[組圖]淺談電視機(jī)電子調(diào)諧器的原理、分類與維修

　　本文從維修工作者的角度，簡(jiǎn)述電視機(jī)電子調(diào)諧器的原理。電子調(diào)諧器有選臺(tái)板調(diào)諧、電壓合成器(VS)調(diào)諧、頻率合成器(FS)調(diào)諧等三類。其中將重點(diǎn)討論頻率合成式(FS)調(diào)諧系統(tǒng)?？紤]到在實(shí)際維修工作中，對(duì)判斷真正屬于調(diào)諧器損壞時(shí)，多為整體調(diào)換，不拆修內(nèi)部電路的一級(jí)維修方法,所以本文對(duì)調(diào)諧器內(nèi)電路及故障的維修不作討論，把著眼點(diǎn)放在調(diào)諧器與外部電路的認(rèn)識(shí)及外部電壓供給與信號(hào)傳遞的正誤,以便準(zhǔn)確判斷電子調(diào)諧器的好壞。

　　一、電子調(diào)諧器的基本原理
　　電子調(diào)諧器的原理比較簡(jiǎn)單，即用可調(diào)的本機(jī)振蕩頻率(fL)與欲接收的電視信號(hào)的高頻信號(hào)(fG)混頻，相減后得到一個(gè)新的電視中頻信號(hào)(IF)，這一信號(hào)中包含有電視圖像中頻信號(hào)和伴音中頻信號(hào)等。當(dāng)然,僅僅變頻還不夠，由于電子調(diào)諧器處于電視機(jī)接收機(jī)的最前端，其處理信號(hào)的質(zhì)量關(guān)系整體圖像、伴音還原的逼真與穩(wěn)定，為此,必須設(shè)置相關(guān)的高頻增益自動(dòng)控制電路(RFAGC)和頻率自動(dòng)調(diào)整電路(AFC)。以下介紹基本原理中的幾個(gè)要點(diǎn)，以期對(duì)電子調(diào)諧器有一個(gè)基本的了解。

　　⒈電子調(diào)諧器中最基本的電路是一個(gè)混頻器
　　由圖1可見,電視信號(hào)經(jīng)天線插孔送入調(diào)諧器內(nèi)的高頻放大電路，經(jīng)放大的信號(hào)(fG)被送到混頻器。這時(shí)，由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的本振頻率信號(hào)(fL)也送到混頻器，在混頻器中本振頻率與外來高頻信號(hào)相減，得到新的中頻信號(hào)。

圖1

　　例如,接收VHF(低段)二頻道節(jié)目：高頻信號(hào)頻率為56.5～64.5MHz，圖像信號(hào)為57.75MHz，本振頻率為95.75MHz,混頻后為:95.75MHz－57.75MHz=38MHz，38MHz即為新圖像中頻信號(hào)的中心頻率。
　?、舱{(diào)諧電臺(tái)的實(shí)質(zhì)就是改變本機(jī)振蕩頻率
　　由圖2可見,本機(jī)振蕩電路即是機(jī)器內(nèi)部的一個(gè)可調(diào)的頻率發(fā)生器，在LC振蕩回路中，改變電容器C的容量，即可改變振蕩頻率，電容量減小頻率升高，電容量增大，頻率降低。在電子調(diào)諧器中，一般利用變?nèi)?a target="_blank">二極管結(jié)電容隨所加電壓的大小而改變的特性，來改變頻率。圖中RD兩端加30VDC電壓，D點(diǎn)滑動(dòng)即可取得0～30V的BT電壓,就可找到某一個(gè)頻道的調(diào)諧點(diǎn)電壓值。

圖2

　?、匙儞Q波段和頻道就是可跳躍式改變本振頻率
　　BT電壓與調(diào)諧我國(guó)電視廣播波段頻道的關(guān)系,如圖3所示。
　　由圖3可以看出,我國(guó)的電視共設(shè)有57個(gè)頻道,且分布在三個(gè)波段中,如2頻道在VHF(L)段,8頻道在VHF(H)段,13～57頻道在UHF段。還可以看出每一個(gè)頻道的本振頻率一定與BT電壓斜線上某一點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。所以說,選擇頻道就是給選擇波段電路供電使其工作起來,并使BT電壓工作在某一點(diǎn),供調(diào)諧器BT端。

圖3

　　波段轉(zhuǎn)換與頻道變換的電路原理如圖4所示。

圖4

　　波段轉(zhuǎn)換開關(guān)K的轉(zhuǎn)換將V＋分別接通Ⅰ、Ⅲ或U波段工作電壓(二極管的導(dǎo)通，可改變線圈接入電路的多少)，使接收范圍在相應(yīng)的選擇波段中。頻道的變換，即在相應(yīng)的波段內(nèi)，BT電壓由小到大的升高即可改變頻道。開關(guān)K與電位器RD的配合使用就可隨意調(diào)諧到某一頻道了。

　?、碦FAGC及AFT控制使調(diào)諧器與中頻電路構(gòu)成閉環(huán)控制
　　由圖5可見，從混頻器輸出的中頻信號(hào)(IF)，經(jīng)濾波器濾波，去除(fL－fG)以外的無用頻率，并得到適合的中頻曲線(圖像、伴音、彩色副載頻率、頻點(diǎn)、寬帶及峰值)，進(jìn)入中頻信號(hào)處理電路。中頻信號(hào)處理電路，多為一塊專用集成電路，在主板上緊跟在調(diào)諧器后，也有的是一塊獨(dú)立的單元插板。在單片機(jī)心中，中頻IC被集成在單片IC中。在中頻IC中主要包含有圖像中頻檢波電路、RFAGC及AFT電壓形成等電路。檢波可得到圖像視頻信號(hào)。這個(gè)視頻信號(hào)的質(zhì)量、信號(hào)的頻點(diǎn)、頻帶、峰值等是以后單元電路正常工作的保證條件，也是前電路工作的結(jié)果。所以中頻IC電路無一例外地要設(shè)兩個(gè)支路，一個(gè)是RFAGC電壓形成電路，取視頻信號(hào)，形成對(duì)調(diào)諧器高放電路增益控制的電壓——RFAGC電壓；另一個(gè)是AFC電壓形成電路，取中頻載頻信號(hào)，通過與外電路、AFC線圈等組成頻偏鑒相電路，使中頻頻偏變成AFC電壓。AFC電壓送入調(diào)諧器，改變本振頻率，調(diào)整中頻頻率。這個(gè)通路中設(shè)有AFC開關(guān)，在必要時(shí)可停止其反饋?zhàn)饔谩?/P>

圖5

二、電子調(diào)諧系統(tǒng)的類型
　　這里使用了電子調(diào)諧系統(tǒng)這樣一個(gè)概念，因?yàn)楝F(xiàn)在電子調(diào)諧器大部分仍是設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的部件，但是，應(yīng)用時(shí)只靠調(diào)諧器本體，不能獨(dú)立完成調(diào)諧的任務(wù)。所以只有把調(diào)諧、搜索、自動(dòng)記憶等功能放在組成的系統(tǒng)中理解，才能更好地理解原理，把握故障現(xiàn)象的來龍去脈，減少維修盲目性。
　　不同類型的電子調(diào)諧系統(tǒng)，其原理是相同的，唯有頻道調(diào)諧電壓(BT)取得和供給的方法不同。按BT電壓取得和供給的方法，可將電子調(diào)諧系統(tǒng)分為三個(gè)類型：即選臺(tái)板調(diào)節(jié)設(shè)定電壓法、電壓合成器(VS)、頻率合成器(VS)。

　　1.選臺(tái)板調(diào)節(jié)設(shè)定電壓法
　　這種電路在彩電沒有引進(jìn)微電腦技術(shù)前被廣泛采用，電子調(diào)諧器作為獨(dú)立部件與選臺(tái)板及圖像中頻處理單元反饋的RFAGC、AFT控制電壓，構(gòu)成調(diào)諧系統(tǒng)。選臺(tái)板結(jié)構(gòu)形式有數(shù)十種，有的還設(shè)有晶體管或IC電路作隔離或邏輯組合電路,但基本作用是相同的。本機(jī)振蕩的BT電壓都是由選臺(tái)板上的開關(guān)置位和BT電壓電位器調(diào)節(jié)位置記憶的。電路原理如圖6所示。

圖6

　　工作過程：電子調(diào)諧器接入天線，置AFT于OFF的位置，接通K1開關(guān)，撥動(dòng)SW1于Ⅰ或Ⅲ或U任一波段上，調(diào)節(jié)RD，A點(diǎn)電壓為0至32V電壓中一點(diǎn)，當(dāng)收到某頻道節(jié)目時(shí)，A點(diǎn)電壓即為BT電壓。此時(shí)SW1及RD的機(jī)械位置就記憶下了波段電壓和BT調(diào)諧電壓。其他頻道節(jié)目也按此法可存于其他開關(guān)組中。收視時(shí)，轉(zhuǎn)按K1……Kn開關(guān)即可轉(zhuǎn)換頻道。調(diào)好后，置AFT開關(guān)于ON，整個(gè)調(diào)諧系統(tǒng)就工作于自動(dòng)狀態(tài)了。
　　維修要點(diǎn)屏幕噪點(diǎn)很大而收不到臺(tái)，且確定調(diào)諧器IF端至中端IC輸入端通道正常時(shí)，應(yīng)考慮調(diào)諧器系統(tǒng)故障。這時(shí)，首要問題是分清故障出在調(diào)諧器本身，還是外電路。檢測(cè)調(diào)諧器BL、BH、BU端是否能隨欲收頻段加電壓，且符合要求。BT端電壓能否隨RD電位器平滑穩(wěn)定的改變(0～32V)。上述檢查完全正常，故障依舊，可考慮是調(diào)諧器本身故障，能接收電視，但畫面噪點(diǎn)很大或畫面很硬無層次，可考慮RFAGC電路故障，應(yīng)檢查電路中的電阻(分壓器)、電位器、電容器等元件。此外,對(duì)于老機(jī)器還應(yīng)特別檢查AFC調(diào)諧線圈的諧振頻率是否正常。

2.電壓合成器(VS)調(diào)諧系統(tǒng)

　　這種調(diào)諧系統(tǒng)由調(diào)諧器和微電腦(MPU)控制電路(MPU)(含記憶電路)組成。波段轉(zhuǎn)換電壓,即BT電壓(嚴(yán)格講是微電腦產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)BT電壓的BTDAC脈沖電壓)是由于人工手動(dòng)調(diào)諧頻道或指令自動(dòng)搜索頻道時(shí)由微電腦MPU產(chǎn)生的，并寫入(記憶)不揮發(fā)存儲(chǔ)器中的。記憶時(shí)可以做到為每一個(gè)頻道賦予一個(gè)節(jié)目號(hào)。轉(zhuǎn)換節(jié)目時(shí)，由存儲(chǔ)器讀出BTDAC脈沖電壓數(shù)據(jù)送到MPU，由BT端輸出。BTDAC寬窄脈沖，再通過一個(gè)晶體管和RC電路即可得DC的BT電壓了，在這個(gè)系統(tǒng)中，BT電壓等頻道調(diào)諧數(shù)據(jù)是收視調(diào)諧電視時(shí)存入存儲(chǔ)器中的。整個(gè)系統(tǒng)如圖7所示。

　　線路工作過程：
　　⑴手動(dòng)調(diào)諧時(shí)
　?。眠b控器或本機(jī)上的按鍵輸入命令到MPU。
　?。甅PU的BI和BO輸出高或低電位電壓給波段開關(guān)集成電路IC103，根據(jù)IC輸入端電位邏輯組合，相應(yīng)輸出端為＋12V電壓供調(diào)諧器，使之工作在相應(yīng)波段上。
　?。甅PU的BT端輸出DAC調(diào)寬的脈沖，經(jīng)Q1、RC電路轉(zhuǎn)換成DC電壓，送調(diào)諧器BT輸入端，即可選擇欲收節(jié)目。
　　．上述兩項(xiàng)調(diào)節(jié)電壓及節(jié)目存儲(chǔ)數(shù)據(jù)即可寫入(記憶)在不揮發(fā)存儲(chǔ)器IC102中。
　?。娮诱{(diào)諧器IF端輸出圖像中頻信號(hào)，經(jīng)濾波器進(jìn)入圖像中頻信號(hào)處理單元，該單元輸出RFAGC、AFT控制信號(hào)，反饋到調(diào)諧器相應(yīng)的端子。
　　⑵自動(dòng)搜索調(diào)節(jié)
　?。赃b控器命令自動(dòng)搜索。
　?。甅PU收到命令后，MPU首先令波段開關(guān)IC103輸出BVL電壓，使調(diào)諧器工作于VHF(L)波段，BT電壓變化上升，直到接收到第一個(gè)頻道節(jié)目，此時(shí)中頻電路出現(xiàn)電視信號(hào)，這信號(hào)中的電視同步信號(hào)反饋輸入到MPU中。
　?。甅PU接到視頻同步信號(hào)后，停止搜索，令存儲(chǔ)器記憶下數(shù)據(jù)，并依次建立節(jié)目號(hào)。
　?。甅PU繼續(xù)搜索,重復(fù)上述步驟，直至V段和U段將在播電視臺(tái)信號(hào)全部調(diào)諧并依次設(shè)定節(jié)目號(hào)，記憶存儲(chǔ)完畢。
　　維修要點(diǎn)　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，懷疑調(diào)諧器故障時(shí)，首先要檢測(cè)BVL、BVH、BU端電壓是否正常、受控，不正常時(shí)應(yīng)檢查波段開關(guān)IC電路、微電腦電路(MPU)，對(duì)MPU電路要查的是它的基本工作條件(＋5V電源、接地、復(fù)位脈沖、晶振電路)及相應(yīng)波段轉(zhuǎn)換電壓是否正常。MPU正常，BT輸出應(yīng)該正常，則要查32V電源供給及Q1、RC電路，并確認(rèn)調(diào)諧器BT端電壓正常。AFT電壓一般通過AFT開關(guān)IC,開關(guān)動(dòng)作控制是根據(jù)需要由MPU輸出控制信號(hào)的。自動(dòng)搜索調(diào)臺(tái)時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)不住臺(tái)不能記憶的故障現(xiàn)象時(shí)，可著重檢查反饋到MPU的視頻同步信號(hào)是否到位。對(duì)涉及MPU的故障現(xiàn)象要重點(diǎn)檢查外圍電路，因?yàn)镸PU芯片損壞的概率是非常低的。

3.頻率合成器(SF)調(diào)諧系統(tǒng)

　　頻率合成器的高頻放大電路、混頻器、本機(jī)振蕩電路與電壓合成器在結(jié)構(gòu)上是基本相同的，但調(diào)諧原理完全不同，前者是在手動(dòng)或自動(dòng)搜索調(diào)諧接收電視頻道時(shí)，將收到電視頻道信號(hào)時(shí)的微電腦表現(xiàn)的波段轉(zhuǎn)換電壓及BT電壓數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器中，再次開啟這一頻道時(shí)，微電腦把這些數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出來，轉(zhuǎn)換本振電路的波段和頻道。后者是在制造生產(chǎn)微電腦(MPU)時(shí)，已經(jīng)將電視機(jī)銷售和使用該機(jī)的國(guó)家和地區(qū)廣播的電視制式及每個(gè)頻道數(shù)據(jù)做在里面了。頻道調(diào)諧數(shù)據(jù)是以反映本振頻率的分離比例的數(shù)據(jù)以二進(jìn)制數(shù)存在MPU中的。在開機(jī)選擇頻道時(shí)，只要設(shè)定好使用國(guó)家、地區(qū)或電視制式，直接選擇頻道，就可調(diào)出數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成調(diào)諧。也可以以自動(dòng)搜索方式調(diào)取數(shù)據(jù)。這種調(diào)諧器特別適合電視節(jié)目頻道特別多的地區(qū)及在具有高頻畫中畫功能的電視機(jī)中采用。頻率合成器調(diào)諧器的組成與工作原理，如圖8所示。

　　由圖8可以看出，頻率合成器調(diào)諧器的上半部分(圖中陰影部分)與電壓合成器的調(diào)諧器基本相同，即由高頻放大電路、本機(jī)振蕩電路、混頻電路和中頻輸出電路組成，本機(jī)振蕩電路也需要BVL、BVH、BU電壓做波段轉(zhuǎn)換工作電壓。BT電壓的大小控制本振頻率的高低，改變BT電壓即可改變接收頻道。不同的是BT電壓產(chǎn)生的方法不同，在電壓合成器中BT電壓由微電腦記憶輸出BTDAC脈沖電壓合成BT電壓。
　　在頻率合成器調(diào)諧器中BT電壓由PLL電路(鎖相環(huán)電路)的比較器電路產(chǎn)生，見圖8中PLL框圖。鎖相環(huán)電路是能使受控振蕩器頻率和相位均與輸入信號(hào)保持確定關(guān)系的閉環(huán)電子電路。從兩個(gè)框圖(陰影和PLL)看出，調(diào)諧器中的本機(jī)振蕩電路，也是PLL電路的受控振蕩電路，比較器輸出的電壓即本機(jī)振蕩電路的控制電壓(BT電壓)。比較器有兩個(gè)輸入端，一個(gè)是PLL電路自身的由基準(zhǔn)振蕩器(OSC)產(chǎn)生4MHz頻率經(jīng)128分頻后得到31.25kHz頻率；另一個(gè)頻率是調(diào)諧器本振頻率經(jīng)預(yù)頻率倍減器，分頻后取得的新頻率。由此可見,這個(gè)頻率控制著比較器輸出電壓(BT)，而這個(gè)頻率又是由本振頻率和分頻數(shù)決定的，這里本振頻率是要得到的目標(biāo)，由此說來，分頻數(shù)是決定的因素，分頻數(shù)是由調(diào)諧微電腦(MPU)送來的頻率分頻比率數(shù)據(jù)決定。這個(gè)數(shù)據(jù)由19位2進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，前4位為波段工作數(shù)據(jù)，中間10位為分頻比率M數(shù)據(jù)，后5位為分頻比率S細(xì)調(diào)數(shù)據(jù)。維修要點(diǎn)當(dāng)出現(xiàn)無圖像與伴音故障現(xiàn)象時(shí)，如果屏幕噪點(diǎn)很大，且遙控器可以正常操作，可以懷疑調(diào)諧器系統(tǒng)故障，但這時(shí)應(yīng)首先檢查收視調(diào)節(jié)情況及調(diào)諧器接腳電壓和信號(hào)供給情況。前項(xiàng)指收視國(guó)家制式設(shè)置，聲音制式設(shè)置等；后項(xiàng)指：①供電電壓，即＋9V、＋5V、＋30V(注意BVL、BVH、BU腳無供電)；②I2C連接情況，有的機(jī)型是三線，有的機(jī)型是兩線，有的接線之間有隔離器件。其次應(yīng)檢查微電腦電路，涉及的電路有：①存儲(chǔ)器工作狀態(tài)判斷;②AFC反饋信號(hào)達(dá)到MPU;③視頻同步信號(hào)(知曉收到信號(hào))到達(dá)MPU。上述檢查全都正常，才可判斷調(diào)諧器本體故障，予以調(diào)換。