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责任编辑:刘昆山

  一、色亮分离电路

  全彩电视频中包含有亮度信号和色度信号,在彩电中通常没法将这两个信号分开分别进行处理.这种将色度信号和亮度信号分离的电路叫Y一C分离电路,其中Y代表亮度信号,C代表色度信号,Y一C 分离电路在彩电技术发展的历程中分为三个阶段。
  一、第一阶段:在早期的彩电中Y一C分离电路是采LC带通滤波器和陷波器所组成.将视频信号通过一个窄带(4.43MHZ)带通滤波器,得到色度信号。将视频信号经过一个4.43MHZ的陷波器,抑制掉色度信号,从而得到亮度信号.显然L.C滤波器的品质因数较低,所以Y-C分离度较差,存在较严重的亮色串扰,另外,由于亮度通道加入了陷波器这使得亮度信号受损,使清晰度下降,为此出现第二阶段的Y一C分离电路。
  二、第二阶段:采用梳状滤波器进行色亮分离,它是根据视频信号频谱交织的原理及梳状滤波器的梳齿滤波特性,以频谱分离的方式分离出亮度和色度信号,这种梳状滤波器是由两行延迟线、加法器、减法器等部分组成(结构如图1)。我们假设相邻两行的视频信号保持相关性以及延迟线无损耗,那么输入的信号经延迟线延迟两行后,Y信号保持不变,而色副载波的相位则与原信号相反,所以变成Y-C,在加法器输出信号为:(Y+C)+(Y-C)=2Y;在减法器输出的信号为:(Y+C)-(Y-C)=2C,从而达到色亮分离的目的。


  上述分析结果是基于信号相关性的假设,可将色度信号与亮度信号较彻底分离而获得较为理想的图象质量。但实际的视频信号并不是这样理想的,即会出现非相关情况,如垂直方向有色度跳变,那么在此处直过信号与延迟信号中的Y.C分量不再相同,加法器与减法器便不能将C或Y分量完全对消,造成Y与C分离不彻底.为此出现了第三阶段的Y一C分离电路。
  三、第三阶段:这种滤波器称为动态数字式梳状滤波器,它是利用三行彩色信号来完成垂直方向的相关检测,仅提取所需要的彩色信号,从而克服了前述梳状滤波器的缺点.使图象的清晰度提高了100多线,这种新型三行数字化梳状滤波器结构如图2,图中下半部分是典型的锁相环路,用以产生四倍于色副载波振荡频率,用作数字Y/C分离电路的时钟,对PAL制为17.73MHZ,对NTSC制为14.32MHZ.视频信号经模数转换器(ADC)转换为8位数字信号,进入数字梳状滤波器进行运算,到此8位亮度和色度数字信号再经数模转换器(DAC)转换成模拟信号输出,完成了亮色分离的任务。

   二、延迟式水平轮廓校正电路

  在新彩电中为消除色亮干扰都在亮度信号上加上一个色度陷波器,这使得亮度信号的高频分量损失严重,图象清晰度下降,为了改善这种状况,常加入延迟型水平轮廓校正电路,其结构如图3。设A点输入Vi为一矩形脉冲,经延迟线I及II依次延迟时间T得波型B与C,波型B与C,B与A相减,分别得波型D与E,二者两相加即得到正负相同的校正脉冲波型F,此脉冲经锐度放大器后与B波型相加,即得到的校正后的亮度信号Uo。从输出波型中我们可看到,输出波型的前沿和后沿都叠加了个下凹和上凸的脉冲,这样对应于两象素之间的黑白交替处,即垂直方向的边界增强了图象的质量从而得到改善。

  三、数字分频式行场扫描电路

  行场扫描电路是彩电的重要组成部分,旧式的电视机的行场振荡电路是采用LC振荡电路,这种电路结构简单但稳定性差,为此近年生产的彩电均采用数字分频式行场扫描电路,TA8659,TA8759,LA7629,LA7680等IC均采用此方式.图S1是此种电路结构图,其中的32FHVCO是采用晶体压控振荡器,这种由晶体组成的振荡电路振荡频率稳定精度高,振荡电路输出的信号经一个32分频电路形成所需的行振荡信号,再经一级312分频电路产生场振荡信号.在电路中采用了二级AFC对振荡频率进行控制锁定和校正,使之具有很强的自适应能力,跟踪速度快,使行场扫描电路的基本性能大大地提高.另外此种电路制式转换也十分方便,只要通过制式开关给出开关信号切换VCO的晶体(改变振荡频率)和改变相应的分频系数即可实现.

   1.AFC-1电路
  这个电路实际上是一个锁相环路,它由32FHVCO与32分频器和鉴相器及一个组合逻辑电路组成,经32分频输出的脉冲与由同步分离送来的行同步脉冲信号一同加至组合逻辑电路进行组合,产生A,B如图S2,两路输出经鉴相器产生误差信号,再由积分滤波器变成直流误差电压去控制32FHVCO,使输出脉冲及相位被行同步脉冲锁定,从而保证行扫描同步.

  2.AFC-2电路
  由于行输出的负载变化等原因会造成行逆程时间变化使行逆程脉冲的相位提前或滞后,引入AFC-2电路后就会对这些变化进行补偿和校正,使行输出工作稳定.AFC-2电路由逻辑电路,鉴相器,锯齿波发生器和波形变换电路等部分组成。
从以上分析可知:AFC-1起同步作用;AFC-2则起波形整形和补偿作用.

  四、电视机视频检波电路综述

  要在已调的载波信号中得到我们所需要的视频信号就必须要用到检波电路,电视机的视频检波电路经历了三个阶段。
  1、二极管包络检波电路:
  这是一种非相干解调电路,这种电路结构简单,由一个二极管和一个低通滤波器组成,但其缺点是检波效率和灵敏度非常低,视频损失严重且拍频干扰较严重,这种电路在早期的黑白电视机中采用,由于其严重的缺点,人们后来采用了性能较前者优性很多的模拟同步检波电路。

  2、模拟同频检波电路:
  是一种相干解调电路,这种电路由一个模拟乘法器一个限幅器和一个低通滤波器所组成,这种电路需要一个与中频信号同频同相的等幅信号送入模拟乘法器才能正确解调出视频信号,电路是这样实现的:将图象中频信号 送入一个限幅器,这个限幅器的作用是去除中频载波中的调制信号(视频信号)从而得到同频同相的中频等幅波信号。这种电路的优点是解调灵敏度高,线性好可实现小信号低电平检波等,所以在后期的电视机中都采用了这种电路。但这种电路也有一个比较突出的缺点,就是较易在图象白场或白字幕时,图像会产生失真和伴音有"蜂音"现象。产生这种现象的原因是因为信号在白场景时,视频幅值较高,此时对载波的调制度相对较深这样从限幅器输出的信号中会包含有视频信号成分,从而产生视频干扰伴音的所谓"蜂音"现象.另外当接收的电视信号较弱时因限幅器输出的中频载波幅度较小,则不能使乘法器工作于开关状态,这样检波输出的视频信号会产生失真.为此在新型的彩色电视机中是采用了这种模拟同步检波器的改进电路:PLL同步检波电路.

  3、PLL同步检波电路(称锁相环同步检波电路):
  这种电路是针对模拟同步检波电路的缺点经改进而成,它供给乘法器的等幅波信号不再由中频信号所产生,而是在电路中设置了一个由锁相环控制的VCO震荡器所产生的信号供给,PLL同步检波器电路由一个乘法器,一个APC检波器(鉴相器),一个低通滤波器和一个VCO振荡器组成,由于引入了锁相环控制技术,使得振荡频率和相位相当稳定,还由于乘法器所需的等幅信号不再由中频信号产生,所以频谱纯正且不受图象信号内容的影响.所以完全克服了模拟同步检波器的缺点,使图象质量和伴音质量都有明显的改善.

  五、黑电平扩展电路:

  以往我们都有这样的感觉,在电视中观看一幅黑场景的画面时有一种模糊的感觉,这是因为在看这种黑场景的图象时对比度不够的原因.为改善这种现象,在新型彩电中引入了黑电平扩展电路,这种电路的基本功能是检测亮度信号内"浅黑"部分的电平,并将此电平与消隐电平相比较,如果没有达到消隐电平,则向黑电平方向扩展,如果已达到消隐电平则停止扩展.这样"浅黑"部分经过扩展后就变成深黑,但不会超过消隐电平,这就提高了图象的对比度,消除了图象模糊的感觉,产生此种功能的典型IC是CX20125,此IC的信号流程是:亮度信号从7脚输入,经内部处理后由5脚输出,直流箝位脉冲由3脚输入,2脚输入行消隐脉冲,二者在IC内部共同产生实际的直流箝位脉冲去控制直流箝位电路工作。
 
  六、图象降噪电路

  当我们接收到的电视信号较弱时,电视屏幕上显示的图象就叠加上一层“雪花”,这种“雪花”点其实是信号中的噪声所形成的,这些“雪花”噪点影响着我们的收看,特别在大屏幕的电视机此种现象就更严重了。为此在大屏幕彩电中,为降低信号的噪声改善图象质量,加入了图象降噪电路,这种电路有两种基本形式:挖心电路和插入降噪滤波器电路。
 
  1、挖心电路:
  我们知道图象中的噪声电平相对于图象信号电平小,所以如果在电路中插入这样一个电路,当信号电平小于某一个值时,电路处于关闭状态,这样就可以将视频信号中幅度较小的噪音信号抑制掉了,从而起到了降噪的效果,挖心电路就是实现这种功能的电路,它等效于将输入信号的“中心部分”挖掉了,故称“挖心电路”,此电路可以用二极管或三极管构成如图1,其中A点的电压为2.85V,B点的电压为2.14V,C点为2.5V,可见静态时D1201,D1202因其正偏电压少于0.6V而截止.根据电路原理可知道只有幅度大于3.1V左右的信号才能通过D1201和D1202(D1201过信号的正半周,D1202过信号负半周),而噪声的幅度小不满足上述条件所以噪声分量不会在C点产生输出.这种电路典型应用的IC是M51494L。
 
  2、插入降噪滤波器电路:
  此电路是在亮度通道中插入图象降噪滤波电路来完成降噪的功能如图2,其中R2-R4,C1,C2及L1,L2为4.43/3.58MHZ陷波器,Q2为开关管受降噪开关信号的控制,Q2导通时取消降噪功能,Q2截止时亮度信号经Q1缓冲后通过陷波器滤除高频噪声再经Q3缓冲输出送至下一级电路.此电路主要是抑制彩色信号对亮度信号的干扰。

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