談電視接收同步分離電路

常莉

（內(nèi)蒙古呼倫貝爾市根河市金河廣播電視中心，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

同步分離電路的任務(wù)是從預(yù)視放輸出的全電視信號(hào)中，分離出行、場(chǎng)同步信號(hào)，分別去控制接收機(jī)行、場(chǎng)振蕩器的振蕩頻率與相位，使接收機(jī)的掃描運(yùn)動(dòng)與發(fā)端攝像機(jī)中步調(diào)完全一致。只有這樣，接收機(jī)才能準(zhǔn)確地重現(xiàn)發(fā)送端所傳送的圖像。同步分離過(guò)程是由幅度分離和頻率分離兩步來(lái)完成。前者根據(jù)復(fù)合同步信號(hào)比圖像信號(hào)和消隱信號(hào)電平高（對(duì)負(fù)極性圖像信號(hào)而言）的特點(diǎn)，利用限幅切割的方法，可以分離出復(fù)合同步信號(hào)。后者根據(jù)行、場(chǎng)同步信號(hào)的脈寬不同，采用積分電路分離出場(chǎng)同步信號(hào)，利用微分電路分離出行同步信號(hào)。同步分離電路的性能要求：分離性能要好。當(dāng)圖像內(nèi)容變化或者受到低頻（包括50Hz）干擾和窄脈沖干擾時(shí)，能準(zhǔn)確地分離出行、場(chǎng)同步信號(hào)。為此，在幅度分離級(jí)采用先鉗位后限幅的方法，克服圖像內(nèi)容變化和低頻干擾的影響；增加自動(dòng)噪聲抑制電路克服窄脈沖的干擾；在行掃描級(jí)采用自動(dòng)頻率相位控制電路，進(jìn)一步消除窄干擾脈沖對(duì)行同步的不良影響。分離出的同步脈沖前沿要陡，無(wú)相位延遲；同步脈沖幅度和極性應(yīng)該符合行、場(chǎng)掃描電路的要求。采用正向分離方式可以保證同步脈沖前沿陡，相位無(wú)延遲。

一、幅度分離

利用晶體管截止和飽和的非線性段，采用限幅切割的方法，就能從全電視信號(hào)中分離出復(fù)合同步信號(hào)。適當(dāng)選取晶體管BG的工作點(diǎn)，并設(shè)BG基極的截止偏壓為E，當(dāng)輸入信號(hào)電平ui ＜E時(shí)，BG截止；當(dāng)ui ＞E時(shí)，BG飽和導(dǎo)通，即可輸出復(fù)合同步信號(hào)。全電視信號(hào)通過(guò)耦合電容或者受到低頻干擾后，會(huì)使同步頭頂部變得參差不齊。同步頭頂部都是參差不齊，因此無(wú)法正確選定限幅電平，必須采用鉗位方法恢復(fù)它們的直流成分，使同步頭頂部對(duì)齊，然后選擇正確的限幅電平，才能分離出復(fù)合同步信號(hào)。對(duì)于正、負(fù)極性的電視信號(hào)，可以分別選用底部和頂部鉗位電路，使它們的同步頭頂部對(duì)齊。對(duì)于負(fù)極性電視信號(hào)可采用所示電路進(jìn)行分離，由于BG的放射結(jié)就是一個(gè)二極管，實(shí)際上，帶有鉗位功能的幅度分離電路。幅度分離電路亦稱同步分離電路，它能夠準(zhǔn)確地分離出復(fù)合同步信號(hào)。

當(dāng)同步分離級(jí)輸入同步頭頂部參差不齊的電視信號(hào)時(shí)，由于鉗位作用，使其頂部鉗位成同一電平。然后通過(guò)三極管的限幅作用，分離出復(fù)合同步信號(hào)。電路中各點(diǎn)信號(hào)波形。鉗位電路之所以能使同步頭頂部鉗定在某一固定電平，是通過(guò)電容C上的電壓變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)同步頭幅度大時(shí)，C對(duì)BG提供的反向偏置大，在正向轉(zhuǎn)移特性曲線上，等效于將輸入信號(hào)向左移動(dòng)；反之，C的反偏壓小，輸入信號(hào)向右移動(dòng)。因此，總是保證當(dāng)同步頭到來(lái)時(shí)，BG導(dǎo)通；同步頭過(guò)去后（即行正程期間），BG截止。鉗位電路的放電時(shí)間常數(shù)τ＝RC要合理選取，τ 必須遠(yuǎn)大于行周期THO，否則，因C放電較快，而不能在行正程期間保證BG截止，導(dǎo)致圖像信號(hào)也反映到同步分離電路的輸出端。但τ 過(guò)大時(shí)，C上的電壓將跟不上圖像信號(hào)的較快變化（如亮場(chǎng)到暗場(chǎng)），以致輸出中會(huì)丟失若干行同步信號(hào)。一般要求分離電路能在一場(chǎng)內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因此，常取10TB ≤RC ＜TV。同步分離有正向分離和反向分離兩種方式。當(dāng)同步信號(hào)到來(lái)時(shí)，同步分離管的工作狀態(tài)，前者是由截止到導(dǎo)通，而后者則相反，由導(dǎo)通到截止。由于晶體管的儲(chǔ)存效應(yīng)，從飽和導(dǎo)通到截止時(shí)，晶體管的電流變化就會(huì)相對(duì)輸入信號(hào)有一延遲。為了保證同步信號(hào)前沿的準(zhǔn)確性，在電視中通常都采用正向分離方式。所以，對(duì)正、負(fù)極性電視信號(hào)進(jìn)行分離時(shí)，同步分離管應(yīng)分別采用PNP型和NPN型。

二、自動(dòng)雜波抑制（ANC）電路

當(dāng)電視信號(hào)中混有幅度大、寬度窄的干擾脈沖時(shí)，就會(huì)被同步分離級(jí)分離出來(lái)，破壞行同步而造成圖像紊亂；另外，在大干擾脈沖過(guò)后，分離電路的輸入電容Cb上充的電荷來(lái)不及放掉，產(chǎn)生很大的反向偏置，使分離級(jí)深度截止，以致后面的行同步一部分。直到電容Cb上由于干擾脈沖充電的電荷全部放掉，偏置恢復(fù)正常時(shí)，同步脈沖才能正常地被分離出來(lái)。由于放電時(shí)間常數(shù)CbRb很大，放電時(shí)間很長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使幾十行的同步被破壞，造成圖像的紊亂。自動(dòng)雜波抑制（ANC）電路的作用是自動(dòng)抑制干擾脈沖，保證同步分離電路的正常工作。常見(jiàn)的方法有兩種：一是干擾限幅電路，它只能對(duì)干擾脈沖限幅，而不能徹底消除，由于限幅后的干擾幅度不大，所以不至于使干擾后的同步脈沖丟失。二是消除干擾電路，它能將干擾脈沖徹底消除。

1.RC并聯(lián)干擾限幅電路在同步分離輸入端串一個(gè)時(shí)間常數(shù)較小的RsCs并聯(lián)電路，當(dāng)大的干擾脈沖來(lái)到時(shí)，通過(guò)晶體管輸入電阻將對(duì)C和Cs充電，由于Cs比C小得多，充電電壓主要降在小電容Cs兩端，大電容C兩端的電壓變化不大。當(dāng)干擾脈沖過(guò)去以后，因Rs很小，Cs通過(guò)R很快放電，使同步分離電路的工作很快恢復(fù)正常，這樣可以大大減少同步脈沖的失落。為了使干擾脈沖的充電電壓主要降在Cs上，一般應(yīng)使Cs電容值比C小幾十倍。另外，Cs與晶體管輸入電容分壓，對(duì)輸入信號(hào)產(chǎn)生衰減，同時(shí)也影響電路的穩(wěn)定性，故Cs應(yīng)比晶體管輸入電容大5～10倍。為了使Cs上的干擾電壓迅速放掉，τs＝RsCs應(yīng)盡量選小一些，但是τs過(guò)小，對(duì)寬一點(diǎn)的干擾脈沖又不能起到抗干擾的作用，通常τs略大于行周期，即τs ≈100μs。

2.干擾脈沖消除電路

截止式干擾脈沖消除電路，BG1為預(yù)視放管，D1和D2是控制大干擾脈沖通過(guò)與截止的開(kāi)關(guān)，它們與BG2共同作用，能夠消除電視信號(hào)中的大干擾脈沖。電路中的各點(diǎn)信號(hào)波形。在正常情況下，BG2依靠調(diào)整偏置電阻R2加上正向偏置電壓而飽和導(dǎo)通，BG2的集電極電流流過(guò)R3和R4，所產(chǎn)生的電壓降保證B點(diǎn)的電位比A點(diǎn)低，于是D1導(dǎo)通。加在電路輸入端A的全電視信號(hào)就通過(guò)D1傳送到B點(diǎn)，然后再送到同步分離電路。與此同時(shí)，應(yīng)該使D2在同步信號(hào)到來(lái)時(shí)稍微有一點(diǎn)導(dǎo)通而使C1被充電，但不影響B(tài)G2的飽和導(dǎo)通。在同步信號(hào)過(guò)去期間，C1通過(guò)R1慢慢放電，并給D2一個(gè)反向偏置使它截止。當(dāng)有幅度大于同步信號(hào)的干擾脈沖串入時(shí)，A點(diǎn)電位瞬時(shí)降低，D2導(dǎo)通，大于同步幅度的干擾脈沖部分，就加到BG2的基極使它立刻截止，R3和R4上沒(méi)有電壓降，所以B點(diǎn)電位立刻升高到電源電壓Ec。于是，D補(bǔ)截止，干擾脈沖不能通過(guò)，因此在B點(diǎn)就得到?jīng)]有大干擾脈沖的全電視信號(hào)。當(dāng)小的干擾脈沖幅度不超過(guò)同步信號(hào)時(shí)，這種電路不能被截止，所以消除不了。但是，小的干擾即使出現(xiàn)，也不會(huì)對(duì)同步系統(tǒng)造成大的影響，它還會(huì)被行自動(dòng)頻率相位控制電路和積分電路所濾除。

3.頻率分離電路

前面已經(jīng)指出，根據(jù)行、場(chǎng)同步信號(hào)的寬度不同，可以分別利用微分電路和積分電路，從復(fù)合同步信號(hào)中分離出行、場(chǎng)同步信號(hào)。實(shí)質(zhì)上，這是一種頻率分離方法。以我國(guó)電視為例，場(chǎng)同步信號(hào)的脈寬為2.5H，頻率為50Hz，而行同步信號(hào)的脈寬為4.7μs，頻率為15625Hz。它們的頻譜分布，因此分別利用高通和低通濾波器，也就是微分和積分電路，就可以分離出行、場(chǎng)同步信號(hào)。所以，上述分離法稱為寬度分離或頻率分離。在行自動(dòng)頻率、相位控制電路中，能直接利用復(fù)合同步信號(hào)，因此可省去微分電路。下面討論積分電路分離場(chǎng)同步信號(hào)的性能與其時(shí)間常數(shù)的選擇：（1）為了保證隔行掃描的準(zhǔn)確性，要求分離出的場(chǎng)同步脈沖前沿陡、幅度大，為此，應(yīng)使積分電路時(shí)間常數(shù)Rc較??；（2）行同步通過(guò)積分電路后，其剩余幅度應(yīng)不干擾場(chǎng)同步，即對(duì)行同步信號(hào)的抑制能力要強(qiáng)，所以積分時(shí)間常數(shù)RC應(yīng)取得足夠大，顯然這是矛盾的。實(shí)驗(yàn)表明：不能采用單節(jié)而只能采用多節(jié)電路才能解決這個(gè)矛盾。積分電路分離場(chǎng)、行同步信號(hào)之優(yōu)劣，常用行脈沖抑制系數(shù)來(lái)表征。KH越大，積分電路分離場(chǎng)、行同步信號(hào)的性能越好。為提高行脈沖抑制系數(shù)，場(chǎng)同步信號(hào)分離電路通常用多節(jié)積分電路。多節(jié)積分電路輸出波形的前沿起始段上升緩慢，因而對(duì)較窄的行同步信號(hào)有較好的抑制作用；經(jīng)過(guò)較平坦的起始段后，輸出仍較快地增長(zhǎng)，因而場(chǎng)同步信號(hào)仍有較大的輸出。于是行脈沖抑制系數(shù)得以提高。