZ中周，调整此中周就可实现视频检波和AFT的调整。AFT电压由44脚输出，控制高频头的本振。所以此机的调谐选台由高频头，中频输入声表面滤波器，38MHZ中周这三个主要部件组成，为此这三个部件的参数配合要求较严，某一个部件参数发生变化均影响接收的质量和稳定性。据此检查视频同步解调中周,没发现问题,后用中频信号发生器输入,当输入的中频信号频率为39MHZ时,图象稳定正常,频率为38MHZ时图象出现严重扭曲,这说明中频通道的频率特性偏移了1MHZ,怀疑中频输入端的声表面滤波器有问题,换之故障消除.
7.日立CTP215SF电源不能起振的维修
这台电视机由于受雷击而出现三无故障,开机检查发现电源主振管Q901和电源IC均已损坏,换新后开机发现110V主电源电压不能建立,用万用表测交流整流后的电压为320V左右,关机后此电压缓慢下降,这种现象说明此机的电源不能起振,与负载无关.粗测电源部分的各电阻电容及二极管均没发现问题,经仔细分析电路,怀疑电容C905或C911有异,逐将两电容拆下用电容表检测,发现C905的容量仅为2.9UF,其原容量应为4.7UF,为此将电容换新,试机,故障排除.
此机的电源为串联式开关电源,C905的主要作用是为主振管Q901提供瞬间启动基流,当此电容容量减少后,由于不能提供足够的启动8电流所以电路不能正常起振.
8.数字式Y/C分离电路损坏的应急处理
现在很多大屏幕的新型电视机都采用数字式梳状屡波器来进行Y/C分离，使图象的质量比以往的电视机有较大的提高。当这些数字IC损坏时，由于其价格较高且在市场上较难购买，为此我们可用应急处理的方法进行修复。我们利用一台BT3扫频仪对两个6.5MHZ中周进行改频，做成一个由4.43MHZ的带通滤波器和陷波器（如果要做成多制式的，只要在多加二个二极管和二个小电容就行了，结构如图Y-C）所组成的模拟式Y/C分离电路块，将此小电路块接上电路，并将Y信号线与C信号线跳接到小电路板的相应端子上即可，换上模拟式Y/C分离电路后，机子的图象质量比原机有所下降，不过直观感觉还是不错的。我们曾对东芝2929彩电（数字IC型号是：SBX1765）和长虹2591彩电（数字IC型号是：MC141625）等多台电视机进行代换，均取得较满意的效果。
9.高露华29寸彩电的维修
此机的故障是不能用中文显示菜单并且只能接收10套电视节目。检查中发现在自动搜台的状态下，存储号跳到10后就中断了，检查高频头和30V的调谐电压均没有问题，因此怀疑储存器有问题，换新后故障消除，同时菜单也能用中文显示了。这是高露华29寸彩电储存器不良所造成的特殊故障现象，这种故障是这种彩电的通病。
