王錫勝
5I30機(jī)心系列彩電的高頻調(diào)諧器采用電壓合成(VS)調(diào)諧器,這是因?yàn)楝F(xiàn)在的電壓合成調(diào)諧器的技術(shù)已相當(dāng)成熟,頻率穩(wěn)定,自動(dòng)頻率調(diào)整(AFC)和自動(dòng)電壓增益(AGC)控制都可達(dá)到很高的水平。同時(shí),高頻調(diào)諧器的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)能滿足彩電整機(jī)中高頻調(diào)諧電路的技術(shù)要求。如:在8MHz的通頻帶內(nèi)具有平坦的頻率特性(不平度頻段≤600kHz;UHF頻段≤1MHz);要有較高的功率增益(VHF頻段為37~38dB;UHF頻段為36dB),要有足夠的抗干擾能力(VHF頻段>80~90dB,UHF頻段>90dB)等。
另外,電壓合成式調(diào)諧器與頻率合成式調(diào)諧器相比,成本價(jià)格相對(duì)要低,無頻率顯示,但性能指標(biāo)相近,這對(duì)于很多用戶來講,頻率顯示對(duì)用戶作用不大,故該機(jī)型為了降低成本,在保證原機(jī)性能的前提下,采用電壓合成的高頻調(diào)諧器。
創(chuàng)維彩電所用的高頻調(diào)諧器目前有幾種類型,按供電電壓分主要有三種,即+12V供電、+9V供電和+5V供電。早期采用+12V或9V供電,現(xiàn)基本都改用+5V供電,但它們的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)都基本相同。
該機(jī)的高頻調(diào)諧器采用成都旭光牌TDQ-58116或TDQ-3B9H-1型。該型高頻調(diào)諧器具有接收CCIR(計(jì)算機(jī)射頻接口)和CATV(有線電視)功能,除能夠接收我國(guó)規(guī)定的C1~C5、C6~C12、C13~C57廣播電視頻道外,還可以接收計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)射頻接口信號(hào)和有線電視臺(tái)增補(bǔ)頻道播出的節(jié)目。所以稱這種高頻調(diào)諧器為470MHzCTTV全頻道調(diào)諧器,它包括增補(bǔ)頻道(Z1~Z37)及CCIR接收功能。
高頻調(diào)諧器電路結(jié)構(gòu)
VS高頻調(diào)諧器內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。
從天線輸入端進(jìn)入調(diào)諧器的無線電視信號(hào)(TV)分為三路:D1、D2、D3是UHF、VHF-H、VHF-L各通路的開關(guān)二極管。當(dāng)接收到VHF-L頻段時(shí),除BM端加有供電電壓外,BL端亦有供電電壓。此時(shí)開關(guān)二極管D3導(dǎo)通,高頻信號(hào)通過VHF-L段的帶通濾波器(48~170MHz)加到VHF-L段的高頻放大電路進(jìn)行放大。VHF-L、VHF-H、UHF三個(gè)頻段的高頻放大電路中的放大管基本上都采用雙柵極場(chǎng)效應(yīng)管。第一柵極G1接輸入信號(hào),稱為信號(hào)柵極,另一控制柵極G2接RF、AGC直流控制電壓,用以控制此場(chǎng)效應(yīng)管的源極S和漏極D之間的N型溝道寬窄,RF、AGC直流電壓越高,此場(chǎng)效應(yīng)管的電壓增益就越大。
經(jīng)過高頻放大后,再經(jīng)過濾波進(jìn)入混頻電路,與高頻調(diào)諧器內(nèi)的本振電路產(chǎn)生的本振信號(hào)差拍出38MHz的中頻信號(hào),再經(jīng)過帶通頻率選擇后,經(jīng)預(yù)中放、緩沖后由IF端輸出中頻圖像信號(hào)和第一伴音中頻信號(hào)。
在高頻調(diào)諧器內(nèi)部由高頻放大電路的前端和輸出端組成、諧振回路,這些諧振回路的諧振頻率并不完全相同,且受VT調(diào)諧電壓的控制調(diào)整,其中第一并聯(lián)調(diào)諧的回路屬于參差調(diào)諧,以保證每個(gè)頻道8MHz有平坦的中高頻特性。
調(diào)諧電壓是由高頻調(diào)諧的VT端引入,受主芯片微處理器輸出的調(diào)寬脈沖(PWM)控制,經(jīng)放大平滑、濾波后,進(jìn)入高頻調(diào)器內(nèi),受控位較多。如:在接收VHF-L頻段信號(hào)時(shí),除了改變高頻放大器的輸出端改變輸出調(diào)諧回路的頻率,達(dá)到帶通濾波的作用。另外,再加到本振電路,改變本振電路內(nèi)部變?nèi)荻O管上的電壓(即變?nèi)荻O管的電容發(fā)生變化),從而達(dá)到改變本振頻率最終達(dá)到選臺(tái)的目的。
在該高頻調(diào)諧器內(nèi),混頻、預(yù)中放,緩沖級(jí)都集成在一塊集成電路內(nèi),各頻段的本振及混頻是獨(dú)立的。在調(diào)諧選臺(tái)時(shí),三個(gè)頻段的本振調(diào)諧回路的自由振蕩頻率不斷改變,各頻段的本振頻率與本頻段的高頻調(diào)諧回路頻率同步改變,其差值始終保持本振頻率比三個(gè)高頻調(diào)諧回路頻率高出31.5~38.0MHz,使差拍后輸出圖像中頻38.0MHz,而差拍輸出第一伴音中頻31.5MHz。
AFC端子輸入自動(dòng)頻率微調(diào)電壓,在調(diào)諧過程中,AFC電壓固定在某個(gè)值上,在正常收看時(shí),AFC電壓可作微小的變動(dòng),改變變?nèi)荻O管的容量以達(dá)到微調(diào)本振頻率的目的。這樣就能保證在環(huán)境溫度變化或發(fā)射臺(tái)信號(hào)頻率在傳輸中有微量變化時(shí),本振頻率作相應(yīng)的變化,以達(dá)到本振頻率始終跟蹤信號(hào)頻率,保持高出圖像射頻38.0MHz,保證輸出的38.0MHz中頻頻率穩(wěn)定。需要說明的是,在該機(jī)心彩電中,電壓合成調(diào)諧器的AFC引出腳末用,因中放能自動(dòng)監(jiān)測(cè)高頻調(diào)諧器輸出的38MHz中頻信號(hào)是否偏移。當(dāng)有偏移時(shí),中放輸出AFC控制電壓后,進(jìn)行處理,并自動(dòng)微調(diào)VT控制電壓,達(dá)到微調(diào)高頻調(diào)諧器內(nèi)本振頻率的目的,最終保證38MHz的中頻信號(hào)頻率不變。
高頻調(diào)諧器外圍電路
圖2給出了5I30機(jī)心系列彩電的高頻調(diào)諧器U101(TDQ-58116)及其外圍電路的簡(jiǎn)化圖。
圖中,調(diào)諧器的信號(hào)輸入為RFTV,配接高頻同軸電纜專用天線插頭(座),輸入阻抗為75Ω。該高頻調(diào)諧器有11只引出腳,現(xiàn)將各引出腳的外圍電路說明如下:
1腳為RF.AGC電壓輸入端。由中放電路IC100(TDA9808)的12腳輸出延遲自動(dòng)增益控制電壓,通過RC去耦網(wǎng)絡(luò)R102、R101、C101(同時(shí)也是RF,AGC的時(shí)間常數(shù)網(wǎng)絡(luò)),接到調(diào)諧器1腳。另外,R100、R101對(duì)+5V分壓,為高頻頭1腳提供固定偏壓。
2腳為調(diào)諧電壓輸入端(VT,由主芯片IC2006腳輸出的調(diào)寬脈沖(PWM),按214=16384個(gè)等級(jí)變化,通過R203加到電壓變換管Q100的基極。當(dāng)某頻段的高頻電視信號(hào)頻率越高時(shí),Q100基極所得到的電壓平均值越低,集電極的電壓平均值越高,當(dāng)接收頻段最高端的高頻電視信號(hào)時(shí),Q100幾乎截止(調(diào)寬脈沖極窄),其集電極電位接近+30V。反之,接收最低端電視信號(hào)時(shí),Q100接近飽和(調(diào)寬脈沖很寬),集電極電壓接近+0. 5V。Q100集電極電源供電由整機(jī)開關(guān)電源+33V輸出,經(jīng)集電極負(fù)載電阻R144得到,Q100集電極的輸出通過二節(jié)低通濾波器(R103、R104、R105、C103、C104)向調(diào)諧器2腳提供調(diào)諧電壓(VT)。此電壓改變調(diào)諧器內(nèi)部高頻放大器LC網(wǎng)絡(luò)及本振LC網(wǎng)絡(luò)中變?nèi)荻?jí)管的反偏電壓,從而改變變?nèi)荻?jí)管的容量,達(dá)到改變網(wǎng)絡(luò)諧振頻率的目的。2腳電壓無論在哪一個(gè)頻段,變化范圍在0.5~29V之間。
3腳為BU頻段工作電壓供電端。調(diào)諧器工作在UHF頻段時(shí),3腳得到高電平(H),即主芯片IC200的9腳、10腳均呈現(xiàn)低電平使Q104(NPN)截止,+5V電壓經(jīng)R120、C105濾波加到高頻調(diào)諧器3腳,此時(shí),高頻頭4、5腳電壓為低電平(0V)。
4腳為BH頻段工作電壓供電端。調(diào)諧器工作在VHF-H頻段時(shí),4腳得到高電平(H),即由主芯片IC200 9腳輸出H電平。經(jīng)C106濾波而得到。而此時(shí)Q104飽和導(dǎo)通,其集電極呈現(xiàn)低電平,使高頻頭3腳BU端為低電平。同時(shí),主芯片IC20010腳呈現(xiàn)低電平,使高頻頭5腳BL端也為低電平。
5腳為BL頻段工作電壓供電端。調(diào)諧器工作在VHF-L頻段時(shí),5腳得到高電平(H),即由主芯片IC200腳輸出H電平,經(jīng)C107濾波而得到。而此時(shí)Q104飽和導(dǎo)通,其集電極呈現(xiàn)低電平,使高頻頭3腳BU端為低電平。同時(shí),主芯片IC200 9腳呈現(xiàn)低電平,使高頻頭4腳BH端出為低電平。
綜合上述,高頻調(diào)諧器3、4、5腳電平的變化與頻段轉(zhuǎn)換的控制電平邏輯關(guān)系用附表列出。
6腳為電源供給端(BM)。該腳為調(diào)諧器的本振、混頻、預(yù)中放、緩沖級(jí)集成電路供電,無論調(diào)諧器工作在哪個(gè)頻段,該腳均需正常供電,供電由整機(jī)+5V電壓經(jīng)C100、L106、C108、C109濾波供給6腳。
7、8、9腳為空腳。
11腳為接地端(GND)。
12腳為圖像中頻信號(hào)及第一伴音中頻信號(hào)輸出端。輸出阻抗為75Ω,輸出的中頻信號(hào)(31.5~38.0MHz)通過C110、R109加到預(yù)中放管Q101的基極。從高頻調(diào)諧器11腳IF端實(shí)測(cè)輸出的中頻信號(hào)的有效值在20mV左右。