【正文】 第 4章 黑白電視機(jī)原理 一、圖像的傳輸與顯示 1. 電視信號(hào)的調(diào)制方式 電視廣播既要傳送圖像，還要傳送聲音，而圖像、聲音的頻帶是重疊的（圖： 0~6MHz，音： 20~20KHz），為避免在同一頻道中傳送時(shí)互相干擾，須采取不同的調(diào)制方式： 圖像：采用調(diào)幅方式 伴音：采用調(diào)頻方式 2. 伴音調(diào)頻、圖像調(diào)幅的原因 （ 1）伴音頻帶窄，可用調(diào)頻方式實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量傳輸，抗干擾力強(qiáng)、音質(zhì)好； （ 2）圖像頻帶寬，采用調(diào)幅可節(jié)約帶寬； （ 3）伴音、圖像兩種頻譜交疊的信號(hào)分別采用不同的調(diào)制方式，避免了相互干擾。 3. 像素的概念 ? 像素 將一幅圖像分解為若干的基本組成單元，這些 構(gòu)成圖像的基本單元稱(chēng)為像素 對(duì)于任意一幅圖像，其構(gòu)成的像素越多，像素越小，則圖像就越清晰；反之則圖像就越粗糙。 4. 圖像的傳送 ? 圖像的傳輸是以像素為基本單元進(jìn)行傳送的，傳送方式可分為： （ 1）同時(shí)傳送 ：將一幅圖像的全部像素同時(shí)（并行）傳送 —— 速度快但難于實(shí)現(xiàn) （ 2）順序傳送 ：將一幅圖像的所有像素按一定的規(guī)律逐個(gè)（串行）傳送 —— 速度慢但容易實(shí)現(xiàn) 傳輸通道開(kāi)關(guān)同步同時(shí)（并行）傳送 順序（串行）傳送 5. 圖像的順序傳送 — 掃描 將圖像以像素為基本單位轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或?qū)㈦娦盘?hào)以像素為單位重新恢復(fù)為圖像的過(guò)程，都稱(chēng)為“掃描”。掃描分為： （ 1）行掃描（水平掃描） — 自左至右的掃描 （ 2）幀掃描（垂直掃描） — 自上而下的掃描 要完成一幅圖像的完整掃描，行掃描和幀掃描必須同時(shí)進(jìn)行。 注：在電視系統(tǒng)中，通常將一幅圖像稱(chēng)為“一幀”。 ? 同步實(shí)質(zhì)上指保證一幅（幀）圖像在傳送過(guò)程中，各像素點(diǎn)在收、發(fā)兩端空間位置上的一一對(duì)應(yīng)。 同步是電視系統(tǒng)的一個(gè)重要的基本問(wèn)題。失去同步，即使圖像的像素全部傳送，也不能保證圖像的正確還原！ 6. 同 步 全部像素 同步傳送 7 圖像的光電轉(zhuǎn)換原理 信號(hào)處理與 傳輸通道 電視圖像光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 鏡頭 攝像管 景物 圖像電信號(hào) 顯像管 圖像電信號(hào) 重現(xiàn)圖像 攝像端 光 → 電轉(zhuǎn)換 顯像端 電 → 光轉(zhuǎn)換 RL 8 攝像管和光 → 電轉(zhuǎn)換 鏡頭 景 物 面板玻璃 靶環(huán) 輸出圖像信號(hào) VT 靶壓 15至 40V RL 聚焦線(xiàn)圈 偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈 校正線(xiàn)圈 電子束 透明導(dǎo)電極 光電導(dǎo)靶 陰極接地 控制柵極 0至－ 50V 聚焦極 0至 300伏 燈絲 管 腳 加速極 300V 網(wǎng)電極 450V 攝像管 （ 1）鏡頭 ：使景物成像在靶表面上。 （ 2）光電轉(zhuǎn)換部分：透明導(dǎo)電極、金屬靶環(huán)、光電導(dǎo)靶 （ 3）電子槍?zhuān)簾艚z、陰極、柵極、加速極、聚焦極、網(wǎng)電極 （ 4）校正線(xiàn)圈：無(wú)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，使電子束落在靶中心。 （ 5） 偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈：使電子束按一定規(guī)律對(duì)靶面掃描。 （ 6） 磁聚焦線(xiàn)圈：配合靜電聚焦線(xiàn)圈，使電子束聚焦良好。 亮度信號(hào)的產(chǎn)生 ? 光電導(dǎo)靶（光電靶） 由若干相互絕緣的光敏半導(dǎo)體單元構(gòu)成，每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元就是一個(gè)像素； ? 光敏半導(dǎo)體材料的特性，就是其電導(dǎo)率隨光照的變化而變化； ? 當(dāng)外界景物被鏡頭成像在光電靶上時(shí)，各點(diǎn)亮度不同導(dǎo)致各點(diǎn)電導(dǎo)率的不同 —— 從而在光電靶上形成景物的“電像”； ? 當(dāng)電子束按一定順序依次掃描光電靶上各點(diǎn)時(shí)，由于各點(diǎn)電導(dǎo)率的差異，使回路電阻因此發(fā)生變化，從而得到按掃描順序輸出的相應(yīng)各點(diǎn)的電壓（或電流）波形，這就是圖像信號(hào)。 注： 這里討論的圖像，僅指具有亮度感的灰度圖像，相應(yīng)的信號(hào)也只是亮度（灰度）信號(hào)，即只考慮圖像信息中的“亮度”部份 —— 黑白信號(hào)。 光 → 電轉(zhuǎn)換 鏡頭 景 物 面板玻璃 靶環(huán) 輸出圖像信號(hào) VT 靶壓 15至 40V RL 聚焦線(xiàn)圈 偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈 校正線(xiàn)圈 電子束 透明導(dǎo)電極 光電導(dǎo)靶 陰極接地 控制柵極 0至－ 50V 聚焦極 0至 300伏 燈絲 管 腳 加速極 300V 網(wǎng)電極 450V 電子束掃描方向 信號(hào)電流 第二行 第三行 第四行 L L L H H H M M 第一行 L L L L L H M 信號(hào)電壓 RL … 1 2 3 光線(xiàn) 信號(hào)電極板 光電靶電阻 R R 1 R 3 圖像信號(hào)輸出 黑 U CO 白 電回路 R L E O 電子束 電子槍陰極 i 信號(hào)產(chǎn)生示意圖 C R 2 … 正極性圖像信號(hào)與負(fù)極性圖像信號(hào) 正極性圖像信號(hào)： 高亮度對(duì)應(yīng)高電平，低亮度對(duì)應(yīng)低電平 負(fù)極性圖像信號(hào)： 高亮度對(duì)應(yīng)低電平，低亮度對(duì)應(yīng)高電平 ? 正極性圖像信號(hào)與負(fù)極性圖像信號(hào)相互反相 ? 我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用負(fù)極性圖像信號(hào) 黑白顯像管由三部分組成： （ 1）玻璃外殼 （ 2）電子槍 （ 3）熒光屏 顯像管是電真空器件，能承受高壓并防爆裂。 9 黑白顯像管和電 → 光轉(zhuǎn)換 此外，顯像管外面還附有行、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈（產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電子束掃描的磁場(chǎng)）及中心位置調(diào)節(jié)器（磁環(huán)，用于調(diào)節(jié)電子束居中）等。 熒光屏 錐體 管頸 電子束 鋁膜 熒光粉 內(nèi)外石墨層 高壓嘴 偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈 管腳 燈絲 陰極 柵極 （加速極） 第一陽(yáng)極 第二、四陽(yáng)極 （聚焦極） 第三陽(yáng)極 鋁膜 二次電子 黑白顯像管的結(jié)構(gòu) 燈絲： ， 。 陰極：幾十 V至 100V 柵極：低于陰極幾十伏。截止電壓－ 20V至－ 90V 加速極： 120V至 400V 聚焦極： 0V至 400V 第二、第四陽(yáng)極： 9KV至16KV 電子槍各電極正常工作電壓 （ 1 玻璃外殼包括管頸、管錐體和屏面玻璃三部分。 （ 2 電子槍組成： ? 燈絲 ? 陰極（ K） ? 柵極（ G，控制柵極） ? 第一陽(yáng)極（加速極） ? 第三陽(yáng)極（聚集極） ? 第二、四陽(yáng)極（高壓陽(yáng)極或高壓電極，相連） 高壓陽(yáng)極插座安裝在管錐體上，其余各電極均在管頸末端用金屬管腳引出。 3. 熒光屏由屏面玻璃 、 熒光粉層和鋁膜三部分組成 。 熒光粉的余輝時(shí)間分類(lèi) 余輝時(shí)間：電子束停止至熒光粉停止發(fā)光的時(shí)間長(zhǎng)度 （ 1）長(zhǎng)余輝： 100ms （ 2）中余輝： 1ms— 100ms （ 3）短余輝： 1ms 電視機(jī)熒光粉屬中余輝，通常小于 20ms。 鋁膜的作用 （ 1）阻擋大質(zhì)量負(fù)離子轟擊熒光屏中央，避免出現(xiàn)離子斑 （ 2）相對(duì)屏幕外形成鏡面反射，提高熒光粉的發(fā)光效率 （ 3）吸收二次電子 圖像的重現(xiàn) （ 1） 熒光粉的特性 ：受電子束轟擊而發(fā)光，電子束流越大、速度越快，則發(fā)光亮度越大 （ 2） 光柵 當(dāng)恒流電子束在熒光屏上掃描移動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)的移動(dòng)，當(dāng)速度加快時(shí)，將在視覺(jué)上形成亮線(xiàn)軌跡，當(dāng)掃描速度以超過(guò)人眼視覺(jué)暫留時(shí)間方式快速掃描整個(gè)屏幕時(shí)，將觀察到屏幕上一片均勻的亮度 —— 這就是光柵。 （ 3）在具備光柵的前提下，若 用正極性信號(hào)去控制顯像管柵極電壓，或用負(fù)極性信號(hào)去控制陰極電壓，并保證信號(hào)與相應(yīng)像素點(diǎn)的的掃描同步 ，使可以重現(xiàn)圖像。 負(fù)極性信號(hào)作用于陰極 低電平重現(xiàn)高亮度圖像 電子束掃描方向 第一行 第二行 第三行 第四行 電 → 光轉(zhuǎn)換 幾點(diǎn)說(shuō)明 ① 信號(hào)調(diào)制方式 陰極調(diào)制方式：負(fù)極性信號(hào)加到顯像管陰極 柵極調(diào)制方式：正極性信號(hào)加到顯像管柵極 ② 對(duì)比度調(diào)節(jié)