談電視接收掃描電路的同步方式與演變

秦澤輝

（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）

掃描電路的作用是給偏轉線圈提供符合技術標準的行、場掃描電流，使顯像管的電子束沿水平和垂直方向勻速運動，形成矩形光柵。同時還給顯像管提供行、場消隱脈沖，使電子束在行、場逆程期間均截止。此外，行掃描電路要提供各種高、中、低壓和各種控制脈沖。掃描電路的方框圖，一般由振蕩級、激勵級、輸出級組成。

一、掃描電路的同步方式特點

由于偏轉電流所需功率較大，故要求掃描電路的效率高，損耗小。掃描電路的效率主要取決于行、場輸出電路。因此，掃描電路的變革都是圍繞著提高電路效率進行的。

光柵的非線性失真和幾何失真要小。普通電視機規定：行掃描的非線性失真小于12%，由于人眼對垂直方向失真比較敏感，場掃描非線性失真要小于8%。為了達到上述指標，應正確地設計掃描電路，采取線性校正和補償措施。

光柵的幾何失真一般要求小于1.5%，它主要由偏轉線圈的繞制模具和繞制工藝水平來決定。幾何失真也可以通過校正電路加以校正。行、場振蕩要穩定，對環境溫度、電源電壓變化的依賴性要小。有關振蕩電路及其穩頻措施，讀者可以參考普通電子線路課本。

由于行、場掃描電路的功能相同：給偏轉線圈提供與發端同步的鋸齒波電流；提供消隱脈沖，所以電路的基本組成也相同。由于行、場掃描頻率相差很多，故兩者有很大差異：

場偏轉線圈的阻抗以電阻分量為主，而行偏轉則以電感分量為主。為了獲得鋸齒波電流，場偏轉線圈兩端應加脈沖鋸齒波電壓，而行偏轉應加方波脈沖電壓。所以，通常場輸出電路工作在甲、乙類狀態，而行輸出則工作在丁類（開關）狀態。

同步方式不同。場掃描采用直接同步方式，行掃描采用間接同步方式—加行自動頻率相位控制電路。行輸出還要為整機提供各種高、中、低壓電源和各種行頻控制脈沖。由于行、場輸出電路工作在高反壓、大電流狀態，因此輸出電路通常不容易集成。除掃描輸出級外，其余同步與掃描電路均可集成在一起，例如TA7609P。

二、場掃描采用直接同步方式

由于場偏轉線圈的阻抗在場頻條件下以電阻分量為主，偏轉線圈兩端應加鋸齒波電壓，所以場振蕩級必須輸出鋸齒波電壓，經過場激勵和輸出級放大，再供給場偏轉線圈。為了獲得鋸齒波電壓，場振蕩級應由電子開關和RC鋸齒波形成電路組成。這個電子開關是由歇振蕩器、多諧振蕩器以及可控硅（SCS）或其他變形的振蕩器組成。當不接收電視信號時，電子開關根據振蕩器自身場頻進行通斷，從而產生接近場頻的鋸齒波。當接收電視信號時，由于場同步信號的控制作用，迫使電子開關按發送端的場頻節奏通斷，電路輸出與發端同頻同相的場頻鋸齒波，從而實現場掃描同步。這種方式稱為直接同步方式。

為了使場同步信號有同步作用，必須滿足下列條件：

場振蕩電子開關的自由振蕩周期應大于場同步信號周期。場同步脈沖只能使振蕩器提前變換工作狀態（由截止到導通），而不能推遲。所以，我國電視機本身場周期通常調在22～25ms。

同步信號的極性必須適應振蕩管的類型。由于場同步到來時，振蕩器是由截止到導通，故當采用PNP管時，加入基極的同步信號應為負極性；當用NPN管時，應為正極性。

場同步信號的幅度要足夠大，前沿應陡峭，且波形沒有鋸齒起伏，即要求把行同步信號抑制到很小的程度。

三、行掃描的間接同步方式

由于行偏轉線圈的阻抗在行頻條件下，以電感分量為主，行偏轉線圈兩端應加方波脈沖電壓，因此行振蕩，激勵和輸出級均工作在開關狀態。普通行振蕩級可直接由具有電子開關特性的振蕩器組成，而無須增加鋸齒波形成電路。由于行掃描采用間接同步方式，所以行振蕩電路應具有壓控特性。一般多諧振蕩器和間歇振蕩及其變形電路均具有壓控特性，因此都能作為行振蕩電路。

行掃描電路如果采用直接同步方式，將存在以下兩個缺點：①行同步和干擾脈沖均屬窄脈沖，兩者很難區分，窄的干擾脈沖將會破壞行同步。②由于行掃描各極均工作在開關狀態，從飽和到截止狀態會有儲存時間。若以同步頭前沿為基準進行直接同步，行掃描輸出的鋸齒電流波形的逆程起點就會延時幾個微秒，這將導致圖像偏離光柵幾何中心稍向左的位置。為了克服上述缺點，行掃描普通采用間接同步方式，即在行振蕩前面增加自動頻率相位控制（AFPC）電路。盡管行同步和干擾脈沖均屬窄脈沖，但是，前者具有一定規律的周期性脈沖，而后者則是一些雜亂不規則的信號。具有鎖相功能的AFPC電路能夠識別這種差異，它能準確地控制行振蕩級的頻率，使其只受行同步的控制，而不受干擾脈沖的影響。

AFPC電路可分為平衡式和不平衡式兩種。平衡式AFPC電路的方框。不平衡式AFPC電路的方圖也同平衡式的相似，僅無分相電路，輸入鑒相電路的同步脈沖為單脈沖。

AFPC電路實質實際上是一個鎖相電路。它主要由鑒相器、低通濾波器和壓控振蕩器構成。鑒相器是一個相位檢波器，它把行同步的相位和來自行輸出級、經積分電路形成的鋸齒形脈沖的相位加以比較，產生相應于兩者相位差大小的輸出電壓，經低通濾波器加到行振蕩級（壓控振蕩器），以改變振蕩頻率和相位，達到與行同步頻率和相位同步的目的。對于晶體管式行輸出級，為了補償工作于開關狀態的行激勵管和輸出管所產生的時延，鋸齒波比較信號必須取自輸出級的輸出端，以保證行同步時間和準確性。低通濾波器的作用是對來自鑒相器的輸出電壓起平滑作用，使之成為直流電壓，抑制短暫的干擾脈沖通過。

AFPC電路原理與“副載波恢復電路”原理相同，所以其基本組成也相同，只是鑒相級的兩個輸入信號不同正弦波而已。

平衡式AFPC電路的電原理圖及其等效電路。BG1為分相器，當正極性同步信號輸入時，其集電極與發射極分別輸出幅度相同的負向和正向脈沖。同時，正向行逆程中經過積分電路（R7C5）變成負向鋸齒波加到二極D1和D2的接點M處。由于逆程脈沖經過隔直電容（C6）后送給積分電路，因此，鋸齒波中點為零電平。

當同步頭到來時，BG1的c極和e極分別輸出幅度相等的負向和正向脈沖。由于它們幅度遠大于M點鋸齒波的幅度，所以D1和D2導通，C1和C2充電；當同步頭過去后，C1和C2的電壓使D1和D2截止。在等效負載電阻R上得到uAFP控制電壓。若設同步頭到來時刻，M點的電位um，則C1和C2分別充到uc1和uc2。

由于放電時間常數[＝C1（R1＋R）]遠大于充電時間常數（≈CR iD），所以uc1和u c2基本保持不變，故設接收機行振蕩自由振蕩頻率為f，標準行頻為fH，下面分三種情況進行討論。

當f＝fH（即同頻同相）時，在同步頭到來時刻，則剛好對準負向鋸齒波逆程的中點。于是，uM＝0，uAFPC＝0。接收機的行振蕩器按固有頻率振蕩。

當f ＞fH時，在同步頭到來時刻，剛好對準鋸齒波逆程的后半段。于是，uM ＞0，uAFPC＞0。此時，壓控振蕩管應選為PNP型，它將使行頻f下降到fH，從而達到行同步。

當f ＜fH時，在同步頭到來時刻，則對準鋸齒波逆程的前半段。于是，uM ＜0，uAFPC ＜0。它將使PNP型行振蕩管的f上升至fH，從而達到行同步。

如果行逆程脈沖是負向脈沖，則行振蕩管應選用NPN型與之相配合。鑒相器的輸出端接有低通濾波器R3、C3、R8、C4，它們能將行頻脈沖成分和窄脈沖干擾濾除掉，從而避免了它們對行同步的干擾。

四、場輸出電路的演變

場輸出級的作用是給場偏轉線圈提供額定幅度的場頻鋸齒波電流。對于場偏轉線圈而言，將以電阻分量為主，所以場輸出級實質上是一個低頻功率放大器。由于偏轉線圈的電感分量仍然存在，故場輸出級又具有自己的特點。另外，由于場頻低，帶來放大器的低頻失真，影響鋸齒波的線性。

對場輸出電路的基本要求是：（一）電路效率要高，鋸齒波線性要好。（二）電路簡單，易于集成化。根據上述要求，場輸出電路經歷了三個發展階段，對應有三種類型的電路，它們分別是：（一）單管甲類功放輸出電路；（二）OTL電路與低損耗輸出電路；（三）開關式場輸出電路。如在單管輸出電路中，功放管與偏轉線圈的耦合方式有三種：直接耦合、扼流圈耦合和輸出變壓器耦合。直接耦合：首先，由于功放管的輸出阻抗與偏轉線圈的阻抗大體相當，原則上，無須輸出變壓器匹配。其次，偏轉線圈的電阻比較大，通過直流電流將引起較大的功率損耗，降低了功率放大器的效率。最后，還可能引起磁芯飽和，所以一般都不采用。