彩色电视机原理与维修配套教案:项目一电视机信号的基本知识
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彩色电视机原理与维修彩色电视机是一种能够呈现彩色画面的电视设备,它是通过使用特殊的电子技术和原理来实现的。
下面将介绍彩色电视机的工作原理以及一些常见的维修方法。
彩色电视机的工作原理主要包括三个基本部分:图像处理部分、图像显示部分和电子扫描部分。
图像处理部分:彩色电视机接收到的信号是模拟信号,首先需要经过图像处理部分进行处理。
这一部分主要包括图像放大、彩色信号分离和颜色校正等过程。
图像放大: 接收到的模拟信号需要经过放大处理,以便能够适应彩色电视机的显示器要求。
彩色信号分离: 彩色电视机的彩色图像是通过三种基本颜色——红、绿、蓝(RGB)来表示的。
彩色信号分离的目的是将接收到的复合彩色信号分解为红、绿、蓝三个单色信号。
颜色校正: 由于各个颜色信号的强度和幅度不同,需要进行颜色校正,以确保显示出准确的颜色画面。
图像显示部分:彩色电视机的显示部分主要包括电子枪、阴极射线管(CRT)和荧光屏。
电子枪: 电子枪是产生电子束的设备,它能将来自电视信号源的电信号转化为电子,并且通过加电压使电子形成高速电子束。
阴极射线管(CRT): CRT是电视机的显示器,它是真空的玻璃管,其中包含了一个荧光屏。
高速电子束从电子枪出发,经过加速电极后,撞击荧光屏上的磷粉,产生红、绿、蓝三原色光。
荧光屏: 荧光屏是覆盖在CRT内壁上的一种物质,它能够发出红、绿、蓝三种光。
当电子束撞击荧光屏时,就会产生可见的彩色光。
电子扫描部分:电子扫描部分主要包括水平跨程和垂直跨程两个部分。
水平跨程: 电视信号是以一定的扫描频率发送的,水平跨程的目的是确保电子束能够按照一定的水平方向扫描整个屏幕。
垂直跨程: 垂直跨程的功能是控制电子束的垂直方向上的扫描,以确保电子束能够按照一定的垂直方向扫描整个屏幕。
至于彩色电视机的维修,一些常见的问题包括:颜色失真: 这可能是由于颜色校正电路中的元件损坏或调整不当所导致的。
可以通过检查和更换有问题的元件来解决。
彩色电视机原理与维修引言彩色电视机是当代家庭娱乐的重要组成部分,它通过显示图像和声音来传达信息,给我们带来了丰富多样的视听体验。
本篇文档将介绍彩色电视机的工作原理以及常见的维修方法,以便读者对彩色电视机有更深入的了解并能够进行一些基本的维修。
一、彩色电视机工作原理彩色电视机的工作原理可以分为图像处理和声音处理两部分。
图像处理彩色电视机的图像处理部分主要包括图像接收、信号解调、信号处理和图像显示四个步骤。
1.图像接收:彩色电视机通过天线或有线输入接收电视信号,这些信号包含了图像信息、音频信息和其他附加信息。
2.信号解调:彩色电视机将接收到的信号进行解调,从中提取出图像亮度(亮度信号)和彩色信息(色度信号)。
3.信号处理:亮度信号和色度信号经过处理后被分别送往亮度电路和彩色电路。
亮度电路处理亮度信号,获得灰度信息;彩色电路将色度信号分成R、G、B三个分量,然后再进行调整和合成。
4.图像显示:通过电子枪扫描管(CRT)显示图像,电子束扫描的速度和强度由亮度信号控制,R、G、B三个分量的强度比例由彩色信号控制,从而实现彩色图像显示。
声音处理彩色电视机的声音处理部分主要包括音频接收、信号放大和扬声器输出三个步骤。
1.音频接收:彩色电视机从接收到的信号中提取出音频信息。
2.信号放大:将提取到的音频信号进行放大处理,然后送往扬声器。
3.扬声器输出:扬声器将放大后的音频信号转换成声音,进行播放。
二、彩色电视机常见问题与维修方法彩色电视机在使用过程中可能会遇到一些常见问题,接下来我们将介绍一些常见问题以及相应的维修方法。
1. 无法开机当彩色电视机无法开机时,可能存在以下几种原因和对应的解决方法:•检查电源:首先检查电视机的电源线是否插好,并确保电源插座正常供电。
如果电源线没有问题,可能是电源板故障,在这种情况下,建议寻求专业人员维修。
•检查遥控器:如果使用遥控器进行开机,检查遥控器的电池是否正常工作,也可以尝试使用电视机上的按钮进行开机。
教育部职业教育与成人教育司推荐教材中等职业学校教学用书(电子技术专业)彩色电视机原理与检修(第4版)教学指南主编沈大林贺学金電孑工聲出再―Publishing House of Electronics Industry北京* BEIJING为了配合《彩色电视机原理与检修》课程的教学,体现教材的编写特色,更好地为读者服务,我们编写了此教学资料。
教学资料内容包括以下两个部分。
第一部分是教学指南,包括教学对象、教学目标、教学内容、参考学时、基本要求。
第二部分是习题答案,给出了部分习题的详细解答过程。
限于编著者水平,教学资料中有错误或不妥之处,请读者给予批评指正。
编者2007年5月《彩色电视机原理与检修》教学指南一、课程的性质与任务《彩色电视机原理与检修》是电子技术专业、家电维修专业的基础课程教材。
其任务是在学生已掌握黑白电视机原理与检修的基础上,通过本课程的进一步学习,要求学生了解PAL制彩色全电视信号的组成及其编码、解码过程;掌握彩色电视机的组成方框图、特殊电路及其工作原理;了解彩色电视机新技术的发展;培养学生识读和分析彩色电视机整机电路图的能力。
另外,特别注重培养学生的实际动手能力,测试彩色电视机和维修彩色电视机的能力。
本书以上述目的为准则,介绍了彩色电视机的基本原理、维修的基本知识以及常见故障的维修方法。
本着理论知识以必需、够用、少而精的原则,力求突出针对性、实用性。
重点阐述了彩色电视机的基本工作原理、流行的电路分析、测量方法、维修方法和维修中的注意事项。
为了进一步理解与巩固所学知识,本教材每章后边都有针对性很强的思考与练习题。
学习者可以通过本书的学习,掌握几种最典型彩色电视机常见故障的最常用的维修方法。
同时,通过举一反三,可以进一步掌握更多彩色电视机的常见故障的维修方法。
本书在同名教材第3版的基础上,听取了职业学校师生和家电维修人员的意见后重新编写,并对原书作了全新的修订。
本书主要介绍集成电路彩色电视机原理与检修,内容涉及面较广。
项目一电视机信号的基本知识一、教学目标L 了解光和色的关系;2.认识三基色原理;3.掌握色的三要素;4.熟悉各种混色法的混色原理二、课时分配本章共6节,安排10课时。
三、教学重点通过本项目的学习,让学生学习色度学基础知识、亮度信号与色度信号;熟悉彩色电视的编码过程、彩色全电视信号的组成与特点;初步认识射频电视信号; 掌握电视频道的划分及多种传输方式。
四、教学难点1.学习光和色的基础知识、3种信号的基本知识及3种制式的工作原理与彼此之间的区别。
2掌握色度信号、亮度信号、复合消隐信号、复合同步信号和色同步信号的特点;各种信号调制的过程和特点;电视频道的划分及其传输方式。
五、教学内容任务一色度学基础知识活动一了解光和色的关系光与无线电波一样是一种电磁波。
电磁波范围非常广,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和Y射线等,它们的频率依次增大,如图所示。
波长λ ∕nmIO 6-∙∣- 4× IO 4…6×IO ,- 5×10,-'►760---622 -∙, 597 577 — 492…455 - 390-- 300∙一 200 -可见光不是单一频率的电磁波信号,它有一定的频率范围。
不同频率的光被 人眼接收后传波长% μmIkm Im Icm ImmIllnIInm图为光的电磁波谱可见光 J 紫外的,,/ 椎黄绿#蓝紫-近远 极远 Lr Lr A A A,A\\公外线极远远中近送到人的脑部,经人的脑部神经处理后的感觉是不一样的,由此引起了色的概念。
白色光是一种混合光,它通过棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光,而这七色光中的任何一种经过棱镜都不能再分解成其他的彩色的光(如图所示),这是光的固有特性。
活动二三基色原理三基色是指自然界中光的最基本颜色,它由红(R)、绿(G)、蓝(B)组成。
当三基色以不同比例相混合时,便可以得到自然界中各种不同的颜色;反之,自然界中一切颜色又可以分解成不同比例的红、绿、蓝3种基色,此即三基色原理。
这里所说的红、绿、蓝三基色,是指任何一种基色都不能由其他两种基色混合产生。
三基色原理是彩色信息传送和彩色电视广播实现的基础。
因为自然界中的各种颜色是千变万化的,如果用一种电信号传送一种颜色,那就需要千万种的电信号,事实上这是做不到的。
应用三基色原理,先把彩色图像分解成红、绿、蓝3 种基色图像,即可用3种电信号进行传送。
然后在接收端再把三基色图像混合在一起,就能得到所要传送的彩色图像了。
这样,传送的方法和过程就很简单了。
活动三色的三要素各种色光都可以用亮度、色调和色饱和度3个参量(特征)来表征出来,这就是色的三要素。
三要素的关系如图所示。
图为亮度、色调和色饱和度的关系(1)亮度。
亮度是指某种颜色在人眼视觉上所引起的明暗变化程度,它主要由光的强度大小决定。
(2)色调。
色调表示颜色的种类,它主要取决于光的频率。
(3)色饱和度。
色饱和度表示颜色的深浅程度,主要取决于彩色光中掺白色光的多少。
也就是说,色饱和度越大,该颜色也就越浓。
其中,色调和色饱和度组成色度。
活动四混色法利用三基色原理可以混合出自然界中几乎所有的颜色。
常见的混色方法主要有直接混色法、空间相加混色法、时间相加混色法和生理相加混色法等。
(D直接混色法。
直接混色法是将两种或三种基色按一定比例混合,得到另外一种颜色的方法。
三基色等比例混合有以下的混色规律:红色+绿色二黄色红色+蓝色二紫色红色+绿色+蓝色=白色当三基色(红、绿、蓝)均为零时,即可得到黑色。
(2)空间相加混色法。
当三基色相隔距离很短,而观察距离又足够长时,就会产生混色效果。
(3)时间相加混合法。
时间相加混合法是利用人眼的视觉惰性而形成的,即物体的颜色在人眼中消失后,人眼还会觉得物体的颜色在眼前,其保留时间约为O. 04s o因此,当三种基色光按一定的顺序轮流投射到一个表面上时,只要转换的速度能达到相应的速度,人眼产生的彩色感觉就会与三种基色直接混色的感觉相同。
(4)生理相加混合法。
生理相加混合法是利用人的两只眼睛同时观看两种不同景物的颜色时,两只眼睛同时获得的不同的颜色并在人的大脑中混合产生的混色效果。
任务二亮度信号与色度信号活动一“兼容制”的基本要求现代彩色电视制式必须满足“兼容”这一基本要求,即原有的黑白电视机也能接收彩色电视节目。
黑白电视机只需要表征图像明暗程度的亮度信号,而彩色电视机需要的是三基色信号。
彩色电视为了与黑白电视兼容,必须具备下列条件:(1)彩色电视信号中必须有亮度信号和色度信号;(2)占有与黑白电视相同的频带宽度;(3)伴音载频和图像载频分别与黑白电视相同;(4)采用与黑白电视相同的扫描频率和相同的复合同步信号;(5)亮度信号与色度信号之间的干扰要最小。
活动二亮度信号由三基色原理可知,白光可由红、绿、蓝3种基色光组成。
强度不同的白光,产生不同的亮度感,因此亮度信号Y也可由红、绿、蓝3种基色信号组成。
在电视系统中,用显像三基色配出1单位白光的关系式为Y=O. 30R+0. 59G+0. 11B(1 1)式(1 1)称为亮度方程,它表明显像三基色亮度与合成的光的亮度之间的关系,即等强度的红、绿、蓝三基色光中,绿色给人的亮度感觉最强,红光次之,蓝光最弱。
这个公式可表达为亮度电压方程为VY=O. 30VR÷0. 59VG+0. 11VB(12)由彩色摄像机输出的三基色信号,通过一种线性组合运算电路一一矩阵电路, 使三基色按式(1 2)组合,便可产生亮度信号。
最简单的亮度矩阵电路是电阻矩阵电路,其组成如图所示。
图为亮度信号矩阵电路只要R4Rl=0.30, R4R2=0.59, R4R3=0.11,就满足亮度方程式(1 2)。
如将VR=VG=VB=IV定为信号的幅值,代入式(1 2),得VY=O. 30 ×l+0. 59×l+0. 11× I=IV即对应的亮度为白色。
如将VR=VG=VB=O定为信号的最小值,代入式(1 2),则VY=O,对应的亮度为黑色。
当VR, VG, VB取1或O之间的其他数值时,则产生介于黑与白之间的不同的灰度。
活动三色差信号虽然彩色电视摄像机输出R, G, B三基色信号,但彩色电视系统不传送基色信号而是传送两种色差信号,即VRTY和VB-VY,分别用VRT和VBT来表示, 即VR-Y=VR-VY=O. 70VR-0. 59VG-0. 11VB(1 3)VB-Y=VB-VY=-O. 30VR-0. 59VG-0. 89VB(1 4)式中,VRT称为红色色差信号,VBT称为蓝色色差信号。
为什么不传送基色信号而传送色差信号呢?当传送黑白信号时,VR=VB=VG,则VR-Y, VBT两色差信号都为零,消除了色度信号对亮度信号的干扰。
为什么不传送VGT呢?因为VGT=-O. 30VR+0.49VG-0. IlVB,幅度小,传送时信噪比小。
而VGT又可由VR-Y和VBT合成,这是由于VY=O. 30VR+0. 59VG+0. IlVB两边减去VY,即得0.30VR-Y+0. 59VG-Y+0. IlVB-Y=OVG-Y=-O. 300. 59VR-Y-0. 110. 59VB-Y即VG-Y=-O. 51VR-Y-0. 19VB-Y(1 5)发射时只须传送VRT与VBT,接收机接收这两种信号后,通过矩阵电路按式(1 5)可合成VGT信号。
活动四彩条信号彩条信号是一种标准测试信号,它显现在彩色电视机屏幕上是一组包含8种彩色的等宽竖条,其彩色排列顺序按亮度递减从左到右依次为白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑。
彩条信号常用作校正彩色电视机工作状态的标准信号,因此熟悉彩条信号的波形对彩色电视机的检测是十分重要的。
彩条信号是由VR, VG, VB 3种基色电压波形组成的。
若把它们和白条对应的电平定为1,黑条对应的电平定为零,则彩条中含有的VR, VG, VB值见表。
其波形如图所示。
表为彩条信号的电平值门黄疗除紫红桃黑彩条信号的各彩条对应的亮度信号和色差信号电平,也可由相关的公式计算出来。
由亮度方程可知VY=O. 30VR÷0. 59VG+0. IlVR由于白条是由VR, VG, VB等量组成,设VR=VG=VB=1,则对应于亮度信号的白色值为1;对应于黄条,其组成是VR, VG=I, VB=O,其VY=O. 89。
照此可算出其他彩条的VY值,见表。
其波形如图所示。
同理也可算出VR-Y, VB-Y, VG-Y中包含的彩条的值。
如VR-Y中的黄条值,由于VR-Y=O. 70VR-0. 59VG-0. IlVB因此黄条的组成是VR=VG=L VB=O,则上式的值为VRT=O. 11。
与VR-Y, VG-Y, VBT对应的各彩条的值见表,对应的波形如图所示。
任务三彩色电视的编码过程活动一正交平衡调幅制正交平衡调幅制正交平衡调幅制,简称为NTSC制,它把三基色信号编码成一个亮度信号和由两个色差信号(R Y及B Y)组成的色度信号。
1.平衡调幅平衡调幅是调幅中的一种,又叫抑制载波调幅,简称抑载调幅。
用单一频率的信号F对频率为fc的高频载波信号进行调幅后,高频调幅波的频谱中除有原来的高频载波频率分量fc外,还增加了上边频fc+F和下边频fc-F,频谱如图所示。
至于平衡调幅,其特点是不输出载波分量fc,若绘出频谱图与图相比较,发现区别就在于没有中间的fc分量。
若作出波形图来比较,则如图所示为一般调幅波波形,如图所示为平衡调幅波波形。
2 .正交平衡调幅 所谓正交是指相互垂直的意思。
正交调幅是将两个色差信号VR-Y 和VB-Y 分别调制在频率相同,但相位差90°的两个色副载波上,再将两个输出合成在 一起。
在接收机中,根据其相位的不同,可从合成的副载波已调信号中分别取出 两个色差信号。
正交调幅既能在一个副载波上互不干扰地传输两个色差信号,又 能在接收机中简单地将它们分开。
色差信号的正交平衡调制如图所示。
图中共有两个平衡调制器,一个是VRT 信号的,一个是VB-Y 信号的。
设前者的副载波为cosωset,后者为sinssct(振 幅均设为1)。
那么,两个平衡调幅器的输出分别是VRTCOSω set 和VBTsins set,它们在线性相加器中合成,就形成色度信号为F=VR-Ycosω sct+VB -Ysinω set图)所示为合成信号与两平衡调幅器输出之间的矢量关系。
图中对角线的长 度代表色度信号F 的振幅,6是F 的相角。
(a)调制信号波形(b)我波信号波形(C) •般调幅波波形(d)平衡谢幅波波形图为一般调幅波和平衡调幅波的波形图图表示合成的色度信号F与两个平衡调幅器输出之间的矢量关系。
分别用水平矢量VB-Y 和垂直矢量VR-Y表示色度信号的两个平衡调幅波,矢量的长度代表副载波的瞬时振幅(其变化规律反映调制信号),矢量取向反映副载波的初相位。