彩色電視接收機(jī)自動(dòng)增益控制（AGC）電路應(yīng)用分析

劉仰會(huì)

（陜西康佳電子有限公司 陜西 咸陽(yáng) 712099）

在彩色電視傳輸系統(tǒng)中，由于接收環(huán)境不同或外界干擾以及器件老化等產(chǎn)生的影響，接收到的信號(hào)的強(qiáng)弱可能變化很大。當(dāng)信號(hào)較弱時(shí)，圖像對(duì)比度變小，清晰度差且同步不穩(wěn)定，無(wú)法成像。而信號(hào)較強(qiáng)，將使后級(jí)放大器進(jìn)入飽和區(qū)和截止區(qū)，導(dǎo)致信號(hào)嚴(yán)重失真，而且還會(huì)將同步脈沖切割掉，得不到良好的圖像[1]。這將影響用戶(hù)正常觀看電視節(jié)目。因此這里詳細(xì)介紹彩色電視接收機(jī)自動(dòng)增益控制AGC（Automatic Gain Control）電路設(shè)計(jì)分析。

1 自動(dòng)增益控制（AGC）電路

自動(dòng)增益控制（AGC）電路不論在早期的分立及小規(guī)模集成電路中，還是在如今超大規(guī)模集成電路中，都擔(dān)負(fù)著重要作用，一般包括以下方面：圖像幅度控制電路；伴音幅度控制電路；色度信號(hào)控制電路。

自動(dòng)增益控制（AGC）電路的工作原理如圖1所示，設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)電平（U基），通過(guò)檢測(cè)電路，根據(jù)信號(hào)電平的實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)整放大電路的增益，使輸出穩(wěn)定在基準(zhǔn)電平上，即UOUT≈U基。

圖1 自動(dòng)增益控制電路工作原理

2 彩色電視接收機(jī)故障分析

如果彩色電視接收機(jī)控制電路出現(xiàn)故障或失效，則電視機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)諸如無(wú)圖像、畫(huà)面反向、畫(huà)面出現(xiàn)噪點(diǎn)、伴音小或失真、無(wú)色彩或色淡等故障[2]。由于我國(guó)各省市間廣播電視發(fā)射系統(tǒng)所采用的設(shè)備不同，傳輸過(guò)程中使用不規(guī)范的放大器等，造成各地電視接收機(jī)在不同地區(qū)接收效果不同：某些地區(qū)能正常接收，而有些地區(qū)則無(wú)法正常接收，所以AGC電路設(shè)計(jì)就顯得十分重要。

2.1 中放電路設(shè)計(jì)不當(dāng)所引發(fā)的故障

以三洋公司CA76810為主器件的康佳A系列電視機(jī)出現(xiàn)圖像上部扭動(dòng)及場(chǎng)不同步的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)實(shí)際操作檢查，使用該系列電視機(jī)接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)時(shí)，確實(shí)存在圖像扭動(dòng)及不同步現(xiàn)象，并采用示波器觀察視頻輸出信號(hào)，行、場(chǎng)同步信號(hào)均被壓縮，即比標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)幅度低[3]。

然而，采用康佳A系列電視機(jī)收看較標(biāo)準(zhǔn)的有線(xiàn)信號(hào)時(shí)，則未出現(xiàn)上述故障。因此，可以斷定是不標(biāo)準(zhǔn)的電視信號(hào)導(dǎo)致的，且電視信號(hào)已嚴(yán)重偏離國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖2為康佳A系列電視機(jī)的中放外接電路連接圖。

圖2 A系列機(jī)中放處理外接電路連接圖

由于同步信號(hào)已被壓縮，因此對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，其唯一方法就是改善圖像中頻放大電路，即通過(guò)改變中放AGC濾波電容的容量來(lái)改變中放電路的起控點(diǎn)和起控時(shí)間，這樣分離出的電視信號(hào)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，重顯圖像能夠在電視機(jī)可控范圍內(nèi)正常、穩(wěn)定。通過(guò)試驗(yàn)，將C234由68 nF改為20 nF，故障消失。電視機(jī)接收功能正常，信號(hào)接收穩(wěn)定。

2.2 AGC電路導(dǎo)致電視機(jī)白平衡調(diào)試時(shí)死機(jī)及數(shù)據(jù)丟失

康佳生產(chǎn)的超大規(guī)模器件主導(dǎo)的第二代超級(jí)電視機(jī)，其核心器件是由德國(guó)微科公司生產(chǎn)的，型號(hào)為VCT3801、VCT3803。該系列器件將CPU與解碼器合二為一，大大簡(jiǎn)化電路板布線(xiàn)，便于大規(guī)模批量生產(chǎn)。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，卻出現(xiàn)白平衡自動(dòng)調(diào)試時(shí)突然死機(jī)，以及經(jīng)過(guò)調(diào)試的彩色電視機(jī)在開(kāi)關(guān)機(jī)數(shù)次后出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，畫(huà)面呈現(xiàn)偏色等現(xiàn)象。導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，僅為正常生產(chǎn)的50%，即使勉強(qiáng)調(diào)試正常的彩色電視整機(jī)也帶有嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。

1）白平衡自動(dòng)調(diào)試原理 由于采用總線(xiàn)技術(shù)，使用第二代超級(jí)器件的S系列電視機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)，CPU會(huì)自動(dòng)檢測(cè)視頻及R、G、B信號(hào)，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確保色彩鮮艷、真實(shí)。R、G、B 3個(gè)信號(hào)幅度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)是電視機(jī)出廠前由白平衡自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)確定。圖3給出白平衡自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)框圖。

圖3 白平衡自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)框圖

圖3中，CA100色分析儀對(duì)通過(guò)探頭檢測(cè)的電視機(jī)色溫坐標(biāo)進(jìn)行處理后，得到（x、y）值，將（x、y）值送入計(jì)算機(jī)的相應(yīng)控制軟件，將經(jīng)過(guò)軟件處理的數(shù)值與基準(zhǔn)（x、y）值相比較，產(chǎn)生一個(gè)差異值，經(jīng)過(guò)軟件換算確定需要的R、G、B幅度再送入電視機(jī)CPU中，CPU立即調(diào)整視頻信號(hào)R、G、B幅度，不斷循環(huán)，直到探頭檢測(cè)的（x、y）值與基準(zhǔn)值相同時(shí)，計(jì)算機(jī)停止自動(dòng)調(diào)整，并將此時(shí)的R、G、B幅度數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器中。

2）S系列機(jī)故障產(chǎn)生原因分析 故障出現(xiàn)后，由于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，因而最初認(rèn)為故障原因可能是：計(jì)算機(jī)主機(jī)配置太低；色分析儀故障；外界干擾；計(jì)算機(jī)與電視機(jī)CPU通信有障礙。但通過(guò)逐個(gè)故障檢測(cè)，基本上排除了上述原因。因此，S系列機(jī)的中放處理采用TDA4472，通過(guò)調(diào)整RP120電位器，該器件將自動(dòng)輸出RF-AGC電壓，但由于RP120電位器生產(chǎn)是中電刷位置不一致，導(dǎo)致TDA4472輸出的RF-AGC電壓不同，進(jìn)而導(dǎo)致視頻信號(hào)幅度不同，由于視頻信號(hào)幅度不一致，因而每臺(tái)彩色電視的CRT亮度不一致。

S系列電視機(jī)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)為了加快白平衡調(diào)試速度，設(shè)置了軟件學(xué)習(xí)功能，即在調(diào)試時(shí)，系統(tǒng)軟件自動(dòng)提取上一臺(tái)電視機(jī)的R、G、B數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整。這樣，由于亮度不一致，系統(tǒng)軟件具有自動(dòng)學(xué)習(xí)功能，導(dǎo)致調(diào)試時(shí)系統(tǒng)軟件將進(jìn)入一個(gè)盲區(qū)，可能會(huì)超出系統(tǒng)軟件控制范圍。一旦超出，整機(jī)就出現(xiàn)突然死機(jī)現(xiàn)象。即使勉強(qiáng)調(diào)試正常，但因處于控制邊緣，極易導(dǎo)致整機(jī)數(shù)據(jù)丟失，偏色現(xiàn)象。為避免上述現(xiàn)象，將RF信號(hào)調(diào)整改為AV信號(hào)調(diào)整，避開(kāi)AGC電路對(duì)視頻信號(hào)的影響，這樣批量生產(chǎn)時(shí)個(gè)體間差異不是很大，且在CPU控制范圍內(nèi)。

通過(guò)上述調(diào)整，S系列機(jī)白平衡調(diào)整過(guò)程中的故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)，大大提高了生產(chǎn)效率，且消除了質(zhì)量隱患。所以，不論是在生產(chǎn)中還是設(shè)計(jì)產(chǎn)品過(guò)程中都要十分重視AGC電路的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹AGC電路在彩色電視接收機(jī)中的應(yīng)用分析[4]。針對(duì)所出現(xiàn)的故障進(jìn)行詳細(xì)分析，并給出相應(yīng)的解決方法和措施[5]。這樣大大提高了彩色電視機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。因此，自動(dòng)增益控制電路在彩色電視生產(chǎn)中具有重要作用。

[1]周桂友.彩色電視機(jī)原理[M].南京：東南大學(xué)出版社，1992.

[2]陳賢堯.彩色電視接收機(jī)原理[M].北京：高等教育出版社，1993.

[3]高遠(yuǎn)環(huán).視頻信號(hào)處理用IC手冊(cè)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996.

[4]刁 鳴.電視接收機(jī)原理[M].北京：學(xué)苑出版社，1999.

[5]吳志剛,李兵兵,宮豐奎,等.QAM接收機(jī)自動(dòng)增益控制電路的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)有線(xiàn)電視，2006（11）：1 037-1 039.