創(chuàng)維ＶＣＴ３８０３超級芯片組成的彩色電視機(jī)電路分析（３）

王錫勝

該機(jī)為了接收多制式圖像信號及多制式伴音（含麗音）信號，在主芯片IC200（VCT3803）前級加有圖像／伴音準(zhǔn)分離平行處理集成電路IC100（TDA9808）及兩個(gè)多制式聲表面波濾波器SAW001（Q9352）和SAW002（K6265）。這樣的中頻信號處理電路，可以達(dá)到該機(jī)所需的中頻信號幅頻特性，從而極大地減少了圖、聲之間的相互干擾以及交調(diào)失真等疵病。

電路特點(diǎn)

1.采用準(zhǔn)分離接收方式

普通彩電采用傳統(tǒng)的內(nèi)載波伴音信號系統(tǒng)，即由高頻調(diào)諧器輸出的中頻圖像信號和伴音信號經(jīng)過同一個(gè)聲表面波中頻濾波器（SAWF），再經(jīng)過同一個(gè)公用中頻電路，甚至于還要經(jīng)過同一個(gè)視頻檢波器取出視頻信號和第二伴音中頻信號。這種內(nèi)載波的伴音方式雖然電路簡單，但把伴音中頻電平給以很大的衰減，同時(shí)會產(chǎn)生伴音中頻與色度中頻的聲-色差拍干擾，在熒光屏上呈現(xiàn)為條波干擾，蜂鳴聲增大。

為了克服上述伴音方式的缺點(diǎn)，在一些高檔的大屏幕彩電中采用了準(zhǔn)分離的伴音系統(tǒng)，即采用兩個(gè)聲表面波中頻濾波器（SAWF1、SAWF2），設(shè)置各自獨(dú)立的圖像中頻和伴音中頻電路，分別檢出視頻圖像信號和第二伴音中頻信號，使圖、聲信號之間的串?dāng)_大為減少，提高了信噪比，展寬了圖像信號帶寬，可以獲得鮮艷的圖像和清晰的伴音。

在實(shí)用電路中有兩種處理方法：一種是把由調(diào)諧器輸出的中頻圖像信號和伴音信號分別經(jīng)過把兩個(gè)SAWF放在一起使用的共同輸入端，兩路輸出端分別輸出圖像信號和伴音信號。在圖像信號通道、圖像中頻信號經(jīng)過第一個(gè)聲表面波中頻濾波器（PIFSAWF），對本頻道伴音中頻信號吸收很深，可以最大限度地減小伴音對圖像的干擾，然后專門放大圖像中頻信號，再由視頻檢波器檢出視頻全電視信號。在伴音信號通道，第一伴音中頻信號經(jīng)過另一個(gè)聲表面波中頻濾波器（QIFSAWF）使圖像中頻信號和伴音中頻信號輸出高電平，而色度中頻給以充分的衰減，以便輸出高電平的第二伴音中頻信號，而大大地衰減聲-色差拍信號，這樣處理后可將伴音中頻幅度提高20dB，信噪比得到明顯的提高，之后專門設(shè)置伴音中放電路，對伴音中頻、圖像中頻作同等放大，經(jīng)過QIF解調(diào)電路輸出第二伴音中頻信號，再由第二伴音中頻限幅放大電路放大，經(jīng)過鑒頻器檢波可取得伴音信號。另一種處理方法就是從調(diào)諧器送出的中頻信號，經(jīng)過預(yù)中放晶體管進(jìn)行放大，再分別經(jīng)圖像中頻和伴音中頻兩只完全獨(dú)立的聲表面波濾波器的選頻輸出。圖像中頻濾波器對伴音中頻衰減約40 dB，而圖像中頻信號不作衰減，這對抑制伴音干擾圖像有極大的好處。而伴音中頻聲表面波濾波器對伴音信號不作衰減，只是在圖像中頻信號保留一個(gè)窄峰，利用此窄峰作基準(zhǔn)頻率和伴音中頻共同產(chǎn)生第二伴音中頻信號和數(shù)字伴音載波信號，因伴音中頻表面波濾波器對伴音信號不作衰減，對提高聲音信噪比和減少數(shù)字伴音載波和誤碼有好處。

2.多制式控制的聲表面波濾波器的轉(zhuǎn)換電路

聲表面波濾波器是一個(gè)帶通濾波器，它能集中地提供圖像中頻所需的幅頻特性，對多制式的彩電，為兼顧世界各國的需要，圖像中頻的選擇一般為38．9MHz或38MHz。從對多制式的圖像中頻頻率特性的要求可以看出PAL制和SECAM制的頻率特性很相似，故在電路上可一起處理，而把明顯不同的NTSC-M制單獨(dú)處理。這樣，在接收不同制式的信號時(shí)，用制式切換電壓控制聲表面波濾波器的工作狀態(tài)，使之輸出符合要求的圖像中頻特性曲線。在控制方法上，國產(chǎn)彩電大多采用在輸入電路中設(shè)置可控制的吸收電路，即在輸入電路中放置一個(gè)33．5MHz的吸收電路，當(dāng)接收NTSC制電視信號時(shí)，通過開關(guān)管的飽和導(dǎo)通，使輸入信號有一部分33．5MHz分量，通過RC網(wǎng)絡(luò)吸收，導(dǎo)致33．5MHz輸入信號的衰減量與38MHz圖像中頻相比衰減12 dB，從而保證中頻輸入電路的幅頻特性為窄帶輸出。當(dāng)接收PAL制電視信號時(shí)，控制形狀管截止，吸收電路不起作用，而輸出的幅頻特性為寬帶，這種控制方法，其控制電路較為復(fù)雜，外圍元件較多。而該機(jī)是在圖像中頻聲表面波濾波器中專門設(shè)置有PAL／NTSC自動開關(guān)電路，直接控制濾波器的內(nèi)部，使其在NTSC制時(shí)工作在窄帶狀態(tài)，而在PAL制時(shí)則工作在寬帶狀態(tài)。

3.鎖相環(huán)（PLL）全同步檢波方式

傳統(tǒng)的檢波方式是一種類似同頻檢波方式，用帶通濾波器從圖像信號中取出開關(guān)信號作為載波進(jìn)行檢波。該方式因電路結(jié)構(gòu)簡單、工作相對穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用。但由于類似同頻檢波電路檢出的視頻信號包含有視頻邊帶信號，易產(chǎn)生聲、圖干擾。如果要解決這一問題而限制濾波器的帶寬，又會帶來窄脈沖響應(yīng)差的問題。而該機(jī)采用的是一種PLL同步檢波電路，它是一種相位鎖定的同步檢波方式，其實(shí)質(zhì)是在原同步檢波電路的基礎(chǔ)上，加入一個(gè)鎖相環(huán)控制回路。

在該機(jī)的圖像、伴音中放解調(diào)電路IC100（TDA9808）內(nèi)實(shí)現(xiàn)PLL全同步檢波，即在輸入的IF信號與壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)移相后，在相位判別器進(jìn)行比較，如果有誤差則從判別器輸出一誤差電壓加到VCO的控制端，使VCO的相位朝著使IF輸入信號與VCO振蕩信號的相位一致時(shí)，就能得到一個(gè)與輸入載頻完全同頻同相的信號，作為視頻檢波的開關(guān)信號進(jìn)行視頻檢波，從而得到一個(gè)優(yōu)質(zhì)的檢波輸出信號。尤其它對小信號檢波具有良好的線性，可以消除通道中交調(diào)失真引起的串色，也可以消除圖像過調(diào)造成的伴音蜂音。同時(shí)，還可以減少差拍干擾，改善信號的微分增益特性和微分相位特性。

另外，第二伴音中頻的取得是依賴與圖像解調(diào)時(shí)VCO所恢復(fù)、再生的38.0MHz中頻等幅波（即內(nèi)載波）信號，它與第一伴音中頻信號差拍出第二伴音中頻信號。這種圖像/伴音準(zhǔn)分離平行處理電路，可以完全克服伴音中頻與彩色副載波間的差拍對圖像信號的干擾（對于PAL制信號來說干擾頻率為2. 07MHz）。也能避免白電平時(shí)載波過調(diào)制對伴音產(chǎn)生的蜂音干擾。

一般來說，目前不帶麗音接收功能的普及型彩電無需這樣復(fù)雜的準(zhǔn)分離電路。

電路說明

該機(jī)的圖像/伴音中頻信號處理電路包括：預(yù)中放Q101（ZSC2717），圖像中頻聲表面波濾器SAW002（K6265），伴音中頻聲表面波濾器SAW001（Q9352），圖像中頻幅頻特向制式切換電路Q102（ZSC1815）、D100（MA858），圖像/伴音中頻信號處理集成電路IC100（TDA9808）及其外圍電路。其電路工作原理簡圖如圖1所示。

從高頻調(diào)諧器U10111腳輸出的中頻（IF）信號，經(jīng)阻抗匹配電阻R109、 耦合電容C110進(jìn)入預(yù)中放級Q101的基極。預(yù)中放級是為了補(bǔ)償聲表面波濾器的插入損耗，放大由高頻頭輸出的中頻信號用。R110和R111為Q101的分壓式基極偏置電阻。R113與L101并聯(lián)作為Q101的集電極負(fù)載，主要起到高頻補(bǔ)償作用。R112為發(fā)射極電流串聯(lián)負(fù)反饋電阻。

圖像中頻與伴音第一中頻信號經(jīng)耦合電容C113、隔離傳輸電阻R150耦合到SAW002（K6265）聲表面波濾波器的1腳。當(dāng)Q102飽和導(dǎo)通時(shí)（主芯片IC200（VCT3803）的SYSZ端5腳呈現(xiàn)高電平→Q102（NPN）飽和導(dǎo)通，SAW00210腳相當(dāng)于接地，D100截止， 1腳與10腳分離，注入1腳的信號在K6265濾波器內(nèi)經(jīng)濾波，由SAW0024、5腳對稱輸出圖像中頻信號，加到IC100（TDA9808）1、2腳。此時(shí)，適用于PAL-D／K、B／GI制，圖像中頻帶寬6MHz（38～32MHz），見圖2（a）所示的SAW002的PAL-D／K制幅頻特性。

當(dāng)Q102截止時(shí)（IC200 5腳呈現(xiàn)低電平→Q102截止），其集電極呈高電平，D100導(dǎo)通，相當(dāng)于SAW002的1腳與10腳接通，此時(shí)SAW4、5腳對稱輸出的圖像中頻信號帶寬約4.2～33.8MHz，使SAW002的通頻帶減少，僅適用于NTSC-M／N制的幅頻特性。

由預(yù)中放級Q101集電極送出的中頻、信號，通過C113耦合、R115隔離傳輸，將伴音第一中頻信號輸入到SAW001聲表面波濾波器的1腳，而SAW001的2腳直接接地，即SAW001 1、2腳分離，注入1腳的信號經(jīng)SAW001內(nèi)部的濾波，由4、5腳對稱輸出并送至IC100（TDA9808）20、19腳，此時(shí)伴音第一中頻信號的帶寬為31.5～32.5MHz，適用于PAL-D／K、B／G，I制（含麗音第一中頻），對應(yīng)的第二伴音頻為5.5、6.0、6.5MHz（FM調(diào)頻伴音）及5.85、6.552MHz（麗音），參見圖3（a）所示的PAL-D／K制幅頻特性。

由于該機(jī)中的兩個(gè)聲表面波濾波器SAW001與SAW002的選頻輸出曲線是不一樣的，SAW002對伴音中頻信號衰減大于40dB，對圖像中頻信號不作衰減，這對抑制伴音信號干擾圖像是有益的。而SAW001對伴音中頻信號不衰減，可有效地提高伴音的信噪比。

經(jīng)SAW002和SAW001的4、5腳分別輸出的圖像中頻信號和伴音中頻信號，直接加到中頻信號處理電路IC100（TDQ9808）的VIF端1、2腳和SIF端19、20腳。從1、2腳進(jìn)入的圖像中頻信號，在塊內(nèi)首先進(jìn)行三級圖像中頻放大（VIF、AMP），然后與塊內(nèi)的壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)生的38MHz載波一起加到采用PLL檢波方式的圖像檢波器（VIDEO、DET），它需要兩個(gè)輸入信號：一個(gè)是調(diào)幅的圖像中頻信號；另一個(gè)是經(jīng)過與輸入圖像中頻PLL鎖相的38MHz中頻載波，它是由接于IC100的14、15腳上的振蕩線圈L102和塊內(nèi)的壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)生后二分頻得到的。在塊內(nèi)的視頻檢波器完成PLL圖像檢波，輸出同步頭向下的復(fù)合全電視信號再經(jīng)視頻放大后從9腳輸出。

在TDA9808塊內(nèi)采用的是帶自動增益控制（AGC）功能的中頻放大器。AGC電路用來保證當(dāng)輸入信號的強(qiáng)弱大幅度變化時(shí)，視頻輸出信號的幅度基本保持不變。該機(jī)的AGC分中放AGC和高放AGC兩部分。中放AGC電路控制中頻圖像信號的增益，采用峰值A(chǔ)GC電路、優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快。它是由9腳視頻輸出信號的同步頭電平的微小變化檢出直流電壓去控制中放增益的。當(dāng)中放的輸入信號由弱變強(qiáng)時(shí)，三級中放的增益控制作用分段逐級延遲，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，這是通過將IC100 17腳的中頻AGC檢出電壓（外接VIFAGC電容C116）經(jīng)不同的比例衰減后送到三級中放來實(shí)現(xiàn)。送到第三中放的增益控制電壓最小，送到第二中放的次之，送到第一中放的最大。當(dāng)輸入信號增強(qiáng)時(shí)，17腳電壓減少。因送至第三中放的衰減最大，故第三中放的增益首先降低。只有當(dāng)信號更強(qiáng)時(shí)，第二中放和第一中放相繼啟控，增益降低。這種增益衰減的分段控制作用，可提高圖像中放電路的信噪比。三級中放的增益約有50dB，中頻AGC范圍約有64dB，接在IC100 17腳的C116為中放AGC電壓濾波電容，它直接影響AGC的時(shí)間常數(shù)，如果電容器的容量太小，則會使電視屏幕左、右兩邊明暗不均勻；電容量太大，則AGC的電路惰性大，對快速的變化場強(qiáng)反應(yīng)遲鈍，動態(tài)AGC性能下降，高放AGC用來控制高頻調(diào)諧器中的高頻放大器的增益，RF、AGC控制電壓從IC100的12腳輸出，經(jīng)RC網(wǎng)絡(luò)（R102、R101、C101），加至高頻調(diào)諧器U101的AGC端1腳，高放開始啟控的信號電平通常要比中放AGC的啟控電平強(qiáng)30～35dB。IC100的3腳外接電位器VR100用來調(diào)節(jié)高放AGC的延遲量。

該電路還從IC100的13腳輸出自動頻率微調(diào)電壓（AFC），經(jīng)C120、R143平滑濾波，R116和R142＋R143（串聯(lián)）對＋5V分壓后加到主芯片IC200（VCT3803）7腳，在VCT3803內(nèi)的微處理器處理后，通過I2C總線控制高頻調(diào)諧器的本振頻率變化，完成調(diào)諧功能，使高頻頭11腳輸出的圖像中頻載波始終為38MHz，完成圖像信號前級處理的整個(gè)過程。

由SAW001的 4、5腳輸出的第一伴音中頻信號，直接加到IC100的20、19腳，進(jìn)入TDA9808的伴音中頻信號（SIF），首先經(jīng)由兩級交流耦合型差分運(yùn)算放大器放大，同時(shí)塊內(nèi)的SIF、AGC電路還能自動檢測到伴音中頻輸入信號的強(qiáng)度，使其在規(guī)定的范圍內(nèi)保持輸出幅度恒定。經(jīng)SIF放大器輸出的信號加到基準(zhǔn)QSS混頻器中，然后與恢復(fù)的圖像載頻（VCO）信號混頻之后，再通過高通濾波器限制視頻分量，從IC100的10腳輸出SIF第二伴音中頻，該輸出可以是6.5、6.0MHz；5.5、4.5ＭＨz伴音第二中頻（ＦＭ）之一，也可以是6.552、5.85ＭＨz的麗音數(shù)字信號。該輸出經(jīng)Ｒ151隔離傳輸、Ｄ324耦合加到多制式數(shù)字音頻處理電路IC300（MSP3410）的58腳。