PAL解码器电路原理框图设计word版本

P A L解码器电路原理

框图设计

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基于PAL解码器电路原理框图设计

摘要

PAL制采用1/4行间置再加25Hz彩色副载波，有效地实现了亮度信号与色度信号的频谱交错，因而有较好的兼容性。梳状滤波器在分离色度信号的同时，使亮度串色的幅度也下降了3dB，从而使彩色信杂比提高了3dB。由于PAL制为1/4行间置，所以亮、色分离要比NTSC制困难(NTSC制可以用1个整行延迟线的梳状滤波器实现亮、色分离，而PAL需要2行延迟)，且分离质量也较差。在要求高质量分离的场合(如制式转换和数字编码等)，可采用数字滤波这类较复杂的技术。与NTSC制相比，PAL制电路复杂，对同步精度要求高等缺点。

关键字：PAL制，数字滤波，解码器

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目录

1 彩色全电视整机的组成和工作原理 0

1.1PAL彩色电视机的基本框图 (1)

1.2电视机各基本成部分 (1)

1.3彩色电视机的工作原理 (3)

2彩色电视机解码器的组成及信号流程 (4)

2.1彩色电视机解码框图及过程 (4)

2.1.1 亮度通道 (4)

2.1.2色度通道 (6)

2.1.3波恢复电路 (6)

2.1.4 解码矩阵电路 (7)

2.2信号的分离 (7)

2.2.1 亮度信号和色度信号的分离 (7)

2.2.2 色同步信号和色度信号的分离 (8)

2.2.3 色度信号的两个分量FU、FV的分离 (9)

2.2.4 同步检波将FU、FV分量解调为U、V信号 (9)

2.2.5 解码矩阵将Y、U、V信号还原为三基色信号 (11)

3 同步检波的组成和工作原理 (11)

4 梳状滤波器解码原理 (12)

总结 (14)

致谢 (15)

参考文献 (16)

1 彩色全电视整机的组成和工作原理

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1.1 PAL彩色电视机的基本框图

PAL彩色电视机主要有公共通道、伴音通道、解码电路、图像重显、电源电路等部分组成。整体方框图如图1所示。

图1 PAL制彩色电视机组成方框图

1.2电视机各基本成部分

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公共通道：包括高频调谐器、图像中放电路、同步检波器等电路，作用是对射频电视信号进行选频、放大、变频、检波等处理得到视频全电视信号和伴音第二中频信号。

伴音通道：主要由伴音中放电路、鉴频电路、输出电路、扬声器等组成，作用是将伴音第二中频信号进行放大、鉴频、功率放大后，形成音频信号推动扬声器重现声音信息。

亮度通道：主要由4.43MHz陷波器、亮度信号处理电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出亮度信号，然后进行放大、校正、延迟、直流恢复等处理，形成黑白图像的基本信号。

色度解码系统：主要由4.43MHz滤波器、色度信号处理电路、彩色副载波恢复电路、矩阵电路等组成，作用是从图像视频信号中分离出色度信号和色同步信号，经处理后得到（R－Y）、（B－Y）、（G－Y）三个色差信号。

亮度通道、色度通道、副载波恢复电路、解码矩阵电路四大部分又称为解码器。显像系统的作用是将三个色差信号和亮度信号混合后形成R、G、B三基色信号，送入彩色显像管重现图像信息。

扫描系统：包括同分离电路、场扫描电路、行扫描电路等，作用是通过行、场扫描电路向行、场偏转线圈提供幅度足够、线性良好的锯齿波输出电流，使CRT完成电子扫描形成光栅。

电源系统：功能就是向整机提供符合要求的各种电源，它主要由开关稳压电源、行FBT两部分组成。

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控制系统：主要由微电脑控制器（CPU）、遥控电路等组成，作用是以微电脑为核心，实现对整机各部分正常工作的自动控制，并提供显示信号以方便观看者的调控。

1.3彩色电视机的工作原理

彩色电视机的任务是把天线接收下来的高频彩色电视信号, 通过一系列的放大、变换和解码过程还原为三个基色图像信号, 最后在彩色显像管的荧光屏上重现出原来彩色图像, 在扬声器中还原出伴音。

伴音信号的分离方法及处理与黑白电视机相同。图像信号各种成分的分离, 首先是利用频率分离的方法, 将视频低端的亮度信号、复合同步信号与高端的色度信号、色同步信号分开然后用幅度分离的方法, 将复合同步信号和亮度信号分开, 用时间分离的方法, 将色度信号和色同步信号分开最后, 再用频率和相位双重分离的方法, 将色度信号中的两个正交分量U、 V信号分开, 信号处理的过程要比黑白电视机复杂, 因此, 系统组成的方框图也有所不同。

彩色电视机天线接收到的射频电视信号,首先通过VHF/UHF调谐器的射频放大然后混频, 将它变换成中频电视信号, 其中图像中频为38MHz, 声表面波滤波器带通、中频放大器筛选放大后, 进入限幅、同步检波器, 从频谱结构来看,它相当于把输入信号载频往低搬迁了38MHz, 并将图像与伴音频谱复原。检波器输出的信号包括: 0~6 MHz的亮度信号, 载频为4.43MHz的色度信号以及载频为6.5MHz的第二伴音中频信号。

伴音信号采用调频方式, 与图像信号在频域上是分开的, 经6.5 MHz的带通滤波器取出伴音信号, 再通过伴音中放、鉴频及功放至扬声器, 还原成声音。同时, 为防止伴音干扰图像, 采用6.5 MHz的陷波器, 将伴音信号去除得到彩色全电视信号。

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亮度通道主要由4.43MHz陷波器、轮廓校正、黑色电平箝位、亮度延时和视频放大等电路组成。它的任务是将亮度信号Y从彩色全电视信号中分离出来, 经过放大和处理后, 与色度通道解调出的色差信号R-Y、 B-Y一起送给解码矩阵电路, 以求出基色信号R、G、B, 分别激励彩色显像管的相应阴极而实现彩色的重现。

在实际电路中一般是直流稳压电源仅供给扫描电路, 而其它直流电源均由行输出变压器提供不同幅度的逆程脉冲电压, 经过二极管整流得到。由于开关式稳压电源具有体积小, 重量轻、效率高、调整范围宽等优点, 所以, 在彩色电视机中得到了广泛的应用。

2彩色电视机解码器的组成及信号流程

2.1彩色电视机解码框图及过程

图2 解码框图

PAL制解码器的组成方框图如2示。除虚线部分外，电路于NTSC制基本相同。

PAL制解码器的作用与NTSC制解码器作用一样，都是实现从彩色全电视信号中恢复出三基色信号R 、G 、B。目前PAL制彩色电视机广泛采用延时线型解码器，其

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中包括：亮度通道、色度通道、基准副载波恢复电路和解码矩阵电路等四个组成部分。

2.1.1 亮度通道

亮度通道它包括倒相放大器、对比度放大器、黑色电平箝位放大器与视频放大器。主要是用来减弱色度干扰的副载波陷波电路，用来均衡色度通道延时的延时线，延时时间约为0.6us，以及放大等处理电路。

亮度通道主要由4.43MHz陷波器、轮廓校正、黑色电平箝位、亮度延时和视频放大等电路组成。它的任务是将亮度信号Y从彩色全电视信号中分离出来, 经过放大和处理后, 与色度通道解调出的色差信号R-Y、 B-Y一起送给解码矩阵电路, 以求出基色信号R、G、B, 分别激励彩色显像管的相应阴极而实现彩色的重现。亮度通道一般由多级视频放大器组成, 由于亮度信号的质量直接关系到重现图像的清晰度, 所以对亮度通道的要求为以下五点。

1、亮度通道只传送亮度信号Y, 故应将彩色全电视信号中的色度信号和色同步信号滤除。为此, 在亮度通道中设置了彩色副载波陷波电路, 以减小色度信号对亮度信号的干扰。

2、亮度通道输入的彩色全电视信号幅度为2~6.5 V左右, 三基色解码矩阵电路要求亮度信号动态范围在5~7.5 V, 故亮度通道对视频信号应有足够的增益及线性工作范围。为满足重现图像的清晰度, 应有足够的带宽以保证0～6 MHz视频信号不失真的通过。

3、亮度信号经过亮度通道(通频带约为6 MHz), 而色度信号通过的是色度通道(带宽约2.6MHz), 由于色度通道带宽比亮度通道窄,使得色度信号要比亮度信号产生更大的

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时延。这样, 到达解码矩阵的时间就不相同而使重现的图像出现彩色镶边现象。为此, 应在亮度通道中设置延时电路。

4、视频全电视信号若失去直流分量, 在黑白电视机中仅改变重现图像背景亮度, 而在彩色电视机中不但重现图像的亮度会变化, 而且彩色的色调和饱和度也会改变,引起明显失真。凡不完全采用直流耦合电路的亮度通道, 都需设置直流电平钳位电路。

5、在亮度通道中还设有各种附属电路, 例如自动清晰度控制(ARC)电路, 自动亮度控制(ABL)电路, 轮廓增强电路(勾边电路), 对比度和亮度调节电路等等。此外，在亮度通道末端，还要设置行、场消隐电路，将消隐脉冲叠加到亮度信号电平上。最后亮度信号送至基色矩阵与视放输出电路

2.1.2色度通道

1、色度通道作用与组成

作用是从彩色全电视信号中取出色度信号，并进行放大和处理，得到色差信号R-Y和B-Y。其组成包括：色度带通放大器、自动色饱和度控制（ACC）电路、自动消色（ACK）电路、梳状滤波器和同步检波器、色差放大器等。

2、色度通道工作原理

色度带通放大器：从彩色全电视信号中滤除亮度信号，取出色度和色同步信号，受ACC（自动色饱和度控制电路）和ACK（自动消色电路）电路的控制。

ACK电路：当接收到黑白信号（或彩色信号太弱）时，为消除色度通道的杂波干扰，保证重现正常的黑白图像，ACK电路起控，自动关闭色度通道的工作；当接收到的彩色信号正常时，ACK电路使色度通道自动恢复到正常工作状态

2.1.3波恢复电路

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波恢复电路的作用是恢复色副载波，同时产生7.8kHz识别信号送PAL开关、ACC、ACK、ARC等电路。

2.1.4 解码矩阵电路

解码矩阵电路作用是首先将R-Y、B-Y通过矩阵变换得到G-Y，然后在由Y与R-Y、B-Y、G-Y形成三基色信号R、G、B，送显像管的三个阴极。

彩色全电视信号送入解码器后，一路送至亮度通道，将色度信号滤除掉，让亮度信号通过延时放大后送入解码矩阵电路。另一路送入色度通道，利用色带通选出色度信号分成两路，一路进入色同步选通放大器，选出三同步信号送入鉴相器及识别检波电路；另一路输出送至延时分离电路，把两个色度分量分离处理，分别送入U、V同步检波器。

在鉴相器中，色同步信号与色负载波压控振荡器送来的色负载波信号进行比较，鉴相器输出一个与两信号相位差成正比的控制电压，经过低通滤波器后变成直流控制电压去控制色负载波压控振荡器的频率和相位，使它与发送端同步。一路0度的色负载波进入U同步检波器，对Fu分量进行解调；另一路先经过90度的移相，再经过PAL识别与倒相开关电路逐行倒相后，得到正负90度的色负载波送入V同步检波器对Fv分量进行解调。

U、V同步检波器输出的色差信号经放大器放大和去压缩后恢复了色差信号，送入解码矩阵电路。与亮度信号一起在解码矩阵电路变换为三基色信号完成解码。

2.2 信号的分离

2.2.1 亮度信号和色度信号的分离

中、小屏幕彩色电视机用频带分离法把彩色全电视信号分离为亮度信号和色度信号。彩色全电视信号经4.43MHz陷波器滤去色度信号,得到亮度信号；彩色全电视信号

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3ece.html