1、同步分离电路第七章 同步分离电路和场扫描电路7.1同步分离电路7.1.1同步分离电路的作用同步分离级的主要作用是从全电视信号中分离出复合同步信号， 然后再将行同步和场同步信号分离，分别去控制行振荡和场振荡或场分频电路，使它们的频率和相位与电视台发岀的行、 场信号一致。如果没有同步信号去控制电视机的行、 场扫描、，电视机的行、场扫描将不能同步，图像无法稳定。同步分离电路由噪声抑制、幅度分离、同步放大和积分电路等几部分组成，如图 7-1所示。图7-1同步分离电路组成示意图7.1.2同步分离电路原理1同步分离电路在图7-2中，同步分离晶体管 V2的发射极加有RC定时电路，在没有输入信号的情况下（即
2、静态时）,V处于零偏压，或者为了提高分离灵敏度稍加一点正向偏压。图7-2同步分离电路图7-3幅度分离电路当正极性的彩色全电视信号经 R1加到同步分离晶体管 V2的基极上时，信号中负的同步脉冲部分使 V2导通并工作在放大状态，于是在 V2的集电极负载电阻 R4上得到放大了的同步脉 冲信号。V2导通时，其基极电流方向如图中实线箭头所示。此电流向电容 C2充电，其充电极性为左负右正，充电电压值为 e2。e2的大小几乎与同步脉冲的峰值 e,相等。C2的充电电压对于V2的发射结相当于加了个反向偏压， 所以当同步信号过后 V2截止（因为视频信号部分的幅度小于同步信号幅度）在V2截止期间，C2的充电电压将通
3、过电阻 R2放电。由于 R2阻值远大于 R3的阻值，所以放电速度很慢，直到下一个同步脉冲到来之前 V2 一直保持截止状态图中虚线箭头所示。当下一个同步脉冲到来时，同步脉冲的峰值重新使 充电。上述过程周而复始， 于是在V2的集电极得到一连串同步脉冲信号。 一特点分离出同步信号，我们称其为幅度分离。2同步放大电路图7-4同步放大电路图7-5限幅和整形放大原理图7-4是同步放大电路，其作用是放大同步信号和裂相 （得到相位相反的两种同步，信号输岀），此外还具有防止视频信号混入同步电路的限幅作用。如图7-5所示，因为加到同步放大晶体管 V3基极的同步脉冲信号是相当大的，其值约为9Vp-p所以同步脉冲的正
4、值部分使 V3饱和，同步脉冲的负值部分使 V3截止，同步脉冲的上下部分都被压缩了。因此，得到放大并输岀的仅仅是 V3输入同步脉冲的中央部分。通过这种限幅放大手段，消除了输入信号中的振幅变动部分，并使输岀信号得到整形。输岀信号取自 V3的发射极和集电极，这两路输岀信号大小相等、相位相反，送到行 AEC电路。另外，耦合电容 C1与电阻R1、R2、R3和R4组成的RC电路被加到 V3的基极回路，它 也起同步分离作用，并且进一步防止视频信号的混入3行、场同步分离电路。经同步分离电路及同步放大器后的同步信号 （复合同步信号）中包含有行同步信号和场同步 信号，频率分离电路将可根据不同频率及不同脉冲二者分离
5、。 ，行、场同步脉冲分离电路及波形 如图所示。图7-6行、场同步脉冲分离电路从复合同步信号中提取场同步信号，一般都使用积分电路。由于行同步信号脉宽很窄，不 足以在电容器上形成较高电压，而场同步信号脉冲比较宽，故有足够时间使电容器充电而形成 较高的电压。也就是说通过积分电路后只剩下场同步信号了。复合同步信号通过微分电路后会使每一脉冲的前、后沿分别岀现一个正、负脉冲，若再使 其通过一半波整流电路，即可取岀其前沿尖脉冲，再经过整形即为行同步脉冲。7.2场扫描电路场扫描电路又称场偏转或垂直偏转系统。主要是向场偏转线圈提供场频锯齿波电流，以形 成水平交变磁场，使显像管内电子在电子束在垂直方向上偏转，实现
6、场扫描。7.2.1场扫描电路的组成场扫描电路是由场振荡级、锯齿波形成电路、场激励级和场输岀级组成的。场振荡级产生 场频脉冲信号，经锯齿波形成电路转换成锯齿波形成电路转换成锯齿波信号，再由激励级进行 电压放大和输岀级功率放大后为偏转线圈提供场扫描电流。场扫描电路还输岀场消隐信号，一 路到亮度通道用于消除场回扫线；另一路送遥控 CPU作为字符定位信号。图7-7 场扫描电路示意图7.2.2场扫描电路1场振荡电路原理场振荡电路主要用来输岀周期性的场频矩形脉冲，以控制锯齿波形成电路的充、放电。场 振荡的频率应能被场同步脉冲同步。在电视机中，场振荡都是由集成电路完成的，所以我们也主要介绍这种施密特触发器的
7、振 荡原理。图7-8中A1为集成电压比较器。三极管 Q1、Q2、Q3都工作在开关状态 0。QI为电容C1 充放电的转换开关， Q1截止时，电源 Vc通过R1给CI充电；Q 1饱和导通时，C1通过Q1的饱和导通电阻及 R 6放电（此时也有充电过程，但一般取R 6远小于R1,放电作用大于充电作用 ）。 Q 2为比较器A1的比较阀值变换开关。 Q3为正极性场同步脉冲输人管，使电路由自由振荡状态变为强迫同步振荡状态，脉冲到来时， Q3饱和导通，否则 Q3截止。电源电压经 R2、R3、R4、R5分压后加到电压比较器 A1的反向输入端，为比较器的阀值电压 V -,但这一阀值电压在电路工作的不同阶段是变化的
8、。 当Q2、Q3都截止时，阀值电压V-是由电源电压 Vcc经R2、R3、R4、R5分压得到的，设为 V1 ;当Q3饱和导通，Q2截止时，阀值电压由 R2、R3、R4分压得到，设为 V2 ;当Q 2、Q3都饱和导通时，阀值电压由 R2、R3分压得到，设为 V3。显然有 VI V2 V3图7-9场振荡器工作波形下面先分析电路的自由振荡过程，工作波形可参看图 。在这种情况下，没有场同步信号输入，Q3始终处于截止状态的。电源刚接通时，由于电 C1来不及充电，因而电压比较器 A1的同相输入端电压 V+=V ci = 0（ V ci为电容C1上的电压），小于A1的反相端阀值电压 V - =V1 即V+vV
9、 -,此时A 1输岀低电平，Q1、Q2两管因此也都截止。 Q 1截止使电源电压通过 R1对C 1充电；Q2截止使电压比较器的阀值电平维持在 V1电位上。这样电源不断对电容 C1充电，当充至电容上的电压 VCi大于阀值电压 V1的瞬间，即V+ V -时，电压比较器 A1的输岀状态 发生翻转，输岀从低电平变为高电平。同时 A1输岀的这个高电平使三极管 Q1、Q2饱和导通。Q1饱和导通使电容 C1通过R6放电，C1由充电状态转至放电状态； Q2饱和导通使电阻 R4、R5失效，不起分压作用，阀值电压相应减小，变为 V3，而不再是V1。在这个电容放电过程中，由于阀值电压已经改变了，从较高的 V1变为较小
10、的 V3，因此比较器一直保持高电平输岀。当这一放电过程进行至电容电压 Vci v V3，即V+vV-时，电压比较器的输岀状态又发生翻转，变为低电乎输岀。这个输岀的低电平使 Q 1、Q2截止，从而使电源 Vcc又开始对电容 C1充电，比较器的阀值电压相应的又变为 V1，进入下一个周期的振荡过程。这样周而复始的进行下去，比较放大器A1就会输岀周期矩形脉冲。2锯齿波电压的形成方法在场扫描电路中，锯齿波电压的产生方法是利用 RC电路中电容器的充电与放电这一过程。如图7-10所示电路，当开关 K断开时，电源 Ec通过电阻R对电容C进行充电，电容 C两端的 电压将由零开始按指数规律上升。由于 R C时间常
11、数较大，Uc上升较缓慢。当开关 K闭合时，电容C通过小电阻r进行放电。因RC的时间常数小， 放电进行很快。 这样在电容两端得到一个 近似的锯齿形电压。如果开关 K周期开合，电容 C上就会输岀如图 7-11所示的锯齿波电压。如取R r，则充电时间（toti）长于放电时间（tit2）,那么（toti）这段时间对应场扫描的正程， （t 1 t2）对应场扫描的逆程或回程。在扫描正程期间该电路电容两端的锯齿波电压是上升型的，称为正极性锯齿波。反之在扫 描正程期间锯齿波电压是下降型的，则为负极性锯齿波。在图 7-10的电路中，如果从电阻 R两端输出电压，则输出锯齿波电压如图 7-11所示，为负极性锯齿波。
12、综上所述，锯齿波形成电路是由电源，开关 K和充、放电元件 RC组成的，这几项缺一不可。开关K是用来完成电容器的充、放电转换任务的。在具体的电路中，开关 K是由工作在开关状态的晶体管充当。晶体管截止，相当于开关 K断开；晶体管饱和导通相当于开关 K闭合。晶体管的导通和截止是由振荡级输岀的周期性矩形脉冲进行控制的。3场扫描输岀电路场扫描输岀电路是一种低频功率放大器， 目前大都采用无输岀变压器的 OTL功率放大电路，它的电路效率、高功率大；在电视机中，把该电路集成在集成块里。OTL场输岀电路基本原理图7-12 为互补对称型 OTL场输岀电路的等效电路。 Q3为激励级，Q1、Q2组成互补推挽输岀电路，
13、C为藕合电容，Ly为场偏转线圈电感， Ry为偏转线圈的等效电阻。各点的波形见图图7-12互补对称型OTL场输岀电路为了讨论方便，假定在静态时， B点的电压为Vcc/2，电容C两端充有Vcc/2的直流电压，由。由于电容的容量比较大，可近似认为在工作过程中电压基本不变。如忽略 Q1、Q2的发射结压降时，可认为静态 Ua =Ub=V cc/2。当Q3的基极输入正向锯齿波时，其集电级输岀负向锯齿波。下面分四个阶段说明电路的工作原理。a）正程前半段（ti t2 ）在ti时刻，Ua高于Vcc/2，艮卩Ua Ub，Q1因正偏而导通，Q2因反偏 而截止。有icei由Vcc经Q1、c流过Ly，形成偏转电流iy,
14、同时该电流也对 c充电。可以看岀， 在ti t2期间，由Ua线性减小，控制icei线性减小，形成正程前半段扫描电流。到t2时刻，Ua下降到Vcc/2，Qi截止，正程前半段扫描结束。这期间的电流、电压波形如 图中（ti t2 ）段所示。图7-i3 互补对称OTL场输岀电路波形b）正程后半段（t2t3）: t2时刻后，Ua由Vcc/2开始逐渐下降 Ua Ub，Q2因正偏而导通，Qi 因反偏而截止。c在Qi导通时所充得的电压（约V cc/2 ）作为Q2的电源，有 心2经Q2反问流过 Ly，形成扫描电流（-iy）o ice2= - iy随着Ua的下降而增大，由零开始逐渐增大至- “2，形成正程后半段扫
15、描电流。到 t3时刻Ua减小到最小值，iy反向增大到最大值，正程扫描结束。从tit3，Ly上流过一个完整的锯齿波正程电流，如图 7-i3 （d）所示。c ）逆程前半段（t3t4） : t3时刻场扫描逆程开始， A点电压上升较快，产生幅度较大的正跳变，ice2由最大值-lpp/2迅速减小，到t4时Q2截止，ice2减小到零值，iy也由反向最大值迅速减小到零，逆程前半段扫描结束。到t4时刻，iy减小到零，逆程前半段扫描结束。d）逆程后半段（t4 15） ： t4时刻，iy = 0，贝U L y两端的感应电压将下降， Ub也降低，当降低到Vcc以下时，Q1集电级电压大于发射极电压，而 Ua大干Ub,
16、所以Q1正向导通，Q2仍截止，电源VCC通过Q1、C给偏转线圈提供逆程后半段扫描电流， 从零向正方向迅速增大，iy也增大，到t5时刻电流达最大，即I y=|pp/2时，逆程后半段结束，在这期间， Ly上扫描电流为由上至下逐渐增大，因此其上产生很大的方向为上正下负的感应电压， |但由于Q1饱和导通，Ub被箝位，Ub=Vcc Uces （ Vces为管子正向饱和压降，一般为 0.20, 3伏）。T3t5期间，Ly上流过锯齿波逆程电流，如图 7-13 （e）所示，t5之后，电路又进入下一周期的扫描，重复上述过程。从上面的分析中可以看出，场偏转线圈电压特点为锯齿脉冲电压。7.3同步分离及场扫描电路实例
17、分析7.3.1同步分离及场扫描电路原理实例分析1同步分离公共通道从 N101 （46）脚输岀的彩色全电视信号经 R201、C204、N101 （ 44）脚进人钳位和视频开关电路。视频开关电路输岀的彩色全电视信号加至集成电路内部设置的同步分离电路， 利用幅度分离的方法分离岀复合同步信号，再由场同步分离电路根据行、场同步信号脉冲宽 度的不同，分离岀场同步信号，使场振荡产生的 50Hz矩形波与发送端同步图7-14 场扫描电路o1场振荡、锯齿波形成电路场振荡由集成电路 N101内部的4MHz振荡信号和场分频器组成。 场分频器将4MHz振荡信 号多次分频后得到 50Hz矩形波，由（24）脚外接的积分电容
18、变换成锯齿波，从（ 23）脚输岀到场 输出电路中。2场输岀电路场输出电路使用专为I2C总线控制视频信号处理集成电路而设计生产的集成电路 LA78040/LA7840，内置锯齿波激励和场输岀电路、泵电源提升电路、热保护电路。图7-15场输岀电路集成电路N101 ( 23 )脚输岀的50Hz锯齿波，经R451直接耦合进人集成电路 N451的脚，经激励和功率放大后从 N451的脚输岀，通过场偏转线圈使显像管电子束做垂直扫描。 C457为输岀耦合电容， R4 9为取样电阻，R458、C456、R457、R456、 R455等元件组成交直流负反馈电路，将输岀信号反馈到输人端脚，改善场扫描的线性。N451
19、的脚为场功率输岀级的电源供应脚， 电压为24V，脚为其他电路电源供应脚。 C451为泵电源提升电容，在扫描逆程时提供高电压，缩短逆程时间。脚还输出场逆程信号加至微 处理器N701的屏显电路。3场幅度、场线性调整场幅度、场线性调整均由总线控制，微处理器 N701，经总线发岀控制数据，由 N101的I2C总线译码器译出地址后，再将数据由 D/ A转换器转换成控制电压，加至场幅度调节和线性调节电路，控制N101 ( 23 )脚输岀的锯齿波幅度和线性。LA7840的引脚功能及直流电压、在路电阻检测数据表引脚引脚功能直流电压/V在路电阻/k Q检修时的作用正向电 阻反向电 阻接地000接地是否良好内接O
20、TL电路 中点，外接偏转 线圈120.70.7检测场输出锯齿电压波 形，判断场输岀是否正常场输出级电源 输入端23.211检测场输出供电电压是 否正常同相输入端，接C302滤波2.21.91.8检测24V电源是否正常反相输入端， 场激励信号输入 端2.24.24.1检测场扫描锯齿电压波 形，判断场激励是否正常内接电子开 关，外接24V电24104.3检测24V电源是否正常源内接电子开 关，外接电容升 压1.8226内部电子开关是否损 坏，自升压电路是否正常 工作7.3.2同步分离及场扫描电路检修同步分离电路从彩色全电视信号中利用幅度分离的方法分离出复合同步信号，再将复合同 步信号分离，产生行同
21、步信号和场同步信号，分别控制显像管的行扫描和场扫描与电视台发送 端同步场扫描电路产生与电视台同步的 50 Hz锯齿波，经 OTL电路组成的场输岀电路放大后，通过场偏转线圈使显像管电子束做垂直扫描。当图像的场同步及垂直扫描部分岀现故障时，应检 查同步分离及场扫描电路。图 所示为同步分离及场扫描电路检测原理图，一、重要电压测量点1场输岀电路电源供电端 LA7840/LA78040脚和脚电压，正常值为 +24 ;2场输岀级 OTL放大电路中点电压。 场输岀级OTL放大电路采用直耦方式，如果输岀级岀现故障，其电位关系必然产生变化， OTL中点电压也随之改变。测量方法；用万用表直流电压50V挡，测量N4
22、51脚电压，正常值为 +12V。3锯齿波形成电路供电电压 B7+5V。5VB7SCLO SDAOC403 tC402Ti丁5Vb5n R24 R241 R747场锯齿波行才场分频器场分离AFC1场幅度调节4 c2D/A转换器 场线性调节4 译码总1 线D/A转换器亮度通道嵌位嵌位同步分离色度通道峠视频开关=FC204N101 LA76810A/LA7618AVIDEO OUTR201R20场扫描0.5IC201C453r451li1 R455C456l-CTHra_Ihnf视频输入R453R45424B4脉冲C454IwC4 52.24V场逆程脉冲至N701C451INPUT1.5V1Vcc1
23、12NONIN INPUTFUMPOUT VCC2N451 LA7804/LA784024VOUTGNDR459C458 VD452R4；C4592壮6R460A；45848y图7-16同步分离及场扫描电路检测原理图二、 重要信号干扰点场输岀OTL放大电路信号输入端 N451脚。信号干扰方法：用万用表电阻 RX 1挡，红表笔接地，黑表笔点击 N4 5 1脚。三、 常见故障及检修方法故障现象-:水平一条亮线。在显像管屏幕垂直辐度中心，有一条水平亮线。对于水平一条亮线的故障，首先应初步确 定故障是在场振荡、锯齿波形成、预激励级，还是在场输岀级，可以用信号干扰的方法来确定。 信号干扰方法：用万用表电
24、阻 R X 1挡，红表笔接地，黑表笔点击场输岀级输入端 N451脚，若水平亮线上下闪动，故障可能在场振荡、锯齿波形成、预激励级；如果水平亮线上下不闪动， 故障可能在场输出级。检修程序1。1用信号干扰法干扰 N4 5 1脚，水平亮线不上下闪动，说明故障可能发生在场输岀级。2测量电源供应端 N451、脚电压，正常值为十 24V。若无电压，则故障为 L4 51虚焊或开路。3测量场输岀 OTL放大电路N451脚中点电压，正常值为十 12V左右，电压过高或过低时，先检查引脚外接元件是否损坏，再测量 N451的、脚电压，如与图纸所示电压相差较大时， 可检查各脚外围元件是否损坏，若外围元件无损坏，则故障为
25、N451损坏。4检查场偏转线圈是否开路，连接线、插头插座是否开路或虚焊等。5取样电阻 R459开路，直流负反馈电阻 R456、R457开路，偏置电阻 R453开路都会使场电路 停止工作，岀现水平一条亮线。 若通过以上检查未发现问题， 可用新的集成电路 N451替换试验。 检修程序2:1干扰N451脚，水平亮线闪动，说明场输岀级无故障，故障发生在场输岀级以前的电路。2测量R451是否开路，若 R451末开路，检查 N101（23）脚到N451脚之间连线是否开 路或 虚焊。3测量锯齿波形成电路供电电压 B7，若B7电压为0V，则故障原因为 N552开路，如果 B7电压+ 5V正常，则故障原因为 N
26、101损坏，可用新的集成电路 N101替换试验。故障现象2:垂直线性不良。 图像上部压缩、下部伸长或下部压缩、上部伸长。检修程序：1若垂直线性不良的现象并不严重， 可按照前面介绍的进入维修状态方法， 进人总线 “ ADJUSTMENU 0 ”调整“ V. LINE（场线性）数据。如果岀现严重的垂直不良现象，则是由于场输岀电路 故障引起的。：2检查交流负反馈电路是否开路，如 R455、R458开路都会引起垂直线性不良。3检查滤波电容 C452是否无容量失效，C452损坏也会引起此类故障。4检查耦合电容 C457是否电容量下降，可以用规格相同的电容器并联试验。故障现象3 :图像上部有回扫线。检修方
27、法：这种故障是由于逆程电压提升电容 C451无容量失效引起的，用新的相同规格元件更换即可消除。故障现象：有图像、有伴音，但图像为垂直窄幅图像。检修程序，1测量电源输入脚电压为+ 24 V正常，测量脚电压为 20V，低于工作电压。2检查外围元件，若测量 VD4 5 1开路，可用规格相同的二极管更换。3检查耦合电容 C457是否断路或无容量失效，可以用规格相同的电容器并联试验。思考与练习一，填空题（1）场扫描电路的作用是产生一个幅度足够大、线性良好的 电流给场偏转线圈，它的电路组成分为 、 和输岀等三大部分。（2 ）复合同步信号具有电压 的特点，通过 可将复合同步信号从全电视信号中分离岀来，称之为
28、 分离。（3）为了消除外界的短暂强脉冲对同步分离和 AGC的影响，电视机都没有 电路（ANC二，判断题 （在题后的括号内填写“或X）（1） 将逆程电压输入行输出变压器的一次绕组，在它的不同二次绕组上可得到高压和中压，利用这种方法产生高中压成本低、安全性能好。 （）（2） 场振荡级的作用是产生场锯齿波脉冲；场推动级的作用是对场锯齿波电压进行放大；场输出级是功率放大器，向场偏转线圈提供功率足够的锯齿波电流。 （）（3） 场扫描级的非线性失真有上线性失真和下线性失真两种，前者使图像下部压缩上部拉伸，后者则是下部拉伸上部压缩。 （）（4）同步分离包含两个过程，首先是从全电视信号分离岀复合同步信号，然后
29、再从复合同步信 号中分离出行同步信号。 （）（5） 行、场同步脉冲的幅值相等、宽度相同。 （）（6） 行、场偏转线圈在显像管电子枪中所产生的磁场应成正交状态（即相互垂直） 。（ ）（7） 若场扫描线圈中锯齿波电流的频率不等于 50Hz，则就不会形成光栅。（ ）（8） 若场扫描线圈中的电流不为锯齿波形，则显像管荧光屏上的图像将严重失真。 （ ）（9） 电视机荧光屏上只有一条垂直亮线，说明行扫描电路一定有故障。 （ ）二，简答题1、 电视机屏幕的图像在水平左右端被压缩，是什么原因造成的？应如何校正？2、 校正电容是如何校正图像两边延伸失真的？3、 东/西枕形失真校正电容的作用是什么？简述其校正原理
30、。4、 自动频率控制（行 AFC）电路的作用是什么？5、 在TA两片机彩电中，若主电源 +B为115V正常，当行推动管集电极供电电阻烧断时，其阻值 变为几十兆欧，此时电视机的光栅、图像和伴音会有什么现象岀现？6、 在TA两片机彩电中，如果主电源 +B为115V正常，当束电流过大或高压过高时，保护电路动 作后，显像管阳极高压、聚焦电压、加速极电压和视放电源电压各为多少伏？三，选择题（1）场输岀级的工作状态为（ ）A.行扫描 B.场扫描 C.亮度通道 D.高频调谐器（5） 电视机开关电源各路输岀电压都偏低，并伴有“吱吱”声，可能原因是（ ）A.开关管损坏 B.某路输岀短路 C.负载过重 D.以上都不对（6） 电视机不用逐行扫描，而采用隔行扫描方式，主要原因是（ ）。A.提高清晰度 B.降低闪烁感 C.节省频带资源 D.B和
