第5章图像中频通道.ppt

第5章 图像中频通道 5.1 图像中频通道的功用及性能要求 5.1.1 图像中频通道的组成及作用 高频调谐器将各个不同频道电视信号差频为中频信号（图像中频为38MHz，第一伴音中频为31.5MHz）后，通过特性阻抗为75Ω的同轴电缆馈至图像中频通道。图像中频通道包括滤波器、中频放大器、视频检波器、自动增益控制（AGC）电路、自动消噪电路（ANC）、预视放等几部分，其组成方框图如图5-1所示。 2．特殊的幅频特性 中频放大器幅频特性是表征中频放大器对不同频率分量信号放大能力的重要特性。电视机整机频率特性主要由中频放大器的幅频特性决定。中频放大器通道（包括中频滤波及中频放大器）应具有的幅频特性曲线如图5-2所示，其中，图5-2（a）为宽带型，图5-2（b）为窄带型。 选择性是指对通频带外的杂波和邻近频道信号干扰的抑制能力。我国电视广播标准规定每个电视频道有8MHz的频带宽度，每个相邻频道载频之间只有1.5MHz的间隔。由图5-3（a）中的1～3频道电视信号的频谱结构可以看出，比二频道图像载频低1.5MHz的是第一频道的伴音载频，比二频道伴音载频高1.5MHz的是三频道图像载频。如果它们一起进入电视机，经变频变为中频即相邻高频道的图像中频变为95.75-65.75=30MHz，相邻低频道的伴音中频变为95.75-56.25=39.5MHz，频谱结构如图5-3（b）所示。 5.2 图像中频通道的功能电路 5.2.1中频滤波器与中频放大器 1． 中频滤波器 中频滤波器主要用来衰减本频道的伴音中频（31.5 MHz）、 相邻低频道的伴音中频（39.5 MHz）和相邻高频道的图像中频（30 MHz），以便抑制它们对图像信号的干扰。电视机中常用的中频滤波器有两种电路形式：一种是由RLC网络组成的带通滤波器；另一种是由声表面波滤波器（SAWF）组成的带通滤波器。 1）RLC带通滤波器 这种中频滤波器主要是由R、L、C分离元件构成，利用LC串联或并联谐振的频率阻抗特性来实现各自的滤波作用的。图5-4为一种实际的图像中频滤波电路。 2）声表面波滤波器（SAWF） 目前世界上生产的黑白和彩色电视机均采用声表面波滤波器（SAWF）完成中频滤波任务。它是利用压电晶体表面传播机械波（超声波）时引起周期性机械形变，以及压电效应使机械振动与交变电信号相互转换这一特点而制成的固体元件。经过合理设计叉指形电极的几何结构，可使该元件对中频信号的频率响应符合中频滤波器的要求。使用声表面波滤波器后，可一次性形成中放所需的幅频特性，从而实现了中放级的无调整化。声表面波滤波器的原理示意图如图5-5所示。 从图5-5中可以看出，在压电介质基片上，制备着两组叉指形换能器（IDT）。信号加到输入IDT时，交变电场激起声表面波；声表面波传到输出IDT时，恢复出电信号。其传输特性主要取决于IDT的几何形状。为减小界面反射，两端IDT外表面覆有吸声材料。声表面波集中在电介质的表面传播，激发和检取都较便利。声表面波在基片表面的传播速度比电磁波的传播速度小105数量级，且与频率无关，因而这种滤波器的体积小，对各频率分量的延时都一样。图5-6所示为一个实际电路的例子，为了补偿SAWF的插入损耗，在其前面加一级前置中频放大器。 因SAWF的输入、输出电容大，故常在外电路并接电感，R1、L1用来与调谐器匹配，输出换能器并接电感L3，并谐振于中心频率。输入端的L2是高频扼流圈，故输入端处于失谐状态，目的是减少反射波的干扰。图5-7是一个典型的图像中频滤波器的特性曲线。 2．中频放大器 中频放大器是电视机总增益的主要提供电路。要达到增益高、频带宽和选择性好的要求，中频放大器应由三级单调谐或双调谐放大器组成。其总增益分贝数等于各级增益的分贝数相加。单调谐回路是单峰曲线，双调谐回路一般为双峰曲线，中频放大器的总频率特性曲线就是各级放大电路频率特性曲线的合成。 图5-8给出了一种单双调谐回路参差调谐方式的中频放大器。 1）二极管包络检波器 二极管包络检波器的电路如图5-9（a）所示。设在L1、C1并联谐振回路两端加入一个如图5-9（c）所示的高频调幅波。为了分析方便，我们把调幅波的一部分在时间轴上加以拉长，如图5-9（b）所示。 2）同步检波器 在集成化的图像中频通道中，普遍采用了具有低电平线性检波、差拍干扰小、增益高等优点的同步检波器。同步检波器又称为双平衡模拟乘法检波器，其方框图如图5-10所示。 3．视频检波输出电路 视频检波输出电路又称为预视放电路。前面已经谈到，视频输出电路除要完成分离0～6MHz视频信号送给视频通道和6.5MHz第二伴音中