1.1.2 电视机组成

1.1.2.1 信号组成

电视信号主要包括电视信号的形成、发送、接收、处理和再现。它是一种从电视台摄制、全电视信号的合成、发送，到电视接收机接收全电视信号，解调全电视信号，将全电视信号分成视频信号和音频信号，分别进行处理、放大，再分别送到显像管和扬声器再现图像和伴音的过程。整个过程分为发送信号和接收信号。其中发送信号是电视台的信号流程，而接收信号才是电视机的信号流程，所以电视机的全称为全电视信号接收机。

电视台将原音信号录制成一定频宽的音频信号，通过调频方式调制后发送。

以上对伴音信号的处理较为简单，但图像信号的处理要复杂得多。简言之，对图像信号的处理，是电视台用摄录机对景物图像进行水平方向的逐行扫描而将连续的景物图像分解为一个个的像素，将图像信号转化成三基色信号，但三基色信号不是直接传送的，因为直接传送对电路要求高，电路复杂，同时不便于接收机进行分离。故通过矩阵电路将R、G、B三基色信号转化为R-Y、B-Y两个色差信号和亮度信号（Y）。亮度信号的频带为0～6MHz，其中，低频部分为景物图像的轮廓，高频部分为景物图像的细节。

两个色差信号的处理过程是将两个色差信号分别调制在同一4.43MHz载波上。此时对B-Y调制后的信号称为U信号，对R-Y调制后的信号称为Ⅴ信号。U、Ⅴ信号通过加法器合成为色度信号，同时同色度信号中加入色同步信号。色度信号的带宽为1.3MHz。

将上述亮度信号和色度信号在加法器中进行合成即可得到图像信号。以上图像信号的形成过程又称为图像编码过程，其作用是将最开始摄录机扫描得到的R、G、B三基色信号通过图像编码转化为含有同步信号和消隐信号的图像电信号，以便电视接收机进行解调和同步。其调制方式采用调幅方式，这是前面提到的为什么不将摄录机扫描得到R、G、B三基色信号进行直接传送的原因。

电视台制作的电视信号就是由上述图像信号和伴音信号组成的，也称为全电视信号。但电视台发射信号时，并不是直接发送图像信号和伴音信号，而是通过将图像信号和伴音信号分别调制在频差为6.5MHz的超高频和甚高频载波上而得到的调制信号，其中图像调制的载波频率要高于伴音调制的载波。因为图像和伴音的调制方式不同，且伴音载波的调制带宽只有0.5MHz，而图像载波的频带较宽。通过差频载波调制，可有效地防止伴音和图像载波的相互干扰，使图像信号和伴音信号有机结合，同时只要8MHz的频带宽度即可将全电视信号进行有效发射。

我国的全电视信号调制载波频率在50～220MHz之间的某两个频差为8MHz的中心频率点上进行发射，如175～183MHz。

电视信号的接收过程与电视信号的发送过程刚好相反，即将电视台发送的电磁波信号变为电信号，通过选台、放大、混频和检波以便得到全电视信号，再将全电视信号中的图像信号与伴音信号逐一分离出来。其分离的过程是先将全电视信号分离为伴音信号和图像信号，其中伴音信号通过解调后得到音频信号，再对音频信号进行功率放大，推动扬声器发出足够大的伴音；而图像信号的处理则复杂得多，利用亮度信号与色度信号频率不同的特点，用色度信号吸收器将图像信号中的色度信号吸收，从而分离出亮度信号Y，再从图像信号中分离出色度信号C。同时，由于图像信号同时含有行、场复合同步信号，该信号主要用来保证电台摄录信号与电视机重放信号行、场扫描的同步。将复合同步信号分别进一步分离，将其分离出行同步信号和场同步信号，分别送到电视机行、场扫描电路。

在图像信号中，对亮度信号的处理比对色度信号的处理简单，对色度信号的处理相对复杂一些。由于色度信号在发送时不是直接发送色度信号，而是处理成色差信号再将色差信号合成发送的。故电视机对色度信号的处理过程与原来的发射过程相反，先从色度信号中分离出色同步信号，再从色度信号中分离出U、Ⅴ信号，对U、Ⅴ信号进行解调，得到R-Y和B-Y两个色差信号。将R-Y和B-Y两个色差信号与亮度信号Y按比例矩阵进行合成，则可得到G-Y信号，将R-Y、B-Y和G-Y三基色信号相加，则可得到电视台摄录时的R、G、B三基色信号。通过行、场扫描电路，将R、G、B三基色信号排列在荧光屏上，从而还原成景物图像。

如图1-8所示为电视信号传输示意图。

1.1.2.2 电路组成

电视机为了完成全部信号的处理功能，必须采用相应的功能电路。电视机的功能电路较多，如不进行功能分类并结合上述信号流程进行理解，学习起来会显得复杂，也会出现知其然而不知其所以然的现象。设计者设计每一个功能电路时都有其必然性和针对性，每一个功能电路都是为信号处理服务的。反过来，理解了电视机的信号流程和功能电路，也就掌握了电视机的工作原理。

电视机的最终功能是通过显示屏显示图像和再现伴音，其对信号的处理过程是将电视台对信号的处理过程逆过来。如图1-9所示为彩色电视接收机功能电路方框图。从图中可以看出，电视机功能电路主要由公用通道、伴音通道、视频通道、扫描电路、系统控制电路等几部分组成，以下分别对各电路进行定性说明。

1.1.2.3 公共通道电路

公共通道是指图像信号和伴音信号的公共通道，其作用是将电磁波形式的电视信号转化为电信号。在电视机中具体包括高频信号公共通道和中频信号公共通道两部分，如图1-10所示为公共通道电路方框图。其中，高频信号公共通道主要由高频头组成，其作用是对电视机接收的电视节目进行选择。将电台调制发送的超高频或接收转化为38MHz（图像中频信号）和31.5MHz（第一伴音中频信号）的中频信号（IF），以便中频信号公共通道进行处理。

1.高频信号公共通道

高频公共通道的具体工作过程是电视天线接收电磁波，利用磁电转换的原理，将电磁波信号转化为电信号。但天线接收到的电磁波信号有很多，天线接收到的电视节目也有很多，需要通过一选台电路选出一个符合要求的电视节目，这个选台电路就是高频头（高频调谐器）。高频头工作在哪一个工作波段是由高频头的工作电压决定的（目前的电视波段按其频率的高低分为L、H和U三个波段），不同的工作电压决定高频头的工作波段。但如何选出波段中的频道，则由调谐电压决定，调谐电压一般在0～30Ⅴ之间任意可调，由调谐电路提供。同时高频头还需要AGC（高频头增益控制）和AFT（高频头工作频率跟踪）两个校正电压，以保证高频头输出的中频信号幅度和频率的稳定性。

2.中频信号公共通道

中频信号公共通道是对高频信号公共通道输出的中频信号（IF）进行功率放大和特定幅度放大后检波出图像信号和6.5MHz的第二伴音中频信号。中频信号公共通道一般由预中放电路、幅频特性形成电路和图像检波电路组成。预中放就是对中频信号进行放大，但不改变其频率，该部分电路一般采用普通放大器；幅频特性形成电路就是对中频信号中的图像信号和伴音信号进行特性调整，即对图像中频信号进行满幅度通过，对伴音中频信号进行衰减，对相邻频道的图像载频和伴音载频进行抑制；图像中频放大和检波电路一般由视频放大电路、视频检波电路两部分电路组成，该电路的明显特征是外接有38MHz的中周。该电路的主要功能是先将特性调整后的中频信号进行放大，再利用图像检波电路，检波输出调制在38MHz中频载波上的图像信号，之后再将38MHz的图像信号与31.5MHz的第一伴音中频信号进行混频，差频出6.5MHz的第二伴音中频信号。此时的图像信号与第二伴音中频信号通过同一输出端子输出，故称为复合视频信号，也称为彩色全电视信号。

另外，前面提到的AFT和AGC两个校正电压也由该电路输出，该电路的AFT检波电路也产生38MHz谐波，该谐波与视频检波电路中的38MHz载波相比较，产生AFT校正电压；视频检波电路同时检测出接收信号的增益强度电压信号，这个强度电压信号就是AGC电压信号。AFT和AGC电压信号同时送到高频头电路，以控制高频头的工作频率和高频头的增益。

通过中频信号公共通道后的38MHz图像信号和6.5MHz第二伴音信号，分别送到伴音通道和视频通道进行处理。

1.1.2.4 伴音通道电路

伴音通道主要由6.5MHz选择电路、第二伴音放大和检波电路及伴音功放电路组成。

来自公共通道的复合视频信号，通过6.5MHz伴音选择滤波器选择出6.5MHz的第二伴音信号，再利用第二伴音放大和检波电路分离出6.5MHz的音频信号。第二伴音分离电路的作用是取出6.5MHz的伴音信号，同时抑制图像信号，音频信号再通过音频功放电路放大，送到扬声器发声。目前的大屏幕电视机，对伴音的要求更高，在伴音的处理上增加了AⅤ功能，即增加了声音定位、超重低音等功能。在伴音通道一般设置有专门的音频处理器，低通滤波器和环绕声放大器，以分离出环绕声和超重低音。同时，在音频通道还增加了卡拉OK电路，将卡拉OK信号也通过伴音通道进行放大和输出。伴音通道电路如图1-11所示。

1.1.2.5 视频通道

视频通道主要由6.5MHz吸收器、图像信号缓冲放大、4.43MHz吸收器、4.43MHz选择器、梳状滤波器、色度信号检波电路、低通滤波器、延迟器和矩阵电路组成，如图1-12所示。以下分别进行说明。

6.5MHz吸收器和图像缓冲放大电路的作用是将公共通道输出的复合视频信号，通过6.5MHz吸收器，将6.5MHz的第二伴音信号吸收掉，以获得图像信号，并通过缓冲放大管进行放大，输出放大的图像信号（Y+C）。

4.43MHz吸收器的作用是利用图像信号中的亮度信号和色度信号调制频率不同的特点，用4.43MHz的色度信号吸收器将图像信号中的色度信号吸收掉，剩下亮度信号Y，再通过耦合电路将亮度信号耦合到低通滤波器、延迟器和矩阵电路中。在大屏幕电视机中，亮度信号处理电路增加了亮度锐度加强电路、扫描速度调制电路和黑电平延伸电路，以适应大屏幕电视机的需要。

4.43MHz选择器其实是一个4.43MHz的谐振电路。该谐振电路对于4.43MHz的色度信号的阻抗为0Ω，而对于非4.43MHz的亮度信号的阻抗为无穷大，从而可以让4.43MHz的色度信号顺利通过，达到对色度信号选择的目的。

选出色度信号后，还要通过梳状滤波器进行色同步信号分离，分离出U信号和Ⅴ信号。再对U、Ⅴ信号进行解调，因为发射台对C信号不是直接传送的，而是通过传送色差信号（R-Y和B-Y），并对其进行4.43MHz调制得到U、Ⅴ信号，U、Ⅴ信号合成C信号。反过来，色度信号处理电路在分离出U、Ⅴ信号后，对U、Ⅴ信号进行解调，即对U、Ⅴ信号进行检波。检波的结果是U信号检波输出B-Y色差信号，Ⅴ信号检波输出R-Y色差信号。

经过以上处理电路后，发射台传送的Y、R-Y、B-Y三种视频信号全部解调出来，但显像管进行图像显示必须是R、G、B三基色信号。所以，在视频通道中还增加了矩阵电路，将各色差信号进行加法处理，使其还原为三基色信号。其具体还原方法是：将R-Y和B-Y两个信号按一定的比例进行合成即得到G-Y信号，再将R-Y、G-Y、R-Y三个色差信号分别与Y信号相加，即得到R、G、B三基色信号。

普通电视机一般只具有公共通道、伴音通道和视频通道功能电路。而大屏幕电视机，除具有以上电路外，还具有画中画电路，两套调谐系统和中放系统，即主画面系统采用一套调谐、中放系统，子画面信号采用一套调谐、中放系统。在公共通道中高频调谐器有两个，一个为主画面调谐器，另一个为子画面调谐器。同时，在视频通道中也增加了主画面中放系统和子画面中放系统。大部分电视机增加了AⅤ/TⅤ、S端子等输入输出端子，故在视频通道的输入口和输出口相应增加了A/Ⅴ开关电路，以便从中途取出所需要的信号。

1.1.2.6 扫描电路

前面提到，电视机要重现图像和伴音，必须将三基色信号一个一个排列在屏幕上。为了将三基色信号排列在屏幕上，使扫描点之间的距离均匀有序，且与发送端的扫描始止点同步，必须借助于扫描电路。扫描电路包括行扫描电路和场扫描电路两部分，为了保证扫描电路进行扫描时与发送端扫描始止点保持同步，扫描电路还包括同步信号分离电路。以下分别进行说明。

1.行扫描电路

行扫描电路是电视机的重要电路，如图1-13所示。行扫描电路是故障率较高的电路，它长期工作在高电压、大电流状态，其功能是完成屏幕水平方向的扫描。行扫描电路主要由行振荡、行推动、行输出级电路组成。

行振荡电路由行振荡器和外接的行振荡定时元件组成，该电路主要用来产生扫描电路所需要的扫描脉冲。只要给振荡器加上工作电压，振荡器便会起振，形成500kHz脉冲，此脉冲经行同步信号电路进行同频同相后再分频，得到15625Hz行脉冲，该脉冲便是行扫描电路所需要的扫描脉冲，也是电视台发送端的扫描脉冲。

行推动电路就是将行扫描脉冲进行放大，为行管提供足够大的行扫描激励脉冲。

行输出级电路包括行脉冲放大电路、行锯齿波形成电路、行输出变压电路三部分组成。行输出电路首先对行脉冲进行放大，再由行管、行逆程电容、行二极管将行脉冲变成线性变化的锯齿波，以便通过行偏转线圈对电子束进行扫描。行输出变压电路是通行输出变压器初级电压的变化，在其次级绕组产生得到灯丝电压（不同的电视机可能不同）、视放电路工作电压、加速极电压、聚焦极电压及阳极高压。

2.场扫描电路

场扫描电路主要控制电子束垂直方向的扫描。场扫描电路由场振荡、场锯齿波形成电路和场输出电路等组成，如图1-14所示。

场振荡由场同步信号和场振荡电路共同完成，以产生场振荡频率。也有电视机的场振荡频率是由行频分频得到的。进行场扫描也要产生场锯齿波，场锯齿波形成电路将场振荡频率转化为场锯齿波信号，但如此形成的场锯齿波幅度往往过小，场正半程和逆程扫描达不到要求，故在场输出电路中还增加了场升压电路。实际检测中，场升压电路的升压引脚电压往往较供电引脚电压要高，升压后的场锯齿波送到场偏转线圈以进行场扫描。

1.1.2.7 开关电源

开关电源，全称为开关式稳压电源，是20世纪70年代发展起来的，用来替代老式串联型稳压电源的一种新型电源。开关电源框图如图1-15所示，主要由整流电路、脉冲变压器、开关管、脉冲控制电路、交流进线电路、取样、反馈及稳压控制电路和整流滤波输出电路组成。

开关电源基本工作原理：用脉冲控制电路控制开关管的导通与截止，当开关管导通时，市电经整流后的直流电转换成磁能并存储在变压器中；在开关管截止期间，变压器释放磁能，输出交流电压，经整流滤波后输出直流电压，向负载供电。总而言之，开关电源是利用开关管的开关特性和变压器的电磁特性设计而成的，是一种无论外界电源如何变化、电源负载如何变化，均能保持稳定电源输出的稳压电路。由于电视机工作时的负载是不断变化的，开关电源是电视机较为理想的供电电源。

同时，开关电源还具有重量轻、体积小、效率高、能耗低、温度低和电压调整范围宽的特点，在电视机中得到广泛应用。由于开关电源是强电与弱电的结合处，故障率往往较高，电视机故障大多为开关电源故障。所以初学者应详细了解并熟练开关电源，以下重点对开关电源进行介绍。

随着开关电源的进一步发展，其制造技术越来越高，特别是厚膜集成块和集成化驱动器在开关电源上的进一步应用。开关电源调整误差取样电路高度集成化，使生产开关电源的成本大大降低，近年来，电视机开关电源由单一开关管向多个开关管发展，开关电源的适用范围更宽，稳定性更高，故障率也大大降低，可调节点明显减少。

目前应用在电视机中的开关电源的种类较多，可根据不同标准进行分类。开关电源根据储能电感（脉冲变压器）与负载的连接方式可分为串联型开关电源和并联型开关电源；按照控制开关管的导通方式可分为调宽型和调频型；按照电源启动方式的不同可分为自激型和它激型两种。

不过，在实际应用中，电视机上的开关电源大多是几种类型的开关电源的组合。根据开关电源的不同组合，可分别组合出自激并联调频式开关电源、自激串联调频式开关电源、它激串联调频式开关电源、自激并联调宽式开关电源和它激式串联调宽式开关电源等几种。大致统计一下，在电视机中应用得较多的开关电源主要有自激并联调宽式开关电源、自激并联调频式开关电源、它激并联调宽式开关电源和自激串联调宽式开关电源几种。

以上介绍了开关电源的基本框架，从其组成上细分，开关电源大致可分为五大块，下面分别进行说明。

1.开关电源进线电路

如图1-16所示为开关电源桥式整流输入电路示意图。图中F为电源保险丝、ZR为压敏电电阻、C1为抗干扰电容、T1为抗干扰电感，K为电源开关，D1～D4为整流桥、C2为主滤波电容。这个电路主要是将220Ⅴ市电，经桥堆D整流和C2滤波后，变为不稳定的直流300Ⅴ电压。其他电路还有分立元件整流滤波电路，用来调宽开关电源输入市电范围而设置的倍压整流及自动切换电路，将在以后的具体电路中进行介绍。

2.开关电源振荡电路

开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成电路振荡电路。如图1-17所示为并联型晶体管振荡电路等效电路图，该电路主要由变压器T、开关管Q1和RC电路等组成。其工作原理是：+B的脉动直流电压分成两路，一路是通过脉冲变压器的[1]、[2]绕组加到开关管Q1的集电极；另一路是通过启动电阻R1加到开关管Q1的基极，提供正偏基极电流Ib，Q1开始导通，并处于放大状态，从而集电极产生集电极电流Ic，Ic通过变压器[2]、[1]绕组产生感生电动势，由于变压器的互感作用，在变压器的初级绕组[3]、[4]上产生[3]正[4]负的电动势，并通过RC电路中的C2、R2反馈到开关管Q1的基极，使Q1的Ib在原来的基础上增大，形成正反馈，Q1从放大状态进入饱和状态，Ic迅速增大。

由于Ic的增大，在变压器T的[1]、[2]绕组中产生自感电动势，通过互感作用，也会在变压器T的[3]、[4]脚产生出一个感生电动势，其方向仍然是[3]正[4]负，同样通过C2、R2加到Q1的b、e极。由于C2两端的电压不能突变，该感生电动势通过C2、R2、Q1的b、e极对C2进行充电。

随着C2充电时间的延长，对C2的充电电流越来越少，以至于对C2的充电电流不能维持Q1的饱和导通电流，Q1从饱和导通状态即回到原来的放大状态。Ib恢复对Ic的控制。当C2充电电流进一步减小时，变压器T的[1]、[2]绕组便产生一个极性相反的自感电动势，通过互感作用，在变压器T的[3]、[4]绕组上产生[3]负[4]正的感生电动势。该感生电动势速通过RC电路及Q1的b、e极，且其方向与原电流方向相反，Q2的基极电流Ib迅速减小，引起Q1的Ic减小，变压器[1]、[2]绕组的感生电动势减小，通过互感作用，变压器T的[3]、[4]绕组上的感生电动势减小，[3]、[4]绕组对C2、R3的充电电流减小，Ib减小，Q1被置于反偏状态，Q1截止。

C2在极性相反的反电动势下将原来充入的电荷通过变压器T的[3]、[4]绕组放电，ⅤD1、R2放电，放电的电流方向与原充电的电流方向刚好相反。随着放电时间的增长，电容C2两端电荷减少，Q1的基极电位慢慢回升，Q1退出截止区而进入放大区，Ib恢复对Ic的控制能力。随着反向放电的继续进行，开关管Q1恢复正偏，再次出现Ic，并形成正反馈，重复前一轮循环，如此周而复始，形成开关电源的脉冲振荡。

提示：在开关电源的振荡电路中，R1、C2、Q1是关键性的元件，R1是提供启动电流的元件，没有启动电流，整个电路将无法工作。另外，C2电容的充放电作用及电容两端的电压不能突变，是理解振荡电路的主要依据。开关管Q1是决定整个电路工作动态的核心元件，在振荡过程中，它从截止状态到放大状态，又从放大状态到饱和状态，再从饱和状态到截止状态，如此周而复始，反复循环。

集成电路振荡电路则是对晶体管振荡电路进行集成，其工作原理与晶体管振荡电路相同。只是让电路进一步高度集成后封装在一个模块内，既简化了电路，又提高了电路的工作稳定性。目前在大部分的彩电开关电源中大多采用集成电路振荡电路，简称电源厚膜块。如常用的STR—S系列IC，TEA系列、TDA系列等，如TEA2104，TDA4601，TDA4605， TDA2261等。

3.开关电源稳压电路

开关电源的稳压原理有多种，但大多采用脉冲调宽式的稳压方式，即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例，或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的。稳压部分的电路由取样、比较和控制三个部分组成，如图1-18所示为较为典型的一种开关电源稳压电路。

从开关变压器的次级输出绕组上取样，变压器次级绕组上的交流电压通过整流滤波后，得到直流电压，再用电阻分压的方式进行取样，通过光电耦合器反映其电压的变化。

图1-18中，由R1、R2与可变电阻ⅤR串联组成分压支路，从变压器次级整流滤波输出电容C1上进行取样。该电路能够正常反映输出电压的变化量，具体说明如下。

在电源开关管导通期间，脉冲变压器储存磁能，整流二极管ⅤD1截止，输出电容C1放电并向负载供电，此时检测电容C1上的电压值，能够直接反映出负载的变动情况；在开关管截止期间，脉冲变压器释放磁能，整流二极管ⅤD1导通，对输出电容C1进行充电，同时向负载供电。此时检测电容C1上的电压值，能够正确反映出市电的高低变化，同时也能反映出负载的变动情况。

通过以上的取样电路，及时地将电压的变化情况反馈到脉宽调整电路，对开关管的下一个周期的导通与截止进行调整。同时，在电视机的开关电源中，取样点一般直接接于电视机的行输出级供电输出电压上，这样更能反映出输出电压的高低，取样精度高，对电压的调整范围更宽，电源的稳压响应速度更快。

很多机芯的稳压电路由集成IC（如SE110等IC）和光电耦合器组合而成，有些机芯则用分立元件组成（多为国产机），而有些机芯采用的电源厚膜块本身就集成了这部分电路，即通常所说的电源厚膜块。

电源厚膜块是一种以陶瓷材料为基板，将开关电源中的启动电路、振荡器、锁存器、或门电路、电压比较器、激励电路、过压、过流、过热保护电路和大功率开关管等加以模块化或集成化的电路。根据集成的范围不同，大致可分为四大类。

（1）独立稳压型电源厚膜块

独立稳压型电源厚膜块又称为厚膜稳压电路，它仅将开关电源的稳压电路集成在电源厚膜块内，常用于自激并联式开关电源中。如图1-19所示是一款典型的独立稳压型电源厚膜块，其工作原理是：[3]脚为取样电压输入，[4]脚为取样管的b极，[5]脚为开关管过电压检测输入，[6]脚为外接软启动电路，[8]脚为误差控制电压输出，[7]脚为接地，[1]、[2]脚为空脚。

（2）开关稳压型电源厚膜块

开关稳压型电源厚膜块是将开关电源的开关管和稳压电路全部集成在电源厚膜块内，常用于自激串联式开关电源中。如图1-20所示是一款典型的开关稳压型电源厚膜块，其工作原理是：[1]脚为取样电压输入端子，[2]脚为开关管的b极，[3]脚为开关管的c极，[4]脚为开关管的e极，[5]脚为取样外接端子。

（3）振荡稳压型电源厚膜块

振荡稳压型电源厚膜块是将振荡电路、稳压电路及软启动电路、保护电路等全部集成在电源厚膜块内，常用于它激式开关电源中。如图1-21所示为一种典型的振荡稳压型电源厚膜块，其工作原理是：[1]脚为感应信号输入，[2]脚为变压器二次侧脉冲输入，[3]脚为开关管过电流检测输入，[6]脚为误差信号输入，[7]脚为误差信号反相输入，[8]脚为过载检测端子，[9]脚为软启动电容外接端子，[10]脚为外接振荡电容接口，[11]脚为外接振荡电阻接口，[14]脚为PWM脉冲输出端子，[15]脚为厚膜块内部推挽管供电端子，[16]脚为厚膜块供电端子，[4]脚、[5]脚、[12]脚、[13]脚为接地端子。

（4）保护型电源厚膜块

保护型电源厚膜块是将开关电源的保护电路集成在电源厚膜块内，利用稳压二极管ⅤS反相击穿的原理来实现电源保护，常用的保护型电源厚膜块有两种结构。如图1-22所示为保护型电源厚膜块。

4.开关电源保护电路

彩电开关电源大多设有保护电路，其保护方式均是使电路停振，从而使开关管停止工作，达到开关电源无输出的目的。开关电源的保护电路有过流保护、过压保护和欠压保护（短路保护），以及过热保护等几种。其工作原理是通过对固定的保护点的电流、电压或温度进行取样，再将取样信号输送到振荡电路，使振荡电路停止工作。在电源厚膜块开关电源中，有引起机型所采用的电源IC内部设有“闩锁电路”，这个“闩锁电路”实际上就是一个保护执行电路，厚膜电路将各取样点送来的信号进行处理，通过“闩锁电路”对开关电源执行停振动作。

通常大部分电视机的过流保护电路的过流取样点设在主振功率管的发射极上，过压保护电路的取样点一般取自220Ⅴ交流经整流滤波后的电压或主负载供电电路，通过一个齐纳二极管（稳压二极管）来进行取样判别。维修开关电源的同行都知道，开关电源的稳压二极管是一个关键性的元件，也是易损元件，当稳压二极管击穿时，实际上保护电路已经动作，开关电源将无电压输出。短路保护电路的取样点一般设在稳压电源输出的低压组电源上，通过一个二极管来进行判别取样。

不管是哪一种保护电路，都是采用对被保护电路进行取样，将取样信号加到保护电路，保护电路再做出相应的反应，输出一定的信号电流或电压到振荡电路，使开关电源停振，或击穿相应的稳压二极管使触发电路导通，将过流或过压电流或电压削减，从而达到保护的目的。下面以+B电压过压保护电路为例进行说明。

如图1-23所示为+B电压过压保护电路。图中，当+B电压因某种原因上升到正常值以上时，R4、R5之间的取样点电压随之上升，通过R2、R3、R4、R5分压后，R4上端电压上升，ZD1被击穿，由于ZD1击穿SⅤ1晶闸管得到触发电流被触发导通，通过R1将+B电压下拉。当下拉到一定程度时，ZD1、SⅤ1截止，从而保证+B电压在设定的范围内。

如图1-24所示为+B电压过流保护电路，R1为+B电压的取样电阻，将+B电压输入检测放大器Q1的b、e极，流过该电阻的电流所产生的电压就是Q1的偏置电压。当电路因行管击穿、行输出变压器短路、显像管碰极等原因引起+B电压过流时，+B电流大大增加，Q1正偏而导通，集电极输出高电平，并通过R2、R4使Q2导通，Q3导通，光电耦合器内部的发光二极管发光强度增强，再通过开关电源的开关管定时电路，控制开关管截止，开关电源停振，从而保护了开关电源和负载元器件的安全。

5.开关电源接口电路

开关电源接口电路主要有行电路控制、CPU待机、开机控制和待机控制电路等。图1-25虚线所示为常用开关电源的接口电路。

1.1.2.8 系统控制电路

系统控制电路主要包括遥控电路、I2C总线电路和信息存储电路。该部分电路以中央微处理器（CPU）为中心，对整个电视机进行控制。其控制电路分两路，一路是电视机与外部电路的信息交流，该电路主要由CPU、遥控发射器、遥控接收器组成；另一路是电视机内部各系统之间的信息交流，该电路就是I2C总线电路，主要由CPU、存储器、I2C总线组成。至于信息存储电路，除了存储I2C总线数据、遥控数据外，还存储新型电视机增加的万年历、游戏等附加信息。

1.1.2.9 I2C总线电路

I2C总线是英文Inter—Integrated Circuit Bus的简称，即内部集成电路总线，其示意图如图1-26所示。它由一根串行时钟线（SCL）和一根串行数据线（SDA）组成。两根通信线通过上拉电阻接正电源，形成一个控制系统。在控制系统中的每个集成电路可以通过一个CMOS缓冲器来读每一根线，也可以通过一个栅极开路的FET将每一根线的电平下拉，以实现CPU与各个集成电路及各个集成电路与CPU的双向通信。

目前高档彩电都采用了I2C总线技术，它标志着彩电的数字技术已进入了高科技行列。I2C总线技术具有以下优点。

（1）减少了引脚，简化了电路

如图1-27所示是一种普通遥控彩电的局部控制电路。从图中可以看出，CPU对图像处理芯片要完成图像的亮度、对比度、色饱和度、锐度、色调、彩色制式的控制，还要把是否有同步信号等信息传递给CPU，至少需要6根信号线，CPU也必须至少有6个引脚。再加上对声音的高音、低音、平衡、音量、重低音等控制信号和引脚及对其他功能电路的控制线，致使CPU所需引脚的数目更大，这无论对集成电路的制造，还是对电视产品的排版布线、外围电路的设置都是非常困难的。

随着电视技术的进步和人们对物质文化生活档次的提高，彩电不但其外形尺寸不断增大，而且其性能和功能也在不断增加和完善。导致彩电的控制电路越来越复杂，微处理器（CPU）芯片的引脚也越来越多，很多功能齐全的新型电视机，由于用一个CPU难以对彩电的功能实行全面控制，因此采用增加CPU芯片数目的办法，这就使一台电视机的控制电路具有多个CPU。因彩电的各种控制功能是由微处理器（CPU）输出不同的指令，由接口电路处理后驱动相应的电路来实现的，这种电路就需要多路信号传输通道，即有几种功能控制就必须有几路信号通路，并且只能单向通信，其输入控制电路和输出控制电路是相互独立的，各种控制不能同时进行，线路利用率极低。因此，普通遥控彩电的控制方式已经与彩电的发展不相适应了。

采用I2C总线之后，CPU仅需要两条线就可以完成对多个集成电路的各种功能控制，这就大大地简化了电路。

（2）减少了外围元件，提高了使用可靠性

普通遥控彩电由于实行单项功能控制，需要用的电位器等可调元件和外围器件较多，由于这些元器件的氧化、损坏频率较高，所以其硬件的故障率也往往较高。采用I2C总线技术后，原先许多需要用电位器等可调器件的，用总线就可以完成，减少了外围元件，根除了电位器等的氧化、连线接触不良造成的故障，使硬件故障率大大降低，同时提高了使用的可靠性。

（3）方便了调试和维修

在普通遥控彩电中要调整某一项目都要将机器开壳，找到对应的元件和位置再用专用工具才能进行调整。例如图像几何控制调整，其工作量大得惊人。而在采用I2C总线技术的彩电中，如行幅、场幅、图像中心位置、枕形失真等大多数项目都可以通过遥控器进行调整。两者所需要的工时是完全不能比拟的。

（4）有利于产品的开发和功能的完善

I2C总线将电路单元分成模块，同时总线系统电路单元可以直接从总线剥离和接入，使各部分电路的增减、替换变得十分灵活，当需要增加某些功能时，只需要将该功能模块电路单元挂接在总线上并编上不同的地址码即可，这样既减少了设计改动的工作量，又增加了设计的主动性和灵活性，有利于产品的更新升级和生产制造。

1.彩电I2C总线电路的分类

从1980年菲利浦公司开发I2C总线技术以来到现在已有20多年的发展历史，世界上许多半导体公司都能够制造出与I2C总线相兼容的集成电路，但迄今为止，I2C总线主要有三种，即菲利浦总线、ITT总线及索尼总线。其中用于彩电的主要是前两种，又以菲利浦总线为最多。

2.彩电I2C总线的结构形式

这三种I2C总线的数据传送格式都不完全相同，但引出方式一样，都是由CPU的硬件结构和软件设置共同设定的。在同一CPU上可以有一种I2C总线存在，也可以有两种或多种 I2C总线存在；其引出方式可分为三种：即单种单组方式、单种多组方式和多种多组方式。

（1）单种单组方式的总线结构

单种单组方式的总线结构是CPU上只存在一种I2C总线，且引出的只有一组。如图1-28所示为单种单组方式的结构总线结构示意图，它使用菲利浦总线，CPU的SDA脚为数据线，SCL脚为时钟线，其被控器件都挂接在一组线路上。

（2）单种多组方式的总线结构

单种多组方式的总线结构是CPU上存在一种I2C总线引出的组数为两组或多组。国产小屏幕数码彩电采用这种结构。如图1-29所示为单种多组方式的总线结构示意图，它在CPU上只存在菲利浦总线，引出的组数为两组，一组接CPU的[11]脚、[12]脚，与存储器相连，另一组接CPU的[37]脚、[38]脚，与小信号处理器相连，CPU通过这两组总线对整机进行控制。

（3）多种多组方式的总线结构

多种多组方式的总线结构是CPU上存在两种或三种总线，引出组数也有两组或两组以上。如图1-30所示为多种多组方式的总线结构示意图，它在CPU上存在菲利浦总线和ITT总线两种总线，引出的组数为三组。与CPU的[11]脚、[12]脚相连接的为菲利浦总线，用来挂接存储器；CPU的[37]脚、[38]脚相连的也是菲利浦总线，用来挂接主调谐器、副调谐器及小信号处理电路；CPU的[40]脚、[41]脚与ITT总线相连接，用来挂接主中频组件和PIP中频组件及其他被控IC，CPU通过这三组总线对整机进行控制。

3.彩电I2C总线的识别方法

无论I2C总线是哪种结构形式，在I2C总线引出端或引入端都标有SCL和SDA字样（也有小数机型标成CLK和DATA或I2C字样），只需要从CPU上或被控器件上找到SCL和SDA端子，即可找到I2C总线。同时ITT总线上一般都标有“ITT”字样，因此查找和识别都很方便。

4.彩电I2C总线常用术语

（1）时钟线

常缩写为SCL，其作用是为电路提供时基信号，不参与控制信号的传输。

（2）数据线

常缩写为SDA，是各个控制信号传输的必经之路。

（3）主控器

主控器即CPU，是一种总线信息的传送、终止及所控对象的工作状况，起主导控制作用的器件。

（4）多主控

I2C总线具有多重主控能力，是由多个主控器同时使用总线而不丢失数据信息的一种控制方式。

（5）被控器

被控器控制的对象。如音频处理、视频转换、亮度控制等，具有I2C总线的单元电路的器件都称为被控器。

（6）发信器

在I2C总线上发送信息的器件。由于I2C总线为双向传输，无论主控器或被控器，只要在发送信息，就称为发信器。

（7）收信器

从I2C总线上接收信息的器件。主控器发送信息时，被控器是收信器；被控器发送信息时，主控器是收信器。

（8）仲裁

在多主控工作方式中，系统只允许其中一个主控占用总线，并保证在整个过程中，总线上的信息不至于丢失，这个通信程序的裁决过程，称为仲裁。

（9）比特

比特是I2C总线中数据信息的一个计量单位的名称，用bit表示。比其大的单位有千比特，用kbit表示。

（10）同步

同步是将两个或多个主控器的时钟信号进行同步处理的一种方式。

（11）地址码

为了随时准确接受主控器的控制，每个被控器都有一个特定的编码，这个编码称为被控器的地址码。

（12）寻址

寻址也称访问，是指主控器寻找被控器地址码的过程。

5.彩电I2C总线器件的构成

[1] 含有I2C总线电路接口，能实现I2C总线控制的器件，即为I2C总线器件。与普通遥控彩电所不同之处是在模拟单元电路中增加了一个 I2C总线接口。

I2C总线器件按其功能可分为两大类：

● 具有固定输入电平1.5Ⅴ、3Ⅴ的I2C总线器件；

● 输入电平与供电电压有关的I2C总线器件。

[2] I2C总线接口电路主要由数据地址、译码器及数模（D/A）变换器等电路构成。它没有固定的模式，其结构形式根据不同性质、不同功能的I2C总线器件所决定。

6.彩电I2C总线器件的连接方法

[1] 对于具有固定输入电平1.5Ⅴ、3Ⅴ的I2C总线器件，应根据各自合适的电源电压独立供电，上拉电阻必须接在5Ⅴ电源上，固定输入电平总线结构图如图1-31所示。

[2] 对于具有输入电平与供电电压无关的I2C总线器件，应使用公用电源供电，上拉电阻也同样使用该电源，公用电源总线结构图如图1-32所示。

[3] 根据电视机控制系统的需要，当“具有固定输入电平”和“输入电平与供电电压有关”两种器件混合使用时，其输入电平与供电电压有关的I2C总线器件必须与上拉电阻一起接到公用的5Ⅴ电源上，混合型总线结构图如图1-33所示。

[4]总线器件的SCL、SDA端必须与主控器上的SCL、SDA端对应连接。并在总线与被控IC之间加接一种保护电路，总线与被控IC之间加保护电路如图1-34所示。

7.彩电I2C总线系统电路的基本结构

I2C总线是一种双线、双向、串行总线系统。总线仅由两根线组成，一根为串行时钟线，常用SCL表示；另一根为串行数据线，常用SDA表示。两根线均从CPU上引出。其他电路单元均挂接在这两根线上，称为被控电路，总线基本电路如图1-35所示。在I2C总线系统中，只有CPU拥有控制权，它不但可以向总线发送和接收时钟信号和数据信号，而且可以控制总线上数据传送的起止时间和传送速度。各被控电路不具备时钟信号的发送能力，但可以通过总线向CPU做出应答信息。CPU利用SCL线和SDA线与各被控电路之间的通信，进而完成对被控电路的控制。

由于总线上挂接的各被控电路都分别具有不同的功能，因此，在CPU完成对各被控电路控制的同时，也就完成了对整机工作状态的控制。

8.彩电I2C总线系统的核心电路

彩电中I2C总线的核心电路有三个，即CPU、存储器和总线接口。

（1）CPU

I2C总线彩电中的CPU不同于普通遥控彩电的CPU，其内部设置有ROM，ROM中固化有本机的控制数据（软件），因此它是一个硬件与软件的有机结合体，所以称为CPU，是I2C总线控制系统的心脏，一旦CPU出现故障，就会造成整机不能正常工作。

（2）存储器

I2C总线彩电中的存储器与普通彩电中的存储器有很大的区别。普通彩电中的存储器只用来存储用户数据，包括预选节目数据、亮度、对比度等模拟量控制数据，而I2C总线彩电的存储器除存储与普通彩电存储器存储的用户数据外，还存储着CPU对整机所有被控电路的控制数据。在普通遥控彩电中，存储器发生故障（短路性故障除外）时，除记忆功能消失外，整机一般还能正常工作。而在I2C总线彩电中，若存储器发生故障，则后果比普通遥控彩电要严重得多，一般来说，此时整机将完全不能工作。因此，存储器有I2C总线控制系统第二心脏之称。

（3）总线接口

总线接口是I2C总线与各被控电路的连接处，它包括总线接口电路、地址码和寄存器三个方面。

[1]总线接口电路。由于彩电中大部分电路都是模拟电路，而I2C总线上所传输的数据都是数字信号，因此必须对被控电路中的模拟信号进行处理使之变成数字信号后才能通信。所以在总线与各被控电路之间就需要一个接口电路。被控集成电路通过I2C总线接口电路接收由CPU发出的控制指令和数据，实现CPU对被控集成电路的控制。

总线接口电路一般由地址发生器、地址比较器、总线读/写寄存器、总线译码器、控制开关、锁存器及数/模变换器（D/A）等构成，如图1-36所示。

[2] 地址码。地址码是为便于CPU寻址所设立的特定编码。由于在一个被控电路中，必须给每个被控电路赋予一个特定的地址编码，才能保证CPU与被控电路准确无误地进行通信。地址码是唯一的，它好像一个地区的电话号码一样，没有完全相同的号码。当CPU需要控制某一被控电路时，CPU就通过I2C总线向被控对象发出寻址指令，此时，挂接在I2C总线上的被控对象接收到这一寻址指令后，与自己的地址进行比较，相同者则被CPU寻址，然后CPU便可以与被寻址的被控对象进行通信了。

地址码由接口电路中的地址发生器来产生，地址发生器所产生的地址码又是由集成电路生产厂家在设计时所确定的。

[3] 寄存器。总线接口中的寄存器是用来暂时存放数据的一种器件。它分为写寄存器和读寄存器两种，写寄存器用来存放CPU送来的数据，即CPU用来控制被控器件的数据；读寄存器用来存放被控器的应答信息，CPU通过从读寄存器读出数据来了解被控电路的工作情况，以对被控电路实行有效监控。

9.彩电I2C总线系统的外部电路

I2C总线系统的外部电路有两种结构形式，第一种总线外部电路如图1-37所示。它主要由上拉电阻RP、隔离电阻R、抗干扰电容C和稳压管D等构成。其中，上拉电阻RP接+5Ⅴ电源，为CPU I2C总线输出端口的内部电路提供工作电压。隔离电阻R和抗干扰电容 C 主要是为了提高I2C总线数据传输的可靠性。稳压管D是为了防止外部电路异常，产生高压损坏CPU总线输出端口内电路而设置的。

第二种总线外部电路如图1-38所示，基本结构和连接方式与第一种结构相同，它是在CPU I2C总线输出端增加了射极跟随器Q，两总线的信号经过射极跟随器后输出。

10.I2C总线系统的保护电路

彩电I2C总线系统的保护电路主要由故障检测输入电路、智能控制电路和保护执行输出电路三部分组成，整个保护过程均属于CPU的控制，I2C总线系统的保护电路如图1-39所示。

（1）故障检测方式

I2C总线保护电路中的故障检测方式有以下两种。

[1] 由CPU通过I2C总线对电路进行监测。由于采用I2C总线控制技术的彩电，在正常工作时，主控CPU与被控集成电路之间的数据信息实行双向传输，CPU可以向被控电路发出控制信号，被控电路也可以向CPU发出应答信号，CPU根据被控集成电路的应答信号和总线的情况，对整机的工作状态进行检测。若CPU收不到被控电路应答信号，或应答信号出现错误时，CPU将实施保护。

[2] 单独设立故障检测专用引脚。即在CPU上单独设立一个保护检测脚，该脚外接一路或多路过电流、过电压保护检测电路。当电路出现过电流、过电压故障时，引起故障检测专用引脚的电压发生变化，CPU即发出保护指令，关闭电源，使电视机处于保护状态。

（2）报告故障检测结果的方式

在目前的I2C总线彩电中，保护电路报告故障检测结果的方式主要有以下三种。

[1] 指示灯显示方式。当CPU检测到系统中有故障时，便点亮指示灯，并有规律地闪烁，维修人员可根据指示灯闪烁的规律来判断故障部位。

[2] 屏幕显示方式。当CPU检测到系统中有故障时，便将故障部位及故障性质采用字符的方式显示在屏幕上。

[3] 故障代码显示方式。当CPU检测到总线系统有故障时，便以代码的形式显示在屏幕上。维修人员根据所报告的检测信息内容，参考有关资料，就可以查找到故障点。

1.1.2.10 遥控电路

彩电遥控电路主要由遥控器、遥控接收、微处理器（CPU）、面板按键、接口电路、字符发生器、节目存储器波段译码及辅助电源组成，如图1-40所示为遥控电路方框图。遥控器产生被指令调制的载有信息的红外线电磁波到遥控接收头，其调制方式为脉冲码调制方式，即PCM调制方式。遥控器实质上是一个键控指令脉冲发生器，通过红外发射二极管产生频率为38kHz的载波信号。遥控接收主要由遥控接收光电二极管、前置放大集成电路组成，来自遥控发射电路的载波红外信号，照到光电二极管上，激励产生光电流，此时光信号即被转化为电信号，送到微处理器（CPU），经载波放大、限幅、检波整形后，得到波段译码，送到被控电路。

微处理器是电视机系统控制电路的处理中心，一般由大规模集成电路组成。

面板按键主要用来进行本机的控制，即通过电视机面板上的键盘操作完成对电视机的控制。它是通过按下面板的控制键，产生二进制编码控制信号，直接送到微处理器进行解码，继而发出相应的指令。

接口电路也称为数模变换（D/A）电路。其作用是将CPU发出的载有各种控制指令信息的数字脉冲信息转换成被控电路所需要的模拟电压信号和电平信号，从而驱动被控电路进行相关动作。