黑白电视机组装实验报告

综合电子系统实验III

实

验

报

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目录

一．实训目的与要求 (1)

二．电视机原理机简介 (1)

2.1 黑白电视机内部模块电路及原理 (2)

2.2 电视机外形结构及功能接口 (2)

2.3 电视机芯片、集成电路引脚分布及功能介绍 (2)

2.3.1 D5151集成电路介绍 (2)

2.3.2 音频功放集成电路（LM386） (5)

三．电视机各模块功能 (5)

3.1 电视信号的接收与处理 (5)

3.1.1 电视信号的接收 (5)

3.1.2 电视信号的分离 (4)

3.2 黑白电视接收机的组成 (5)

3.2.1 信号通道 (5)

3.2.2 超外差内载波式接收的优点 (6)

3.2.3 同步分离和扫描电路 (6)

3.2.4 电源 (6)

四．电视机电路图 (7)

4.1英寸电视机印刷电路板图 (7)

4.2英寸电视机电路原理图 (8)

五．电视机安装步骤 (9)

5.1 检查及分离元器件 (9)

5.2 电路板的装配 (9)

5.3 元件焊接 (9)

5.4 电视机的调试 (10)

5.4.1电源电路的调试 (10)

5.4.2 通道部分的调试 (10)

5.4.3 扫描电路的调试 (11)

5.4.4控制部分的调试 (11)

六.实验数据以及各信号波形 (11)

6.1三极管静态工作电压 (11)

6.2 CD5151CP芯片各管脚电压 (12)

6.3 动态测量以及信号波形 (13)

6.3.1 三极管Q5的C极波形 (13)

6.3.2 三极管Q9的C极波形 (13)

6.3.3 三极管Q10的C极波形 (14)

6.3.4 CD5151芯片17脚波形 (14)

6.3.5 CD5151芯片18脚波形 (15)

6.3.6 CD5151芯片24脚波形 (15)

6.3.7 CD5151芯片25脚波形 (16)

6.3.8 R30、R31交点波形 (16)

七.电视机组装心得体会 (17)

一．实训目的与要求

1.了解黑白电视机的内部零件及电路组成原理

2.掌握对电子器件的简单装配、维护与调试

3.增强对分立元器件、芯片、电路模块化应用的能力

二．电视机原理机简介

2.1 黑白电视机内部模块电路及原理

采用大规模单片黑白机集成电路D5151，由于它把所有小信号处理电路都集成在一块芯片上，所以整机和结构十分简单，外围元件少，调试也很容易。与35CM（14英寸）黑白电视机相比，该机工作电流小，工作电压低，因而不易烧毁元器件，即或稍有失误也不至造成重大损失。显像管型号为14SX3Y4，屏幕尺寸（5.5英寸）。采用大规模单片黑白机集成电路D5151，由于它把所有小信号处理电路都集成在一块芯片上，所以整机和结构十分简单，外围元件少，调试也很容易。与35CM（14英寸）黑白电视机相比，该机工作电流小，工作电压低，因而不易烧毁元器件，即或稍有失误也不至造成重大损失。显像管型号为14SX3Y4，屏幕尺寸（5.5英寸）。

图1 黑白电视机模块

2.2 电视机外形结构及功能接口

图2 电视机外形及接口

（1）音频旋钮（2）频道开关（3）显像管（4）耳机插孔（5）外壳（6）电源开关

（7）电视调谐器旋钮（8）天线（9）DC电源插孔（10）天线、CATV插孔（11）音频插孔（12）视频插孔（13）AV/TV按钮（14）场频旋钮（15）亮度旋钮（16）对比度旋钮

2.3 电视机芯片、集成电路引脚分布及功能介绍

2.3.1 D5151集成电路介绍

D5151为双列14脚扁平封装，系大规模单片黑白电视机集成电路。

D5151主要电参数

该电路输出为正向AGC 视频输出幅度=2.3Vp-p

电源电压为=10V 最大输入=110dB

输入灵敏度=50dB/μV 视频频响=6MHz

信噪比=56dB 鉴频输出=300mV

伴音中放输出=0.6% AM调制比=55dB

场振脉宽=850μS 行振脉宽=26μS

图3 D5151芯片外部引脚及内部模块

脚号功能脚号功能

1 图像中频输入1 15 同步解调线圈2

2 RF AGC调整16 电源电压Vcc2

3 RF AGC输出17 行激励输出

4 IF AGC滤波18 行频调节

5 视频输出19 行AFC输出

6 同步分离输入20 电源电压Vcc1

7 伴音中频输入21 地

8 伴音中放偏置22 行逆程脉冲输入

9 伴音中频输出23 同步分离输出

10 伴音鉴频输入24 场同步调节

11 音频输出25 场锯齿波反馈

12 调谐AFT输出26 场激励输出

13 AFT移相网格27 X射线保护

14 同步解调线圈1 28 图像中频输入2

表1 D5151集成电路各脚功能

2.3.2 音频功放集成电路（LM386）

LM386是一种低电压单片集成电路音频功率放大器。电压增益内部设置固定为20倍。如果在①脚与⑧外接电容器，可增加到200倍，外围元件少效率高。在音响要求不高的设备中得到广泛的应用。（LM386引脚功能见图6）

图4 LM386外部引脚及功能模块

三．电视机各模块功能

3.1 电视信号的接收与处理

3.1.1 电视信号的接收

电视信号的接收，主要分为地面广播电视接收、电缆电视技术接收、卫星直播电视接收三种方式。普通电视机能直接接收地面广播电视和电缆电视，附加一定设备就可接收卫星直播电视。

电视接收机的任务就是将接收到的电视信号转变成黑白或者彩色图像。它对电视信号可采用模拟或者数字处理方式。目前电视机正处在从模拟信号处理向数字信号处理过渡的阶段，电视信号的接收正朝着数字处理和多种视听信息综合接收的方向发展。当代科学技术之飞跃，引起了电视接收技术的变革。其主要表现是：

① 利用数字集成电路，对电视信号进行数字化处理，以便压缩频带，获得高质量的图像。

② 利用超声波、红外线和微处理技术实现遥控。完成选台、音量调节、对比度、亮度、色饱和度、静噪控制、电源开关、复位控制等遥控动作。

③ 利用微处理技术进行自动搜索，自动记忆，预编节目程序。利用频率合成技术和存贮技术，在屏幕上显示时间、频道数和作电视游戏等。

3.1.2 电视信号的分离

微弱和高频电视信号必须先经过高频放大、变频、中频放大和视频检波后，才能变成具有

一定电压幅度的彩色全电视信号；然后根据亮度信号、色度信号、同步信号和色同步信号在时域和频域中的特点，利用它们在频率、相位、时间、幅度等方面的差异进行分离，如图5.1－1所示。例如：①视频检波后，图像信号（0～6MHz）和伴音信号（6.5MHz）可进行频率分离；②亮度信号（0～6MHz）和色度信号（4.43±1.3MHz）可进行频率分离；③亮度信号和复合同步信号，可以进行幅度分离；④色度信号（行正程）和色同步信号（行逆程）可进行时间分离；⑤μ和υ色度信号在频率和相位上不一致，可进行频率、相位双重分离等等。

分离后的各种信号分别完成自己的功能，最后在显像管上显示出彩色（或黑白）图像。电视机的电路组成就是根据上述电视信号的分离法则进行设计的。

3.2 黑白电视接收机的组成

黑白电视接收机主要由信号通道（包括高频头，中放，视放和伴音通道），扫描电路（包括同步分离，场、行扫描电路）和电源三部分组成。

信号通道的任务是将天线接收到的高频电视信号变换成视频亮度信号和音频伴音信号。亮度信号激励显像管产生黑白图像，伴音信号推动扬声器产生电视伴音。扫描电路的任务是为显像管提供场、行扫描电流和各种电压，使显像管产生与电视台摄像管同步扫描的光栅。电源部分的任务是将交流市电转变成电视机所需要的各种直流电压。

3.2.1 信号通道

电视天线周围存在着各种各样的电磁波，由天线和输入电路选出欲接收频道的电视信号，再经过高频放大器有选择性的放大，与本振输出的频率较高的正弦波混频得到中频信号。在变频前，图像载频低于本频道的伴音载频；变频后，图像中频高于伴音中频。这是由于本振频率高于图像载频和伴音载频的缘故。但是，图像中频和伴音中频之差不变，例如，保持6.5MHz。

图像和伴音两中频信号经公用通道放大进入视频检波级。检波器有两个作用：一是从中频信号中检出其包括---视频全电视信号；二是利用检波器的非线性作用，完成图像中频和伴音中频的差拍作用，产生出6.5MHz调频的第二伴音中频信号。

检波器的输出信号不仅馈给视放级，而且馈给同步分离电路、自动增益控制（AGC）电路及伴音中放电路，因此采用射随器进行预放大，以加强其负载能力。

预放级也有两个作用：一个将全电视信号和第二伴音中频信号分离。二是将全电视信号进行电流放大，分别馈级视放级，同步分离级和AGC电路；将第二伴音中频信号进行电压放大馈级伴音通道。因此，从天线至预视放称为黑白电视机图像信号和伴音信号和公共通道。

全电视信号的一部分经视放级放大去激励显象管产生黑白图象。另一部分送到同步分离级，分离同步信号，用以控制接收机的扫描电路，产生与发送端同步的扫描运动。第三部分送到AGC 电路，对高频头和图像中放的增益进行自动控制，从而保证接收机的稳定接收。

第二伴音中频信号经伴音中频放大电路的放大和限幅，由鉴频器解调出伴音信号，再经低频放大，推动扬声器产生电视伴音。鉴频前为调频信号，从天线至混频的载频为伴音载频，混频至检波为伴音第一中频，检波至鉴频为伴音第二中频。鉴频后为伴音的音频信号。

3.2.2 超外差内载波式接收的优点

上述信号接收具有两个特点: 1.超外差方式；2.伴音内载波方式。超外差方式与直接放大方式相比，具有下列优点: ①增益高、工作稳定。其原因是混频前后频率不同，相当于隔离，故多级放大不易自激。②转换频道和调谐方便。③容易形成残留边带接收所需的幅频特性，选择性好。

超外差又分为单通道和双通道两种方式，其差别在于图像信号和伴音信号的分离点不同，前者在视频检波之后才分离，后者在混频之后就分离。在单通道方式中，图像中频和伴音第一中频公用一个通道进行放大，同时加入视频检波器，检波器除检出视频图像信号外，还使图像中频和伴音中频差拍产生第二伴音中频信号（例如6.5MHz）。因此，单通道方式亦称为伴音内载波方式。它与双通道方式相比，其优点是当高频头的本振频率发生偏移后，第二伴音中频始终保持不变，从而避免了鉴频失真。而双通道则不然，本振频率的偏移引起伴音中频30.5MHz的偏移，使以30.5MHz为中心频率的鉴频器工作在严重的不对称状态，引起伴音的音频信号波形严重失真。

理论分析证明：为了不使图像中频信号对伴音第二伴音中频信号引起严重的寄生调幅，必须要求图像中频信号的幅度U1 m始终要大于或等于伴音第一中频信号的幅度U2 m的二倍，即U1 m≥2U2 m。

在负极性调制中，对应于白色电平图像中频信号的载波幅度最小。电视中的调制度通常规定为90％，即白色电平时，图象的载波幅度为最大幅度（同步头的幅度）的10％。所以要求进入检波器的伴音第一中频信号的幅度应当小于或者等于最大幅度5％，这就是中频特性线中，伴音中频（30.5MHz）要衰减至5％（－26dB）的原因。

3.2.3 同步分离和扫描电路

视频图像信号经过自动杂波抑制ANC电路，消除其中的干扰脉冲。送到同步分离，分离出复合同步信号，它分成两路：一路复合同步信号经积分电路分离出场同步信号。场同步信号使场振荡产生的锯齿波信号与发送端同步，场锯齿波信号经场推动和场输出级的放大，在场偏转线圈中产生场扫描电流，场扫描电流使显象管电子束作与发送端同步的垂直扫描运动。另一路复合同步信号本应通过微分电路分离出行同步信号来控制行扫描电路，使其产生与发端同步的行扫描电流，但是，为了提高行扫描电路的抗干扰性，现代电视接收机都采用自动频率相位控制（AFPC）电路。由于AFPC电路自身的特点，可以直接将复合同步信号加入其鉴相器，并让行振荡的频率与其比较。如果两者的频率和相位存在差别，则输出与误差成比例的电压，并经过低通滤波器来控制行振荡器的频率，使其与发端同频同相，由于AFPC电路中低通滤波器的作用，行同步的抗干扰性大大加强。

与发端同步行振荡信号经行推动和行输出级放大，在行偏转线圈中产生行偏转电流，行偏转电流使显象管电子束产生与发送端同步的水平扫描运动。另外，还将行扫描逆程脉冲进行升压、整流得到显像管需要的高压（10～28kV）、中压以及视放电路需要的电压。若采用键控AGC电路，还需要行扫描电路提供行扫描逆程脉冲。

3.2.4 电源

电视机的电源可分低压电源、中压电源和高压电源。其中低压电源是由交流市电（220V）经

变压器变压、整流桥整流、滤波器滤波及稳压器稳压而得到的。四．电视机电路图（见附录一）

4.1英寸电视机印刷电路板图

4.2英寸电视机电路原理图

五．电视机安装步骤

5.1 检查及分离元器件

本次组装的电视机电路共有149个分立元件及模块。包括66个电阻（阻值范围1Ω-1.5MΩ）。用万用表测出各电阻阻值，把电阻插在用数字标记好的泡沫板的相应区域，便于在装配过程中识别。66个电容，其中瓷片电容28枚、涤沦电容10枚、电解电容28枚，根据外部表示，可对型号进行分类。其余元器件及集成模块，都可根据外形与外部符号标示进行区分，不再冗述此过程。

5.2 电路板的装配

电路板已标明各原件的插放位置，在此过程中，需要遵循3个原则：（1）小型元件如：电阻、电容、电感、二极管、三极管应优先放入，大型元件如：CD5151CP、D386、喇叭应后续放置。这样可以避免应大型元件对空间的占用而对小型元件归置造成的障碍。（2）元件密集区域的元件优先放置。这样可以减少元件漏放、误放，还能提高放置外围元件的效率。（3）元件轻的先放，重的后放，这样可以减少插板时元件累积的总重量，方便对焊板位置进行移动，翻转。所有元件插装完成后，应对背面导线进行固定（弯折），防止元件从焊板上掉落。

5.3 元件焊接

稳压部分见整机电原理图，这是典型的串联工作稳压电路。Q2、Q3组成复合调整管，Q4是取样放大管，稳压管Z1作为基准电压源。调整W4的阻值可以微调稳压电源的输出电压。只焊上这一单元的元件，其他各单元的元件暂时都不焊接，Z1是6V稳压管，外形和普通的二极管差不多，注意不要与其他型号的二极管型混淆了。区别他们的方法如下：用万用表

X10k档测量它们的反向电阻。普通二极管的反向电阻为无穷大，电表指针不动；测量6V 稳压管时电表却有一定读数。电源调整管的型号为D880。为NPN型大功率塑封管（Q2），安装在散热片上。焊好稳压电源的全部元件，确认整流电源的极性正确后。通电后合上开关K3，用万用表电压挡测得Z1两端电压应为6V左右，如大于此值较多，则是因为Z1错用了普通二极管所致，如该电压正确，再测C31两端电压，微调W4使电压读数为10±0.2V。

场输出级为OTL电路，Q6、Q7为互补型对管，Q7为PNP型，Q6为NPN型，两管要求配对，即功率、耐压及B值都应一样这里所有型号为8550和8050。焊好场输出的全部元件，并且一次性焊好主板上的全部跳线，偏转线圈暂时不焊。装配该单元时应特别注意Q5，Q6，Q7，D7不能焊错。通电后，C37正端电压应为5V左右，若偏离此值较远，可增减R37的阻值，本单元静态电流值约为20mA，可在R34处断开测量。如电流远大于此值，则多半是D7焊反或断路所致：如果略有偏差可适当改变R31的阻值。调整过程中任何时候都不能让R32断开，否则会使通过Q6，Q7的电流急聚增大而烧毁。

LM386集成电路是本机音频功率放大电路，它将来自IC，（11）脚音频信号，经音量控

制电位器2RP1，到放大器386推动扬声器工作。装配电路时要注意不要把LM386插错方向，其它元件只要焊接无误即可正常工作。

小信号处理部分包括图像中放、视频检波、伴音中放、伴音鉴频、同步分离、行场震荡等多种功能电路，它们全部集成在一片大规模集成电路D5151（ICI）中，称为小信号处理电路。这部分电路复杂，元件也很多，能否正确装配这一部分是能否保证本机成功的关键。焊接元件前，应对这部分的元件逐个用万用表初步检测一遍。

元件检测完毕后即可进行焊接。ICI处可焊一个28脚IC插座，等通电调试时于插上

D5151。全部元件焊好后即可通电调试。W7,W6先预调在一半阻值处，D5151各脚工作电压值见表3，如IC1各脚电压与表3大致相符方可进行下一步装配。

其中Q91815为行推动管Q10 D880（或D362）为行输出管，FBT为行输出变压器。这部分的零件不算太多，但对元件质量的要求却是很高的。因为这部分的元件都工作在大电流、大电压、高频状态下，故所有元件均应按规定型号使用，绝不可任意用其他型号的元件代用。

装上全部元件，包括行场偏转线圈，接上显像管。断开Q10C脚与高压包铜箔，并在此处接上1A的电流表。通电后，电流表读数约0.7A左右，如超过此值很多，应立即关机检查。

0.7A是行、场两部分的总电流，其中场是出级约0.2A，行输出级约为0.5A。如果此值正常，下一步可检查Q10e，b，c三脚电压及显像管各脚电压（见表4）。如果这些电压都正常，那么显像管灯丝应呈暗红色，同时应出现光栅。BRIG可调节光栅亮度。W7为行频调节；V-HOLD 为帧频调节；W5为帧辐调节。如果没有光栅出现可参照本章第三节所述流程逐级检查。如果这级装好了，本机的装配就可以成功了一半。

焊上视放级的全部元件。Q8是视放管，要求耐压200V，特征频率fT>50MHz，常用型号为C3417，2N5551等。如有录像机或VCD，可借用它们的视频输出信号（VIDIOOUT）接入AV 输出插口，这时已能在屏幕上观看图像。如不同步，可调行频、场频电位器。如果没有这些设备，可用金属起子碰触Q8的基极，这时可在屏幕上看到淡淡的干扰花纹。

焊上高频头及前置中放的全部元件，高频头9脚与C4103用焊锡连接，接上天线或有线电视信号（注意高频头的方向不要装反），将K1拨到适当挡位，旋动2RP2就可收到电视信号了。收一个信号较强的台，反复微调2RP2；调T1可使伴音的音质音量满意。注意调节量不可过大。将W1调整在适中位置，使弱台灵敏度基本不受影响，而强台不产生行扭为准。

5.4 电视机的调试

5.4.1电源电路的调试

电路装完后，经互检无焊错、连焊及虚焊，用万用表的电阻挡测试输入回路的总阻值应在200kΩ以上，如阻值小于此数值则不能通电，应找出原因，排除故障，使输入电阻达到200k Ω以上，然后再与变压器相连接，通电后空载时整流输出电压应为18-19V。如果所测电源的数据超出以上数据范围，应查明稳压电源各晶体管的电位，找出原因，或调整取样电阻，最终得到正确的电流和电压。

5.4.2 通道部分的调试

通道部分包括：高频头、中放、AGC控制，检波与视放部分，音频信号通道部分。对照

电视机原理图与印制板检查无误后，接通电源，测试总电流应小于750Ma，如果大雨此数值，应立即关掉电源，查出过流原因，故障查出后，必须将故障排除，然后在打开电源测试各脚电位看是否正常。

5.4.3 扫描电路的调试

扫描电路包括：同步分离，行场振荡、推动、输出电路，行输出变压器和显像管电路部分。经互检无误后，接通电源。试总电流应小于750mA，如果大于此数值，应立即关掉电源，查出过流原因。故障查出后，必须将故障排除，然后再打开电源测试各脚电位（看是否正常）。如电位均正常，可用示波器观察行场电路各级输出波形。

5.4.4控制部分的调试

控制部分包括：频道选择电路、音量调谐和电源开关。经互检无误后，接通电源，测试总电流应小于850mA。若大于此值，应立即关掉电源，查出过流原因，排除故障，然后测试各点电位是否正常。

六. 实验数据以及各信号波形

6.1三极管静态工作电压

6.2 CD5151CP芯片各管脚电压

6.3 动态测量以及信号波形

6.3.1 三极管Q5的C极波形

6.3.2 三极管Q9的C极波形

6.3.3 三极管Q10的C极波形

6.3.4 CD5151芯片17脚波形

6.3.6 CD5151芯片24脚波形

6.3.8 R30、R31交点波形

七.电视机组装心得体会（略）