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Tuner工作原理 林爱恩 高频头的发展经历了机械式高频头、电压合成式高频头、频率合成式高频头三个阶段。机械式高频头早已淘汰，而频率合成式高频头则是现在的主流产品。无论是电压合成式或是频率合成式高频头其前级的电路与功能是一样的。第一章 高频调谐器高频调谐器又称高频头，是电视机信号通道最前端的一部分电路。它的主要作用是调谐所接收的电视信号，即对天线接收到的电视信号进行选择、放大和变频。第一节 电路组成、功能与性能要求 1. 高频调谐器的电路组成高频调谐器的电路组成如图11所示，它有VHF调谐器和UHF调谐器组成。VHF调谐器由输入回路、高频放大器、本振电路和混频电路组成，由混频电路输出中频信号。UHF调谐器也由输入回路、高频放大器和变频电路组成。在UHF调谐器中，本振电路和混频电路由变频电路完成，变频电路输出的中频信号送至VHF混频电路，这时VHF调谐器的混频电路变成了UHF调谐器的中放电路。由于高频调谐器的工作频率很高，为防止外界电磁场干扰和本机振荡器的辐射，高频调谐器被封装在一个金属小盒内，金属盒接地，起屏蔽作用。 VHF调谐器与UHF调谐器的调谐原理是基本相同的。从天线接收进来的高频电视信号，包括各种不同的频道，输入回路初选出所需收看的频道，而抑制掉其他各种干扰信号。为提高接收灵敏度，高频电视信号先经过选频放大，然后送入混频电路，与本振电路产生的本振信号进行混频，以产生中频电视信号。2. 高频调谐器的功能高频调谐器的功能主要有三个方面：2.1选频 通过频段切换和改变调谐电压选出所要接收的电视频道信号，抑制掉邻近频道信号和其他各种干扰信号。2.2放大 将接收到的微弱高频电视信号进行放大，以提高整机灵敏度。2.3变频 将接收到的载频为fp的图像信号、载频为fc的色度信号、载频为fs的伴音信号分别与本振信号fo进行混频，变换成载频为38.9MHz的图像中频信号、载频为33.57MHz的色度中频信号和载频为30.5MHz的伴音中频信号。并将它们送至中频放大电路。3. 高频调谐器的性能要求 由于高频调谐器位于电视机信号通道的最前端，其性能好坏对整机性能质量有很大影响。对高频调谐器的性能要求主要有六个方面：3.1与天线、馈线及中放电路要良好匹配 天线接收到的信号通过馈线送到高频调谐器，高频调谐器的输入阻抗就是馈线的终端负载阻抗。要求天线、馈线与高频调谐器匹配良好，就是要求天线输入阻抗、馈线特性阻抗、高频调谐器输入阻抗三者相等。若阻抗不匹配，则要加阻抗变换器，否则不仅天线上的感应信号不能有效地传输到高频调谐器，而且会产生因信号来回反射所造成的重影干扰。高频调谐器的输出端要与连接到中放去的电缆的特性阻抗相匹配，以便让中频信号最有效地传输到中放电路中去。3.2具有良好的选择性和合适的通频带 高频调谐器应具有良好的选择性，对邻近频道干扰、中频干扰、镜像干扰有较强的抑制作用。镜像干扰也称为假像干扰，是指比本振频率高一个中频的干扰信号，它与本振频率的差频也是一个中频信号。中频干扰和镜像干扰都无法被后面的中放电路所抑制，因此这些干扰都必须在混频电路之前加以抑制。由于高频电视信号的带宽是8MHz，因此要求高频调谐器的通频带也为8MHz，通频带过窄会使图像和伴音产生频率失真。高频调谐器的频率特性如图12所示。FP、fC、fS分别是图像、色度和伴音的载频，要求fP到fC的增益差小于1dB，否则会引起彩色失真；在幅度衰减3dB处的带宽应大于8MHz，以满足通频带的要求；在幅度衰减6dB处的带宽应小于11MHz，以满足选择性要求。3.3本机振荡频率要稳定本机振荡频率必须稳定，否则会产生各种失真的干扰。以接收第五频道为例，图像载频fP为85.25MHz，伴音载频fS为91.75MHz，本振频率fo为123.25MHz。若高频调谐器本振频率正常，则混频后输出的中频载频分别为：fPI38MHz、fCI33.57MHz、fSI31.5MHz。若用P、C、S分别代表上述三个中频载频，则它们在中放曲线上的位置如图13（b）所示。P、C分别在中放曲线的50峰值处，S在吸收点。当本振频率fo偏高时，fPI、fCI、fSI均偏高，P、C、S三点分别向左移到P、C、S处，如图13（C）所示。这时伴音中频S进入图像范围，经视频检波后，会产生2.07MHz的色声差频干扰信号，且幅度较大，将使图像和色度随伴音的强弱而波动，称为色声干扰。同时P的增益下降，将使图像亮度信号的低频分量增益下降，使对比度变差；C的增益上升，将使色饱和度过强。 当本振频率fo偏低时，fPI、fCI、fSI均偏低，P、C、S三点分别向右移到P、C、S处，如图13（d）所示。这时色声干扰也严重。同时P的位置上升，将使图像亮度信号的低频分量增大，造成图像的黑白对比过浓、清晰度下降；C点位置偏低，色饱和度变淡。所以，为了保证彩色图像的稳定，高频调谐器本振频率的漂移要求小于50KHz。为使本振频率的稳定，在准确选取元件和合理设计电路外，还要设置AFT（自动频率微调）电路。AFT电路是将末级中放输出的一部分中频信号送到鉴相器，当本振频率正确时，鉴相器没有输出；当本振频率偏移时，中频也偏离标准值，鉴相器就输出一个误差电压，去控制本振的频率，使之恢复到准确值。3.4噪声系数要小、功率增益要大 电视机接收效果的好坏不仅与信号的强弱有关，而且与噪声的大小有关。为保证良好的接收效果，电视机应有低噪声性能。由于高频调谐器位于信号通道的最前端，它产生的噪声将被后级放大，从而使整机噪声大大增加，因此整机噪声系数主要取决于调谐器。高频调谐器的噪声系数NF为：式中PS、PN为输入端信号功率与噪声功率，PS、PN为输出端信号功率与噪声功率。 当输出端信噪比等于输入端信噪比时，NF为0dB，它表示调谐器本身无噪声产生，一般要求NF小于5dB。为减小噪声系数，高频调谐器应选择低噪声元件。 高频调谐器的功率增益应大于20dB，它包括输入回路6dB，高频放大电路大于16dB，混频电路10dB。提高高频调谐器的功率增益，也可减小噪声系数。3.5有较强的AGC（自动增益控制）能力为了使电视机在接收不同强弱的信号时，均能重现稳定的图像，高放级应有自动增益控制措施，要求当输入信号变化20dB时，混频的输出幅度基本不变。第二节 调谐器中的变容二极管 变容二极管是调谐器中的主要调谐元件，变容二极管是一种特殊工艺制造的二极管，其PN结的结电容容量随着反向电压变化而大范围地变化，可在调谐器中当作可变电容来使用。这是变容二极管与普通二极管的区别所在。国产变容二极管2CB14的结电容Cj与反向电压VD的关系曲线如图14所示。当反向电压VD减小时，结电容Cj增大；当反向电压VD增大时，结电容Cj减小。由图所示，结电容Cj随反向电压VD的增大按指数规律下降。1-4 由变容二极管组成的调谐电路如图1-5所示。D为变容二极管，030V的可调电压经隔离电阻R加到D的负极，因D无反向电流，故R值可取大些也不会产生压降。C既是隔直电容又是耦合电容，C可防止D上的反向电压被L所短路，且C的容量比D的结电容Cj大得多，从而使Cj与L组成并联谐振回路，即谐振频率式子十八。调节加在D两端的反向电压，就可以改变Cj容量大小，从而达到改变调谐频率fo的目的。 在高频调谐器中，采用变容二极管作为电调谐元件。变容二极管两端一般加030V反向电压，但受变容二极管制造技术及工艺水平的限制，变容二极管的结电容容量变化不是很大，容量变化引起的调谐频率变化的范围不能覆盖整个电视频道波段。所以，在电调谐式高频调谐器中，将电视频道分为三个波段，即1频道5频道为VHFL波段，6频道12频道为VHFH波段，13频道以上为UHF波段。它们分别简称为VL、VH、U波段。变容二极管的参数要求主要有以下四个方面：1.电容变化比Kc要大。Kc为变容二极管的结电容最大值与最小值的比，Kc值越大，组成的调谐电路频率覆盖范围就越宽。2.品质因数Q值要高。Q值越高，调谐回路的损耗越小，增益就高，选择性好。这也就是为什么变容二极管不能正偏应用的原因之一。因为正偏时，变容二极管的电阻很小，通过的电流大，直流损耗大，Q值将很小。3.反向击穿电压要高。反向击穿电压越高，变容二极管的工作可靠性越高，允许调谐电压的范围宽。4.反向漏电流要小。反向漏电流越大，变容二极管的稳定性越差，对谐振频率的稳定性越大。第三节 分布参数调谐原理 UHF频段电视信号的接受特点 在UHF频段的信号的频率很高，在400MHz以上，LC集中参数谐振回路的L、C值太小，已与元件的分布参数相当，元件的分布参数的影响不再可以忽略，所以谐振回路的分析设计须按分布参数调谐原理进行。在分布参数效应不能忽略时，导线（体）上的电流、电压及阻抗需用传输线理论进行分析。 传输线基本知识介绍 根据传输线理论，传输线（双平行传输线、双绞线 平衡式传输线；同轴线 非平衡式传输线）的特性阻抗ZC为： L0为传输线的单位长度电感，C0为传输线的单位长度电容。当长度为l，特性阻抗为ZC的传输线的一端接有阻抗ZL时，从另一端看，其输入阻抗Zi为： ZLZil第三节式中为传输线内电磁波的波长。从上式可知： 当 ZL=ZC时，Zi=ZL=ZC（完全匹配）； 当l = n时，即使ZLZC也有Zi=ZL 无耗短路传输线的输入阻抗 对于无耗短路线，由于ZL=0，所以 l=(2n+1) /4 时，Zi ，相当于并联谐振； l=n /2 时，Zi = 0，相当于串联谐振； l /4 时，Zi呈感性，相当于电感器； /2 l/4 时，Zi呈容性，相当于电容器。 (4)无耗开路传输线的输入阻抗 对于无耗开路线，由于ZL ，所以 l=(2n+1) /4 时，Zi = 0，相当于串联谐振； l=n /2 时，Zi ，相当于并联谐振； l /4 时，Zi呈容性，相当于电容器； /2 l/4 时，Zi呈感性，相当于电感器。 缩短电容调谐器 可以证明，当无耗传输线（开路或短路）处于并联谐振状态下，接入点是任意的。对于传输线谐振器，可以用LC集中参数谐振回路来等效。对于右图，接入点c、d的左侧是大于1/4波长、小于1/2波长的开路线，相当于电感；右侧则是小于1/4波长的开路线，相当于电容。所以，可以用下图所示的LC集中参数谐振回路等效。可以用下图所示的LC集中参数谐振回路等效。4对于下图，中部是大于四分之一波长、小于二分之一波长的开路线，相当于电感；在右侧3、4点之间接入一个容量与长度为 l3 开路传输线相当的电容器C1，在左侧1、2点之间接入一个容量与长度为 l1 开路传输线相当的电容器CT，此时谐振频率与原开路传输线谐振频率相同，可以用下图所示的LC集中参数谐振回路等效。如果CT是可变电容时，改变它的容量，相当于改变了 l1 的长度，因而可以调整谐振器的谐振频率。 这就是所谓的缩短电容调谐器第四节 双栅极场效应管在高频头电路中，高放级常常采用双栅极场效应管作信号为放大单元，其中一个栅极单独用作AGC控制，高频信号注入到另一个栅极。这样做可以达到最佳的AGC控制特性，有利于减小交调干扰。 图1-6 高放级电路双栅极场效应管的结构极其特性如下图 图1-7 双栅极场效应管的结构 图1-8 双栅极场效应管的特性第五节 天线、馈线与阻抗匹配 高频电视信号在发送时通过发射天线向空间发送出去，并以无线电波的形式在空间传播。目前使用两个波段，一个是波长对应于1m10m的米波波段，即甚高频VHF波段；一个是波长对应于0.1m1m的分米波波段，即特高频UHF波段。这两个波段合称为超短波段。由于高频电视信号所占的频带较宽（8MHz），载频选得较高，因此电视广播使用超短波波段传播。1. 天线 电视机接收天线的作用是将空中的无线电波转换为具有一定能量的电信号，并通过馈线送到电视机。接收天线分为室内天线和室外天线、VHF天线与UHF天线、单频道天线与全频道天线。根据无线电波接收原理，只有当天线的尺寸与无线电波的波长相接近时，天线才能有效地接收无线电波。因此频道数越小，天线的尺寸越大。天线的主要特性指标有以下四个方面。1.1输入阻抗 在高频无线电波作用下，天线接馈线端的感应电压与感应电流之比称为天线的输入阻抗。这是一个高频交流阻抗，是不能用万用表直接测量的。单鞭拉杆天线的输入阻抗为75,V型拉杆天线的输入阻抗为300,大部分室外天线的输入阻抗也为300。1.2 方向性 方向性表示天线对来自不同方向的无线电波具有不同的接收能力。天线对某些方向的无线电波接收能力最强，而对另一些方向的无线电波接收能力较弱。确定天线位置时，应使天线接收能力最强的方向对准电视台。只有一个最大接收方向的天线叫单方向天线，有两个最大接收方向的天线叫双方向天线。1.3通频带 当接收天线谐振于某一频道的中心频率时，天线呈阻性，输出信号功率最大。偏离中心频率时，天线将呈容性或感性，输出信号功率要下降。当输出信号功率下降到一半时，所对应的频率范围称为天线的通频带。对于单频道天线，要求天线的通频带为8MHz。使用直径越大的金属制管作天线，则天线的通频带越宽。对于多频道或全频道天线，其频带就要求更宽了。1.4增益 天线的增益是表示接收信号的能力大小。增益越大，则天线接收信号的能力越强，灵敏度越高。一般以半波振子天线为基准，某天线在最大接收方向接收信号的电压V1或功率P1与半波振子天线在同一方向接收信号的电压V2或功率P2之比，就是该天线的增益G。即：2. 馈线 电视机与天线或DVD等视频信号源设备之间的信号连接线称为馈线，又称传输线。由于电视信号频率很高，用一般导线连接会使高频电视信号重新辐射到空间，因此必须使用特殊结构的馈线。目前常用的馈线有两种：一种是同轴电缆线，另一种是扁平馈线。它们的结构如图19所示。 同轴电缆线由一根内导体和同轴的金属网组成，中间填充高频塑料，外面再加保护塑料。同轴电缆线的特性阻抗为75，由于金属网接地，因此又称为不平衡馈线。它具有屏蔽作用，抗干扰能力强，工作频率允许高达3000MHz，VHF与UHF波段均适用，目前被广泛应用。特别在有线电视传输中，都采用同轴电缆。 扁平馈线结构简单，它由两根线径相同的平行导线及外包软塑料组成。由于两根导线均不接地，因此又称为平衡式馈线。扁平馈线的特性阻抗为300，其工作频率在200MHz以下，故主要适用于VHF波段电视信号的传输。扁平馈线与同轴电缆相比，价格便宜、易受干抗。3. 天线、馈线与高频调谐器的阻抗匹配 在电视机中，天线接收进来的高频电视信号通过馈线传输到高频调谐器。为了提高传输效率，要求天线的输入阻抗、馈线的特性阻抗和高频调谐器的输入阻抗三者相同，这叫阻抗匹配。 如果馈线的特性阻抗与天线的输入阻抗不相等，则天线接收下来的高频电视信号不能全部送入馈线，将有一部分信号在天线与馈线连接处被反射回去。同样如果高频调谐器的输入阻抗与馈线的特性阻抗不相等，则馈线上的高频电视信号不能全部被高频调谐器所接收，其中有一部分信号被反射回去。因此，阻抗不匹配会降低高频电视信号的传输效率，并且还可能因信号在馈线中多次来回反射，将造成屏幕图像出现重影。 高频调谐器的输入阻抗都是按75不平衡方式设计，在电视机中，都采用同轴电缆作馈线，进行高频电视信号传输，则与高频调谐器刚好达到阻抗匹配。若用室内单鞭拉杆天线接收信号，则与同轴电缆的特性阻抗也相匹配，信号传输效率最高、效果最好。若用扁平馈线输入室外天线接收的高频电视信号，因扁平馈线的特性阻抗为300，为了提高传输效果，必须在扁平馈线与高频调谐器之间连接一个30075的阻抗变换器。以实现阻抗匹配。30075阻抗变换器的结构及其等效电路如图110示。其中图（a）是阻抗变换器的结构，它是用两根0.3cm的导线并绕在高导磁率的双孔磁芯上。若按图(d)进行连接，则可将300平衡式变换成75不平衡式。其变换工作原理如下所述。将同一磁孔中的两个绕组画在图（b）中，因为两根导线紧靠并绕在高导磁率的磁芯上，且1和2为同名端，可认为U11U22，于是有：UiU11+Uo+U22U11+Uo-U22Uo由此可见，同一磁孔中的两个绕组的输入信号电压Ui与输出信号电压Uo相等。因此可用一个变压比为1:1的理想变压器来等效，如图（c）所示。 两个磁孔中的四个绕组等同于两个1:1理想变压器，四个绕组若按图（d）所示进行连接。由于其输入端互相串联，所以特性阻抗大一倍；而其输出端互相并联，所以特性阻抗减一半，即输入端与输出端的特性阻抗之比为4:1。通过参数设计，当输出端特性阻抗与高频调谐器输入阻抗相等，为75时，则输入端的特性阻抗为300，与扁平馈线特性阻抗正好匹配。从而实现了阻抗变换的作用。另外，若将输入端中点接地，输出端任一端接地，这同时达到平衡与不平衡的转换。阻抗变换器的应用实例如图1-11所示。 第二章 中放电路第一节 电路组成与性能要求 1. 中频通道电路组成中频通道一般由声表面波滤波器、中频放大、视频检波、ANC、预视放、AGC、AFT等电路组成，如图2-1所示。高频调谐器输出的中频信号首先经过声表面波滤波器，一次性形成中放特性曲线。然后进行多级中放，将信号放大到视频检波所需的幅度。视频检波对中频信号进行同步检波，还原出视频信号，同时输出6.5MHz的第二伴音中频信号。视频信号经ANC处理和预视放后输出。为了当接收的电视信号有强弱变化时，也能使输出的视频信号电压保持在一定范围内，电路设置了AGC电路。而AFT电路的作用是当中频信号频率发生变化时，对高频调谐器进行频率微调，以稳定中频频率。2. 对中频通道的性能要求 中频通道的主要作用是对中频信号进行选择、放大、检波及AGC控制。并为高频调谐器提供AFT电压。这部分电路的性能要求主要有六个方面。2.1增益 中频放大电路的增益大小取决于高频调谐器输出信号的大小和视频检波器对输入信号的要求。调谐器输出的中频信号幅度通常为毫伏级，而视频检波器通常需要几伏的中频信号输入才能保证有1Vpp以上的视频检波输出。因此要求中放的电压放大信数为100010000倍，即电压增益在6080dB之间。中放增益的大小对整机接收灵敏度影响很大。2.2频率特性 由于我国图像信号采用残留边带调幅发送，即00.75MHz的低频图像信号采用双边带发送，0.756MHz的高频图像信号采用单边带发送，如果中放电路将图像信号进行均匀放大，则经过视频检波后，输出的0.75MHz以下的低频图像信号的幅度将是0.75MHz以上高频图像信号的两倍。这将造成低频分量过强失真。为了使视频检波后的图像信号的各频率分量幅度一致，要求中放电路对00.75MHz低频图像信号调制的中频频率成分衰减一半，即将图像中频38MHz设计在频率特性曲线右斜坡50%处，并在38 0.75MHz范围内，特性曲线为一斜坡，如图2-2所示。 为了满足一定的中放通频带，要求从右斜坡50%处到左斜坡70%处的频率范围为5MHz。为了避免图像中频信号和伴音中频信号相互干扰，并避免伴音音中频与彩色中频产生2 .07MHz差拍干扰，必须对伴音中频信号的增益进行限制，通常要求伴音中频31.5MHz的增益是图像中频增益的千分之三（-50dB），同时，在31.5MHz 100KHz范围内，要求特性曲线比较平坦，否则将受倾斜的频率特性影响，使等幅调频伴音会变成调幅调频波，导致音质变坏。2.3选择性 中放电路除了让中频信号顺利通过外，还必须对通频带以外的信号给予足够的抑制，特别是对相邻频道的干扰有很强的抑制能力。其中30MHz称为邻近高频道图像干扰信号，39.5MHz称为邻近低频道伴音干扰信号。中放电路必须对这两个干扰频率进行大幅度衰减，如图2-2所示。否则会产生邻近频道对本频道的干扰。 2.4稳定性 由于中放电路工作频率高、增益大，一旦电路设计不合理，就有可能产生自激。因此要合理设计电路，精选电路元件，确保中放电路稳定地工作。2.5AGC控制 为了防止输入信号太强时同步脉冲被压缩，图像产生灰度失真及同步不稳。必须对中放电路进行AGC控制，当接收强信号时降低中频放大电路的增益。一般要求中放AGC的控制范围达40dB，即输入信号电平变化40dB时，输出信号的幅度仅变化1.5dB。2.6检波效果 中频信号只有通过检波才能还原出视频信号，要求检波效率高，输出的视频信号振幅大；滤波性能好，检波失真要小，使检波输出的视频信号波形尽可能地接近于输入的中频信号包络线。 第二节 声表面波滤波器 声表面波滤波器是一种新型电子元件，简称为SAWF。它可以一次性形成如图2-2所示的中频特性曲线。SWAF性能稳定，不需要调整，在电视机中被广泛应用。声表面波滤波器的外形结构与电路符号如图2-3所示。它有两个输入引脚和两个输出引脚，中间引脚与圆形金属外壳一般接地。两个输入脚之间的电阻或两个输出脚之间的电阻都为无穷大。1. SWAF内部结构与工作原理 SWAF的内部结构及原理如图2-4所示，它采用压电介质为基片，在输入端和输出端各镀上两组相互交叉的金属薄膜电极，称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。当在输入叉指换能器上加上交变电信号，根据逆压电效应，在压电介质表面激发起一种弹性波，它属于声波传播速度，所以又称为声表面波。声表面波沿着压电介质表面向输入和输出两个方向传播，向输入方向传播的声表面波被吸声材料所吸收，另一个方向传播的声表面波到达输出叉指换能器，由于压电效应，输出叉指换能器又将声表面波转换成交变电信号。2. 插入损耗与回波干扰 声表面波滤波器的主要缺点是插入损耗较大及存在着回波干扰。插入损耗较大的原因是，输入叉指换能器激发的表面波向两个方向传播，所以只有一半能量能够传播到输出端，另外在声表面波和电信号的相互换能过程中，以及表面波在压电介质基片的传播中也有损耗产生。早期产品插入损耗达到-20dB，目前新型声表面波滤波器的插入损耗为-6dB。 由于压电效应的可逆性，输出端的电信号也会产生向两个方向传播的声表面波，称为二次回波，其中一半二次回波又传播到输入端，在换能处转换成电信号，而此电信号又会产生表面波，称为三次回波。依次类推，声表面波将在输入、输出之间作衰减式往返传播，时间差使图像产生重影。削弱回波干扰的有效方法是失配法，即使负载与声表面波滤波器的输出端失配。这种方法虽然使输出主信号幅度减小，但可大大减小回波的影响。第三节 视频检波电路 视频检波电路的任务是从中频信号中检出视频信号，并将伴音中频混频成6.5MHz的第二伴音中频信号。 1. 对视频检波电路的性能要求1.1检波效率要高 检波效率是指检波输出视频信号的振幅Uo与检波输入调幅波的包络线振幅Ui 之比，即检波效率=Uo/Ui。1.2滤波性能要好 检波电路除了输出有用的视频信号和6.5MHz伴音信号外，还输出残余中频及其谐波分量。检波输出端必须将残余中频及其谐波滤除，以免对图像造成干扰。1.3检波输出端通频带要宽 因为检波输出的视频信号的带宽为06MHz，另外还有6.5MHz第二伴音信号，故要求检波输出端有足够的通频带，以便让这些信号顺利通过。1.4检波失真要小要求检波输出的视频信号波形尽可能地接近于输入的中频信号包络线。2. 双差分同步检波器 视频检波电路按检波元件分类，有二极管检波、三极管检波、双差分同步检波。在彩电中一般采双差分同步检波。2.1 双差分电路及特性双差分原理性电路如图2-6所示。它由VT1VT4两对差分管组成， VT5是VT1、VT2的恒流源，VT6是VT3、VT4的恒流源，VT5与VT6又组成一对差分电路，恒流源为Io。双差分电路实质上是一个乘法器。双差分电路有V1与V2两路输入信号，一路Vo信号输出。它们之间的关系为： Vo=KV1V2 式中K是一个常数，其大小与Io、Rc成正比。显然，在双差分电路的两路输入中，只要有一路输入为零，输出便为零。2.2双差分同步检波原理双差分同步检波原理如图619所示。双差分电路有V1、V2两路输入 信号，设V1为38MHz开关信号，V2为中频调幅波信号，若V1与V2同频同相，则当V1与V2相乘后，便得到图2-7（C）所示波形。显然，只要再对图2-7（C）波形进行低通滤波，便可以得到包络信号，即视频信号。 由此可见，要实现双差分同步检波的关键是产一个与中频载波同频同相的开关信号。若两者频率不相同，则根本无法实现同步检波。频率相同后还要求相位相同，若相位正交（相位差900 ），则两者相乘再经低通滤波后的视频信号为零；若相位相反，则检波后的视频信号极性也要变反。 双差分同步检波的优点是，在完成检波的同时可提供约20dB增益；检波器线性良好，视频信号失真很小；检波输出端无38MHz基波，最低次为76MHz二次谐波，因而滤波很是方便，只要利用一些分布电容就可以获得满意滤波。 双差分同步检波就是乘法检波，其检波原理也可以用数学上相乘来说明。设V2=（1+VIDEO）COSPIt为图像中频调幅信号，其中VIDEO为视频信号，PI为38MHz图像中频；V1=COSPIt为与V2载波同步的38MHz正弦信号，当两者相乘后，输出VO为：VO=KV1V2=K（1+VIDEO）COS2PIt=K（1+VIDEO）（1+COS2PIt）/2=K/2+KVIDEO/2+K（1+VIDEO）COS2PIt/2。式中有直流分量K/2、视频信号KVIDEO/2及二波谐波2PI分量。只要滤除二次谐波，就可以获得视频信号输出。另外，双差分乘法电路还可以实现混频。设V1=COSPIt为38MHz图像中频载波信号，V2=COSSIt为31.5MHz伴音中频信号,则输出VO为：VO=KV1V2=KCOSPItCOSSIt=（K/2）COS（PI+SI）t+（K/2）COS（PI-SI）t式中前一项是和频，后一项是6.5MHz差频。第四节 AGC和AFT AGC电路的任务是自动调节中放和高放的增益，当电视机接收强弱不同的电视信号时，使检波电路输出的视频信号幅度保持稳定。与任何接收机一样，AGC是信号通道中不可缺少的电路。设电视接收机的灵敏度为200V，而实际接收到的各频道电视信号可能超过这个值，有些当地强台信号甚至达到200mV。为了使接收机在200V200mV之间都能正常工作，要求AGC有1000倍即60dB的控制能力，其中分配给调谐器20dB，分配给中放电路40dB。若没有AGC控制，则强信号状态会产生阻塞失真，同步头被压缩，图像灰度改变。 AGC的电路组成可以看出，AGC电压首先对中放、级起作用，而当输入信号继续增大时，中放、级增益无法控制时，高放AGC才起作用。AFT电路AFT电路又称自动频率微调电路，它的任务是保证图像中频信号的频率固定在规定的38MHz标准值上，从而使图像及伴音处于最佳状态。当图像中频偏离38MHz时，AFT电路检测这种频率偏移，并将频率偏移转化为直流误差控制电压，去调节本振电路的振荡频率，使图像中频恢复到38MHz上。 第二章 频率合成式高频头 大部分彩电均采用电压合成调谐式高频头来实现电视信号的接收，这种高频头是利用变容二极管的结电容随加在变容二极管两端的反向电压（调谐电压）的变化而变化，从而改变本振回路的振荡频率，实现调谐接收。一般是由CPU给出频段控制电压和调谐电压来分段实现电视频道的接收，并把各频道对应的调谐电压数据储存于存储器中，供以后直接取出使用。电压合成调谐式高频头能够接收57个无线频道：L段（15）、H段（612）、U段（l357）。目前出品的这种电压合成式高频头还能接收Z1Z35甚至更多的CATV有线增补频道，俗称增补高频头。电压合成式高频头的最大弱点是，由于受温度、电压等因素变化的影响，其调谐稳定度不高，而引起频率漂移，且控制难度较大即必须在中放电器设置AFT电路，检出频率误差电压，直接加在高频头 AFT端子或通过CPU去校正高频头调谐端子VT的调谐电压，以保证高频头内本振电路频率的稳定性，一旦上述电路出现问题，就会导致逃台或自动搜索不存台，甚至图像、声音指标大幅下降的故障。频率合成式高频头可解决上述电压合成调谐式高频头的缺陷。频率合成式高频头是以锁相环（PLL）技术为基础，对信号相位进行自动跟踪、控制的调谐系统。这种高频头不再由CPU直接提供高频头的频段、调谐电压，而是由CPU通过串行通信总线（I2C总线）向高频头内接口电路传送波段数据和分频比数据，于是高频头内的可编程分频器等电路对本振电路的振荡频率进行分频，再与一个稳定度极高的基准频率在鉴相器内进行比较若两者有频率或相位的误差时，则立即产生一个相位误差电压去控制（改变）本振频率，直至两者相位相等，此时的本振频率即被精确锁定在所收看的频道上，也就是说，高频头内的本振电路的振荡频率一直跟踪电视台的发射频率，故接收特别稳定，这是频率合成式高频头的优点之一。 频率合成式高频头内的电路框图如图1所示。这里本振、预定标器、可编程分频器、鉴相器、低通滤波器等就构成了锁相环路（PLL），送往混频器的信号为环路的输出。在图1中，鉴相器一路的输入频率为f1，是由基准频率发生器产生的频率f0，通过m次分频而得，另一路输入是由本振电路的振荡频率f0经预定标器n1次分频、再经可编程分频器进行n次分频后所得，其频率为f2=f0/(n1n)。当环路锁定时，两路输入频率相等，即f0/m=f0/(n1n)，由此式得出f0=f0n1n/m。由此可见，改变可编程分频器的分频系数n，即可改变本振频率，从而达到选台目的，改变分频系数n还可达到切换频段之目的由上式可知，本振频率调节范围取决于分频系数的变化范围、准确地说，是取决于分频器的位数，由于位数是任意的（理论上），所以频率调节范围相当宽，也就是可预选的电视频道相当多，这也是频率合成式高频头的优点之二。