第六章 PAL 制彩色解码器的组成及原理 本章要点： • 熟悉亮度通道及彩色解码器的作用。 • 熟悉彩色解码电路的组成与工作过程。 • 熟悉亮度通道及彩色解码器的作用。 • 熟悉彩色解码电路的组成与工作过程。 • 掌握彩色解码器的基本工作原理 • 掌握典型彩色解码电路的基本工作原理。 • 掌握彩色解码电路的故障分析。

第一节 彩色解码器的原理 一、彩色解码器的组成及作用 （1）解码器的作用 第一节　彩色解码器的原理 一、彩色解码器的组成及作用 （1）解码器的作用 彩色解码器的作用是从彩色全电视信号（FBAS）中分离出R、G、B三基色信号，可见解码是编码的逆过程。 （2）解码器的组成 预视放输出 端（FBYS） 亮度通道 色副载波恢复电路 色度通道 解码电路 EY ER-Y EB-Y B R G 全被集成在此中

从彩色全电视信号FBYS中将亮度信号YS分离出来，并进行放大，实现对图像亮度、对比度调节和质量改善等处理。 二、解码器中各功能单元的作用与组成 1.亮度通道 1）亮度通道的作用 从彩色全电视信号FBYS中将亮度信号YS分离出来，并进行放大，实现对图像亮度、对比度调节和质量改善等处理。 2）亮度通道的组成 4.43MHz陷 波 轮廓加重电路 直流分量恢复电路 亮度延时电路 亮度放大电路 FBYS YS EY 对比度调节 亮度调节 行、场消隐

作用：消除FBYS中色度信号对亮度信号的干扰。 3）功能电路作用 ①4.43MHz陷波器 作用：消除FBYS中色度信号对亮度信号的干扰。 原理： 4.43MHz陷波器 FBYS YS 4.43MHz 缺点：它在吸收色度信号的同时，也将.43MHz附近 的亮度信号的高频成分吸收掉，造成图像清晰度差。 在新型大屏幕彩电中通道采用梳状滤流器来实现Y/C分离。

作用：补偿4.43MHz陷波器带来的图像轮廓模糊不清，清晰度差。 ②轮廓加重电路 作用：补偿4.43MHz陷波器带来的图像轮廓模糊不清，清晰度差。 原理：见下图 过渡区 更白 理想信号与图像 失真信号与图像 补偿后信号与图像 更黑 上冲 下冲 即让失去高频成分的亮度信号产生上冲和下冲脉冲，使黑的更黑、白的更白，提高图像的轮廓分明度。

作用：恢复亮度信号在传输过程中失去的直流分量。 ③直流分量恢复电路 作用：恢复亮度信号在传输过程中失去的直流分量。 校正原理：把失去直流分量的各行消隐电平钳位到同一电平之上。 含直流分量 失去直流分量 校正后的视频信号 E

彩色电视信号是单极性的，亮度信号也是单极性的 ，这种单极性信号具有直流分量。对黑白电视机而言，直流分量的丢失，只会使图像的背景亮度稍有变化。对于彩色电视而言直流分量的丢失，会产生灰度失真和彩色失真，彩色电视机中一般采用对消隐电平箝位的方法来实现直流分量的恢复。所以直流分量恢复电路又称箝位电路，改变箝位电平的高低，还可以达到改变屏幕亮度的大小，从而实现亮度的调节。 如图所示是一种典型的直流分量恢复电路，主要由箝位三极管V304等元件组成。

无箝位脉冲时，V304截止，＋12V通过V302向C304充电。有箝位脉冲时， V304饱和， C304通过V304放电，由于放电时间常数较小， C304右端迅速放电至9.7V。如此重复，就使视频信号的消隐电平箝位在约9.7V。. 直流分量恢复电路

色度通道只有2.6MHz左右的带宽，且电路复杂 ④亮度信号延时电路 亮度通道具有0～6MHz的带宽，且电路简单 色度通道只有2.6MHz左右的带宽，且电路复杂 形成彩色镶边 使得亮度信号比基色信号先到达矩阵电路（约0.6us) 为使两种信号同时到达，对亮度信号进行0.6us延时处理。 图6.5 亮度延时线的 电路符号

作用：用来控制显管像束电流，使之不超过某一限 定值。 ⑤自动亮度控制（ABL）电路： 作用：用来控制显管像束电流，使之不超过某一限 定值。 当图像背景亮度太大时，显像管就会因束电流过大而太亮，这样不仅使显像管荧光粉过早老化，而且可能引起高压电路过载，造成高压输出不稳定，甚至损坏电路元器件等。所以，在彩色电视机中一般都要设置自动亮度控制（ABL）电路。 如图所示是一种典型的ABL电路。工作原理如下： UA＝58V－I束×R715，UB≈UA。当I束较小， UB≈UA大于12V时，VD301导通， UB箝位在12.7V。当I束超过额定值时，UB小于12V，则VD301截止， I束越大，UB越小，这样加到显像管R、G、B阴极电位上升， I束减小，从而自动限制了屏幕的亮度。

自动亮度限制电路 .

1）色度通道的作用:色度通道的功能是从FBYS信号中分离出FB信号，再从中分离出色差信号ER-Y和EB-Y。 2.色度通道 1）色度通道的作用:色度通道的功能是从FBYS信号中分离出FB信号，再从中分离出色差信号ER-Y和EB-Y。 2）色度通道的组成如下图: U FU V ±90o 带 通 放大器 色 同 步分离 彩色 控制 延时解 调 器 V 同 步检波 U 同 V放大器 U放大器 FBYS 彩色副载波恢复 ACC B ACK FB F FV ER-Y EB-Y 0o 色度通道组成框图

3）色度通道各电路的作用 ①色度带通放大器和ACC电路： 色度带通放大器：从彩色全电视信号中分离出色度信号（包括色同步信号），并将其放大到延时解调电路所需的电平。 ACC电路：称为自动色度控制 ，色度信号幅值的变化，自动调节色度放大的增益。 ②色同步分离和ACK电路： 色同步分离：从带通放大器输出的F和B中选出FB信号，去控制色副载波恢复电路。

自动消色（ACK）电路：当接收黑白电视信号时，自动消色电路切断色度通道；而当接收彩色电视信号时，自动消色电路将色度通道接通。 色同步分离原理: F FB B 演 示 自动消色（ACK）电路：当接收黑白电视信号时，自动消色电路切断色度通道；而当接收彩色电视信号时，自动消色电路将色度通道接通。

DL特性：输入输出相位相差180o，延时时间为63.943us。 ③延时解调电路:又称梳状滤波器 作用：分离F信号中FU和FV分量。 组成： DL 63.943μs + - F=FU±jFV ±2FV 2FU DL特性：输入输出相位相差180o，延时时间为63.943us。 演 示 演 示

新型彩色电视机中采用了一种新型的延时线——1H 基带延迟线， 构成基带延迟解码器。 原理： 行 数 是否倒相 输入行 直通行 延时行 相 加 相 减 N NTSC FU+jFV -(FU-jFV) +2jFV 2FU N+1 PAL FU-jFV -(FU+jFV) -2jFV 新型彩色电视机中采用了一种新型的延时线——1H 基带延迟线， 构成基带延迟解码器。 FBYS FU FV U V 通 带 放大器 V同步检波 U同步检波 + 1 H延迟 (LC89950) 基带延迟线

基带延迟线的主要器件是 CCD（电荷耦合）器件，它是在 P（或 N）型半导体硅衬底上生成一层约 100 nm 厚的二氧化硅绝缘层，再在绝缘层上依次沉积金属电极，就形成了金属-氧化物-半导体（即 MOS 电容器，氧化物是电容器的介质）有序阵列，构成了 CCD 器件的主体。CCD 器件还具有输入和输出结构，输入结构是将输入的电信号转化为电荷量的多少注入到 MOS 电容器，输出结构是根据 MOS 电容器所带电荷量的多少转化为信号电压的高低。MOS 电容器在有规则的时序脉冲作用下，使电容器上所充的电荷一级一级往下转移，可实现信号的延时。 1H 基带延迟线解码器的工作原理：由色带通放大器输出的 F 信号，经 V、U 同步检波输出 V、U 色差信号。两者都是一路直接送入加法器，另一路送到基带延迟进行 1H 延时，延迟行与直通行再进行相加，相加过程中的平均作用纠正了由于传输过程中的非线性等原因所产生的微分相位失真而引起的色调畸变，并得到 V、U 分量。

作用：从FU和FV分量中解调出U、V色差信号。 结构图： ④同步检波电路： 作用：从FU和FV分量中解调出U、V色差信号。 结构图： 同步检波 低通滤波 已调色差信号输入 色差信号输出 基准载波 U色差检波原理：

FU 黄 青 绿 紫 红 蓝 U

V色差检波原理： ⑤U、V放大器 把检波输出的U、V信号放大，还原ER-Y和EB-Y。 U放大器放大2.03倍，获得EB-Y。 V放大器放大1.14倍，获得ER-Y。

3.副载波恢复电路： 1）作用：一是为同步检波器加入一个频率和相位与发送端相同的基准副载波信号。 二是提供ACC、ACK等电路的控制信号。 2）组成： 锁相环电路 B +1 -1 行逆程脉冲 APC 鉴相器 低 通 滤波器 VCO压 控振荡器 移相网络 7.8KHz 选频放大 识别信 号形成 双稳态 触发器 PAL 开关 90o 移相 PAL识别与倒相电路

① 副载波锁相环电路： 3）副载波恢复电路中各部分电路的作用与原理 在环路锁定时相位为+90o的副载波 ； B APC 鉴相器 低 通 滤波器 VCO压 控振荡器 移相网络 +135o/-135o 90o 在环路锁定时相位为+90o的副载波 ； N行来时，FB和副载波相位相差135o -90o =45o P行来时，FB和副载波相位相差-135o -90o =-225o (135o )

由鉴相器特性曲线可知：N行输出负电压，P行输出正电压。输出平均电压为0，即： 90o 180o 270o 0o -90o 135o 由鉴相器特性曲线可知：N行输出负电压，P行输出正电压。输出平均电压为0，即： 当副载波>90o时， 当副载波<90o时， ② PAL识别与倒相电路: 主要任务是向R-Y同步检波器输送相位正确的逐行倒相副载波（±cosωst)。

4.矩阵电路 ①作用：把EY、ER-Y、EB-Y合成ER、EG、EB。 ②种类： G-Y矩阵：由ER-Y 、 EB-Y合成EG-Y EG-Y =-0.51ER-Y-0.19EB-Y 基色矩阵：由把EY、 ER-Y 、 EB-Y 、 EG-Y合成ER、 EG、EB。

3、解码器的组成框图与各点波形： （1）PLA 制解码器的组成框图 将亮度通道、色度通道、色副载波恢复、基色矩阵电路和附属电路（ACC、ACK 等）中的全部单元框图连接起来后，就得到 PAL 解码器的组成框图，如图 6.12 所示。 （2）PAL 制解码器的工作过程 PAL 解码器的工作过程为：视频检波器输出的彩色全电视信号 Ui，经预视放送至彩色解码器。其中，一路送入亮度通道，经带 ARC 的 4.43 MHz 陷波器分离出亮度信号 EY，再延时、放大后送到基色矩阵电路；另一路送入色度通道，由带通（窄带）放大器分离出 FB 信号，再采用时间分离法将 F 与 B 信号分开。

一方面根据 B 信号携带的色副载波频率与相位信息，由 APC 锁相环电路恢复出 sin ω sc t基准色副载波同步信号， 再由 PAL 开关和移相电路产生 ± cos ω sc t 副载波同步信号；另一方面 F 信号经延时解调器（或梳状滤波器）分离为 FU 与 FV 信号。FV 与 ± cos ω sc t信号同时作用于 V 同步检波器，检波后经低通滤波器取出 V 信号，再放大获得 ER-Y 红色差信号。FU 与 sin ω sc t信号同时作用于 U 同步检波器，检波后经低通滤波器取出 U 信号，再放大获得 EB-Y 信号。由 ER-Y 和 EB-Y 信号，由EG-Y 矩阵电路还原出 EG-Y 信号。最后，将亮度信号 EY 和色差信号 ER-Y、EB-Y 与 EG-Y 加到基色矩阵电路，经矩阵运算获得三基色信号 ER、EG 和 EB，从而完成了解码任务。

6. 彩色解码器的常见故障 对于色度通道的一般故障现象主要有无彩色；色调异常；彩色时有时无；色不同步；图像爬行；图像彩色失真；色饱和度失控等。 对于亮度通道的一般故障现象主要有：亮度信号丢失，图像无层次，无鲜艳色彩；无光栅，伴音正常；无图像，有伴音；亮度失控；屏幕光栅过亮有回扫线，无图像但伴音正常；黑屏但有字符显示；图像很暗；图像彩色镶边或有重影；清晰度差，对比度不足等。