电视课程设计

电视技术课程设计

题目梳状滤波器---亮/色分离电路在NC-2T中的应用

专业：应用电子技术年级：2014 姓名：邵养国学号：201425110211

成绩：指导教师：张秀奇

郑州工程技术学院

机电与汽车工程技术学院

时间：2016 年 5 月26 日

摘要

梳状滤波器在电视技术中的应用很多。梳状滤波器被用于分离色度信号的两个正交分量U 色差信号与V 色差信号。梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。对于静止图像！梳状滤波在帧间进行！即三维梳状滤波。对活动图像！梳状滤波在帧内进行！即二维梳状滤波。使用梳状滤波器使得夏普NC-2T 图像质量明显提高。解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹；消除了U、V 混迭造成的彩色边缘蠕动；消除了亮、色镶边。

关键词: 梳状滤波器夏普NC-2T 彩色电视机

目录

绪论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1 一概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2

1.1夏普NC-2T。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2

1.2. 整机线路分析及特点.。。。。。。。。。。。。。。。。 2 二彩色全电视整机的组成和工作原理。。。。。。。。。。。。。。 5

2.1彩色电视机的基本框图。。。。。。。。。。。。。。。。.。。5 2.2电视机各基本成部分。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5 2.3彩色电视机的工作原理。。。。。。。。。。。。。。。。。 6 三梳状滤波器组成和工作原理。。。。。。。。。。。。。。7

3.1 梳状滤波器对于画面质量重要的技术。。。。。。。。。。7 3.2设计改进后的电路。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 3.3总结电路改进后的分析和评价。。。。。。。。。。。。8 四课程设计心得。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9

绪论

电视是用电子方法传送活动图像的技术。用电视摄像机把景物图象变成相应的电信号，从发送端通过无线电波（或有线线路）传输出去，在接收端再把它还原成景物图像供人们观看。根据常规电视的缺陷，对提高NC-2T型彩色电视机清晰度的研究。1875年，乔治.卡瑞（George Carey）在波士顿提出了一套将图像分为栅格形式的电视系统。1884年，德国电气工程师尼普柯夫（P.Nipkow）用他发明的“尼普柯夫圆盘”使用机械扫描方法，作了首次发射图像传送的实验。每幅画面有24 行扫描线，图像相当模糊。1897年德国人K.F.布劳恩发明了阴极射线管1904年，英国人贝尔威尔和德国人柯隆发明了一次电传一张照片的电视技术，每传一张照片需要10分钟。1907 Boris Rosing (Russia)设计了机械扫描电视1908 年，英国肯培尔.斯文顿、俄国罗申克无提出电子扫描原理，奠定了近代电技术的理论基础。

夏普NC-2T型彩色电视机。主要采用IX0718和IX0719两块集成电路作为信号处理，所以俗称夏普两片机。其实该机中还有电源集成电路IX0689和伴音功放集成电路IX0365。国产彩色电视机有许多品牌也采用了这种机型，不过在国产机中采用的是与这两块集成电路功能与引脚完全相同的TA7680AP(或

CD7680AP)和TA7698AP(或CD7698AP)集成电路，夏普NC-2T机芯集成度高、线路方便，并设有高压过高、束电流过流和场输出短路等多种保护电路。另设有AFT 静噪。伴音静噪及场同步校正电路，使整机性能更加完善。

鉴于频率分离法不能达到良好的Y/C 分离效果！存在亮色相互串扰这种情况！人们通过研究和试验找到了新的分离方法！即梳状滤波器Y/C 分离法。这种方法主要是利用色度信号与亮度信号频谱交叉的特点和梳状滤波器梳齿状频率传输特性！将亮度信号与色度信号分离。使用梳状滤波器可使Y/C 信号分离比较干净彻底！从而使图像清晰度得以提高。电视机是利用的视觉残留一帧帧渐变的静止图像，形成视觉上的活动图像。电视系统的发送端把景物的各个微细部分按亮度和色度转换为电信号后，顺序传送,同时传送声音同步信号，使人能够有视觉和听觉上的享受。

一概述

1.1夏普NC-2T机芯电路以两块大规模集成电路IX0718CE(TA7680AP), IX0719CE(TA7698AP 和三块厚膜电路IX0365CE(LA4265),IX0689CE(STK7358),IX0640CE(LA7830)为主件构成.各集成块的功能如下:

TA7680AP:是进行图像和伴音信号处理的集成电路.

TA7698AP:是进行彩色解码,亮度信号放大及行场振荡的集成电路. LA4265:是进行伴音低放和功放的集成电路.

LA7830:是进行场输出的集成电路.

STK7358:是开关电源控制集成电路.

夏普NC-2T机芯集成度高、线路方便，并设有高压过高、束电流过流和场输出短路等多种保护电路。另设有AFT静噪。伴音静噪及场同步校正电路，使整机性能更加完善。如下图

1.2. 整机线路分析及特点

(1) 开关稳压电路

飞跃47C2-2型机的开关稳压电源是由厚膜电路

IC701(IX0689CE),开关变压器T701和整流电路D701~D704等组成.

(2) 图像与伴音中放电路

图像与伴音中放电路是由一块TA7680AP集成电路及其外围元器件所组成.

① 图像中频信号的流程.

② 伴音中频电路.

(3)AFT静噪,伴音静噪及功放电路

①AFT静噪,伴音静噪

.

图2 AFT静噪和伴音静噪电路

(4) 亮度通道及末级视放

由IC201的15脚输出的视频信号经R402,CF401(6.5MHz滤波),送至IC801(TA7698AP)39脚的亮度信号通道.

视频信号从39脚输入后分成两路:一路进入对比度放大器;另一路进入倒相放大器,倒相放大后的信号从40脚输出.输出信号除供给同步分离电路外,还经过带通电路到色度放大器的输入端.

(5) 色度通道

色度通道由IC801(TA7698AP)18个引出端子的内外电路所组成.色度通道包括色度放大器, 梳状滤波器, 同步解调器和副载波恢复电路.

①色度放大器.

② 梳状滤波器.

③ R-Y, B-Y解调和G-Y矩阵.

④ 副载波恢复电路.

(6) 同步分离和行场扫描电路

① 同步分离.

夏普NC-2T机芯中,行,场同步分离彼此独立,以防止在接收弱信号时相互影响.

行同步分离:

场同步分离:

② 行扫描.夏普NC-2T机芯的行,场振荡均由TA7698AP的扫描部分形成.

行振荡由两倍行频振荡器和双稳态1/2分频电路组成.TA7698的34脚外接C613,R625,R626为振荡定时元件.其中,R626为行频调节电位器.

③ 场扫描电路.

(7)ABL电路和保护电路

① ABL电路.

夏普NC-2T机芯的ABL也是控阴极电位的ABL电路.它由115 V电源,取样电阻R421,R424和R422及行输出高压包,显像管阳极,阴极,视放矩阵中三个视放管,亮度通道输出管Q402,TA7689的23,41脚间的内部电路,箝位二极管D408等组成.

② 保护电路

.

图3 保护电路

(8)环境光自动控制(OPC)电路

(9) 调谐器和频道预选器

① 调谐器.夏普NC-2T机芯采用VTS-7ZH7电子调谐器(国内型号TDQ-3C).其中频为38 MHz.

② 频道预选器.夏普NC-2T机芯用作预选器的是一体化的预选结构. 该预选器中的8位选台电位器和8位U,VH,VL频段选择开关是做在一块基板上的,调节方便,可靠性高.在频道预选器

电路中,R1017(100k×8)电位器和U,VH,VL频段选择开关组成一体化预选取装置。

二彩色全电视整机的组成和工作原理

2.1彩色电视机的基本框图

图彩色电视机的基本框图

彩色电视机采用超外差内载波式接收技术。超外差是指天线接收到的射频电视信号，经高频放大后与本机产生的本振信号进行混频，得到固定的中频信号。

内载波式是指利用图像中频信号和伴音中频信号在通过检波级

时，由于差拍产生第二伴音中频信号的内差方式。

彩色电视机基本组成包括公共通道、伴音通道、亮度通道、色度解码系统、显像系统、扫描系统、电源系统、控制系统等几大部分

2.2电视机各基本成部分

公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号。

伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息

亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。

色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R －Y）、（B－Y）、（G－Y）三个色差信号。

亮度通道、色度通道、副载波恢复电路、解码矩阵电路四大部分又称为解码器。显像系统：作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现

图像信息。

扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。

电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT 两部分组成。

控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控。

2.3彩色电视机的工作原理

彩色电视机的任务, 是把天线接收下来的高频彩色电视信号, 通过一系列的放大、变换和解码过程还原为三个基色图像信号, 最后在彩色显像管的荧光屏上重现出原来彩色图像, 在扬声器中还原出伴音。从信号处理的角度出发, 实际上, 彩色电视的接收是对上节我们总结的彩色电视信号按其特点逐一分离的过程。

伴音信号的分离方法及处理与黑白电视机相同。图像信号各种成分的分离, 首先是利用频率分离的方法, 将视频低端的亮度信号、复合同步信号与高端的色度信号、色同步信号分开然后用幅度分离的方法, 将复合同步信号和亮度信号分开, 用时间分离的方法, 将

色度信号和色同步信号分开最后, 再用频率和相位双重分离的方法,将色度信号中的两个正交分量U、V信号分开, 信号处理的过程要比黑白电视机复杂, 因此, 系统组成的方框图也有所不同。

彩色电视机天线接收到的射频电视信号,首先通过 VHF/UHF 调谐器的射频放大然后混频, 将它变换成中频电视信号, 其中图像中频为38MHz, 通过声表面波滤波器带通、中频放大器进一步筛选放大后, 进入限幅、同步检波器, 从频谱结构来看,它相当于把输入信号载频往低搬迁了38MHz, 并将图像与伴音频谱复原。检波器输出二伴音中频信号。

伴音信号采用调频方式, 与图像信号在频域上是分开的, 经6.5 MHz的带通滤波器取出伴音信号, 再通过伴音中放、鉴频及功放至扬声器, 还原成声音。同时, 为防止伴音干扰图像, 采用6.5 MHz的陷波器, 将伴音信号去除得到彩色全电视信号。

亮度通道主要由4.43MHz陷波器、轮廓校正、黑色电平箝位、亮度延时和视频放大等电路组成。它的任务是将亮度信号Y从彩色全电视信号中分离出来, 经过放大和处理后, 与色度通道解调出的色差信号R-Y、B-Y一起送给解码矩阵电路, 以求出基色信号R、G、B, 分别激励彩色显像管的相应阴极而实现彩色的重现。

目前工厂生产的彩色电视机大都是彩用自会聚彩色显像管。而不需专门设置会聚电路。一般是从行输出级和场输出级引出行场电流加在会聚线圈上达到会聚校正的目的。

在实际电路中一般是直流稳压电源仅供给扫描电路, 而其它直流电源均由行输出变压器提供不同幅度的逆程脉冲电压, 经过二极管整流得到。由于开关式稳压电源具有体积小, 重量轻、效率高、调整范围宽等优点, 所以, 在彩色电视机中得到了广泛的应用。

三梳状滤波器组成和工作原理

3.1梳状滤波器对于画面质量是非常重要的一个技术。

一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite VideoSignal,即混合视频信号(也称复合信号)。因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要.

3.2设计改进后的电路

鉴于频率分离法不能达到良好的Y/C 分离效果！存在亮色相互串扰这种情况！人们通过研究和试验找到了新的分离方法！即梳状滤波器Y/C 分离法。这种方法主要是利用色度信号与亮度信号频谱交叉的特点和梳状滤波器梳齿状频率传输特性！将亮度信号与色度信号分离。使用梳状滤波器可使Y/C 信号分离比较干净彻底，从而使图像清晰度得以提高。

梳状滤波器由延时,加法器,减法器,带通滤波器组成。对于静止图像,梳状滤波器在帧间进行,即三维梳状滤波.对活动图像,梳状滤波器在帧内进行,即二维梳状滤波.高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C 分离方案就可获得满意的图像质量。使用梳状滤波器能使图像质量明显提高.解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点,干扰花纹;消除了色度正交分量U,V 色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮,色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。PAL 梳状滤波器Y/C 分离！常称之为二行分离法(也叫二元分离法)。它使用一个NTSC 制信号或两个PAL 制信号行存储器与带通滤波器结合使用！组成垂直、水平二元带通滤波器！只是将1H 延时线改为2H 延时线。由于NTSC 制亮度信号、色度信号采用fH/2 间置！而PAL 制则采用fH/4 间置(即副载频fsc=283.75fH，25Hz283.75fH)！因此PAL 梳状滤波器Y/C 分离电路要用2H 延时线。由亮度信号Y 和色度信号C 组成的复合全电视信号！一方面直接加到加法器与减法器的输入端！称为直通信号！同时经两行延迟时间(2TH)使色度信号反相后得到的延迟信号(Y ，C)也加到加法器和减法器的另一输入端。在加法器中直通信号(Y ，C)与延时信号(Y，C)相加得到亮度信号Y；在减法器中直通信号(Y ，C)与延时信号(Y，C)相减即得到色度信号C！完成Y/C 分离

3.3总结电路改进后的分析和评价

1、改进后的成果

由于加法器输出特性可选出亮度信号的高频分量！不会造成高频分量的丢失！并可将视频带宽全部加以利用！从而使图像清晰度大大提高！同时在亮度通道中将色度信号抑制得比较彻底！不致于产生残留色度信号干扰。而减法器输出中较好地抑制掉亮度信号！以最大传输系数选出色度信号C！并用带通滤波器对残留亮度信号作进一步衰减！解决了亮度信号对色度通道的串扰问题！从而提高了图像质量。

2、改进后存在的问题

因为它要求前后两行信号要比较相似！即要求行相关性好。例如蓝色的天空、静静的夜晚等静止画面图像信号！其亮度信号和色度信号可在这种Y/C 分离电路中彻底分离开来；如果出现垂直方向有色度信号突变的不相关情况(即前一行信号与后一行信号不同)！它会将其当成相交信号来处理！于是在加法器中不能完全抵消色度信号！造成Y/C 分离不彻底！仍出现色点干扰。。

四课程设计心得

通过这次课程设计，我对电视机的知识有了进一步的学习。经过查阅有关方面的书籍，获得了许多专业方面的资料，拓展了视野；通过设计改进电路，提高了理论水平,加强了分析问题和解决问题的能力。在设计改进电路过程中遇到了很多困难和问题，老师们的细心指导以及同学的耐心讲解，给了我很大的鼓励和信心。所以此次能顺利完成这次的课程设计，要感谢所有帮助过我的同学和老师。首先要感谢的是老师，他给予了我足够的设计空间，并为我提供了良好的设计环境；当碰到问题时，他提供了非常好的解决意见，而不局限于方法，为我思索解决方案留下了很大空间，这使得我能够充分发挥出自己的想象能力和实验驾驭能力；最重要的是他不时的鼓励以及对我能力的信任，充分调动了我的积极性。还要感谢同学们在我困难时刻给我的帮助，是你们让我坚持到了最后。这次的课程设计很好的锻炼了我理论结合实际的能力，对各个方面的素质都有所提高，对将来我走出学校，从事工作都大有裨益。

参考文献

1 李海霞.电视机原理实验指导书[M].黄河科技学院,2008.

2 ]姜秀华.现代电视机原理[M].高等教育出版社，2008.

3 裴昌幸.电视机原理与现代电视系统[M].西安.西安电子科技大学出版社.1997.

4 何希才.新型开关电源设计与维修[M]. 北京，国防工业出版社

5 社肖运虹. 电视技术西安电子科技大学出版社

6 高玉祥. 彩电新技术原理及应用机械工业出版