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6.1 行扫描电路 -- 习题. 1 、同步分离电路主要包括哪二种分离电路？这二种分离电路分离的信号分别是什么？ 2 、简要分析行扫描电路非线性失真的原因及补偿方法。 3 、自学： P87—6.1.8 节. 电视原理多媒体教学课件. 6.1 行扫描电路. 6.1.1 行扫描电路的作用与组成. 6.1.2 同步分离电路. 6.1.3 行振荡级及行激励级. 6.1.4 行输出级的工作原理. 6.1.5 行扫描电路的失真及其补偿. 6.1.6 行输出变压器及高中压形成电路.
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6.1 行扫描电路 --习题 1、同步分离电路主要包括哪二种分离电路？这二种分离电路分离的信号分别是什么？ 2、简要分析行扫描电路非线性失真的原因及补偿方法。 3、自学：P87—6.1.8节
6.1 行扫描电路 6.1.1 行扫描电路的作用与组成 6.1.2 同步分离电路 6.1.3 行振荡级及行激励级 6.1.4 行输出级的工作原理 6.1.5 行扫描电路的失真及其补偿 6.1.6 行输出变压器及高中压形成电路 6.1.7 自动频率控制(AFC)电路 6.1.8 山茶牌SC-C51A型电视机扫描电路的分析
6.1.1 行扫描电路的作用与组成 6.1.1.1 行扫描电路的作用 • 将线性良好、幅度足够的锯齿波电流提供给行偏转线圈，使显像管的电子束在水平方向周期地作均匀的扫描。行锯齿波电流的周期、频率应符合行扫描的要求，并能与电视台发射的同步信号同步。 • 给显像管提供消隐信号，用来消除电子束回扫时产生的回扫线。 • 产生行振荡脉冲，经行扫描电路放大后，使行输出变压器产生高压、中压和灯丝电压，给显像管等提供所需的各组电压，使显像管出现光栅，为重现图像提供条件。
6.1.1.2 行扫描电路的组成 图6.1.2 行扫描电路的组成
6.1.2 同步分离电路 6.1.2.1 同步分离电路的作用、组成与性能要求 (1)同步分离电路的作用 • 同步分离电路的作用是从全电视信号中分离出复合同步信号，再从复合同步信号中分离出行同步和场同步信号。利用行同步信号对行振荡器进行AFC方式的同步控制，利用场同步信号对场振荡器进行触发式的同步控制，使行、场振荡器的频率和相位与电视台发送的行、场信号一致，以实现同步。 • 如果没有同步信号去控制电视机的行、场扫描电路，电视机的图像将无法稳定。若行扫描不同步，屏幕会出现向左下方或向右下方倾斜黑白相间的条纹；若场扫描不同步，图像会上下滚动。
(2)同步分离电路的组成 图6.1.3 同步分离电路框图
(3)同步分离电路的性能要求 1)分离性能良好。能从幅度在一定范围变化(0．5一1．8 V)的视频信号中分离出同步脉，要求分离出的同步信号不包含消隐信号和图像信号。 2)抗干扰能力强。当视频信号中混有干扰脉冲时，同步分离电路仍能正常工作。 3)分离出来的同步脉冲幅度足够大，极性正确。
6.1.2.2 幅度分离电路 由于同步脉冲在电视信号中幅度最大，因此可以设计一开关电路，使其在同步脉冲到来时导通，同步脉冲过去后截止，就可分离出同步脉冲。但这个电路还必须保证分离出的同步脉冲幅度相等，即要求同步头对齐。因此这个电路兼有钳位作用。 (1)幅度分离电路的工作原理 (2)幅度分离电路的性能要求 R2、R3的选择十分重要。V的 β、R4大些，对强弱不同的视频信号都有良好的同步分离性能 。 电视信号电压减电容C上的电压=Vb，是充电时间短，放电时间长的不对称充放电线路。 图6.1.4 幅度分离电路
6.1.2.3 宽度分离电路 从幅度分离电路分离出来的是复合同步信号，包含有行、场同步信号。这两种同步信号的脉宽不一样，场同步脉冲宽度为160us，而行同步脉冲宽度为6.1.7us，通常采用RC积分电路，把场同步脉冲从复合同步信号中分离出来（为什么不分离行？）。 (1)积分电路 (2)场积分电路 场同步与行同步输出的脉冲幅度之比称为行脉冲抑制系数K。（要求在20倍以上） KH=Uv／UH (6.1.2) RC如何取值？（P64） 图6.1.6 场同步积分电路
为什么要采用多级积分电路？（P64） (3)多级积分电路 图6.1.7 一、二、三级积分电路
在该方案中，使用专用芯片ＬＭ１８８１将行、场同步脉冲分离出来。ＬＭ１８８１是正极性图像信号输入、ＴＴＬ电平输出芯片，从而简化了电路。图４是ＬＭ１８８１的连接图以及工作波形示意图。在该方案中，使用专用芯片ＬＭ１８８１将行、场同步脉冲分离出来。ＬＭ１８８１是正极性图像信号输入、ＴＴＬ电平输出芯片，从而简化了电路。图４是ＬＭ１８８１的连接图以及工作波形示意图。 正极性图像信号从２脚输入，在１脚和３脚分别输出复合同步信号和场同步信号。５脚输出后沿脉冲信号，作为钳位放大器的钳位脉冲输入。７脚输出奇偶场指示信号。
6.1.3 行振荡级及行激励级 行振荡级的任务就是要产生一矩形脉冲波形，该脉冲的频率是15625 Hz(Ts=64us)，脉冲宽度为18-20us，幅度为2～4 V。在分立元件的电路中，应用最多的是电感三点式脉冲振荡器，其振荡频率和相位受AFC电路输出电压的控制。
6.1.3 行振荡级及行激励级 行振荡级的任务就是要产生一矩形脉冲波形，该脉冲的频率是15625 Hz(Ts=64us)，脉冲宽度为18-20us，幅度为2～4 V。在分立元件的电路中，应用最多的是电感三点式脉冲振荡器，其振荡频率和相位受AFC电路输出电压的控制。
电感三点式振荡电路 由图Z0806交流通路看出,谐振回路有三个端点与三极管的三个电极相连,而且与发射极相接的是L1、L2,与基极相接的是L2、C。
匝数比为1：2或1：3，骨架中有一铁氧体磁芯，磁芯可调入或调出，使电感量发生变化，从而改变振荡频率。 6.1.3.1 行振荡级 为了使晶体管轮换工作于饱和与截止状态，应在其基极输入如图6.1.9所示的矩形脉冲。行振荡级就是要求在晶体管的基极形成这样一个脉冲。 Ub的大小除了由电源提供的静态偏压决定外，还包括AFC电路输出的控制电压。由于控制电压Ub可以改变间歇时间，也就是说可以改变振荡周期，故此类振荡器称为压控振荡器。 图6.1.8 电感三点式振荡电路 图6.1.9 矩形脉冲电压的形成
6.1.3.2 行激励级 • (1)行激励级的作用 行激励级的作用就是对行振荡器的脉冲波进行功率放大和整形，用来推动行输出管，使行输出管工作于开关状态。 行输出管导通时，要求工作于充分饱和状态，这就要求激励级提供足够大的功率，使行输出管的基极电流ib>2Icp/β等(Icp为流过行输出管的最大电流)。如果ib不足，行输出管将工作于浅饱和状态，管耗增大，扫描线性变差。 行输出管由饱和变为截止状态时，下降的时间应尽量短。这时尽管ib=0，但由于饱和时晶体管的基区、集电区聚集了大量的电荷，ic不会立即为零，而是按指数规律下降。行输出管一旦进入截止状态，在行偏转线圈的两端就会感应出很高的逆程反峰电压；为了使管子由饱和立刻进入截止状态，即ic迅速降为零，应使ib反向，要求|ib |>3Icp/β。反向电流ib越大，截止所需要的时间越短。但反向偏压不能超过晶体管的发射结击穿电压，否则将会损坏行输出管。
如何将方波转化为锯齿波？ (2)行激励级电路的组成与工作原理 V1激励，V2输出，互为反相，反极性激励。 图6.1.13 行激励级工作过程 (a)电路 (b)波形
图6.1.14 同极性激励 一般情况下，反极性激励应用较为广泛，其主要特点有： ①有良好的隔离作用，行输出管输入电阻的变化不会影响行振荡级，有利于行振荡级的稳定。 ②由于行激励管V1和行输出管V2交替工作，使得激励变压器的磁芯始终有磁通函通过，从而磁通的变化率较小，不至于产生高频寄生振荡。虽然管子的延时作用也会产生振荡，但其幅度较小，可通过的R1、C1阻尼电路予以吸收。
6.1. 4 行输出级的工作原理 行激励级的脉冲经激励变压器T1后，送到行输出管V1的基极，使V1也处于开关状态。VD1为阻尼二极管，C为逆程电容，Ly为偏转线圈，Cs为校准电容(容量较大,相对于行频视作短路、对直流来说，它被充到Ec，且在工作中不变，因此可等效成Ec)，T2是回扫变压器(也称逆程变压器,电感远大于Ly,视作交流开路)，VD2是高压整流管。 图6.1.15 行输出级电路原理图 (a)原理电器 (b)等效图
(1)正程的后半段(t1~t2) 从t1开始，基极在一脉冲的作用下，行输出管迅速进入饱和状态，其内阻忽略不记，等效于将Ly接接入电源Ec回路。 R为回路中总的损耗，包括偏转线圈的损耗和V1的导通内阻 图6.1.17 行输出级波形
(2)扫描逆程的前半段(t2~t3) 从t2开始，行输出管V1受到负脉冲的作用而截止，相当于开关K断开，Ly与C组成了自由振荡回路。偏转线圈Ly回路的电流iy不会立刻为零，继续维持原来的方向对电容C充电。形成了自由振荡。t2-t3应该是该自由振荡的1／4周期。在t3时刻，偏转线圈Ly的磁场能量全部转换为电容器C的电能，电流i为零，电容器C的端电压uc最大。 图6.1.17 行输出级波形
(3)扫描逆程的后半段(t3~t4) 从t3时刻电容器C的端电压uc最大。 t3 时刻后电容C上的电压向偏转线圈Ly放电，uc不断减少，iy不断增大(但方向相反)，电容c的电场能量又转换为偏转线圈Ly的磁能。从t2~t4是行扫描的逆程时间Tr，它等于Ly、 C组成的自由振荡半个周期Tr。由(6.1.7)式可知，改变L，或C均可改变逆程时间，一般改变C比较方便。因此C称为逆程电容。 图6.1.17 行输出级波形
(4)扫描正程的前半端(t4~t5) 从t4时刻过后，iy减小，偏转线圈Ly的自感电动势阻止它变小，方向为上“一”下“+”，它要维持原来的方向对C充电，电容的电压为上“一”下“+”，只要这个电压大于0．5 V，硅二极管VD就导通，由于其内阻很小，它一导通LC的振荡就停止，故VD称为阻尼二极管。这时Ly仍要释放磁场能量，它通过VD向Ec释放，其放电曲线按指数规律变化，若忽略电路的内阻，在初始阶段放电曲线是线性变化的。 图6.1.17 行输出级波形
6.1.5 行扫描电路的失真及其补偿 6.1.6.2.1 非线性失真及其补偿 失真是如何产生的？为什么要补偿？ (1)行扫描正程后半段的非线性失真及其补偿 当忽略行输出管饱和导通电阻和偏转线圈电阻时，锯齿波电流iy才是线性增加的。但实际上，偏转线圈存在电阻R，行输出管饱和导通时c．e极的电阻也不为零，在电流增大时，R上的电压增加，偏转线圈Ly上的电压(Ec-iR)就会减小，扫描电流iy增长的速度将会减慢，它将按指数规律变化： iy产生的磁场也会减弱，电子扫描速度将降低，因此当电子束扫描到异幕的右端时，由于速度的降低而使图像的右端被压缩。
如何解决？ 图6.1.18 锯齿波电流后半段失真及其对图像的影响 (a)失真原因 (b)对图像的影响
(2)行扫描正程前半段的非线性失真及其补偿 行扫描正程前半段的锯齿波电流是由阻尼管导通而产生的。当忽略阻尼管正向电阻及偏转线圈电阻时，锯齿波电流才呈线性减小特性。但实际上，阻尼管电阻与导通的程度有关，电流大时电阻小，电流小时电阻大，加上偏转线圈也存在电阻，因此当锯齿波电流较小时其变化是非线性的，如图6.1.20所示。它将使图像中间部分被压缩。若电流中断，则中间会出现垂直亮带，产生交越失真。
图6.1.20 行扫描正程前关段失真及其补偿 (a)阻尼管小电流失真 (b)引起图像失真 (c)使输出管提前导通 1)使行输出管提前导通:本来行输出管、阻尼管导通各占扫描正程时间的一半，均为26uS。现在使行输出管提前20uS导通，此时仍处于偏转线圈放电的状态，其自感电动势方向是上“-”下“+”[参看图6.1.16(d)]。因行输出管是处于反向导通状态(C,E反向），出现反向电流，与阻尼管电流的叠加就可以补偿失真。 补偿这种失真的办法的两种：
2)提高阻尼管的电压 如果阻尼管是硅管，由于其内阻较大，采用上述办法进行补偿，电流扫描的线性仍不够理想，可通过提高阻尼管两端电压，使在扫描正程的后半段还处于较大的电压状态，从而电流的线性得到改善。 图6.1.21 提升阻尼管上的电压
6.1.6.2.2 两边延伸失真及补偿 由于荧光屏的曲率半径与电子扫描的曲率半径不同，为了观看方便，荧光屏的曲率半径总是做得较大，使屏幕接近于平面，而电子束扫描的半径较小，则在屏幕上扫描的线速度必然是中间慢两边快，从而造成两边延伸失真。 为了补偿这种失真，通常是在行偏转线圈串接一只电容Cs。(容量为0.5-2uF）Ly组成自由振荡回路，振荡周期远远大于正程扫描时间，电流的曲线呈正弦形，与锯齿波电流叠加就呈S形。Cs越小，振荡周期越短，曲线两端越弯曲，补偿效果越明显。Cs的另一作用是隔直，使偏转线圈无直流电流通过。 图6.1.22 延伸性失真及S形矫正 (a)延伸失真的原因 (b)S形矫正电流 (c)S形矫正电路
6.1.6 行输出变压器及高中压形成电路 在行扫描的逆程期间，电流在很短时间内由正峰值变为负峰值，其变化率很大，使行输出管的集电极产生一个很高的正向脉冲电压这个电压与电源电压叠加，可达到电源电压的8-10倍，加在逆程电容和行输出管C-E级之间。 行逆程脉冲电压的出现有弊有利，其弊是要求行输出管、逆程电容、阻尼二极管的耐压值都要大于(8-10)Ec，对这些元件的质量要求较高；其利是利用此高压脉冲接入行输出变压器的初级线圈，经升压整流后就可得到电视机所需的各种高压和中压。 图6.1.17 行输出级波形
一体化行输出变压器 也称为多级一次升压一体化行输出变压器。这种行输出变压器采用玻璃直接沉积在硅片PN结上，浇成玻璃封装高压整流二极管，它耐高压、体积小、热稳定性好，将几个整流二极管串联接入行输出变压器的高压线圈，最后用环氧树脂将它们封罐成型。这样的行输出变压器质量和体积都大为减小，性能也显著提高，故得到了广泛应用。 图6.1.23 一体化行输出变压器
东芝两片机行输出变压器及高中压形成电路 1)显像管阳极高压HV:20KV 2)显像管聚焦极电压FOCUS:8KV(可调整） 3)显像管加速极电压SCREEN：800 V (可调整） 4)灯丝电压HEATER： 6.3 V (逆程脉冲） 5)显像管视放电路电压180 V 图6.1.24 行输出变压器的实例
6.1.7 自动频率控制(AFC)电路 图6.1.25 AFC电路方框图
6.1.7.1 平衡型AFC电路 分相管（高频小功率管） 图6.1.26 平衡型AFC电路
UAFC>0 UAFC＜0 图6.1.30 AFC电路的工作情况
6.1.7.2 AFC电路的主要性能指标 • (1)行同步保持范围 • (2)同步捕捉范围 • (3)抗干扰性能 图6.1.33 行同步保持范围与捕捉范围
图6.1.34 双时间常数滤波器 (a)电路 (b)传输特性
6.2 场扫描电路--习题 作业一： 1、简述场扫描电路的组成及各部分作用。 2、简述场输出电路中扼流圈的要求。 作业二： 1、试述三极管反向饱和导通时电压偏置情况。 2、简述场扫描非线性失真的原因。
6.2 场扫描电路 6.2.1 场扫描电路的作用及其组成 6.2.2 积分电路 6.2.3 场振荡电路 6.2.4 场激励和场输出电路 6.2.5 场扫描的失真及其补偿 6.2.6山茶牌SC-C51A型电视机场扫描电路分析
6.2.1 场扫描电路的作用及其组成 6.2.1.1 场扫描电路的作用 • 场偏转线圈提供线性良好、幅度足够的锯齿波电流，使显像管电子束作垂直方向的往返扫描。 • 锯齿波电流应与场同步信号同步，不受环境温度与电源电压变化的影响。 • 便于调整锯齿波电流的频率、幅度和线形。 • 能向显像管提供消隐信号。
思考：与行扫描电路组成有何不同？ 6.2.1.2 场扫描电路的组成 图6.2.1 场扫描电路组成框图 1)场振荡器：产生频率为50 Hz左右的矩形脉冲，并能被场同步信号控制。 2)锯齿波形成：由一个RC电路组成。振荡器产生的矩形脉冲，经积分形成锯齿波电压。 3)场激励级(又称为场推动级)：将场振荡器产生的锯齿形电压放大，并进行各种线性补偿，使场输出的锯齿形电压具有良好的线性。 4)场输出级：给场偏转线圈提供线性良好、幅度足够的锯齿形电压。
6.2.2 积分电路 场扫描电路中的积分电路就是场、行同步分离电路，这是利用场、行同步信号脉冲宽度不同的特点，将行、场复合同步信号中的场同步信号分离出来。
图6.2.2 积分电路及场同步信号的分离 （a）积分电路 (b)积分电路输入、输出波形 （c）场同步信号的分离 场同步信号叠加在场消隐信号上，脉冲宽度为160us(2.5个行周期），脉冲前沿滞后场消隐脉冲前沿为160us。
单节积分电路的一对矛盾： 如果要使分离出的场同步信号前沿陡，积分常数τ=RC值应尽量小；如果要使分离出的场同步信号与行同步信号幅度的比值尽量大，积分常数RC值应尽量大，显然这是矛盾的。 解决矛盾： 实际的场同步分离电路采用双节或三节积分电路，如图6.2.3(a)、(b)所示。同时，采用多节积分电路还可使分离出的场同步信号平滑，不呈锯齿波状[见图6.2.2(c)]，这样可使隔行扫描准确。 图6.2.3 多节积分电路 (a)双节积分电路 (b)三节积分电路
