摘 要：早期電視機(jī)的視頻檢波均采用大信號(hào)包絡(luò)檢波電路，后來(lái)在集成化的電視機(jī)中，視頻檢波又都采用同步檢波方式。雖然這種同步檢波比大信號(hào)包絡(luò)檢波電路有明顯的改進(jìn)，但還是存在一些不足，不能做到真正的同步。針對(duì)上述不足，介紹一種先進(jìn)的視頻檢波方式——鎖相環(huán)同步檢波，他可以克服上述的缺點(diǎn)，做到真正的同步。該檢波方式在現(xiàn)代大屏幕彩色電視機(jī)的視頻檢波中取得很好的效果，并得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：檢波;鎖相環(huán);同步檢波;大屏幕彩電

中圖分類號(hào)：TP272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1004373X(2008)1518402

Technique of PLL Synchronizing Demodulation and Application in Video Demodulation

CHEN Hong1，2 ，WU Zhihong3，4，MI Hongju2，5

(1.Anhui National Defence Vocational College，Liuan，237011，China;

2.School of Electrical Information，Sichuan University，Chengdu，610064，China;

3.School of Computer Science，Sichuan University，Chengdu，610064，China;

4.Key Laboratory of Fundamental Synthetic Vision Graphic and Image Science for National Defense，Chengdu，610065，China;

5.Logistical Engineering University，Chongqing，400016，China)

Abstract：All circuits of demodulating strong signal envelope are adopted in previous TV′s video demodulation，synchronizing demodulations are widely used in video demodulation in the later integrated TV set.Compared with strong signal envelop，synchronizing demodulation has a great improvement.However，it still has some defects.Synchronization can not be realized.Aiming at above-mentioned shortage，PLL is a kind of advancedvideo demodulation described in this paper，it can resolve the above-mentioned problem.This method has been used in modern colour TV set widely，and has obtained a good result.

Keywords：demodulation;PLL;synchronizing demodulation;large screen color TV

1 引 言

檢波技術(shù)在電子、通訊等領(lǐng)域是不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此檢波電路在這些領(lǐng)域也是非常重要的。檢波技術(shù)的好壞，直接影響到信號(hào)的分離和提取。在電視接收機(jī)中，視頻檢波位于中放級(jí)和預(yù)視放之間，完成從圖像中頻信號(hào)中檢出視頻信號(hào)以及對(duì)伴音中頻信號(hào)進(jìn)行二次混頻?？梢?jiàn)，檢波環(huán)節(jié)好壞直接影響整機(jī)性能。隨著電視技術(shù)的發(fā)展，電視功能的增強(qiáng)以及對(duì)電視性能要求的提高，原來(lái)的檢波技術(shù)很難滿足電視對(duì)視頻檢波的要求，因此必須采用更為先進(jìn)的檢波技術(shù)代替原來(lái)的檢波方法。

早期的視頻檢波是利用二極管的單向?qū)щ娦詮恼{(diào)幅波中取出包絡(luò)，得到視頻信號(hào)；在混頻時(shí)則是利用二極管的非線性，用38 MHz本振和31.5 MHz伴音中頻進(jìn)行混頻，取出6.5 MHz的第二伴音中頻信號(hào)。而同步檢波是從平衡調(diào)幅波中取出兩色差，完成Fu，F(xiàn)v的分離。這種檢波雖然較前一種要好，但還存在一些不足，而鎖相環(huán)檢波較好地克服前兩種缺點(diǎn)，在現(xiàn)代視頻檢波中應(yīng)用廣泛\\。

2 鎖相環(huán)同步檢波

2.1 同步檢波原理

如圖1所示：視頻信號(hào)經(jīng)高頻調(diào)諧器選頻、放大和頻率變換后，所得到38 MHz圖像中頻和31.5 MHz伴音中頻送圖像中放，經(jīng)放大后送視頻檢波電路。由于視頻檢波采用的是同步檢波，所需要的同步開(kāi)關(guān)信號(hào)由圖像中頻信號(hào)在38 MHz檢波中周作用下經(jīng)限幅放大得到，從而完成檢波。輸出的FBAS(彩色全電視信號(hào))和SIF2(第二伴音中頻信號(hào))送后續(xù)相關(guān)電路。

2.2 同步檢波存在的問(wèn)題

(1) 當(dāng)高頻調(diào)諧器的本振頻率發(fā)生偏移時(shí)，中頻偏離38 MHz，解調(diào)出來(lái)的信號(hào)就會(huì)有干擾、減弱，從而產(chǎn)生失真。這種失真雖然可以通過(guò)中放AFC電路加以糾正，但是如果AFC電路出現(xiàn)問(wèn)題，這時(shí)就無(wú)法解決。

(2) 當(dāng)圖像中頻出現(xiàn)過(guò)調(diào)制時(shí)，開(kāi)關(guān)信號(hào)幅度不足，從而不能解調(diào)或解調(diào)失真，這種問(wèn)題是無(wú)法通過(guò)AFC電路進(jìn)行解決的。

可見(jiàn)，同步檢波存在一些原理上的不足，要解決上述問(wèn)題，必須對(duì)檢波電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，克服該檢波電路原理上的缺陷^［1，2］。

3 鎖相環(huán)視頻檢波

3.1 鎖相環(huán)電路

鎖相環(huán)視頻檢波也稱為PLL(Phase Locked Loop)視頻檢波，其核心部分是鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)自動(dòng)相位控制系統(tǒng)。如圖2所示：該電路由壓控晶振VCO、90°移相、APC檢波和低通濾波及開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。送APC的有兩路輸入，一路是基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)自38 MHz圖像中頻，另一路是來(lái)自VCO產(chǎn)生的輸出信號(hào)作為比較。兩信號(hào)在鑒相器APC內(nèi)進(jìn)行頻率和相位的比較，并將比較的差值轉(zhuǎn)換成誤差電壓輸出。該誤差電壓經(jīng)低通濾波后，得到一個(gè)控制電壓去控制VCO，使其頻率和相位向基準(zhǔn)信號(hào)靠攏。當(dāng)環(huán)路一旦鎖定，VCO輸出信號(hào)的頻率和相位就必定等于基準(zhǔn)信號(hào)頻率和相位，且能隨基準(zhǔn)信號(hào)的變換而變化。低通濾波器是為了濾除鑒相器輸出信號(hào)中不需要的高頻信號(hào)和其他輸出，提高環(huán)路的性能。

3.2 鎖相環(huán)檢波原理

如圖3所示：該電路增加鎖定檢波電路，其輸入信號(hào)是彩全，輸出信號(hào)送低通濾波器及開(kāi)關(guān)電路，用來(lái)判斷環(huán)路是否鎖定。輸出信號(hào)作為38 MHz開(kāi)關(guān)信號(hào)，送視頻檢波電路^{［2，3］}。

針對(duì)前兩種視頻檢波的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題，該檢波電路主要作了以下兩方面改進(jìn)，較徹底地解決前面所述檢波電路的不足：

(1) 針對(duì)普通同步檢波該電路的開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)自圖像中頻，當(dāng)圖像中頻發(fā)生偏離38 MHz時(shí)且AFC出現(xiàn)問(wèn)題又不能糾正這種偏移的情況，該檢波電路的38 MHz開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)自壓控振蕩器VCO，而不是來(lái)自38 MHz圖像中頻，因而開(kāi)關(guān)信號(hào)與圖像內(nèi)容無(wú)關(guān)。 既使高頻調(diào)諧器的本振頻率發(fā)生偏移且AFC電路出現(xiàn)問(wèn)題，或圖像中頻信號(hào)發(fā)生過(guò)調(diào)制時(shí)，開(kāi)關(guān)信號(hào)也能準(zhǔn)確地為38 MHz，使解調(diào)處理的信號(hào)不產(chǎn)生失真。同時(shí)也能使該檢波電路的VCO 仍然有足夠幅度的開(kāi)關(guān)信號(hào)送檢波器。VCO外接的38 MHz中周用來(lái)決定VCO振蕩頻率，它不再是限幅放大器組成部分之一。利用該中周可改變振蕩頻率，最終使環(huán)路鎖定，使得前述問(wèn)題得到很好的解決^{［1，4］}。

要想使38 MHz開(kāi)關(guān)信號(hào)與38 MHz圖像中頻同頻同相，必須采用鎖相環(huán)。環(huán)路中有一個(gè)APC電路，把VCO信號(hào)經(jīng)90°移相送APC作為比較信號(hào)，把圖像中頻送APC作為基準(zhǔn)。兩者在APC電路內(nèi)進(jìn)行頻率和相位的比較，比較結(jié)果輸出與兩者頻率差和相位差成正比的誤差電壓。該電壓經(jīng)低通濾波得到APC直流控制電壓，然后加到VCO去糾正VCO的頻率和相位，直到送入APC的兩輸入信號(hào)頻率相同，相位相差90°為止。這樣就可以保證視頻檢波的兩輸入信號(hào)同頻同相，實(shí)現(xiàn)真正的同步檢波。

(2) 電路上專門設(shè)置了一個(gè)鎖定檢波器，它的主要作用是確保環(huán)路鎖定。環(huán)路鎖定與否是通過(guò)檢測(cè)檢波后的彩全的幅度來(lái)進(jìn)行判斷的，如果彩全幅度較小并且還有干擾，則鎖定檢波器輸出控制信號(hào)到開(kāi)關(guān)去改變低通時(shí)間常數(shù)，直到環(huán)路鎖定。

設(shè)置90°移相是APC檢波電路的要求。當(dāng)兩輸入信號(hào)相差90°時(shí)，則無(wú)誤差電壓輸出。此外VCO信號(hào) 經(jīng)90°移相后，還要送混頻電路去與SIF1(第一伴音中頻)混頻，產(chǎn)生6.5 MHz的第二伴音中頻。由于混頻所需要的38 MHz不是來(lái)自圖像中頻而是來(lái)自VCO，這樣6.5 MHz信號(hào)上就絕不可能有38 MHz調(diào)幅波的干擾，從而使圖像對(duì)伴音的干擾得到徹底抑制。

4 結(jié) 語(yǔ)

檢波電路是電視電路的重要組成部分，其優(yōu)劣直接影響到整個(gè)電視機(jī)對(duì)信號(hào)的處理效果，它是伴隨電視技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。鎖相環(huán)電路是電子設(shè)備中的常用電路，在新型大屏幕彩色電視機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐表明，它是一種很好的檢波方式，取得了很好的效果。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］蔡金豆.新型大屏幕彩電原理與維修講義\\.川大科技園培訓(xùn)中心，2007.

［2］劉俊，張斌珍.微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)\\.北京:電子工業(yè)出版社，2005.

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作者簡(jiǎn)介 陳 紅 男，1969年出生，安徽六安人，安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院講師。四川大學(xué)電氣信息學(xué)院在讀碩士研究生，主要從事電氣工程與電子技術(shù)應(yīng)用方面的教學(xué)和研究。

吳志紅 女，副教授。主要研究方向?yàn)閿?shù)字圖像處理、嵌入式系統(tǒng)。