电视原理实验教程电视原理实验教程张文青张文青 编编南京理工大学电子工程系南京理工大学电子工程系2008 年年 5 月月前 言随着电子工业的飞速发展，电视技术愈来愈广泛地应用于国防、科研、工业、家庭等各个领域中。为了适应我校电子信息类专业对电视原理技术的进一步理解和应用以适应将来工作的要求，我们编写了这本电视原理实验教程 ，本书主要结合清华大学科教仪器厂开发研制的 TPETV2 电视实验学习机编写而成的。全书可分成三大部分：第一部分主要介绍电视学习机的硬件结构，第二部分介绍电视机调试注意事项及故障检测方法，第三部分是实验的编排，共设计了八个实验，具体包括彩电的直观检查与内部结构剖析，电源的测试，高频头及中频通道的性能测试，CPU 的测试，信号处理通道的测试，电视信号的测试，扫描通道的测试，伴音通道的测试。这些实验都是以目前最流行的 I2C 总线彩色电视机控制为基础，通过对最常用的单片 TV 处理器LA76810 的研究，全面了解视频技术及彩色电视机的工作原理。本教程注重电视机的调试实践和技能训练，并介绍了与其配套的电视机专用实验设备。该实验指导书由张文青编写，在编写过程中得到清华大学工程训练中心董灵江老师的帮助，全书承蒙牟善祥教授的指导和审阅，并得到电子工程系的各位领导支持和帮助，在此表示衷心感谢。由于编者水平所限，加之时间仓促，书中难免存在不妥或错误之处，敬请读者、同行批评指正。编 者2008 年 5 月目 录第一章 电视实验学习机电路分析 4第一节 电视实验学习机的电气结构 4 第二节 电视实验学习机电路简介 4 第三节 集成电路介绍16第二章 电视机调试与检修方法23第一节 安全注意事项23 第二节 故障检修方法24第三章 电视机调试与检修实验31实验一 彩电的直观检查与内部结构剖析31 实验二 电源的测试33 实验三 高频头及中频通道的性能测试38 实验四 CPU 的测试41 实验五 信号处理通道的测试47 实验六 电视信号的测试52 实验七 扫描通道的测试54实验八 伴音通道的测试57 附图 1 主机与显示器接线端子图59 附图 2 TPETV2 型电视实验学习机的电气结构图60第一章第一章 电视实验学习机电路分析电视实验学习机电路分析彩色电视机的实验教学多采用调试旧彩电的方法。由于旧的电视机品种和优劣不 一，尤其是初学者需要认识电视机的元、器件，要通过电气原理图对照查看电视机板 图，还要在通电的情况下检测电视机的电压、波形。因此，教学意外中断较多，给电 视机实验教学的组织和实施带来许多困难，电视机实验教学的成本较高，而且难以形 成教学规范。电视机实验课的教学难度在于没有成型的实验教学设备和完善的技术培 训手段。为此，我们在经过充分的市场调研的基础上，决定配备清华大学科教仪器厂 生产的 TPETV2 电视实验学习机及与其配套的 TPETV7 电视示教机，从根本上解 决了彩色电视机实验教学的技术设备难题。 TPETV2 型电视实验学习机是为了训练彩电与监示器等专业调试维修技术人员 而设计的，是了解彩色电视机内部结构和性能，培训彩色电视机和监视器维修技能的 专用实验设备。 第一节 电视实验学习机的电气结构 TPETV2 型电视实验学习机的实验电路采用独特的两用板工艺，电路板正面贴 膜并印制标准的电视机原理图及符号。根据彩色电视机电气原理图的功能结构，将电 路划分为电视机主板、电源板和扫描板三大部分，并在相应的位置上放置了电视机的 主要元、器件，在维修的关键部件上设置了测试点和故障元件，电路板反面为印制导 线并有贴焊不需要维修的元、器件。TPETV2 型电视实验学习机的电气结构图如图 11 所示。 根据彩色电视机维修的工作特点，电视维修学习机分为两大部分：一部分为可维 修的电源、信号通道、扫描、伴音、解码、遥控接收等电路；另一部分为高压、色平 衡、白平衡和显象管调节。在可维修的电路中，设置了信号波形测试点（测试点为 3mm）和故障元件插接器件，为整机电路的识别与故障现象的判断提供方便。通过学 习机，初学者可以实时地检测和观察到电视机内部各电路的工作点及动态波形，能同 步监测到电视机发生故障时的电气特征。通过设置和排除故障，可达到培训彩色电视 机的专项维修技能。为了确保实验的操作安全，学习机还配备了 1:1 的隔离变压器。 第二节 电视实验学习机电路简介 TPETV2 型电视实验学习机采用的是长虹 CN12 机芯，即三洋公司 1999 年生 产的 I2C 总线控制的 TV 处理器（LA76810）单片机芯。整机仅由 5 块集成电路组成， 集成图 11 TPETV2 型电视实验学习机的电气结构图度较以往的机芯有较大提高，外围元件显著减少，可靠性也进一步提高。该机芯的生 产调试和维修检测均采用 I2C 总线技术，并且该机芯对图像效果、声音效果、信号的 切换和调整均采用数字技术控制，其整机的图像、声音效果和稳定性均比以往的普及 型机芯要好得多。 一、电视机特点及主要功能 1特点 使用 CN12 机芯生产的电视机，所有选择视、音频信号滤波器的中心频率、幅 频特性均通过 I2C 总线控制在集成电路内部调整，保证了批量生产的一致性。 AGC、AFT 设置，亮度信号的峰化，色度信号的肤色校正，色度副载波的频率、相位， 基带延迟，矩阵系数，白平衡的调整，副亮度、副比对度、副饱和度、副色调、音量 范围等参数设置，都由微处理器机经 I2C 总线控制完成调节和设置。 不同电视制式信号的识别、切换、同步,图像的几何失真、非线性失真调整，也都 由 I2C 总线控制完成，简化了大量的生产调试工序,提高了整机的可靠性和稳定性，也 为售后服务带来了方便。I2C 总线还可控制亮度信号的峰化、挖心、色度信号的肤色 校正和矩阵系数调整，以及亮度、对比度、饱和度、色调等，伴音中频信号处理时的 频偏调节，去加重处理，音量设置，图像显示的几何形状控制，不同电视信号的识别、 选择、同步等也通过 I2C 总线控制，使整机的图像效果和声音效果大为提高。 2功能 （1）节目调谐:可预置 100 套（K 系列）或 236 套（G 系列）电视节目，接收全 频道射频电视信号。 （2）接收制式：射频制式（彩色）PAL、NTSC3.58、NTSC4.43 （伴音）DK、I、M、BG 视频制式 PAL、NTSC4.43、NTSC3.58（5060Hz） 。 （3）中、英文屏幕显示：各种控制状态，无信号时的蓝背景，定时功能，日历查 询、游戏、音频、智能化操控等功能均可在屏幕上显示。 （4）一般性操作：音量控制，频道选择，TVAV 切换，图像模式选择，图像 状态调整等均由遥控操作。 （5）日历查询：打开日历键，即显示上次查询的日历。查询范围达 500 年。 （6）智能化操作：该功能也是其他机芯所不具备的，持续按智能键 3s 后，电视 机将自动完成彩色、伴音制式、图像状态设置，并自动搜索。 二、整机信号流程 1高、中频电路 高频调谐器和中放部分电路如图 12 所示。 由天线接收的高频电视信号，进入高频调谐器 U101，经高放、混频输出中频信号。高频调谐器的工作受微处理器脚输出的调谐电压、 、 、脚输出的波段开关电压 840 4142和中频处理电路输出的射频 AGC 电压控制。 中频信号经预中放、声表面波滤波器送到小信号处理集成电路 N201（LA76810）的、 5脚进行处理。在 N201 内部完成图像中频放大，锁相环视频检波，AGC 电压，AFC 6电压检测等处理后，从 N201 的脚输出视频信号经过 C248 耦合，再送到 N201 的46脚，由其内部进行视频处理。44图 12 高频调谐器和中放部分电路2伴音电路 伴音及功放电路如图 13 所示。图 13 伴音及功放电路N201 内部视频检波器输出的第二伴音中频信号从脚输出，经 C238、C240、L27052组成的高通滤波器耦合，再送回 N201 的脚。由内部进行伴音中频处理。54经过鉴频解调后的音频信号在内部分两路：一路送到 N201 的脚，供给 AV 端 2子外接的音频设备作为信号源。另一路送到内部的音频选择开关，与脚输入的外部51音频信号一起，经过开关选择后，从脚输出再经 C161、C181、R190B 耦合，送到 1N181（LA4267）的脚。经 N181 进行功率放大后，由 N181 的脚输出。 5 7V181、R181、C184 组成静音开关，当 D701（CPU）脚为高电平时，V181 饱和、 2C184 接地旁路了音频信号，实现静音。正常工作时，由于 D701（CPU）脚为低电 2平 V181 截止，音频信号正常输出。 3视频信号处理电路视频信号处理如图 14 所示。图 14 视频信号处理电路N201脚输入的视频信号，经过钳位电路后，在内部也分为两路：一路送到色44度信号选择开关，另一路送到视频信号选择开关。在视频信号选择开关里，与脚42输入的外部视频信号一起，经过选择后，再分四路输出。第一路送到脚，经过 AV40接口电路，提供给 AV 端子外接的视频设备作为信号源。第二路送到色度带通滤波 器，经色度带通滤波器选出色度信号，再送到色度信号选择开关。在色度信号选择 开关里，与脚送来的外部 S 端子中的色度分量信号一起, 选择后送到色度信号处44理电路进行色度处理。第三路送到幅度分离电路，分离出同步信号，用于扫描同步。 第四路送亮度信号处理电路进行亮度处理。 在 N201 内部，亮度处理电路输出的亮度信号和色度处理电路的色差信号，经矩 阵后取得 R、G、B 三基色信号，再与、 、脚由 D701（CPU）输入的字符14 1516R、G、B 信号切换后分别从 N201 的、 、脚输出，经尾板视频放大后，送到显19 2021像管的三个阴极再现彩色图像。 4扫描电路扫描电路如图 15 所示。图 15 扫描电路 由同步分离输出的复合同步信号，分别去同步行频振荡器和场频计数器，完成对 行、场的频率控制。经过同步的行频信号，再由行输出反馈回来的逆程脉冲与行振荡 脉冲，共同校正行扫描的相位后，由 N201脚输出。从 N201脚输出的行激励脉冲，2727经 R405、R401、R402 分压，送行激励管 V431 的基极。C404 为加速电容。 C401、R403、C402 为消除行激励脉冲中的尖峰电路。T401 为行激励变压器。V432 是带阻尼的行输出管，由 V432 产生的行输出，为行偏转线圈提供偏转电流。同时， 行输出级还和行输出变压器一起，提供显像管工作所需的高压、聚焦、帘栅、灯丝、 视放末级电压。 经过同步的场频信号，在 N201 内部产生场频锯齿波电压，由 N201 的脚输出，23经 R302 直接耦合到 N301（场输出集成电路 LA7840）的脚，由 N301 内部的差分放 5大器放大。N301脚是差分放大器的同相输入端，外接 R301A、R301B 提供一个固 4定的参考电位。经 N301 放大的锯齿波电压由脚输出，加到场偏转线圈