何祖锡主编

高等职业教育电子信息类贯通制教材（电子技术专业）高等职业教育电子信息类贯通制教材（电子技术专业）彩色电视机原理与维修（第2版）电子教案（第7章）何祖锡主编 2007年11月

第7章同步扫描电路 • 知识要点：同步分离电路、场扫描电路和行扫描电路的作用、要求、电路组成、工作原理与电路分析。返回

7.1 同步扫描电路的概述 • 7.1.1 同步扫描电路的组成

D7698AP（TA7698AP）同步分离和行、场扫描小信号处理IC介绍：D7698AP（TA7698AP）同步分离和行、场扫描小信号处理IC介绍： • D7698内部包含了除场输出级与行输出级以外的全部同步分离和场、行扫描电路。 • D7698AP扫描部分引脚功能见表7.1。表7.1 D7698AP扫描部分引脚功能

7.1.2 同步扫描电路的特点 • （1）幅度分离电路的特点 • 同步分离管工作于开关状态。 • （2）场扫描电路的特点 • 场扫描电路正程时间为19 ms，逆程时间为1 ms左右。正程时间偏转线圈视为纯电阻元件Ry，当锯齿波电压加到Ry上时，就产生锯齿电流。在场输出电流逆程期间，由于时间比较短，电流变化的速度快，所以逆程电流能在场偏转线圈上感应出较高的脉冲电压（4～6VCC）。因此，场输出管的耐压要求较高。 • 除振荡级工作于开关状态，场激励、场输出级均工作于放大状态。另外，工作频率低，电路中分布电容的影响可忽略，散热屏蔽及元器件耐压等问题易解决，使场扫描电路利于整体集成化。 • （3）行扫描电路的特点 • 行扫描电路的工作频率很高，所以行输出级的负载行偏转线圈（Ly）的感抗远大于电阻分量，可把行偏转线圈视为纯电感。当脉冲电压加到Ly上时，就能使其获得锯齿波电流。因此，行扫描电路的各级都工作在开关状态。行输出管工作处于开关状态，能量转换效率高，可提高电路的工作效率。 • 行扫描逆程时间很短，只有12 s，行扫描电流很大。根据电磁感应原理，逆程时，在偏转线圈上会感应出很高的脉冲电压，所以对行输出管及行逆程电容器等元件的耐压要求很高。 • 由于行扫描电路不仅要为行偏转线圈提供行扫描电流，还要为显像管和其他电路提供电源，因此工作电源电压高，电流大，行输出级功耗大，约占整机功耗的65%以上。 • 另外，行偏转线圈的分布电容不能忽略，屏蔽及耐压等问题都需考虑，所以行输出级不易集成化。此外，行同步信号的脉冲宽度窄，再加上各种干扰会使行同步困难，故采用AFC电路间接同步的方式。

7.2 同步分离电路 • 7.2.1 同步分离电路的作用、性能要求与电路组成1．同步分离电路的作用（1）从FBAS中分离出复合同步信号。（2）从复合同步信号中分离出场同步信号。 2．同步分离电路的性能要求 ① 分离性能要好。 ② 抗干扰能力要强。 ③ 输出的同步信号的极性要正确。 • 3．同步分离电路的组成从图7.1中可看出，同步分离电路是由幅度分离电路和宽度分离电路组成的。

7.2.2 幅度分离电路 • 典型的幅度分离电路如图7.3所示。 • V为PNP型幅度分离管，Cb, Rb与V的发射结构成钳位电路。该电路输入正极性的全电视信号。 • 工作过程：当无信号输入时，V处于截止状态。V输入正极性全电视信号，在同步头到来期间，由于同步信号幅度较大，使V发射极正偏而导通，集电极输出反相放大的同步信号。同时，基极电流Ib通过发射结对Cb充电，充电时间常数很小，Cb很快充有左负右正的电压Ucb，使V反偏而截止。在同步信号过后，图像信号来到时，由于图像信号的幅度较小，V截止Ucb便通过Rb放电，V的输入电阻rb<Rb，放电时间常数大于充电时间常数。合理选择Rb和Cb，可使V在图像信号期间，发射结处于反偏状态而截止，无信号输出。在下一个同步信号到来时，由于其幅度较大，使发射结正偏而导通，于是集电极输出复合同步信号，实现了同步信号与消隐信号和图像信号的分离。

7.2.3 宽度分离电路 • 场同步脉冲为160 s，而行同步脉冲为4.7 s，行、场同步信号的脉冲宽度不同，可采用积分电路，从复合同步信号中提取场同步信号。常见的宽度分离电路如图7.4所示。 • 图中场同步信号的幅度比行同步信号幅度大，即突现岀来了。为进一步抑制行同步信号，实际电路采用两节积分电路。

7.2.4 同步分离电路分析 • 图7.6 行同步分离电路 • （1）行同步分离电路 • 它是由N801（D7698AP） • 内部部分电路、R610、 • R612、C602、C603、 • D604、C604、R614组成的， • 如图7.6 N801的脚40输出 • 的视频信号经R610隔离电阻、 • 钳位电路R612、C602和抗干扰网络C603、D604送入脚内接的同步分离电路输入端，分离出复合同步信号，在集成块内直接送入AFC电路。

图7.7 场同步分离电路

场同步分离电路包括幅度分离和宽度分离电路，如图7.7所示。V621, D602, R601, C601, R602, C636, R604组成幅度分离电路，从复合同步信号中分离出场同步信号。R606, R607, C607, C608为场同步积分电路，从复合同步信号中分离出场同步信号。V421为射随器，起隔离缓冲作用。从V421射极输出正极性全电视信号，经R601, C601, C636, D602组成的抗干扰电路送到同步分离V621的基极，进行幅度分离。输出的复合同步信号，经双节积分电路R606, R607, C607, C608，分离出场同步信号，经C609耦合送入N801的脚内的场振荡电路。

场同步增强电路：为了克服弱信号时丢失场同步信号，电路中增加了由V651, D631, D654, D655等元件构成的场同步校正（增强）电路。当场同步信号受干扰后，V421射极输出正极性视频信号相对幅度减小，使V421射极电压升高，经D631检波后，V651导通，集电极输出低电位，D654, D655导通形成仿真场同步信号加到V621基极与场同步信号叠加，得到校正后的场同步信号由V621分离出正常的场同步信号。

7.3 场扫描电路 • 7.3.1 场扫描电路的作用、性能要求与电路组成1．场扫描电路的作用与性能要求 • ① 为场偏转线圈提供线性良好、幅度足够且频率正确的（D/K制为50 Hz）锯齿波电流，产生场偏转磁场，使电子束在垂直方向进行匀速扫描运动。 • ② 利用场逆程脉冲为显像管电子束回扫期间提供消隐信号，消除场回扫线。 • ③ 能与场同步信号可靠同步，不受环境温度和电源电压变化的干扰。 • ④ 场扫描电流要便于线性、幅度及频率调整，并且互不影响。 • 2．场扫描电路组成 • 如图7.1所示，场扫描电路由场振荡级、锯齿波形成电路、场激励级和场输出级组成。

7.3.2 场振荡电路 • 作用：是产生50 Hz场频脉冲波，经锯齿波形成电路(积分电路)后形成场频锯齿波电压。 • 基本电路：分立元件场振荡电路采用间歇振荡器及电视多谐振荡器等电路形式。新型集成电路电视机的场振荡电路采用施密特触发器。 • D7698AP的场振荡器是由脚内部振荡电路与外部RC定时元件组成。D7698AP场振荡电路和锯齿波形成电路如图7.8所示。

D7698AP的脚外接C501, C502, R515, R516, RP1301为振荡电路的定时元件，放电电阻在集成块内。开始时，C501上电压较低，uA=UL，振荡电路输出uB为低电平，+12V经电阻R515， R516, RP1301对C501, C502充电，在脚形成按指数规律变化的电压。当uA上升至UH时，施密特振荡电路发生正反馈，电路状态翻转，振荡器输出信号uB为高电平，C501经内部电阻开始迅速放电。此时，振荡器输出的脉冲矩形波输入到放大电路，集成块内基准电压对脚外接电容C503充电。当C501上电压放电至UL时，又发生一次正反馈反应，电路再次翻转，振荡器输出信号uB为低电平。此时，C503由集成块内部经脚外接电阻R502, R503, R504, R521放电，形成场频锯齿波电压uC。

场同步条件分析： • 下图为场同步示意图，UB为同步信号，UI为振荡管基极电压。 • 当振荡频率f0小于场频50Hz时,即周期小于20mS,同步信号落于振荡管导通电平前期如图（a），可使振荡管提前导通，控制场频。 • 当振荡频率f0大于场频50Hz时,即周期小于20mS,同步信号落于振荡管导通电平后期如图（b），不能使振荡管提前导通，无法控制场频。

场同步条件： • ①场同步信号的极性要正确，即场同步信号极性必须使振荡管正偏，才能使振荡电路受控。 • ②场振荡周期应略大于场同步信号周期（即频率为43～50 Hz）。如果场振荡的周期小于场同步信号的周期，则同步信号还未到，电路状态就改变了，起不到同步作用。 • ③场同步信号的幅度要足够大，否则就不能达到振荡电路翻转时需要的电平，无法同步

7.3.3 场激励电路 • 作用：放大锯齿波信号，以便激励场输出级，同时还具有缓冲隔离作用，可以减小场输出与场振荡之间的相互影响。 • 场激励的基本电路：为低频电压放大电路，有共射极电路和共集电极电路两种。共射极电路起反相放大的作用；共集电极电路起隔离缓冲的作用。 • 集成电路场激级是由两部分电路组成的。一部分为场预激励，在集成电路中，有两到三级。为减小非线性失真，集成电路中的激励级加有较深的负反馈，所以增益较低，故在集成电路外部还设有一级场激励，在场输出集成电路中也有一级场激励级。

7.3.4 场输出电路 • 场输出电路的作用：是对场频锯齿波信号进行功率放大，为场偏转线圈提供线性良好且幅度足够的锯齿波电流。 • 场输出电路的形式：有分立件和集成电路两种。分立件场输出级有扼流圈耦合单管甲类场输出和OTL场输出电路。扼流圈耦合单管甲类场输出电路都用于黑白电视机。 • 彩色电视机中采用最多的是分立元件双电源式OTL场输出电路（也称做泵电源场输出电路）和集成电路场输出电路。 • 目前泵电源场输出电路采用的电视机较少（略去）

2．集成电路场输出级 • LA7830场输出集成电路包含激励放大、消隐脉冲发生、升压器和自举升压OTL场输出等电路。其引脚功能见表7.2，电路如图7.11所示。

LA7830场扫描电路分析 • 由D7698AP的脚输出的场频锯齿波电压从LA7830的④脚输入，经内部前置级电压放大，再经OTL功率放大后由②脚输出到场偏转线圈Ly，场扫描电流经Ly, C3, R9, R10到地形成回路。②脚输出信号经R6, R7直流负反馈电路和C3, R3, R4交流负反馈电路，将输出信号反馈到TA7698AP的脚，稳定工作点，改善线性。 • 25V电压由LA7830的⑥脚输入，为内部电路提供工作电压。同时，由D3加到③脚。③脚高压为功放电路逆程供电端。扫描正程时，自举升压电容C4已充有电源电压，在其正程后半段内部电源切换，电路对⑦脚又充以电源电压，C4上电压升到电源电压的两倍，使D3截止，由C4上的倍压供电。 • ⑦脚还输出场消隐信号，送到亮度通道后，与亮度信号一起再经过末级视放放大后加到显像管的阴极消除场回扫线。

7.3.5 场非线性校正 • 1.场非线性失真原因： • （1）锯齿波形成电路产生的失真。积分电路电容器上的电压是按指数规律上升的，是非线性的。 • （2）场输出管非线性引起的失真。晶体管放大在大电流范围内是非线性的。 • （3）耦合电容引起的失真。耦合电容的微分作用引起信号失真。以上原因均会使锯齿波后端变化变慢，引起场幅度下部压缩。 • 2.场非线性失真校正方法： • （1）积分电路法 • 锯齿波积分后为抛物线，失真的锯齿波积分后可改善非线性失真。 • （2）预失真法 • 即用积分法使波形成为相反方向失真，放大器放大时又产生相反失真，使失真改善。 • （3）负反馈法。减小失真，稳定场幅度。 • （4）正反馈法。锯齿波后端幅度大，正反馈量大，放大后幅度增大，下线性得以改善。

7.3.6 凯歌4C5401-1型彩电场扫描电路分析 • N801的29脚外接元件C501, C502, R515, R1002（在遥控电路图上）为场定时电路，C501, C502为定时电容，R1002为场频调节电位器，调整R1002可改变场频。28脚输入场同步信号，控制场扫描电路的同步。27脚外接电容C503为锯齿波形成电容。V501为保护稳压管，可防止锯齿波电压幅度太大。锯齿波经N801内部推动电路放大后由24脚输出，经耦合电容C508从场功率输出电路N501的④脚输入，再经N501内部自举升压OTL场输出电路放大。由N501的②脚输出，为场偏转线圈提供线性锯齿波电流，使光栅垂直扫描。 • 场输出电流一路经场偏转线圈，经隔直电容C513, R521, R509到地形成回路，并且将R509上的电压反馈到N801的25脚；另一路经场偏转线圈，C513, R503, R504到地，在R503上形成的电压由动臂取出，反馈到N801的26脚完成交流负反馈，改善线性，同时也改变了增益，所以R503也作为场幅调节电位器。同时，场输出经R506, R507反馈到N501的26脚，完成直流负反馈稳定场幅度与场线性。

7.4 行扫描电路 • 7.4 行扫描电路 • 1．作用与要求 • ① 为行偏转线圈提供线性良好、幅度足够、频率（D/K制为 15 625 Hz）准确的锯齿波电流。 • ② 为显像管提供行消稳脉冲信号，消除行逆程回扫线。 • ③ 为PAL制解码电路提供行逆程脉冲，控制PAL开关，产生逐行倒相的基准副载波。行逆程脉冲还供CPU作为字符的同步信号。 • ④ 为显像管和其他电路提供所需要的各种高、中、低电压。 • 2．电路组成 • 行扫描电路是由自动频率控制（AFC）电路、行振荡、行激励、行输出及高、中、低电压形成电路组成的，其方框图見图7.1所示。

7.4.2 行输出级 • 1．行输出级工作原理 • T1为行推动变压器；V为行输出管，工作在开关状态；D1为阻尼二极管，具有开关作用；Ly为行偏转线圈，因工作频率较高可忽略其电阻分量；Cy为行逆程电容；Cs为S校正电容；T2为行输出变压器（行逆程变压器）；D2为高压整流二极管；C为滤波电容。

行输出级工作过程 • ①t0～t1期间，为行扫描正程的后半段。 • V的基极电压电压ub为正脉冲，V饱和导通，开关S闭合。D1, Cy被短路，如图7.13（c）所示。Ec对Ly充电，充电电流按指数规律从零开始上升。形成行扫描正程后半段扫描电流。 • ② t1～t2期间，V基极电压ub为负脉冲，V截止，D1截止，S断开，ic=0。由于电感线圈中的电流不能突变，iy向Cy充电，磁能转换成电场能，为行扫描逆程的前半段。 • ③ t2～t3期间，ub仍为负脉冲，V截止，D1截止。Cy上的电压通过Ly放电。uc逐渐减小，iy反向逐渐增大，进行电场能到磁能的转换过程，为行扫描逆程的后半段。 • ④ t3～t4期间，由于ub仍为负脉冲，V仍截止。当t3＜t＜t4时，iy向Cy反向充电；当t=t4时，Cy有下正、上负的反向电压，超过D1的导通电压时，D1导通，如图7.13（e）所示，形成行扫描正程的前半段扫描电流。 • t4后重复上述过程，在行偏转线圈中形成行扫描电流。

行输出级信号波形解说 • Ub为行输出管基极输入信号。 • Ic为行输出管集电极电流。 ID为阻尼二极管电流。 • ILY为偏转线圈电流。为连续锯齿波电流。 • Uc为行逆程电容器上电压，即行逆程电压。

行输出级工作原理小结： • ①行扫描电流正程是由行输出管和阻尼二极管导通形成的； • ②行扫描电流逆程是由Ly， Cy电路自由振荡产生的。需要指出的是扫描逆程时间THr仅为LyCy电路自由振荡的半个周期； ③行逆程电压为6.8Ec，行输出管c极电压达7.8Ec。

2．行输出电路中的非线性失真及补偿 • （1）电阻分量引起的非线性失真 • 只有当偏转线圈的感抗XLY与直流电阻R之比 τ＝XLY/R为无穷大时，偏转线圈才能得到线性电流，由于偏转线圈与行输出管均有电阻R，所以行电流大时，R上压降增大，而感抗上电压减小，则行电流减小，产生非线性失真。 • 解决方法：在偏转线圈中串联一个易饱和电成线圈LT，当行电流大时会饱和，失去电感作用感抗减小，LT上压降下降，相对感抗上电压上升行电流增大。

（2）阻尼二极管非线性引起的失真 • 原因：二极管两端电压较低时，其内阻较大，电流较小，引起行正程前半段结束时行电流较小，产生非线性失真，图像中偏左部分幅度压缩。 • 解决方法：根据原理，行输出管与阻尼二极管各导通行正程的l/2时间。改为在二极管导通时，三极管也并联提前导通，以增加偏转线圈中的电流，可以改善行线性。 • 说明：①为使行输出管提前导通，将b极输入信号在阻尼二极管导通时就改为高电平。即将Ub的占空比由原来的26:64(导通/截止比为26:38)改为32:64(导通/截止比32:32),即行输出管提前6µs导通。 ②三极管的c，e极颠倒运用，虽然β较小，但足够改善行线性。

（2）显像管结构引起的非线性失真及补偿 • S校正 • 产生原因，显像管非球面，见下图： • 行偏转若为匀角速度运动，但屏幕上为非匀线速度运动，则左右光栅幅度大，中间幅度小。 • 解决方法：偏转线圈中串联Cs，LC中电流为正弦波形状，使行正程起始与结束时电流变化慢，行扫描速度慢行幅度小；而正程中间电流变化快扫描速度快，行幅度相对大，行线性得到校正。

枕形失真校正 • 产生原因：像管的屏幕离中心距离越远，则行幅度也越大，即失真越严重。显像管的四个角离中心的距离更远，则失真加重，所以会产生枕形失真。 • 由于自会聚彩色显像管采用了特殊形状的场、行偏转磁场，一般只有左右枕形失真。如下图所示。 • 枕形失真校正原理行幅度上下大，中间小，可看成是一场的上下行电流大，而中间小。如果将一场行电流变成如b图中的一场开头与结束时大，中间小，即可校正枕形失真。

枕形校正电路分析 • 枕形校正行电流获得方法：是将锯齿波场扫描电流经积分变为抛物线状电流（电压）再用该电压去调制（影响）行扫描电流，得到上图中的行扫描电流。 • 图7.18 金星D2937F型彩电枕形失真校正电路分析 • 要点：场信号经V951,V950,V952,V956,V957放大和处理后在C913上形成上凸抛物线电压，使偏转线圈两端电压为每场开始与结束时低，中间高，枕形失真得到校正。具体分析见教材。

7.4.3 行逆程供电 • 行逆程供电：行逆程高压经行输出变压器升压或降压后，由二极管整流滤波，可得到显像管需要的几万伏的高压，及其他电路所需的直流电压。 • 优点：是行频高，滤波电容可用得比较小。例如，利用显像管锥体部分内外的石墨层构成的电容器，约为500～ • 1 000 pF，即可用于阳极高压的滤波。逆程电压很高，用其作为初级电压，高压绕组的线圈匝数相对较少，就可加大高压绕组的线径，提高其可靠性。 • 彩色电视机采用的行输出变压器多为一种一体化多级一次升压式变压器。这种变压器将几个整流二极管与分段绕制的高压线圈串联在一起体积小、耐压高、寿命长、热稳定性好的特点，并且可以减小分布电容，使高压包与分布电容形成五次谐波谐振，使次级电压提高，初级电压降低。有利于降低行输出管的耐压要求，提高可靠性。同时，又可提高次级电压，减小高压包的匝数，提高高压的负载能力。三级一次升压高压电路如图7.19所示。

7.4.4 行激励级 • 作用：是将行振荡器送来的脉冲电压进行波形整形及功率放大，然后推动行输出级，使其工作在开关状态。 • 要求：行激励级在行输出管导通时，提供幅度足够大的正脉冲信号，使行输出管能充分饱和导通，在行输出管截止时，提供幅度足够的负脉冲信号使行输出管加快截止速度。 • 激励方式：同极性激励和反极性激励。同极性激励是指行激励管与行输出管同时导通或截止。反极性激励是指行激励管与行输出管交替导通或截止，即行激励管导通，行输出管就截止；行激励管截止，行输出管导通。采用较多的是反极性激励。

反极性行激励电路如图7.20所示。 • 图中，V1为行激励管；V2为行输出管；B为行激励变压器；C1, C2, R2为抑制高频自激振荡的阻尼电路；R1为V1的集电极电阻，调整其阻值可改变激励级的电源电压，从而调整激励功率的大小。 • 当V1基极输入为高电平时，V1导通，行激励变压器初级产生上正、下负的感应电动势，耦合到次级，感应电动势为上负、下正，行输出管V2反偏而截止。当V1基极输入低电平时，V1截止，行激励变压器的初级产生上负、下正的感应电动势，耦合到次级感应电动势为上正、下负，行输出管V2正偏而导通。

7.4.5 行振荡电路 • 行振荡电路的作用是产生行频脉冲信号。 • 振荡电路： • l.集成电路行振荡电路采用施密特触发器。一般采用2fH振荡电路，可兼顾频率稳定性和AFC控制灵敏度。 • 2.用500kHz晶振经32分频得到fH。 • 3.用4.43MHz副载波晶振分频得到fH

7.4.6 行AFC电路 • 作用：将行振荡频率与行同步信号的频率的差别变换成控制电压VAFC，去控制行振荡频率，使之与行同步信号同步。 • 鉴频器把输入的复合同步信号与经积分电路形成的行频比较锯齿波进行比较。若频率相同，则鉴频器无输出，行振荡保持原振荡频率；若频率不同，鉴频器输出的信号经低通滤波后，得到正或负的直流误差电压，控制行振荡器，改变振荡频率。

IC行AFC电路分析 • V1～V3, D1～D3组成鉴频器，C1、C2、C3, R1、R2组成积分电路。把行逆程脉冲转换为行频锯齿波比较电压，由35脚引到鉴频器的P点，R4, C4为低通滤波电路，把P点输出的误差信号平滑滤波后，由34脚输入控制行振荡同步。在鉴频器中，鉴相器输入两路信号，一路由V1的基极输入负极性行同步信号；另一路由35脚输入行频比较锯齿波。当只有行同步信号输入时，V1截止，V2, V3导通。其中，V2导通电流为I1，V3导通电流为I2，两电流可视为相等，输出电流I=I1-I2，35脚无输出。

7.4.7 行扫描电路分析 • 凯歌4C5401-1型彩色电视机行扫描电路如附图A所示。行扫描电路的行AFC电路、行振荡电路、行预推动电路是由D7698AP组成的，行推动级和行输出级是由V624及V625等分立元件组成的。 • 信号简要流程： • 从TA7698的32脚到行激励管V624，再到行输出管V625，再到行偏转线圈，再到地。祥细流程见教材。 • 特殊重要元件介绍： • TA7698内包含AFC，行振荡，行激励电路。 V624为行激励管，V625为行输出管，T601为行激励变压器，T602为行逆程变压器（高压包），C622、C623为行逆程电容器，C624、C625为行S校正电容器。

本章小结与作业 • 阅读本章小结，熟记同步行扫描各电路的作用要求与工作原理。 • 做下列习题： • 7.1 ~ 7.15

何祖锡 主 编