测试电调谐高频头及外围电路

职业技能实训二　测试电调谐高频头及外围电路

一、实训目的

(1)弄清彩色电视机的输入信号强度与AGC电压的关系。

(2)弄清高频调谐器波段电压与所接收频段的关系以及调谐电压大小与频道的关系。

(3)掌握彩色电视机高频调谐器各管脚的功能。

(4)学会使用扫频仪测量高频调谐器的频率特性曲线的方法。

(5)熟悉高频调谐器频率特性曲线的特点。

二、实训器材

(1)TA两片机彩色电视机1台/组。

(2)电视原理图1张/组。

(3)彩色电视信号发生器1台。

(4)M47型万用表1块/组。

(5)扫频仪1台/组。

三、实训内容

1.高频调谐器的检测

a.识别高频调谐器外部各引脚的功能

常用的TDQ-3B型高频头共有8个引脚，排列位置如图2-6所示。其外部各引脚的功能分别是:

IF——经过高频头内部处理的图像信号，变成固定的38MHz的图像中频信号，从该引脚输出到后面的处理电路。这是高频头唯一输出信号的引脚。

BM——高频头内部电路12V电源供应端。

AFT——自动频率微调电压输入端。

BL(或标注为LB)——VL波段选择控制端。该脚加上12V电压时，高频头实现1～5频道的接收，有增补功能的高频头可接收增补Z1～Z7频道。当不选择VL波段时，该脚电压为0V。

AGC——自动增益控制电压输入端。

图2-6　TDQ-3B型电调谐高频头引脚排列

BH(或标注为HB)——VH波段(6～12频道)选择控制端，选择原理和VL端相同。

VT(或标注为TU、BT)——调谐电压输入端。外部电路给这个引脚加上0～30V的某一个电压值，通过引脚加到内部变容二极管上，使变容二极管等效出一定的容量，和波段控制电压协同选择出某一个频道的信号。

BU(或标注为UB)——U波段选择控制端。收看U波段(13～57频道)节目时，该脚电压为12V。由于无论在什么时刻，总是只能收看一个频道的电视节目，所以BL、BH、BU三个引脚在任何时刻只能有一个为12V的有效状态。

b.检测高频调谐器静态电阻

用万用表测高频调谐器各外部引入脚的正反向电阻(在路电阻值)，并将测试结果记入表2-1中。

表2-1　　　　　TDQ-3各引脚正反向电阻

不同彩电中所用高频头的种类和型号不完全相同，要认清所用高频头各引脚(端子)排列顺序、电路功能、能否接收“增补频道”等。

2.直流电压测量

(1)打开电视机电源，调谐到VL频段某一频道(如2频道)，测试其各引入脚的直流电压，并将测试结果记入表2-2中。

(2)调谐到VH频段某一频道(如8频道)，测试其各引入脚的直流电压，并将测试结果记入表2-2中。

(3)调谐到U频段某一频道(如30频道)，测试其各引入脚的直流电压，并将测试结果记入表2-2中。

表2-2　　　　TDQ-3各引脚直流电压

(4)观察电视机自动搜索或手动搜索过程中调谐电压的变化情况，与调谐电压典型变化值进行比较(见表2-3)。

表2-3　　　　调谐电压典型变化值

3.观测高频调谐器的频率特性曲线

(1)按图2-7连接好线路。

(2)手动搜索，搜到2频道的电视节目(VT约为5V左右)。

(3)调节扫频仪的中心频率旋钮，使屏幕上显示的频率在50～70MHz之间。慢慢调节Y轴增益旋钮，使示波器屏幕中出现5格左右的频率特性曲线。描下曲线，并在曲线中标明f₁、f₂、f₀的位置(f₁是图像载频，f₂是伴音载频，f₀是中心频率)。

(4)用万用表测出AGC电压，并记录下来。

(5)调节高频调谐器的调谐电压(手动搜索)，观测曲线的变化情况，并测定中心频率变化的最大范围。

(6)把扫频仪输出衰减先后接在衰减40dB、20dB、10dB处，观察频率特性曲线的变化情况，与此同时，用万用表测定相应的AGC电压。把观察到的曲线幅度变化情况记录下来。

(7)调高AGC端子外接的可调电压值，使输出增益最大(即AGC起控电压处，约为7.5V左右)。TDQ-3高频调谐器是反向AGC控制，当AGC电压减小，高频调谐器的增益将下降。所以，调节AGC电压逐渐减小至0.5V，观察高频特性曲线的增益是否下降。

(8)按步骤2～7测定第8频道和第12频道的高频调谐器的频率特性曲线(见图2-8)(将扫频仪波段开关中心频率调到相应的频率上)，测试频率微调范围和电视机的输入信号强弱发生变化时AGC电压的变化情况。记录AGC电压变化范围及AGC起控电压值。

图2-7　扫频仪面板及高频调谐器频率特性曲线测试连线图

如对U频段(13～57频道)进行频率特性测试，应使用特高频扫频仪，如NW5312型扫频仪等。

四、写出实训报告

五、思考题

(1)说明AGC电压与频率特性曲线幅度的关系。

(2)说明波段电压与所接收频段的关系。

(3)说明调谐电压的作用及其与频道的关系。

【知识链接】电调谐高频头

图2-8　高频调谐器的频率特性曲线

高频通道是指高频调谐器以及以高频调谐器为中心的电路。电调谐高频调谐器又称电调谐高频头，包括输入回路、高放电路、本振和混频电路。它将甚高频头(VHF)与特高频头(UHF)有机结合在一起，采用变容二极管代替可变电容，只要改变变容二极管两端电压就能改变其容量，从而改变选频电路频率，达到选取不同频道信号的目的。电调谐高频头具有体积小、调谐方便、易实现遥控选台等优点，因此被广泛用在彩色电视机接收机中。如图2-9所示。

图2-9　电调谐高频头的基本结构实物图

1.电调谐高频调谐器分类

国内彩电使用的电子调谐器基本上是引进日本的生产线，其原理基本相同，因此它们有共同的性能:

(1)电源电压为12V±5%;

(2)AFT电压为6.5±4V;

(3)调谐电压范围一般在0.5～30V，能满足VL、VH及U频段的频道调谐电压需要;

(4)AGC电压范围一般在0.5～7.5V，属负向AGC方式。即外加的AGC电压越高，高放级放大增益越大。

不同类型的电子调谐系统，唯有频道调谐电压(BT)取得和供给的方法不同。按BT电压取得和供给的方法，可将电调谐器分为电压合成(VS)式电子调谐器、频率合成(FS)式电子调谐器和用选台板调谐式电子调谐器等三类。

(1)电压合成式电子调谐器。调谐系统由调谐器和微电脑(MPU)控制电路(含记忆电路)组成。波段转换电压，即BT电压(微电脑产生的对应BT电压的脉冲电压)是当人工手动调谐频道或指令自动搜索频道时由微电脑MPU产生的，并写入只读存储器(ROM)中。记忆时为每一个频道赋予一个节目号。转换节目时，在MPU控制下输出与所选频道相应的数字选台数据，再从ROM中读出数字信号，然后通过D/A转换成直流电压，加给电子调谐器调谐选台。这种调谐方式所产生的调谐电压和音量、对比度、饱和度、亮度等控制电压的电路形式基本相同，这样减少了电路类型，统一了控制操作方式，因此，电路简单，价格低廉，与红外遥控系统配合，可实现多种遥控功能，因而在遥控彩色电视机中得到应用。

(2)频率合成式电子调谐器。频率合成式电子调谐器由全频道电子调谐电路和锁相环(PLL)频率合成电路两部分组成。BT电压由PLL电路(锁相环电路)的比较器电路产生，选台时，调谐微电脑将波段切换信号和可变分频器的分频比送给PLL电路。PLL电路首先对来自电子调谐器的本振频率进行分频，然后再与晶振送来的基准信号进行频率和相位的比较，输出的误差电压去控制电子调谐器的本振频率，使之输出调谐步长为8MHz的高稳定度的本振频率信号，同时还控制电子调谐器内的输入回路、调谐回路和频段切换电路，使其在极短的时间内形成准确的调谐电压。这种调谐方式频率合成选频准确度高，可选频道数多，搜索时间短，温度特性好，并可按实际频道选台，使用极为方便。但电路较复杂，元器件较多，生产成本高，在高档彩色电视机中得到应用。

(3)选台板调谐式电子调谐器。通过调节电位器来改变加在变容二极管两端的反偏电压，从而改变变容二极管的电容量来改变调谐频率，具有可靠性高，寿命长，与节目预选器配合使用，就能实现频道转换和节目预选功能等优点，曾在非遥控彩色电视机中大量采用，但随着遥控彩色电视机的普及，不再采用这样的调谐选台方式。

2.电子调谐器的工作原理

a.电子调谐器的频段分配

整个电视频道所占的频率范围很宽(48.5～958MHz)，跨越了米波波段和分米波波段，常把它们分为甚高频(VHF)调谐器和特高频(UHF)调谐器两部分，如图2-1所示。其中，VHF包括I波段(48.5～92MHz)的1～5频道和Ⅲ波段(167～223MHz)的6～12频道;UHF波段包括Ⅳ波段和Ⅴ波段(470～958MHz)的13～68频道。每个标准频道带宽8MHz。如表2-4所示。甚高频(VHF)调谐器的调谐回路是由LC集中参数元器件组成，特高频(UHF)调谐器采用分布参数调谐回路(同轴谐振腔)。

在有线电视(CATV)系统中，播送节目频道数较多，在标准频道不够用的情况下，需要使用增补频道，增补频道是非标准频道，它是在国家规定的开路电视标准中不能采用的电视频道，只能在有线电视中使用。例如，550MHz的CATV系统可使用的标准频道数只有22个，当要播送的节目频道超过22个时，就得使用增补频道。其带宽与标准频道一样，为8MHz。为此，在111～167MHz及223～470MHz范围内增设了Z1～Z38共38个增补频道。88～108MHz仍保留为FM广播频段。影响接收增补频道的因素主要是高频调谐器的输入滤波器及高放电路、混频电路和本振电路使用的变容二极管。因此，提高VHF作带通滤波器的通带范围和调谐电压的范围，采用变容比更大的变容二极管(如B11-1A型变容二极管，当反偏电压为10V时，结电容为3pF;当反偏电压为1V时，结电容为40pF)，就可实现对增补频道的覆盖。

表2-4　　　1～12频道图像载频、伴音载频、中心载频及频率范围标准值

b.电子调谐器的工作原理

调谐电台的实质就是改变本机振荡频率。如图2-10所示。本机振荡电路是调谐器内部的一个可调的频率发生器，在LC振荡回路中，改变电容器C的容量，即可改变振荡频率。电容量减小，频率升高;电容量增大，频率降低。在电子调谐器中，变容二极管是核心器件，变容二极管的符号如图2-10(a)所示，其电压-电容特性如图2-10(b)所示。

高频头工作时，利用变容二极管结电容随所加电压的大小而改变的特性，来改变频率。图2-11中，电阻两端加30VDC电压，滑动触点即可取得0～30V的BT电压，即找到某一个频道的调谐点电压值。

图2-12所示为全频道电子调谐器组成部分方框图。当接收VHF频道信号时，电子开关S断开，同时UHF电路因为没有电源(电源U_BU=0)而不工作。此时1～12频道(或含增补频道)信号经带通滤波器送至VHF的输入回路，经初选后再进入VHF高放电路进行高频放大，然后与VHF的本振信号混频，最后输出视频载频为38MHz的残留边带中频调幅信号和载频为31.5MHz的伴音中频调频信号。

图2-10　变容二极管的符号及其电压-电容特性

图2-11　电子调谐的原理图

图2-12　全电视电子调谐器的组成方框图

当接收UHF频道信号时，电子开关S接通，同时UHF电路因接通电源(U_BU=12V)而工作，此时VHF的高放与本振电路因没有电源(U_BV=0)而不工作，但VHF的混频器电源正常(U_BM=12V)，仍处于工作状态，并作为UHF的中放级(38MHz中频放大)。此时，13～68频道信号经高通滤波器送至UHF的输入回路，经初选后再进入UHF高放电路进行高频放大，然后与UHF的本振信号混频，再经过UHF的中频放大，最后输出载频为38MHz的残留边带图像中频调幅信号和载频为31.5MHz的伴音中频调频信号。

当接收频段(VHF或UHF)确定后，还要经过调谐使回路的谐振频率与接收频道的中心频率一致时，才能接收该频道的电视信号。机械调谐器是通过转动机械触点来改变回路的电感或电容值，以达到改变谐振频率的目的。电子调谐器采用变容二极管代替调谐电容，通过改变加在变容二极管两端的反向电压，就能改变二极管的结电容，从而使回路的谐振频率改变，以达到调谐选台的目的。

3.调谐器的外特性

a.调谐器电源电压BM

调谐器电源电压BM的输入，在不同型号的调谐器上引出脚编号虽不同，但其电压值均为+12V。此电压供给调谐器内部各晶体管和场效应管作为直流工作电压。只要电视机电源一接通，无论它是工作在什么频段、什么频道，此脚上均应有正常的工作电压;否则将出现所有频道均无图像、无伴音的故障现象。

b.频段切换电压

频段切换是靠切换调谐器有关引脚上的电压来实现的。频道切换的实质是通过改变调谐器有关引脚(BL、BH和BU)的电压，以改变调谐器内部开关二极管的导通和截止，从而等效地切换了谐振回路中的电感线圈。

c.频道调谐电压BT

在某一选定的频段范围内，调谐电压BT的变化规律是:随着BT脚上外加电压值的升高，所接收电视节目的频道数也相应升高，其变化的一般规律如图2-13和表2-5所示。

表2-5　　　　　　调谐电压典型变化值

d.自动频率调节电压(AFT)

自动频率调节采用将中频取样电压叠加在调谐电压上的方式，去控制电子调谐器中本机振荡器的谐振回路，最终使电子调谐器输出频率正确的图像中频信号。AFT电压引入脚的电压值一般为6.5±4V。

e.自动增益控制电压(AGC)

现在生产的电子调谐器，其高放管普遍采用了双栅MOS场效应管，因此，其高放AGC电压的动态范围较大，而且都是采用反向AGC控制方式。静态时或外来信号较弱时，AGC引脚端的电压为7.5V。当外来信号过强时，高放AGC起控，图像中频通道送到电子调谐器AGC电压端的电压值开始降低，使高放双栅MOS管的电压增益下降，达到自动增益控制之目的。当外来信号很强时，高放AGC端电压可能会下降到零点几伏。

图2-13　调谐电压特性曲线