小屏幕黑白电视机示教板的研制探索

2010-09-05 10:52
中国现代教育装备 2010年5期
关键词:高频头测试点原理图

李 倩

正德职业技术学院 江苏南京 211106

小屏幕黑白电视机示教板的研制探索

李 倩

正德职业技术学院 江苏南京 211106

文章介绍了黑白小电视机主要原理和应用,黑白小电视机设计示教板的方法。阐述了系统功能要求、硬件功能模块组成以及在实际中的应用。同时,通过简述黑白小电视机示教板的开发过程验证了一种另类的电视机示教板研制的方法。

黑白小电视机;示教板;电路板;模块

目前,大多数高校的电子专业,在学生专业课基本结束之后,都会通过开设组装黑白小电视机这门实训课程来提过学生的实践动手能力,检验并巩固学生的电视机理论学习。传统的授课方式则是通过让学生自己动手组装黑白小电视机套件,然后进行简单的测量即可。而学生实际学到的东西除了焊接之外,最多是测量几个规定好的焊点电压,则再无其他。我们在课程改革实践过程中发现通过黑白小电视机示教板在课程中的应用,能够明显提高学生的识图、测量和检修能力,学习效果显著,教学中具有推广意义。

一、示教板系统设计

1.功能要求

市面上的电视机示教板, 一般采用正面是原理图,在原理图上面分布的是装配元器件, 原理图层后面是用一块同样大小的敷铜板制作的电视机印制电路板。成品示教板之所以很贵,最重要的原因则是因为后面的印制板和前面的原理图一样大,需要的印制电路板面积就很大导致制作印制板时成本很高。而巨大的面积也导致了一些测量参数的偏离。黑白小电视机示教板要求解决这些问题,充分利用实验室资源,考虑实际情况,做好抗干扰措施,做好内部连接、外围接插件的选用与配合。突出电路图,测量参数精确,故障演示形象、合理。总体上能直观显示设计效果,满足教学、科研需要。

2.设计方案

整个设计方案大致分为三步进行。

(1)原理图的绘制。示教板整个板面大部分用来绘制原理图。原理图上在关键点和关键的器件上,通过不同颜色和符号进行标注,使得学生能更清楚的看到各部分的信号以及电压情况。

(2)印制电路板的制作。我们把原来一整块电路板分割成电路功能不同几块小的印制板。组成整个电路的功能模块在整机设计中是关键部分,因为,一方面它决定了我们的制作成本,另一方面它也决定了最终功能的实现与否。在这几块印制板之间是用屏蔽电缆线进行连接的, 印制板上的关键测试点与原理图的对应点测试点之间也用屏蔽线联接。

(3)实物元器件的安装以及对应测试点和故障现象的设置与调试。原理图上电路符号对应位置都装有实物元器件,在这些实物元器件中有很大一部分与后面电路并没有实际连接。但是,在有标注的位置上都装有螺钉和连接导线,都是和实际电路相连接的。故障模拟部位装有故障模拟开关和接插件。

3.功能模块设计

黑白电视机是由高频头电路、中频放大电路、视频检波和视频放大电路、自动增益控制电路、伴音电路、同步分离电路、扫描电路、电源电路8个单元电路组成。实际电路中,从中频放大电路到行、场激励电路以及伴音中放电路都是集中在AN5151芯片(大规模单片黑白集成电路)中进行的。因此,在制作示教板的时候,我们大致分成:电源电路、场输出级、音频功放电路、高频头及前置中放、行输出电路、视放电路、小信号处理电路七大部分电路。

黑白电视机电路中,射频信号由天线进入高频头1脚经内部处理后,从9脚输出38MHz中频信号,该信号经Q1预中放后,再经SAW进入IC1(CD2915)1脚和28脚,在IC内部处理后从5脚输出视频信号(局部电路见附图所示)视频信号分为三路,一路经视频开关输入视放管Q12,为显像管提供调制信号;一路经Y1(6.5MHz滤波器)滤出6.5MHz第二伴音中频信号,由IC1(7)脚返回集成块内部,经放大和6.5MHz鉴频,从11脚输出音频信号(A),经音量调节后送到喇叭发声,一路进入IC1(6)脚内部分离出行、场同步信号,并完成行、场振荡,场振荡信号(V)经Q7(1815) Q8(8050)、Q9(8550)完成场扫描,行扫描信号(H)由IC1(17)脚输出,经行推动管Q10(1815)放大后经行输出变压器和行输出管Q11(880)完成行扫描。电源由变压器降压,再经D101-D104整流后由Q13、Q14组成的稳压电源提供。

(1)电源电路模块

电视机所需电源分直流低压、中压和高压三大类。低压电源由220V、50Hz的交流电经变压器降压、整流、滤波和稳压获得,其值一般为+12V,作为整机供电的主要电源。高压(10kV左右)和中压(100V等)电源由行输出电路取得。

著作权取得的消极条件指当一项创造性智力成果满足一项条件后,就应当否认其可著作权性,即便其符合了著作权取得的积极条件。

(2)高频调谐器及预中放电路模块

由天线收到的高频图像信号与高频伴音信号经馈线进入高频头。高频头由输入电路、高频放大器、本振和混频级组成。其主要作用是:选择并放大所接收频道的微弱电信号;抑制干扰信号;与天线实现阻抗匹配,保证信号能最有效传输;进行电视信号频率变换,完成超外差作用。输入电路由无源网络组成,对天线接收到的信号进行频道选择,把所要接收到的信号最有效地传送给高放级。高频头中有频道选择机构,可选择所需要接收的频道。

中频放大器将混频器送来的图像中频和伴音中频,按一定频率特性进行放大。对图像中频信号放大达60dB左右;而对伴音中频信号的放大则小得多,只有34dB左右。压低伴音中频放大量是为了防止伴音干扰图像。由于增益高,在中放级要相应地设有抑制干扰的电路(如声表面波滤波器)与自动增益控制(AGC)电路,以提高稳定性。中放级的输出信号波形与输入信号波形相同,只是幅度被放大了。

(3)视放级电路模块

将预视放送来的信号放大到60Vp-p,以负极性图像信号输出,送到显像管的阴极以控制电子束电流的强弱,产生亮暗不同的辉度,以形成黑白图像。

(4)音频功放电路模块

(5) 行输出级电路模块

行输出电路将行扫描再经行激励的信号进行放大,控制行偏转线圈中产生一个线性良好、幅度足够的锯齿波电流,使电子束产生水平扫描。

(6)场输出级电路模块

场同步信号经过场扫描、场激励再经过此电路在场偏转线圈中产生锯齿波电流,使得电子束产生垂直扫描。

(7)小信号处理电路模块

这部分包括图像中放、视频检波、预视放、伴音中放、伴音鉴频、同步分离、行场振荡等多种功能电路的外围电路部分。这部分电路复杂、元件也很多。

二、黑白小电视机示教板的实现

整个电路绘制好以后,通过写真方式将电路印制好并粘贴在准备好的木板上。在此以电源电路为例,如图1、图2所示。将示教板电源电路与原电路相比较可以看出,示教板电路虽然以原理图为主,但标注出许多测试点和可能产生的故障,并在标注处安装接插件或导线方便测量演示。功能模块的印制电路板制作好之后安装的对应功能电路图的后面,通过屏蔽线直接将测试点或故障点连接到面板上。以图3、图4场输出级电路为例,对照电路图和印制电路板,可以看出在一些关键的测试点和故障处我们都设置了对于的引线接口,元器件大部分都是焊接在电路板上的,这样不会出现接触电阻大等导致接触不良的现象。接插件我们选用的是实验箱上常用的接插口和带弹簧的接插头来保证连接的可靠性。

图1 原理图—电源电路

图2 示教板—电源电路

图3 场输出级电路电路图

图4 场输出级电路电路板

三、结束语

自制黑白小电视机示教板的实现促进了教学,使电子专业实训教学走上了一个更新的台阶。目前,电视机示教板的使用越来越受到师生的青睐,但大多数院校却也在它昂贵的价格面前望而却步,我们自制电视机示教板也为这一向昂贵的市价找到了一条新的出路。

[1]邢南亮,谭忠明,许勤周.多功能数字电路示教板的研制[J].华南热带农业大学学报,2006,3

Small screen monochrome set demonstrator development exploration

Li Qian
Zhengde college, Nanjing 211100, China

Introduced the main principles and application of a small black and white TV ,and show the method of how to designe the teach plate. Described the system functional requirements, hardware functional modules as well as in practical application. At the same time, through the description of small screen monochrome set demonstrator development process shows another method of plate development is verified.

Small screen monochrome;demonstrator;pcb;module

book=78,ebook=84

2009-10-29

李倩,助教。

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