[组图]浅谈电视机电子调谐器的原理、分类与维修

　　本文从维修工作者的角度，简述电视机电子调谐器的原理。电子调谐器有选台板调谐、电压合成器(VS)调谐、频率合成器(FS)调谐等三类。其中将重点讨论频率合成式(FS)调谐系统。考虑到在实际维修工作中，对判断真正属于调谐器损坏时，多为整体调换，不拆修内部电路的一级维修方法,所以本文对调谐器内电路及故障的维修不作讨论，把着眼点放在调谐器与外部电路的认识及外部电压供给与信号传递的正误,以便准确判断电子调谐器的好坏。

　　一、电子调谐器的基本原理
　　电子调谐器的原理比较简单，即用可调的本机振荡频率(fL)与欲接收的电视信号的高频信号(fG)混频，相减后得到一个新的电视中频信号(IF)，这一信号中包含有电视图像中频信号和伴音中频信号等。当然,仅仅变频还不够，由于电子调谐器处于电视机接收机的最前端，其处理信号的质量关系整体图像、伴音还原的逼真与稳定，为此,必须设置相关的高频增益自动控制电路(RFAGC)和频率自动调整电路(AFC)。以下介绍基本原理中的几个要点，以期对电子调谐器有一个基本的了解。

　　⒈电子调谐器中最基本的电路是一个混频器
　　由图1可见,电视信号经天线插孔送入调谐器内的高频放大电路，经放大的信号(fG)被送到混频器。这时，由本机振荡器产生的本振频率信号(fL)也送到混频器，在混频器中本振频率与外来高频信号相减，得到新的中频信号。

图1

　　例如,接收VHF(低段)二频道节目：高频信号频率为56.5～64.5MHz，图像信号为57.75MHz，本振频率为95.75MHz,混频后为:95.75MHz－57.75MHz=38MHz，38MHz即为新图像中频信号的中心频率。
　　⒉调谐电台的实质就是改变本机振荡频率
　　由图2可见,本机振荡电路即是机器内部的一个可调的频率发生器，在LC振荡回路中，改变电容器C的容量，即可改变振荡频率，电容量减小频率升高，电容量增大，频率降低。在电子调谐器中，一般利用变容二极管结电容随所加电压的大小而改变的特性，来改变频率。图中RD两端加30VDC电压，D点滑动即可取得0～30V的BT电压,就可找到某一个频道的调谐点电压值。

图2

　　⒊变换波段和频道就是可跳跃式改变本振频率
　　BT电压与调谐我国电视广播波段频道的关系,如图3所示。
　　由图3可以看出,我国的电视共设有57个频道,且分布在三个波段中,如2频道在VHF(L)段,8频道在VHF(H)段,13～57频道在UHF段。还可以看出每一个频道的本振频率一定与BT电压斜线上某一点相对应。所以说,选择频道就是给选择波段电路供电使其工作起来,并使BT电压工作在某一点,供调谐器BT端。

图3

　　波段转换与频道变换的电路原理如图4所示。

图4

　　波段转换开关K的转换将V＋分别接通Ⅰ、Ⅲ或U波段工作电压(二极管的导通，可改变线圈接入电路的多少)，使接收范围在相应的选择波段中。频道的变换，即在相应的波段内，BT电压由小到大的升高即可改变频道。开关K与电位器RD的配合使用就可随意调谐到某一频道了。

　　⒋RFAGC及AFT控制使调谐器与中频电路构成闭环控制
　　由图5可见，从混频器输出的中频信号(IF)，经滤波器滤波，去除(fL－fG)以外的无用频率，并得到适合的中频曲线(图像、伴音、彩色副载频率、频点、宽带及峰值)，进入中频信号处理电路。中频信号处理电路，多为一块专用集成电路，在主板上紧跟在调谐器后，也有的是一块独立的单元插板。在单片机心中，中频IC被集成在单片IC中。在中频IC中主要包含有图像中频检波电路、RFAGC及AFT电压形成等电路。检波可得到图像视频信号。这个视频信号的质量、信号的频点、频带、峰值等是以后单元电路正常工作的保证条件，也是前电路工作的结果。所以中频IC电路无一例外地要设两个支路，一个是RFAGC电压形成电路，取视频信号，形成对调谐器高放电路增益控制的电压——RFAGC电压；另一个是AFC电压形成电路，取中频载频信号，通过与外电路、AFC线圈等组成频偏鉴相电路，使中频频偏变成AFC电压。AFC电压送入调谐器，改变本振频率，调整中频频率。这个通路中设有AFC开关，在必要时可停止其反馈作用。

图5

二、电子调谐系统的类型
　　这里使用了电子调谐系统这样一个概念，因为现在电子调谐器大部分仍是设计成一个独立的部件，但是，应用时只靠调谐器本体，不能独立完成调谐的任务。所以只有把调谐、搜索、自动记忆等功能放在组成的系统中理解，才能更好地理解原理，把握故障现象的来龙去脉，减少维修盲目性。
　　不同类型的电子调谐系统，其原理是相同的，唯有频道调谐电压(BT)取得和供给的方法不同。按BT电压取得和供给的方法，可将电子调谐系统分为三个类型：即选台板调节设定电压法、电压合成器(VS)、频率合成器(VS)。

　　1.选台板调节设定电压法
　　这种电路在彩电没有引进微电脑技术前被广泛采用，电子调谐器作为独立部件与选台板及图像中频处理单元反馈的RFAGC、AFT控制电压，构成调谐系统。选台板结构形式有数十种，有的还设有晶体管或IC电路作隔离或逻辑组合电路,但基本作用是相同的。本机振荡的BT电压都是由选台板上的开关置位和BT电压电位器调节位置记忆的。电路原理如图6所示。

图6

　　工作过程：电子调谐器接入天线，置AFT于OFF的位置，接通K1开关，拨动SW1于Ⅰ或Ⅲ或U任一波段上，调节RD，A点电压为0至32V电压中一点，当收到某频道节目时，A点电压即为BT电压。此时SW1及RD的机械位置就记忆下了波段电压和BT调谐电压。其他频道节目也按此法可存于其他开关组中。收视时，转按K1……Kn开关即可转换频道。调好后，置AFT开关于ON，整个调谐系统就工作于自动状态了。
　　维修要点屏幕噪点很大而收不到台，且确定调谐器IF端至中端IC输入端通道正常时，应考虑调谐器系统故障。这时，首要问题是分清故障出在调谐器本身，还是外电路。检测调谐器BL、BH、BU端是否能随欲收频段加电压，且符合要求。BT端电压能否随RD电位器平滑稳定的改变(0～32V)。上述检查完全正常，故障依旧，可考虑是调谐器本身故障，能接收电视，但画面噪点很大或画面很硬无层次，可考虑RFAGC电路故障，应检查电路中的电阻(分压器)、电位器、电容器等元件。此外,对于老机器还应特别检查AFC调谐线圈的谐振频率是否正常。

2.电压合成器(VS)调谐系统

　　这种调谐系统由调谐器和微电脑(MPU)控制电路(MPU)(含记忆电路)组成。波段转换电压,即BT电压(严格讲是微电脑产生的对应BT电压的BTDAC脉冲电压)是由于人工手动调谐频道或指令自动搜索频道时由微电脑MPU产生的，并写入(记忆)不挥发存储器中的。记忆时可以做到为每一个频道赋予一个节目号。转换节目时，由存储器读出BTDAC脉冲电压数据送到MPU，由BT端输出。BTDAC宽窄脉冲，再通过一个晶体管和RC电路即可得DC的BT电压了，在这个系统中，BT电压等频道调谐数据是收视调谐电视时存入存储器中的。整个系统如图7所示。

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　　线路工作过程：
　　⑴手动调谐时
　　．用遥控器或本机上的按键输入命令到MPU。
　　．MPU的BI和BO输出高或低电位电压给波段开关集成电路IC103，根据IC输入端电位逻辑组合，相应输出端为＋12V电压供调谐器，使之工作在相应波段上。
　　．MPU的BT端输出DAC调宽的脉冲，经Q1、RC电路转换成DC电压，送调谐器BT输入端，即可选择欲收节目。
　　．上述两项调节电压及节目存储数据即可写入(记忆)在不挥发存储器IC102中。
　　．电子调谐器IF端输出图像中频信号，经滤波器进入图像中频信号处理单元，该单元输出RFAGC、AFT控制信号，反馈到调谐器相应的端子。
　　⑵自动搜索调节
　　．以遥控器命令自动搜索。
　　．MPU收到命令后，MPU首先令波段开关IC103输出BVL电压，使调谐器工作于VHF(L)波段，BT电压变化上升，直到接收到第一个频道节目，此时中频电路出现电视信号，这信号中的电视同步信号反馈输入到MPU中。
　　．MPU接到视频同步信号后，停止搜索，令存储器记忆下数据，并依次建立节目号。
　　．MPU继续搜索,重复上述步骤，直至V段和U段将在播电视台信号全部调谐并依次设定节目号，记忆存储完毕。
　　维修要点　根据经验，怀疑调谐器故障时，首先要检测BVL、BVH、BU端电压是否正常、受控，不正常时应检查波段开关IC电路、微电脑电路(MPU)，对MPU电路要查的是它的基本工作条件(＋5V电源、接地、复位脉冲、晶振电路)及相应波段转换电压是否正常。MPU正常，BT输出应该正常，则要查32V电源供给及Q1、RC电路，并确认调谐器BT端电压正常。AFT电压一般通过AFT开关IC,开关动作控制是根据需要由MPU输出控制信号的。自动搜索调台时，当出现稳不住台不能记忆的故障现象时，可着重检查反馈到MPU的视频同步信号是否到位。对涉及MPU的故障现象要重点检查外围电路，因为MPU芯片损坏的概率是非常低的。

3.频率合成器(SF)调谐系统

　　频率合成器的高频放大电路、混频器、本机振荡电路与电压合成器在结构上是基本相同的，但调谐原理完全不同，前者是在手动或自动搜索调谐接收电视频道时，将收到电视频道信号时的微电脑表现的波段转换电压及BT电压数据写入存储器中，再次开启这一频道时，微电脑把这些数据从存储器中读出来，转换本振电路的波段和频道。后者是在制造生产微电脑(MPU)时，已经将电视机销售和使用该机的国家和地区广播的电视制式及每个频道数据做在里面了。频道调谐数据是以反映本振频率的分离比例的数据以二进制数存在MPU中的。在开机选择频道时，只要设定好使用国家、地区或电视制式，直接选择频道，就可调出数据，自动完成调谐。也可以以自动搜索方式调取数据。这种调谐器特别适合电视节目频道特别多的地区及在具有高频画中画功能的电视机中采用。频率合成器调谐器的组成与工作原理，如图8所示。

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　　由图8可以看出，频率合成器调谐器的上半部分(图中阴影部分)与电压合成器的调谐器基本相同，即由高频放大电路、本机振荡电路、混频电路和中频输出电路组成，本机振荡电路也需要BVL、BVH、BU电压做波段转换工作电压。BT电压的大小控制本振频率的高低，改变BT电压即可改变接收频道。不同的是BT电压产生的方法不同，在电压合成器中BT电压由微电脑记忆输出BTDAC脉冲电压合成BT电压。
　　在频率合成器调谐器中BT电压由PLL电路(锁相环电路)的比较器电路产生，见图8中PLL框图。锁相环电路是能使受控振荡器频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路。从两个框图(阴影和PLL)看出，调谐器中的本机振荡电路，也是PLL电路的受控振荡电路，比较器输出的电压即本机振荡电路的控制电压(BT电压)。比较器有两个输入端，一个是PLL电路自身的由基准振荡器(OSC)产生4MHz频率经128分频后得到31.25kHz频率；另一个频率是调谐器本振频率经预频率倍减器，分频后取得的新频率。由此可见,这个频率控制着比较器输出电压(BT)，而这个频率又是由本振频率和分频数决定的，这里本振频率是要得到的目标，由此说来，分频数是决定的因素，分频数是由调谐微电脑(MPU)送来的频率分频比率数据决定。这个数据由19位2进制数构成，前4位为波段工作数据，中间10位为分频比率M数据，后5位为分频比率S细调数据。维修要点当出现无图像与伴音故障现象时，如果屏幕噪点很大，且遥控器可以正常操作，可以怀疑调谐器系统故障，但这时应首先检查收视调节情况及调谐器接脚电压和信号供给情况。前项指收视国家制式设置，声音制式设置等；后项指：①供电电压，即＋9V、＋5V、＋30V(注意BVL、BVH、BU脚无供电)；②I2C连接情况，有的机型是三线，有的机型是两线，有的接线之间有隔离器件。其次应检查微电脑电路，涉及的电路有：①存储器工作状态判断;②AFC反馈信号达到MPU;③视频同步信号(知晓收到信号)到达MPU。上述检查全都正常，才可判断调谐器本体故障，予以调换。