談電視接收同步分離電路

常莉

（內蒙古呼倫貝爾市根河市金河廣播電視中心，內蒙古 呼倫貝爾 021000）

同步分離電路的任務是從預視放輸出的全電視信號中，分離出行、場同步信號，分別去控制接收機行、場振蕩器的振蕩頻率與相位，使接收機的掃描運動與發端攝像機中步調完全一致。只有這樣，接收機才能準確地重現發送端所傳送的圖像。同步分離過程是由幅度分離和頻率分離兩步來完成。前者根據復合同步信號比圖像信號和消隱信號電平高（對負極性圖像信號而言）的特點，利用限幅切割的方法，可以分離出復合同步信號。后者根據行、場同步信號的脈寬不同，采用積分電路分離出場同步信號，利用微分電路分離出行同步信號。同步分離電路的性能要求：分離性能要好。當圖像內容變化或者受到低頻（包括50Hz）干擾和窄脈沖干擾時，能準確地分離出行、場同步信號。為此，在幅度分離級采用先鉗位后限幅的方法，克服圖像內容變化和低頻干擾的影響；增加自動噪聲抑制電路克服窄脈沖的干擾；在行掃描級采用自動頻率相位控制電路，進一步消除窄干擾脈沖對行同步的不良影響。分離出的同步脈沖前沿要陡，無相位延遲；同步脈沖幅度和極性應該符合行、場掃描電路的要求。采用正向分離方式可以保證同步脈沖前沿陡，相位無延遲。

一、幅度分離

利用晶體管截止和飽和的非線性段，采用限幅切割的方法，就能從全電視信號中分離出復合同步信號。適當選取晶體管BG的工作點，并設BG基極的截止偏壓為E，當輸入信號電平ui ＜E時，BG截止；當ui ＞E時，BG飽和導通，即可輸出復合同步信號。全電視信號通過耦合電容或者受到低頻干擾后，會使同步頭頂部變得參差不齊。同步頭頂部都是參差不齊，因此無法正確選定限幅電平，必須采用鉗位方法恢復它們的直流成分，使同步頭頂部對齊，然后選擇正確的限幅電平，才能分離出復合同步信號。對于正、負極性的電視信號，可以分別選用底部和頂部鉗位電路，使它們的同步頭頂部對齊。對于負極性電視信號可采用所示電路進行分離，由于BG的放射結就是一個二極管，實際上，帶有鉗位功能的幅度分離電路。幅度分離電路亦稱同步分離電路，它能夠準確地分離出復合同步信號。

當同步分離級輸入同步頭頂部參差不齊的電視信號時，由于鉗位作用，使其頂部鉗位成同一電平。然后通過三極管的限幅作用，分離出復合同步信號。電路中各點信號波形。鉗位電路之所以能使同步頭頂部鉗定在某一固定電平，是通過電容C上的電壓變化來實現的。當同步頭幅度大時，C對BG提供的反向偏置大，在正向轉移特性曲線上，等效于將輸入信號向左移動；反之，C的反偏壓小，輸入信號向右移動。因此，總是保證當同步頭到來時，BG導通；同步頭過去后（即行正程期間），BG截止。鉗位電路的放電時間常數τ＝RC要合理選取，τ 必須遠大于行周期THO，否則，因C放電較快，而不能在行正程期間保證BG截止，導致圖像信號也反映到同步分離電路的輸出端。但τ 過大時，C上的電壓將跟不上圖像信號的較快變化（如亮場到暗場），以致輸出中會丟失若干行同步信號。一般要求分離電路能在一場內達到穩定狀態，因此，常取10TB ≤RC ＜TV。同步分離有正向分離和反向分離兩種方式。當同步信號到來時，同步分離管的工作狀態，前者是由截止到導通，而后者則相反，由導通到截止。由于晶體管的儲存效應，從飽和導通到截止時，晶體管的電流變化就會相對輸入信號有一延遲。為了保證同步信號前沿的準確性，在電視中通常都采用正向分離方式。所以，對正、負極性電視信號進行分離時，同步分離管應分別采用PNP型和NPN型。

二、自動雜波抑制（ANC）電路

當電視信號中混有幅度大、寬度窄的干擾脈沖時，就會被同步分離級分離出來，破壞行同步而造成圖像紊亂；另外，在大干擾脈沖過后，分離電路的輸入電容Cb上充的電荷來不及放掉，產生很大的反向偏置，使分離級深度截止，以致后面的行同步一部分。直到電容Cb上由于干擾脈沖充電的電荷全部放掉，偏置恢復正常時，同步脈沖才能正常地被分離出來。由于放電時間常數CbRb很大，放電時間很長，嚴重時會使幾十行的同步被破壞，造成圖像的紊亂。自動雜波抑制（ANC）電路的作用是自動抑制干擾脈沖，保證同步分離電路的正常工作。常見的方法有兩種：一是干擾限幅電路，它只能對干擾脈沖限幅，而不能徹底消除，由于限幅后的干擾幅度不大，所以不至于使干擾后的同步脈沖丟失。二是消除干擾電路，它能將干擾脈沖徹底消除。

1.RC并聯干擾限幅電路在同步分離輸入端串一個時間常數較小的RsCs并聯電路，當大的干擾脈沖來到時，通過晶體管輸入電阻將對C和Cs充電，由于Cs比C小得多，充電電壓主要降在小電容Cs兩端，大電容C兩端的電壓變化不大。當干擾脈沖過去以后，因Rs很小，Cs通過R很快放電，使同步分離電路的工作很快恢復正常，這樣可以大大減少同步脈沖的失落。為了使干擾脈沖的充電電壓主要降在Cs上，一般應使Cs電容值比C小幾十倍。另外，Cs與晶體管輸入電容分壓，對輸入信號產生衰減，同時也影響電路的穩定性，故Cs應比晶體管輸入電容大5～10倍。為了使Cs上的干擾電壓迅速放掉，τs＝RsCs應盡量選小一些，但是τs過小，對寬一點的干擾脈沖又不能起到抗干擾的作用，通常τs略大于行周期，即τs ≈100μs。

2.干擾脈沖消除電路

截止式干擾脈沖消除電路，BG1為預視放管，D1和D2是控制大干擾脈沖通過與截止的開關，它們與BG2共同作用，能夠消除電視信號中的大干擾脈沖。電路中的各點信號波形。在正常情況下，BG2依靠調整偏置電阻R2加上正向偏置電壓而飽和導通，BG2的集電極電流流過R3和R4，所產生的電壓降保證B點的電位比A點低，于是D1導通。加在電路輸入端A的全電視信號就通過D1傳送到B點，然后再送到同步分離電路。與此同時，應該使D2在同步信號到來時稍微有一點導通而使C1被充電，但不影響BG2的飽和導通。在同步信號過去期間，C1通過R1慢慢放電，并給D2一個反向偏置使它截止。當有幅度大于同步信號的干擾脈沖串入時，A點電位瞬時降低，D2導通，大于同步幅度的干擾脈沖部分，就加到BG2的基極使它立刻截止，R3和R4上沒有電壓降，所以B點電位立刻升高到電源電壓Ec。于是，D補截止，干擾脈沖不能通過，因此在B點就得到沒有大干擾脈沖的全電視信號。當小的干擾脈沖幅度不超過同步信號時，這種電路不能被截止，所以消除不了。但是，小的干擾即使出現，也不會對同步系統造成大的影響，它還會被行自動頻率相位控制電路和積分電路所濾除。

3.頻率分離電路

前面已經指出，根據行、場同步信號的寬度不同，可以分別利用微分電路和積分電路，從復合同步信號中分離出行、場同步信號。實質上，這是一種頻率分離方法。以我國電視為例，場同步信號的脈寬為2.5H，頻率為50Hz，而行同步信號的脈寬為4.7μs，頻率為15625Hz。它們的頻譜分布，因此分別利用高通和低通濾波器，也就是微分和積分電路，就可以分離出行、場同步信號。所以，上述分離法稱為寬度分離或頻率分離。在行自動頻率、相位控制電路中，能直接利用復合同步信號，因此可省去微分電路。下面討論積分電路分離場同步信號的性能與其時間常數的選擇：（1）為了保證隔行掃描的準確性，要求分離出的場同步脈沖前沿陡、幅度大，為此，應使積分電路時間常數Rc較小；（2）行同步通過積分電路后，其剩余幅度應不干擾場同步，即對行同步信號的抑制能力要強，所以積分時間常數RC應取得足夠大，顯然這是矛盾的。實驗表明：不能采用單節而只能采用多節電路才能解決這個矛盾。積分電路分離場、行同步信號之優劣，常用行脈沖抑制系數來表征。KH越大，積分電路分離場、行同步信號的性能越好。為提高行脈沖抑制系數，場同步信號分離電路通常用多節積分電路。多節積分電路輸出波形的前沿起始段上升緩慢，因而對較窄的行同步信號有較好的抑制作用；經過較平坦的起始段后，輸出仍較快地增長，因而場同步信號仍有較大的輸出。于是行脈沖抑制系數得以提高。