电视原理三

§ 5.4解码电路

5.4.1 概述

解码是编码的逆过程。解码器的任务，是对预放输出的彩色全电视信号进行与编码过程相反的信号处理，还原出R、G、B三基色信号。不同的彩色电视制式，其编码和解码的原理和方法不相同；即使同一种电视制式，其编码和解码的方式也并非是**的。概括地说，可分为模拟和数字处理两种方式。若按电路分类，解码器可以分别由分立元件或者集成电路组成。图5.4－1是分立元件组成的模拟信号处理方式的解码器方框图，5.4.5节还要介绍集成电路组成的解码器。关于数字化解码器，读者可以参考有关文献。

图5.4－1所示的解码器由亮度通道、色度通道、副载波恢复电路三大部分组成，下面分别叙述它们的工作原理。

5.4.2 亮度通道

亮度通道的作用是，从彩色全电视信号中分离出亮度信号，并经延时、放大和加入各种提高图象质量的附加措施。例如，勾边、黑电平钳位、机内消隐信号加入等，然后送至矩阵电路，它相当于黑白电视机的视频放大器。因此，亮度通道应该具有6MHz的视频带宽和足够的线性放大量，它主要包括副载波隐波器，自动清晰度控制（ARC）电路，视频放大电路及亮度延时线。其方框图如图5.4－2所示。一、亮度信号与色度信号的分离

可以利用两者的频率差异进行分离，分离过程如图5.4－3所示。用4.43MHz陷波器从全电视信号中分离出亮度信号，抑制掉色度信号，减少彩色副载波对亮度的光点干扰；用4.43±1.3Mhz的带通滤波器分离出色度信号，馈送给色度解调电路。

抑制色度信号的目的是为了避免色度信号对亮度信号的干扰，以免图象清晰度下降。4.43Mhz陷波器在吸收掉色度信号的同时，必然也要将同样频率范围内的亮度信号成分吸收掉。因此，副载波隐波电路应是窄频带的，否则亮度信号中的高频成分损失太多，会使图象清晰度下降。

当彩色电视机接收轩白电视信号或接收彩色电视信号而色度信号很弱时，为了能收看到全清晰度（相当于6MHz带宽）的黑白图象，副载波陷波电路应能自动断开。这种图象清晰度的自动调整是由自动清晰度控制（ARC）电路来完成的。ARC电路如图5.4－4所示，R₁

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、C₁、C₂、L组成桥T型4.43MHz陷波器。当彩色电视信号正常时，消色控制电压为高电平（例如4V）使D导通，陷波器起作用；当接收黑白信号或者彩色信号很弱时，消色控制电压为低电平（0伏）使D截止，陷波器不起作用，所以能收看全清晰度的黑白图象。二、亮度信号的延时

电路理论指出：网络通频带越宽，信号通过后的延时越短。高度通道的带宽为6MHz，而色度带通滤波器的带宽为2.6MHz，因此，亮度信号比色度信号要提前到达解码矩阵。如不采取补救措施，则会造成彩色镶边现象，如图5.4－5所示。为此，就在亮度通道中插入亮度信号延时电路，人为地使亮度信号延时0.5～1μs，以便和色度

信号保持在时间上的一致性。通常采用多节集中参数延时线或圆型分布参数延时线作为亮度延时线。

三、视放二

为了使亮度信号达到解码矩阵所需要的幅度，通常要进行视频放大。亮度信号是一个占有0～6MHz频率范围的宽频带信号，所以亮度放大器属于宽频带放大器，由于晶体管频率特性输出分布电容的影响，会导致高频响应变坏，为此需要进行高频增益补偿。在视放二，还要进行图象对比度和亮度的调节。实质上，前者是依靠改变视频图象信号的幅度来调整的，而后者则是改变视频图象信号的直流电平。四、直流电平的恢复

在黑白电视中，亮度信号推动直流成分时，只会改变重现图象背景的亮度。而在彩色电视中，如果三基色信号推动直流成分，则不仅重现图象的亮度要改变，且其色调和饱和度都会产生失真。因此，要求亮度通道必须正确地传送亮度信号中的直流成分。为此，常采用以下两种方式：①从视频检波到显象管的所有电路采用直流耦合方式。②采用交流耦合，但是在亮度放大器的末级或末前级加钳位电路；通常以行消隐电平作为钳位的基准电平，一般强迫钳位都在行消隐的后肩进行。

5.4.3 色度通道

色度通道的任务是从彩色全电视信号中分离出色度信号，并且还原成色差信号R－Y、B－Y，再与来自亮度通道的亮度信号合成为三基色信号R、G、B，并馈送给彩色显象管，重现彩色图象。色度通道包括带通放大器，色度与色同步分离电路，梳状滤波器，U、V同步检波器，解码矩阵等，其方框图如图5.4－1所示。

一、带通放大器与ACC电路

色度带通放大器的作用，是从彩色全电视信号中分离出色度信号（如图5.4－3所示），并将它放大到一定的电平，以满足激励梳状滤波器的要求。

 

1. 频率特性

色度信号在彩色全电视信号的6MHz带宽中，占有（4.43－1.3）～（4.43＋1.3）MHz的频率范围，如图5.4－6（a）所示。色度带通放大器的频率特性应与色度信号的频率范围相适应。一般中心频率为4.43MHz，频带宽度取Δf ＝2MHz即通频带为3.4～5.4MHz，它的频率特性如图5.4－6（b）所示。

如果电视机的图象中放频率特性采用窄带方式，色度信号的频率范围处于中放特性曲线倾斜的下降沿上（图5.4－7（a）斜线部分），经过视频检波以后的视频频率特性，在色度信号的频率范围以内仍然保持上述倾斜的特性（如图（b））。为了补偿中放通道引起的副载波衰减及色度信号边频分量的消弱，一般要提高色度带通放大器的高频特性（如图（c））。图（d）表示组合频率特性。

2. 色度带通放大器输出的色度信号幅度应该稳定。这样才能保持亮度信号和色度信号的相对关系不变。尽管在高、中放设有AGC电路，但是AGC电路只能保证亮度信号的幅度不变，而不能控制由于通道的振幅一频率特性畸变而造成的色度信号振幅的变化，这是因为AGC电路是根据电视信号同步电平的变化来调整高、中放级增益的缘故。

在彩色全电视信号中，色度信号的幅度因受很多因素的影响，经常发生衰减。其原因除了电磁波的衰落和天线特性不良外，还可能是高频头的本振漂移或者微调不准确，使色度信号落在中放频率特必斜坡的较低位置。这时，色度信号的幅度小于正常值，破坏了色度信号和亮度信号的相对幅度关系，使彩色失真或者彩色信杂比变坏，为此，必须设置自动色度控制（ACC）电路。它是用一个随色度信号幅度变化的电压，去控制色度带通放大器的增益。这个电压不能从色度信号本身获得，因为色度信号是随图象内容不同有很大差别。通常利用色同步信号的峰值检波取得，也可以通过由副载波恢复电路产生的、反映色同步信号幅度的半行频识别信号（见5.4.4节）取得。

3. 电路实例

图5.4－8是具有ACC功能的色度带通放大器，其频率特性由高通滤波器（C₁和B₁的初级电感）和双调谐回路（C₂、L₁和C₃、L₂）共同组成。ACC电路由ACC检波

 

级BG₂和ACC放大级BG₃组成。控制信号取自半行频识别信号。在无半行频识别信号或其值较小时，BG₂截止，这可以通过正确选择R₂和R₃而得到保证。只有当识别信号的负峰值较大时，BG₂才导通。BG₂输出中的缓变成分加到BG₃的基极上，当色度信号强时，半行频识别信号的幅度加大，BG₃的基极电位也随之提高，因而其内阻增大，BG₁的负反馈加深，使增益降低。二、色度信号与色同步信号的分离

色度信号和色同步信号的分离方法如图5.4－9所示。用两个门电路在门脉冲控制下交替导通，把色度信号和色同步信号分开。取出行同步脉冲，并经过一定延时，使它正好与色同步信号同时出现，作为门控脉冲。门控脉冲未到时，门A导通，让B关断，色度信号可顺利通过，形成色度信号；门控脉冲来到时，门A关断，阻止色同步信号串入色度信号，门B导通，从全色度信号中选出色同步信号。这就是色同步消隐和色同步选通电路。

 

三、u（t）与v（t）信号的分离

1. 频率分离法

色度信号中包含两个正交分量u（t）和v（t），两者的主谱线错开半个行频，可用梳状滤小器进行频率分离，如图5.4－10所示。

 

2. 超声延迟线

梳状滤波器如图3.4－6中的虚线方框表示。其关键部件是超声延迟线，如图5.11所示。它主要由输入、输出电压换能器和延迟介质组成。当输入电信号加到输入换能器上时，因压电效应将激起机械振动产生超声波。在延迟介质中，超声波以2750m/s的速度行走17.6cm距离，经过64μs左右。为了缩小延迟线的体积，通常采用多次反射；反射途中会产生多径干扰，因而设置若干吸声点，以衰减这种干扰。

3. 梳状滤波器的实例

梳状滤波器的实际电路如图5.4－12所示。BG₁为色度信号激励级，它把色度信号放大以补偿延迟线的插入损耗。W₁为色饱和度调整，它是依靠改变色度信号的幅度大小来实现的。BG₁的基极至发射极之间还接有由若干元件组成的ACK电路（见5.4.4节）。当彩色信号正常时，BG₁处于正常放大状态。BG₁的输出信号分成两路：一路经延迟线DL延迟63.943μs到变压器B的次级①端和②端，另一路直通信号经C₃、L₂的调谐回路、C₄、W₂、C₅到达变压器B的次级中心抽头③。变压器B的次级就组成图3.4－6中梳状滤波器的加法器和减法器。或延迟信号和直能信号的电压方向如图5.4－12中所示，则在BG₂的基极得到

在BG₃的基极得到

从而实现了u（t）和v（t）的信号分离。调节W

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