第6章 PAL 解码器

1. 第6章 PAL解码器 6.1 PAL解码器的功能及组成 PAL解码器的功能 PAL解码器的组成方框图、 各部分的功能及解码原理 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 TA7698AP简介 亮度信号处理电路 色度通道 基色矩阵与视频输出

2. 彩色电视接收机的方框图 色度通道 伴音通道 解码矩阵 亮度通道 VR VG VB 图6-1 彩色电视接收机的方框图 PAL解码器 高频头 中频通道

3. 6.1 PAL解码器的 功能及组成 6.1 PAL解码器的功能及组成

4. 6.1 PAL解码器的功能及组成 6.1.1 PAL解码器的功能 色度通道的作用是对视频全电视信号进行一系列的处理，还原三个基色信号。 处理过程就是色度信号编码的逆过程，所以色度通道俗称色度解码器。 色度通道分成三大部分: • 亮度通道 • 色度通道 • 解码矩阵

5. 6.1.2 PAL解码器的组成方框图 各部分的功能及解码原理 图 6-2 PAL解码器 亮度通道 1. PAL 解 码 器 方 框 图 色度通道 解码矩阵

6. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 2. 各部分的功能及工作原理 （1）4.43MHz陷波器与4.43MHz带通波器 4.43MHz陷波器的作用是从彩色全电视信号FBAS中，陷掉色度信号，取出亮度信号 ； 中心频率为4.43MHz、带宽为1.3MHz的带通滤波器的作用，是滤掉亮度信号，选出色度信号F和色同步信号Cb。

7. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 • 亮、色分离原理、波形及频谱 图6-2 (a) 亮、色分离原理、波形及频谱

8. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 （2）延时线 解决亮、色信号到达合成点的时间差问题，将亮度信号延时0.6μs。 （3）梳状滤波器 梳状滤波器是解码器的核心，它的功能是从色度 信号F中分离出 FU 和FV 两个分量，并实现相邻两行的平均。

9. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 ① 、 分离原理 当色度信号加到梳状滤波器输入端时，分成三路，两路直通行信号分别加到加法器和减法器，一路延迟行信号也同时加到加法器和减法器，这里需要注意，副载波在延时线中延时一行的时间，其相位正好倒相1800，所以梳状滤波器的加法器输出为:

10. 梳状滤波器的加法器输出为: 第 n 行　直通行＋延时行＝ 　　　 ＝ ＝ 第n＋1行 直通行＋延时行＝ ＝ ＝ 以此类推，加法器输出 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 第n＋2行 直通行＋延时行＝ ＝　　　　 ＝

11. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 梳状滤波器的减法器输出为: 第n行　 直通行－延时行＝ ＝ ＝ 第n＋1行 直通行－延时行＝ 　　　 ＝ ＝ 第n＋2行 直通行－延时行＝ 　　　 ＝ ＝ 以此类推，减法器输出

12. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 可见，色度信号经过梳状滤波器， 从加法器输出色度分量 从减法器输出色度分量 这就是梳状滤波器对色度信号F的分离过程。

13. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 ② 分离前后的波形及梳状滤波器的幅频特性 图6-2 (b) 梳状滤波器分离、原理图 梳状滤波器的幅频特性呈梳子齿形状，故称为梳状滤波器。

14. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 ② 分离前后的波形及梳状滤波器的幅频特性 由图可见，加法器幅频特性的峰点刚好对应减法器幅频特性的谷点，减法器幅频特性的峰点刚好对应加法器幅频特性的谷点，形成梳状交错。

15. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 ② 分离前后的波形及梳状滤波器的幅频特性 减法器取出信号 ；加法器取出 信号，这与前面的结论一致的

16. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 （4） 、 同步解调及G-Y合成器 • 梳状滤波器输出的 和士 分别送到 同步解调器和 同步解调器，解调出 色差信号和 色差信号，并解压缩得到 和 两个色差信号； 和 两个色差信号经合成器恢复 信号。

17. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 • 输入、输出波形 图6-2 (C) 同步解调原理示意图

18. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 (5) 色同步选通电路 色同步选通电路的功能是在色同步选通（行同步）脉冲的控制下，将色度信号和色同步信号分离开，选出色同步信号，送到副载波振荡器，作为副载波振荡器的同步信号，使副载波振荡器的振荡频率和发送端同步。色同步信号Cb与色度信号F频率相同，但时域错开。 图6-2 (d) 色同步信号与色度信号的分离原理

19. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 色度信号在行扫描的正程期间出现，色同步信号在行扫描的逆程期间出现，故只要用两个门电路，即可将二者按时间分离法分离开来。这两个门电路在同步选通脉冲的控制下，交替导通，即可实现色度和色同步信号的分离。当同步选通脉冲到来时，门A关闭，门B开启，有色同步信号输出；当同步选通脉冲过后，色度信号到来时，门B关闭，门A开启，有色度信号输出。 图6-2 (d) 色同步信号与色度信号的分离原理

20. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 （6）副载波恢复电路 副载波恢复电路由副载波振荡器、900移相电路、双稳态电路及PAL开关电路组成。 ① 副载波振荡器 副载波振荡器在色同步脉冲的控制下，产生与发端同步的副载波 ，并经“900”移相电路得到 。 6-2 (e) 副载波恢复电路及PAL开关

21. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 ② 双稳态电路 双稳态电路产生副载波 逐行倒相电路（PAL开关） 所需要的控制脉冲g(t)。 ③ PAL开关电路 PAL开关的功能是在g(t) 脉冲的控制下，将“900” 副载波 逐行倒相，得到 同步解调器所需要的“±900” 。

22. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 • PAL开关完成 逐行倒相的原理 6-2 (f) PAL开关完成逐行倒相的原理图

23. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 ④ 半行频 7.8kHz的识别信号作为双稳态电路的定相信号。因为 双稳态电路在开机的瞬间，两个输出端，哪一端是高电平， 是随机的，半行频7.8kHz的识别信号，保证开关脉冲g(t) 在开机的瞬间为高电平或者低电平。因为半行频识别信号 是由鉴相电路取得的，鉴相电路电平的高、低由色同步信 号 的相位决定， 的相位为＋1350（N行）时，输出一个 “0”电平（或“1”电平）； 的相位为―1350（p行）时， 输出一个“1”电平（或“0”电平）。用它去控制双稳态 电路产生的g(t) 脉冲的翻转规律与发端相同，以保证PAL 开关在P行到来时倒相1800(2700)，N行到来时不倒相(900)。

24. 6.1.2 PAL解码器的各部分的功能及解码原理 （7）解码矩阵 • 解码矩阵的作用是将色度通道输出的 、 和 • 三个色差信号与亮度通道输出的亮度信号 迭加，恢复 、 、 三基色信号。

25. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 下面以NC-2T机芯接收机为例，来讨论PAL解码器。NC-2T机芯的PAL解码器主要由TA7698AP集成块内部部分电路及外围元件组成。

26. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 6.2.1 TA7698AP简介 1. 7698AP内部方框图 TA7698AP是一块彩色解码和扫描系统的大规模集成电路，它有42个引脚，整个芯片用塑料封装成双列直插式，TA7698AP有两个主要特点： （1）能用来对不同制式的彩色电视信号进行解码，仅用这一块集成电路，再稍增加几个外部元件，就可以做成PAL／NTSC通用解码板，若再用一块SECAM制解码电路(例如T51397AP)及相应的外部元件，则可组成多制式彩色解码器； （2）TA7698AP不仅包含四片机的TA7193P和TA7609P的全部功能，还增加了视频信号处理电路，而所需的外部元件还减少58个。将TA7698AP与TA7680AP／81AP组合起来加上外围电路，就能组成两种或多种制式的彩色电视接收机，图6-3画出了TA7698AP内部方框图。

27. 图6-3 TA7698AP内部方框图 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器

28. 序号 引脚功能 ① 对比度放大器射极输出端。内接射极跟随器，外接增益调节RC元件。 ② 电源Vcc端。亮度通道、色通道、同步分离、场扫描电路均用此端电源，Vcc为12V。 ③ 黑电平箝位输入端。外接亮度延迟线的交流耦合端。 ④ 亮度控制端。外接电阻R418后接③脚，调节R418的可改变直流再生率。 ⑤ 色信号输入端。外接色信号滤波器，内接第一带通放大器。 ⑥ ACC滤波端。外接ACC滤波电容C817，内接ACC检波器。 ⑦ 色饱和度控制端(消色输出)。外接色饱和度电位器R1028。 ⑧ 色度信号输出端。外接延时解调器，内接色饱和度控制器。 ⑨ 色相控制端(仅适用于NTSC制)。 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 2. TA7698AP各引脚功能

29. ⑩ 色同步脉冲净化端。外接色同步并联谐振电路。 （11） 亮度通道与色通道的接地端。 （12） 消色识别滤波端。外接滤波电容C810，内揍消色识别电路。 （13） VCO移相放大输出端。外接晶体X801等组成的移相电路，内接移相放大器，构成副载波振荡电路。 （14） 压控振荡器450移相信号输入端。外接450移相器，内接压控振荡器。 （15） 压控振荡器00副载波信号输入端。15与13脚间接晶体振荡器，15与14脚间接450移相电路，从而构成副载波振荡器。 （16） APC滤波端。外接APC滤波电路，内接APC鉴相器。 （17） 延时解调器直通信号输入端。 （18） APC滤波端。外接APC滤波电路，内接APC鉴相器。 （19） 延时解调器，1H延迟信号输入端。 （20） G-Y色差信号输出端。内接G-Y矩阵电路，外接基色矩阵兼视放输出电路。 （21） R-Y色差信号输出端。内接R-Y色差信号解调电路，外接基色矩阵兼视放输出电路。 （22） B-Y色差信号输出端。内接B-Y色差信号解调电路，外接基色矩阵兼视放输出电路。

30. （23） 经对比度控制和亮度控制后的-Y信号输出端。外接射随器。 （24） 场锯齿波输出端。外接场输出电路，内接场预激励。 （25） 场幅度调节端。 （26） 场输出交、直流负反馈端子。场输出电路输出端的交、直流电压经反馈电路输入该端。 （27） 场锯齿波形成电路端。在场扫描逆程期间，取决于IC内到基准电压的充电过程，扫描期间由25脚电阻决定放电电流。 （28） 场同步信号输入端。由场同步分离电路输出的复合同步信号经场积分电路积分得到的场同步信号从该脚输入。 （29） 场同步端。外接场振荡电容C501对地，接充电电阻R515、R516及R512至电源Vcc1。R512是场同步调节电位器。 （30） X射线防护端。若加到基极的电压超过0.9V，行振荡输出就为零。此外，由于某种原因，32脚电压超过9V以上时，这个保护端也起作用。保护电路动作时，该脚电压＞0.9V。 （31） 接地端之三。行、场扫描、行AFC及同步分离电路的地线。 （32） 行频脉冲输出端。即行预推动管的集电极输出端。外接负载电阻R632至行扫描电源Vcc2。 （33） 行扫描电源端Vcc2。起动时，行扫描电源由高压电源(114V)经R421、R424降压后供给。 （34） 行同步端。外接行振荡电容及充电电阻，R626为行同步电位器。此外，来自AFC电路的AFC电流也加在此端。 （35） AFC输出端。输出行同步的基准电压(4.4V)。该端又是行逆程脉冲(AFC脉冲)输入端。

31. （36） 选通门发生器用的定时端子。外接定时元件。 （37） 行同步分离输入端。内接同步分离电路，外接行同步分离定时元件。 （38） 行逆程脉冲输入端，兼选通门脉冲输出端。内部的门限电平设定为1V。用于选通门脉冲输出端时，38脚的电压箝位到5V。逆程脉冲是用于F/F推动脉冲，解调输出的行消隐脉冲，以及选通脉冲。 （39） 视频全电视信号倒相放大输入端。IC20115脚输出的同步头朝下的视频信号，通过直接耦合方式从该端输入。 （40） 倒相放大器的输出端。将39脚输入的视频全电视信号经倒相放大后输出。推动同步分离电路及色带通放大器。 （41） 对比度控制端。当G-Y输出端20脚与地间接入电阻，对比度、色度同时控制。20脚与地开路的话，则仅起对比度控制作用。 （42） 对比度控制后的视频信号输出端。输出信号经亮度延迟线及4.43MHz陷波器后，进入IC801⑧脚。

32. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 6.2.2 亮度信号处理电路 1. 功能及要求 亮度通道的作用是把亮度信号从彩色全电视信号中分离出来，加以放大、延时、箝位、勾边，然后送往基色矩阵电路。因此，对亮度通道具有以下要求： （1）对比度放大及控制。 （2）亮度信号延时0.6μS。 （3）色度信号吸收。 （4）恢复直流分量。 （5）亮度控制与自动亮度限制。 （6）消隐信号加入。

33. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 2. 亮度信号处理电路的组成及各部分的原理 亮度信号处理电路是由集成块IC80l TA7698AP 的一部分及其外围元件组成，包括输入倒相放大器、 对比度放大器、黑色电平箝位放大器、延时电路、亮 度控制电路及视频放大器等。

34. 图6-4 亮度信号处理电路 输入 恢复直流分量 对比度放大器射极输出 黑电平箝位输入 对比度控制 输出 增益调节RC元件 -Y信号输出端 亮度延迟线

35. 图6-4 亮度信号处理电路 恢复直流分量 输入 对比度放大器射极输出 黑电平箝位输入 对比度控制 输出 增益调节RC元件 -Y信号输出端 亮度延迟线

36. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 （1）输入倒相放大器 由IC201视频检波电路检出的视频全电视信号，从 （15）脚输出经L401后，分成两路：一路送入伴音中放 电路；另一路则经R402和由CF40l及L402组成的6.5MHz陷 波器滤除伴音中频信号，从TA7698AP的（39）脚输入， 如图6-4所示。（39）脚输入的信号也分成两路：一路进 入对比度放大器；另一路进入倒相放大器，进行倒相放 大。因为视频检波输出的全电视信号是同步头向下的， 而同步分离电路需要同步头向上的全电视信号，因此设 置倒相放大器，全电视信号经倒相放大器后，从（40） 脚输出。（40）脚输出的信号又分成两路：一路送入行 同步分离电路；另一路送入色度放大器。

37. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 （2）对比度放大与控制 对比度控制的作用是改变视频信号的幅度，在屏幕上表现为图像的黑白反差变化，以适应不同电视台电视信号的强弱和收看环境的照度变化。 TA7698AP（39）脚输入的视频全电视信号进入对比度控制放大器放大后从①脚和（42）脚输出。①脚为输出管的发射极，外接R404，C401组成的高频补偿电路，以提高图像清晰度，控制图像质量。（42）脚为输出管的集电极。由于视频信号和色度信号分别通过频带宽度不同的电路，为了补偿其间的时间差，集电极输出信号通过（42）脚外接DL40l亮度延迟线，并经T401组成的4.43MHz陷波器滤除色度信号后，送至黑电平箝位放大器的输入端③脚。

38. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 （41）脚为对比度控制端，外接对比度电位器R1027， 控制电压的变化范围为2～10V。R414，C405为退耦滤波电路。 若在G-Y输出端（20）脚与地线间接上2.7k的电阻，调节对 比度控制时，色度也随之变化。若（20）脚开路，则（41） 脚只起对比度控制作用。在TA7698AP集成电路中，（41）脚 电压的变化同时控制亮度的对比度和色度的饱和度，使图像 对比度变化时，色饱和度也随之变化，图像效果比较协调。

39. (a) 亮、色信号时间差引起 (b) 亮度信号 图像出现彩色镶边 延时线的符号 图6-5 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 （3）亮度信号延时0.6μs 由于亮、色信号通频带的宽度不同，使亮、色信号到达合成点时，出现了时间差，在屏幕上表现为黑白图像与彩色图像错位，彩色图像较黑白图像右移，右面出现彩色镶边。图6-4（42）脚外接的DL401就是0.6μs延时线，将亮度信号延时0.6μs，从而解决了亮、色信号到达合成点的时间差问题。

40. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 (4) 色度信号吸收(4.43 MHz陷波) 在亮度通道传送的视频信号中不应再含有色度信号，否则色度信号会对亮度信号形成网纹干扰，一般采取的措施是在亮度通道中插入一个吸收回路（陷波电路），将4.43MHz附近的色度信号滤除。 陷波电路一般为LC串联谐振回路，谐振频率为4.43MHz。电路形式和频率特性如图6-6所示。滤除色度信号之后的视频信号只剩下亮度信号。图6-4（42）脚外接的DL401就是0.6μs亮度延时线，T401为色度信号吸收电路。

41. Y FBAS MHz 4.43 6 ( a ) ( b ) ( c ) 图 6-6 色度信号吸收电路及其频率吸收特性 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 这种色度信号吸收电路简单，但在吸收色度信号的同时也把4.43MHz（图像的轮廓）附近的亮度信号吸收掉，使视频信号的高频成份减少，降低了图像的清晰度。实际的电视接收机的亮度通道采用轮廓校正或高频补偿的方法，将4.43MHz（高低电平变化处）亮度信号人为地提高幅度，以提高图像的清晰度。

42. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 (4) 直流恢复电路 电视信号是一种以亮度为基础的信号，它以消隐电平作为黑色电平，整个图像的亮度 标准是以黑色电平作为基准来衡量的。黑色电平是使显像管屏幕不发光的电平，因此，从电视信号的传输到图像重现过程中，固定黑色电平是非常重要的。 亮度信号是一种单极性的信号，其电平只有高低变化无正负变化，因此这种单极性的信号其直流分量的大小等于信号的平均值。

43. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 亮度信号若通过电容耦合，就会丢失直流分量而产生灰度失真和彩色失真。对于彩色电视机而言，亮度信号是在基色矩阵中与三个色差信号合成三基色信号。亮度信号直流分量的丢失将影响三基色信号的还原，导致彩色图像色度、背景亮度、背景色调都会产生失真，即夜色不黑，白日不亮。所以彩色电视接收机如果采用电容耦合方式丢失了直流分量，必须进行恢复。

44. 图6-7未丢失直流分量和丢失了直流分量的亮度信号图6-7未丢失直流分量和丢失了直流分量的亮度信号 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 ① 恢复直流分量的方法 图6-7未丢失直流分量和丢失了直流分量的亮度信号 ② 箝位电路 正常情况下，对同一个电视信号消隐电平是不变的，未丢失直流分量的亮度信号如图6-7（a）所示，就是说消隐脉冲是对齐的；丢失了直流分量的亮度信号消隐电平就不再对齐，如图6-7（b）所示。 直流恢复应使消隐电平重新对齐， 如图6-7（a）所示。

45. 图6-7未丢失直流分量和丢失了直流分量的亮度信号图6-7未丢失直流分量和丢失了直流分量的亮度信号 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 直流恢复电路多采用黑色电平箝位的电路形式，因此，直流分量恢复电路通常又称为箝位电路。TA7698AP的箝位电路是由内部黑色电平放大器和箝位脉冲产生电路来完成，亮度信号从③脚输入，经内部黑色电平箝位电路，恢复直流分量，并经视频放大倒相后，从（23）输出同步头向上的亮度信号。

46. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 （5）亮度和对比度调节 TA7698AP④脚上所接的R1027为亮度调节电位器， 调节R1027就是调节箝位电平，从而调节亮度信号中的 消隐电平，也就是调节了亮度信号中的直流分量大小， 最终使屏幕图像的平均亮度发生变化。 TA7698AP（41）脚上所接的R1026为对比度调节 电位器，调节R1026就是调节对比度放大器的放大倍数， 放大倍数越大，对比度越大，即黑色电平越高，白色 电平越低。 ③脚与④脚之间所接电阻R418为负反馈电阻， R418的作用是调节箝位电路的基准电平（黑色电平）， 提高直流恢复能力。

47. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 NC-II T机芯亮度通道还设有“OPC”电路，自动跟踪收看环境照度改变图像的对比度。当面板上OPC开关置到“OFF”时，对比度、亮度和色饱和度均用电位器手动调节。 当OPC开关置“ON”时，以上三个调节电位器失去作用，TA7698AP（41）脚受OPC电路控制，④脚亮度控制电压由电阻将12V分压固定，⑦脚色饱和度控制电压也由电阻将12V分压固定，实际OPC电路改变的只有对比度控制电压。OPC电路工作时，TA7698AP（41）脚电压也随之变化，自动调节对比度， TA7698AP电路内部的色饱和度也联动变化。

48. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 （6）本机消隐电路 ① 引入本机消隐信号的原因 消隐是在荧光屏上将行、场扫描的逆程回扫线消掉，其方法是在行、场扫描信号的逆程期间，使显像管截止。为了达到这一目的，电视台发送的全电视信号中已经叠加了消隐信号，其电平等于黑色电平。但是，单靠全电视信号中的消隐信号，还不能完全满足完全消隐要求。其原因如下： 电视机的行扫描电路通常采用自动频率控制(AFC)电路达到行同步，这里所指的“同步”只是指行振荡器与行同步信号频率相同，但二者有一定的相位差；另外，我国电视标准规定，行消隐信号宽度为11.5微秒，而—般电视机行逆程时间为12.5微秒左右，这样，电视机的行扫描逆程还未结束时，消隐脉冲就已经结束。

49. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 由于以上两方面原因，结果使荧光屏左(或右)边出现一条白雾。相位差越大，白雾条越宽。因此，必须把本机产生的逆程脉冲加到显像管电路中，使显像管在行、场扫描逆程期间深度截止，起到消隐作用。

50. 6.2 由TA7698AP组成的PAL解码器 ② 本机消隐信号加入的方法 本机消隐脉冲由行，场扫描电路产生，其原理是把 行、场逆程脉冲叠加到亮度信号上，使行、场扫描逆程 期间亮度信号中的消隐脉冲比黑色电平更高，足以使显 像管截止。 TA7698AP组成的消隐电路如图6-4所示。从TA7698AP （23）脚输出的亮度信号，送至亮度信号输出管Q402的 基极，Q402的发射极由R831耦合至基色矩阵电路R、G、B 三基色输出管的发射极，如图6-21所示。Q402基极还输 入两路信号：一路是来自于行输出变压器T602⑥脚的行 消隐信号（行逆程脉冲）。