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创维VCT3803超级芯片组成的彩色电视机电路分析(3)

创维VCT3803超级芯片组成的彩色电视机电路分析(3)

王锡胜

该机为了接收多制式图像信号及多制式伴音(含丽音)信号,在主芯片IC200(VCT3803)前级加有图像/伴音准分离平行处理集成电路IC100(TDA9808)及两个多制式声表面波滤波器SAW001(Q9352)和SAW002(K6265)。这样的中频信号处理电路,可以达到该机所需的中频信号幅频特性,从而极大地减少了图、声之间的相互干扰以及交调失真等疵病。

电路特点

1.采用准分离接收方式

普通彩电采用传统的内载波伴音信号系统,即由高频调谐器输出的中频图像信号和伴音信号经过同一个声表面波中频滤波器(SAWF),再经过同一个公用中频电路,甚至于还要经过同一个视频检波器取出视频信号和第二伴音中频信号。这种内载波的伴音方式虽然电路简单,但把伴音中频电平给以很大的衰减,同时会产生伴音中频与色度中频的声-色差拍干扰,在荧光屏上呈现为条波干扰,蜂鸣声增大。

为了克服上述伴音方式的缺点,在一些高档的大屏幕彩电中采用了准分离的伴音系统,即采用两个声表面波中频滤波器(SAWF1、SAWF2),设置各自独立的图像中频和伴音中频电路,分别检出视频图像信号和第二伴音中频信号,使图、声信号之间的串扰大为减少,提高了信噪比,展宽了图像信号带宽,可以获得鲜艳的图像和清晰的伴音。

在实用电路中有两种处理方法:一种是把由调谐器输出的中频图像信号和伴音信号分别经过把两个SAWF放在一起使用的共同输入端,两路输出端分别输出图像信号和伴音信号。在图像信号通道、图像中频信号经过第一个声表面波中频滤波器(PIFSAWF),对本频道伴音中频信号吸收很深,可以最大限度地减小伴音对图像的干扰,然后专门放大图像中频信号,再由视频检波器检出视频全电视信号。在伴音信号通道,第一伴音中频信号经过另一个声表面波中频滤波器(QIFSAWF)使图像中频信号和伴音中频信号输出高电平,而色度中频给以充分的衰减,以便输出高电平的第二伴音中频信号,而大大地衰减声-色差拍信号,这样处理后可将伴音中频幅度提高20dB,信噪比得到明显的提高,之后专门设置伴音中放电路,对伴音中频、图像中频作同等放大,经过QIF解调电路输出第二伴音中频信号,再由第二伴音中频限幅放大电路放大,经过鉴频器检波可取得伴音信号。另一种处理方法就是从调谐器送出的中频信号,经过预中放晶体管进行放大,再分别经图像中频和伴音中频两只完全独立的声表面波滤波器的选频输出。图像中频滤波器对伴音中频衰减约40 dB,而图像中频信号不作衰减,这对抑制伴音干扰图像有极大的好处。而伴音中频声表面波滤波器对伴音信号不作衰减,只是在图像中频信号保留一个窄峰,利用此窄峰作基准频率和伴音中频共同产生第二伴音中频信号和数字伴音载波信号,因伴音中频表面波滤波器对伴音信号不作衰减,对提高声音信噪比和减少数字伴音载波和误码有好处。

2.多制式控制的声表面波滤波器的转换电路

声表面波滤波器是一个带通滤波器,它能集中地提供图像中频所需的幅频特性,对多制式的彩电,为兼顾世界各国的需要,图像中频的选择一般为38.9MHz或38MHz。从对多制式的图像中频频率特性的要求可以看出PAL制和SECAM制的频率特性很相似,故在电路上可一起处理,而把明显不同的NTSC-M制单独处理。这样,在接收不同制式的信号时,用制式切换电压控制声表面波滤波器的工作状态,使之输出符合要求的图像中频特性曲线。在控制方法上,国产彩电大多采用在输入电路中设置可控制的吸收电路,即在输入电路中放置一个33.5MHz的吸收电路,当接收NTSC制电视信号时,通过开关管的饱和导通,使输入信号有一部分33.5MHz分量,通过RC网络吸收,导致33.5MHz输入信号的衰减量与38MHz图像中频相比衰减12 dB,从而保证中频输入电路的幅频特性为窄带输出。当接收PAL制电视信号时,控制形状管截止,吸收电路不起作用,而输出的幅频特性为宽带,这种控制方法,其控制电路较为复杂,外围元件较多。而该机是在图像中频声表面波滤波器中专门设置有PAL/NTSC自动开关电路,直接控制滤波器的内部,使其在NTSC制时工作在窄带状态,而在PAL制时则工作在宽带状态。

3.锁相环(PLL)全同步检波方式

传统的检波方式是一种类似同频检波方式,用带通滤波器从图像信号中取出开关信号作为载波进行检波。该方式因电路结构简单、工作相对稳定而被广泛应用。但由于类似同频检波电路检出的视频信号包含有视频边带信号,易产生声、图干扰。如果要解决这一问题而限制滤波器的带宽,又会带来窄脉冲响应差的问题。而该机采用的是一种PLL同步检波电路,它是一种相位锁定的同步检波方式,其实质是在原同步检波电路的基础上,加入一个锁相环控制回路。

在该机的图像、伴音中放解调电路IC100(TDA9808)内实现PLL全同步检波,即在输入的IF信号与压控振荡器(VCO)产生的振荡信号经移相后,在相位判别器进行比较,如果有误差则从判别器输出一误差电压加到VCO的控制端,使VCO的相位朝着使IF输入信号与VCO振荡信号的相位一致时,就能得到一个与输入载频完全同频同相的信号,作为视频检波的开关信号进行视频检波,从而得到一个优质的检波输出信号。尤其它对小信号检波具有良好的线性,可以消除通道中交调失真引起的串色,也可以消除图像过调造成的伴音蜂音。同时,还可以减少差拍干扰,改善信号的微分增益特性和微分相位特性。

另外,第二伴音中频的取得是依赖与图像解调时VCO所恢复、再生的38.0MHz中频等幅波(即内载波)信号,它与第一伴音中频信号差拍出第二伴音中频信号。这种图像/伴音准分离平行处理电路,可以完全克服伴音中频与彩色副载波间的差拍对图像信号的干扰(对于PAL制信号来说干扰频率为2. 07MHz)。也能避免白电平时载波过调制对伴音产生的蜂音干扰。

一般来说,目前不带丽音接收功能的普及型彩电无需这样复杂的准分离电路。

电路说明

该机的图像/伴音中频信号处理电路包括:预中放Q101(ZSC2717),图像中频声表面波滤器SAW002(K6265),伴音中频声表面波滤器SAW001(Q9352),图像中频幅频特向制式切换电路Q102(ZSC1815)、D100(MA858),图像/伴音中频信号处理集成电路IC100(TDA9808)及其外围电路。其电路工作原理简图如图1所示。

从高频调谐器U10111脚输出的中频(IF)信号,经阻抗匹配电阻R109、 耦合电容C110进入预中放级Q101的基极。预中放级是为了补偿声表面波滤器的插入损耗,放大由高频头输出的中频信号用。R110和R111为Q101的分压式基极偏置电阻。R113与L101并联作为Q101的集电极负载,主要起到高频补偿作用。R112为发射极电流串联负反馈电阻。

图像中频与伴音第一中频信号经耦合电容C113、隔离传输电阻R150耦合到SAW002(K6265)声表面波滤波器的1脚。当Q102饱和导通时(主芯片IC200(VCT3803)的SYSZ端5脚呈现高电平→Q102(NPN)饱和导通,SAW00210脚相当于接地,D100截止, 1脚与10脚分离,注入1脚的信号在K6265滤波器内经滤波,由SAW0024、5脚对称输出图像中频信号,加到IC100(TDA9808)1、2脚。此时,适用于PAL-D/K、B/GI制,图像中频带宽6MHz(38~32MHz),见图2(a)所示的SAW002的PAL-D/K制幅频特性。

当Q102截止时(IC200 5脚呈现低电平→Q102截止),其集电极呈高电平,D100导通,相当于SAW002的1脚与10脚接通,此时SAW4、5脚对称输出的图像中频信号带宽约4.2~33.8MHz,使SAW002的通频带减少,仅适用于NTSC-M/N制的幅频特性。

由预中放级Q101集电极送出的中频、信号,通过C113耦合、R115隔离传输,将伴音第一中频信号输入到SAW001声表面波滤波器的1脚,而SAW001的2脚直接接地,即SAW001 1、2脚分离,注入1脚的信号经SAW001内部的滤波,由4、5脚对称输出并送至IC100(TDA9808)20、19脚,此时伴音第一中频信号的带宽为31.5~32.5MHz,适用于PAL-D/K、B/G,I制(含丽音第一中频),对应的第二伴音频为5.5、6.0、6.5MHz(FM调频伴音)及5.85、6.552MHz(丽音),参见图3(a)所示的PAL-D/K制幅频特性。

由于该机中的两个声表面波滤波器SAW001与SAW002的选频输出曲线是不一样的,SAW002对伴音中频信号衰减大于40dB,对图像中频信号不作衰减,这对抑制伴音信号干扰图像是有益的。而SAW001对伴音中频信号不衰减,可有效地提高伴音的信噪比。

经SAW002和SAW001的4、5脚分别输出的图像中频信号和伴音中频信号,直接加到中频信号处理电路IC100(TDQ9808)的VIF端1、2脚和SIF端19、20脚。从1、2脚进入的图像中频信号,在块内首先进行三级图像中频放大(VIF、AMP),然后与块内的压控振荡器(VCO)产生的38MHz载波一起加到采用PLL检波方式的图像检波器(VIDEO、DET),它需要两个输入信号:一个是调幅的图像中频信号;另一个是经过与输入图像中频PLL锁相的38MHz中频载波,它是由接于IC100的14、15脚上的振荡线圈L102和块内的压控振荡器(VCO)产生后二分频得到的。在块内的视频检波器完成PLL图像检波,输出同步头向下的复合全电视信号再经视频放大后从9脚输出。

在TDA9808块内采用的是带自动增益控制(AGC)功能的中频放大器。AGC电路用来保证当输入信号的强弱大幅度变化时,视频输出信号的幅度基本保持不变。该机的AGC分中放AGC和高放AGC两部分。中放AGC电路控制中频图像信号的增益,采用峰值AGC电路、优点是反应速度快。它是由9脚视频输出信号的同步头电平的微小变化检出直流电压去控制中放增益的。当中放的输入信号由弱变强时,三级中放的增益控制作用分段逐级延迟,首先是第三中放的增益降低,其次是第二中放,最后是第一中放,这是通过将IC100 17脚的中频AGC检出电压(外接VIFAGC电容C116)经不同的比例衰减后送到三级中放来实现。送到第三中放的增益控制电压最小,送到第二中放的次之,送到第一中放的最大。当输入信号增强时,17脚电压减少。因送至第三中放的衰减最大,故第三中放的增益首先降低。只有当信号更强时,第二中放和第一中放相继启控,增益降低。这种增益衰减的分段控制作用,可提高图像中放电路的信噪比。三级中放的增益约有50dB,中频AGC范围约有64dB,接在IC100 17脚的C116为中放AGC电压滤波电容,它直接影响AGC的时间常数,如果电容器的容量太小,则会使电视屏幕左、右两边明暗不均匀;电容量太大,则AGC的电路惰性大,对快速的变化场强反应迟钝,动态AGC性能下降,高放AGC用来控制高频调谐器中的高频放大器的增益,RF、AGC控制电压从IC100的12脚输出,经RC网络(R102、R101、C101),加至高频调谐器U101的AGC端1脚,高放开始启控的信号电平通常要比中放AGC的启控电平强30~35dB。IC100的3脚外接电位器VR100用来调节高放AGC的延迟量。

该电路还从IC100的13脚输出自动频率微调电压(AFC),经C120、R143平滑滤波,R116和R142+R143(串联)对+5V分压后加到主芯片IC200(VCT3803)7脚,在VCT3803内的微处理器处理后,通过I2C总线控制高频调谐器的本振频率变化,完成调谐功能,使高频头11脚输出的图像中频载波始终为38MHz,完成图像信号前级处理的整个过程。

由SAW001的 4、5脚输出的第一伴音中频信号,直接加到IC100的20、19脚,进入TDA9808的伴音中频信号(SIF),首先经由两级交流耦合型差分运算放大器放大,同时块内的SIF、AGC电路还能自动检测到伴音中频输入信号的强度,使其在规定的范围内保持输出幅度恒定。经SIF放大器输出的信号加到基准QSS混频器中,然后与恢复的图像载频(VCO)信号混频之后,再通过高通滤波器限制视频分量,从IC100的10脚输出SIF第二伴音中频,该输出可以是6.5、6.0MHz;5.5、4.5MHz伴音第二中频(FM)之一,也可以是6.552、5.85MHz的丽音数字信号。该输出经R151隔离传输、D324耦合加到多制式数字音频处理电路IC300(MSP3410)的58脚。

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