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§ 5.5同步分离电路
同步分离电路的任务是从预视放输出的全电视信号中,分离出行、场同步信号,分别去控制接收机行、场振荡器的振荡频率与相位,使接收机的扫描运动与发端摄象机中步调完全一致。只有这样,接收机才能准确地重现发送端所传送的图象。同步分离过程是由幅度分离和频率分离两步来完成。前者根据复合同步信号比图象信号和消隐信号电平高(对负极性图象信号而言)的特点,利用限幅切割的方法,可以分离出复合同步信号。后者根据行、场同步信号的脉宽不同,采用积分电路分离出场同步信号,利用微分电路分离出行同步信号。同步分离电路的性能要求:①分离性能要好。当图象内容变化、或者受到低频(包括 50Hz)干扰和窄脉冲干扰时,能准确地分离出行、场同步信号。为此,在幅度分离级采用先钳位后限幅的方法,克服图象内容变化和低频干扰的影响;增加自动噪声抑制电路克服窄脉冲的干扰;在行扫描级采用自动频率相位控制电路,进一步消除窄干扰脉冲对行同步的不良影响。②分离出的同步脉冲前沿要陡,无相位延迟;同步脉冲幅度和极性应该符合行、场扫描电路的要求。采用正向分离方式可以保证同步脉冲前沿陡,相位无延迟。
5.5.1 幅度分离
利用晶体管截止和饱和的非线性段,采用限幅切割的方法,就能从全电视信号中分离出复合同步信号。图 5.5-1表示幅度分离的原理图。适当选取晶体管BG的工作点,并设BG基极的截止偏压为E,当输入信号电平ui<E时,BG截止;当ui>E时,BG饱和导通,即可输出复合同步信号。全电视信号通过耦合电容或者受到低频干扰后,会使同步头顶部变得参差不齐。图5.5-2(a)、(b)分别表示正常的电视信号和通过耦合电容失去直流分量的电视信号,图5.5-3表示受到低频50Hz干扰的全电视信号。在上述两种情况中,同步头顶部都是参差不齐,因此无法正确选定限幅电平,必须采用钳位方法,恢复它们的直流成分,使同步头顶部对齐,然后选择正确的限幅电平,才能分离出复合同步信号。对于正、负极性的电视信号,可以分别选用底部和顶部钳位电路,使它们的同步头顶部

对齐。对于负极性电视信号可采用图 5.5-4(a)所示电路进行分离,由于BG的放射结就是一个二极管,实际上,带有钳位功能的幅度分离电路如图(b)所。幅度分离电路亦称同步分离电路,它能够准确地分离出复合同步信号。

当同步分离级输入同步头顶部参差不齐的电视信号时,由于钳位作用,使其顶部钳位成同一电平。然后通过三极管的限幅作用,分离出复合同步信号。电路中各点信号波形如图 5.5-4(c)所示。钳位电路之所以能使同步头顶部钳定在某一固定电平,是通过电容C上的电压变化来实现的。当同步头幅度大时,C对BG提供的反向偏置大,在正向转移特性曲线上,等效于将输入信号向左移动(见图5.5-5);反之,C的反偏压小,输入信号向右移动。因此,总是保证当同步头到来时,BG导通;同步头过去后(即行正程期间),BG截止。在图5.5-4(b)中,钳位电路的放电时间常数τ=RC要合理选取,τ必须远大于行周期THO否则,因C放电较快,而不能在行正程期间保证BG截止,导致图象信号也反映到同步分离电路的输出端,如图5.5-5(a)所示。但τ过大时,C上的电压将跟不上图象信号的较快变化(如亮场到暗场),以致输出中会丢失若干行同步信号,如图5.5-5(b)所示。一般要求分离电路能在一场内达到稳定状态,因此,常取10TB≤RC<TV。同步分离有正向分离和反向分离两种方式。当同步信号到来时,同步分离管的工作状态,前者是由截止到导通,而后者则相反,由导通到截止。由于晶体管的贮存效应,从饱和导通到截止时,晶体管的电流变化就会相对输入信号有一延迟。为了保证同步信号前沿的准确性,在电视中通常都采用正向分离方式。所以,对正、负极性电视信号进行分离时,同步分离管应分别采用PNP型和NPN型。

5.5.2 自动杂波抑制(ANC)电路
当电视信号中混有幅度大、宽度窄的干扰脉冲时,就会被同步分离级分离出来,破坏行同步而造成图象紊乱;另外,在大干扰脉冲过后,分离电路的输入电容 Cb上充的电荷来不及放掉,产生很大的反向偏置,使分离级深度截止,以致后面的行同步一部分,如图5.5-6所示。直到电容Cb上由于干扰脉冲充电的电荷全部放掉,偏置恢复正常时,同步脉冲才能正常地被分离出来。由于放电时间常数CbRb很大,放电时间很长,严重时会使几十行的同步被破坏,造成图象的紊乱。自动杂波抑制(ANC)电路的作用是自动抑制干扰脉冲,保证同步分离电路的正常工作。常见的方法有两种:一是干扰限幅电路,它只能对干扰脉冲限幅,而不能彻底
消除,由于限幅后的干扰幅度不大,所以不致于使干扰后的同步脉冲丢失。另一消除干扰电路,它能将干扰脉冲彻底消除。一、 RC并联干扰限幅电路如图5.5-7所示,在同步分离输入端串一个时间

常数较小的 RsCs并联电路,当大的干扰脉冲来到时,通过晶体管输入电阻将对C和Cs充电,由于Cs比C小得多,充电电压主要降在小电容Cs两端,大电容C两端的电压变化不大。当干扰脉冲过去以后,因Rs很小,Cs通过R很快放电,使同步分离电路的工作很快恢复正常,这样可以大大减少同步脉冲的失落。为了使干扰脉冲的充电电压主要降在Cs上,一般应使Cs电容值比C小几十倍。另外,Cs与晶体管输入电容分压,对输入信号产生衰减,同时也影响电路的稳定性,故Cs应比晶体管输入电容大5~10倍。为了使Cs上的干扰电压迅速放掉,τs=RsCs应尽量选小一些,但是τs过小,对宽一点的干扰脉冲又不能起到抗干扰的作用,通常τs略大于行周期,即τs≈100μs。二、干扰脉冲消除电路图5.5-8为截止式干扰脉冲消除电路,BG1为预视放管,D1和D2是控制大干扰脉冲通过与截止的开关,它们与BG2共同作用,能够消除电视信号中的大干扰脉冲。电路中的各点信号波形如图5.5-9所示。在正常情况下,BG2依靠调整偏置电阻R2加上正向偏置电压而饱和导通,BG2的集电极电

流流过 R3和R4,所产生的电压降保证B点的电位比A点低,于是D1导通。加在电路输入端A的全电视信号就通过D1传送到B点,然后再送到同步分离电路。与此同时,应该使D2在同步信号到来时刻稍微有一点导通而使C1被充电,但不影响BG2的饱和导通。在同步信号过去期间,C1通过R1慢慢放电,并给D2一个反向偏置使它截止。当有幅度大于同步信号的干扰脉冲串入时,A点电位瞬时降低,D2导通,大于同步幅度的干扰脉冲部分,就加到BG2的基极使它立刻截止,R3和R4上没有电压降,所以B点电位立刻升高到电源电压Ec。于是,D补截止,干扰脉冲不能通过,因此在B点就得到没有大干扰脉冲的全电视信号。当小的干扰脉冲幅度不超过同步信号时,这种电路不能被截止,所以消除不了。但是,小的干扰即使出现,也不会对同步系统造成大的影响,它还会被行自动频率相位控制电路和积分电路所滤除。
5.5.3 频率分离电路
前面已经指出:根据行、场同步信号的宽度不同,可以分别利用微分电路和积分电路,从复合同步信号中分离出行、场同步信号。实质上,这是一种频率分离方法。以我国电视为例,场同步信号的

脉宽为 2.5H,频率为50Hz,而行同步信号的脉宽为4.7μs,频率为15625Hz。它们的频谱分布如图5.5-10所示,因此分别利用高通和低通滤波器,也就是微分和积分电路,就可以分离出行、场同步信号。所以,上述分离法称为宽度分离或频率分离。在行自动频率、相位控制电路中,能直接利用复合同步信号,因此可省去微分电路。下面讨论积分电路分离场同步信号的性能与其时间常数的选择:①为了保证隔行扫描的准确性,要求分离出的场同步脉冲前沿陡、幅度大,为此,应使积分电路时间常数Rc较小;②行同步通过积分电路后,其剩余幅度应不干扰场同步,即对行同步信号的抑制能力要强,所以积分时间常数RC应取得足够大,显然这是矛盾的。实验表明:不能采用单节而只能采用多节电路才能解决这个矛盾。积分电路分离场、行同步信号之优劣,常用行脉冲抑制系数来表征。其定义是_ EMBED Equation.2 ___上式中UV、UH分别为积分电路输出的场、行同步信号的幅度,KH越大,积分电路分离场、行同步信号的性能越好。为提高行脉冲抑制系数,场同步信号分离电路通常用多节积分电路。图5.5-11(a)示出两节、三节积分电路。矩形脉冲通过单节、两节三节积分电路后的输出波形示于图5.5-11(b)。图(b)表明,多节积分电路输出波形的前沿起始段上升缓慢,因而对较窄的行同步信号有较好的抑制作用;经过较平坦的起始段后,输出仍较快地增长,因而场同步信号仍有较大的输出。于是行脉冲抑制系数得以提高。图(b)还表明,三节较两节积分电路对KH的提高已无特别明显的效果,所以一般均采用两节积分电路。为提高其输入阻,第一节常选用阻值R和小容量C。

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