——本文主要以ET521-F1產生訊號和用ET 521A測量波形

一．           彩色全電視訊號(複合視訊訊號CVBS)簡述

1．視訊訊號

視訊訊號包括影象訊號（正程）和消隱訊號（逆程）。我國的彩色電視視訊訊號採用PAL制式。視訊訊號是以掃描方式傳送的，訊號掃描每秒25幀（完整的一幅影象），每幀625行，分為奇數行和偶數行兩場的隔行掃描——即每秒50場，每場312.5行。影象訊號在掃描的正程，掃描方向是由左至右、由上至下。奇數行的場的首行在螢幕的左上端起始，末行在螢幕下方中間結束；偶數行的場的首行在螢幕上方中間開始，末行在螢幕的右下端結束；兩場的掃描行穿插組成完整的一幀影象。就是說相鄰兩場訊號的起始、結束的相位是不一樣的。場掃描頻率為50Hz，週期為1/50 s=20ms；行掃描頻率為25×625（50×312.5）=15625Hz，週期為1/15625 s=64μs。視訊訊號的標稱視訊頻寬度為6MHz（亮度細節的最高頻率為6MHz）。

    掃描的返回——逆程與正程的掃描方向相反，形成行消隱和場消隱訊號。

2．影象訊號

影象訊號包括亮度訊號Y和色度訊號C。色度訊號C解碼為V和U訊號。單獨以Y訊號得到的是黑白影象；Y和U、V訊號經矩陣變換還原為紅（R）、綠（G）、藍（B）三基色訊號，再混色顯示為彩色影象。

色差訊號（R-Y、B-Y）即基色與亮度訊號差值的訊號。V訊號即經過壓縮的紅色差訊號，V=0.877(R-Y)；U訊號即經過壓縮的藍色差訊號，U=0.493(B-Y)。有時也用R-Y、B-Y來分別表示V、U訊號。由於有Y=0.3R+ 0.59G+0.11B(0.299R+ 0.587G+0.114B)的關係,傳送Y、R-Y、B-Y訊號時，G訊號就含在Y訊號中間了。

亮度訊號在電視的高頻訊號中是調幅的，視訊訊號中不同的平均直流電平表示不同的亮度級別。通常用八級階梯亮度視訊訊號反映黑白影象的八級亮度層次，見圖1。

色度訊號是以4.43(4.43361875)MHz的彩色副載波調製的。V、U訊號以90°的相位差正交平衡調製在副載波上，V、U的調製訊號FV、FU混合成色度訊號C，其中的FV是逐行倒相的。彩色訊號是既調幅又調相的。調幅中，訊號的平均直流電平反映亮度，交流幅度反映色飽和度（色飽和度為0時，副載波幅度為0；色飽和度增大，副載波幅度增大）。調相中，副載波的相位反映彩色的色調（不同的顏色）。色度訊號的波形見圖2。

我們用普通示波器可以觀測視訊訊號的頻率、幅度、波形，但是相位卻不易觀測到。為了方便觀測彩色訊號的波形，我們通常採用八彩條的視訊訊號，波形見圖3。

八彩條訊號的八階梯直流電平代表白到黑的八級亮度。白、黃、青、綠、紫、紅、藍、黑共八條彩條是由於紅、綠、藍三基色在八彩條的特定位置出現：綠色在1、2、3、4，紅色在1、2、5、6，藍色在1、3、5、7。由於相鄰的重合，形成特有的波形：綠每行一脈衝，紅每行二脈衝，藍每行四脈衝。綠、紅、藍訊號（彩色解碼輸出）波形見圖4、圖5、圖6。

彩色訊號C經梳狀濾波器分離的FV、FU再經同步檢波得出的色差訊號R-Y、B-Y，也有特定的波形，見圖7、圖8。

檢測彩電時，輸入八彩條訊號，看螢幕上的顏色是否和標準相對應；還可以用示波器觀看R-Y、B-Y及G、R、B訊號的特定波形，就可以判別電視機的視訊、彩色解碼電路是否正常（不必看色副載波的相位）。彩色視訊訊號的解碼過程見圖9。

近期的電視機採用了大規模積體電路，圖9中的一些電路都整合到積體電路內部。多制式、多種輸入、畫中畫、倍頻數字處理等電路，令訊號流程複雜化，但是一般都可以找出Y、C、V（R-Y）、U（B-Y）、R、G、B等基本訊號及波形。

為了方便觀察訊號的波形，各種電視維修圖紙上標註的訊號波形大多以八彩條訊號輸入時在各部位所測的波形。

3．消隱訊號

視訊訊號除了傳送影象訊號，還傳送消隱訊號。行逆程期傳送行消隱訊號，場逆程期傳送場消隱訊號。把正程的影象訊號的白電平定在0.7V，黑電平0V，消隱訊號的電平則在0V以下（0—-0.3V），所以消隱訊號在黑色區，不會顯示在螢幕上（圖文電視等在逆程期傳送的資訊需要經過轉換後才可以在正程期顯示出來）。

為了使接收端的顯示與傳送端的訊號同步，在場消隱和行消隱訊號中分別加入了場同步和行同步脈衝。為了使奇數場和偶數場的掃描正確地銜接，在場同步脈衝的前後分別加入了前均衡和後均衡脈衝。為了彩色解碼的需要，在行同步脈衝的後面還加上色同步脈衝。

二．           視訊訊號的標準及定性定量分析

1．視訊訊號的標準

影象訊號幅度0.7V，行、場同步脈衝幅度0.3V（與影象訊號反向），峰—峰值Vp-p=1.0V

    實際應用中，Vp-p在0.9—1.2V（75Ω輸入負荷）之間。Vp-p 過小，影象暗淡、同步不穩；Vp-p過大，影象失真、亮度層次變差。

    普通的示波器不能顯示一幀或一場視訊訊號波形的細節（含數百行的眾多資訊）。通常用一行訊號的波形代表視訊訊號的波形。八彩條訊號在一場掃描的正程中各行的波形是基本一樣的（彩色V訊號的逐行倒相在波形中反映不出來），所以一般的電視維修圖紙常用一行的八彩條訊號作為視訊訊號的波形（見圖3）。

    標準的視訊訊號是帶直流成分的，其同步訊號的起點電平和波形幅度是一致的。但是，很多視訊裝置（影碟機、數字電視機頂盒等）在視訊輸出中用了隔直流的電容，訊號中的直流成分變了，會引起有的電視接收裝置的影象同步不穩和灰度失真。一般的電視機都有訊號的直流電平恢復電路，不同的電視機恢復能力不一樣，對視訊訊號的要求也會不一樣。

2．場消隱訊號

一般觀測電視的場訊號只觀測場消隱，場消隱脈衝總寬度為1612μs（25行週期+12μs）。場消隱包含前均衡5個脈衝、場同步脈衝（開槽）、後均衡5個脈衝和場逆程期的行同步脈衝。前、後均衡脈衝和場同步脈衝波形見圖10。

維修電視時，場訊號只需觀測場同步脈衝。場同步脈衝幅度為0.3V，脈衝總寬度為160（5×27.3+5×4.7）μs，重複週期為20 ms。為了保證在場消隱期間的行同步，在場同步訊號中開5個槽，槽寬度4.7μs，場同步訊號成了5個寬度27.3μs的同步脈衝和5個寬度4.7μs的間隔。用ET 521A的視訊模式直接進入示波，就可以看到場同步訊號的波形，見圖11。

場同步訊號幅度過小或起點與黑電平相對位置不穩定（直流電平偏離），就會場不同步或場抖動。有的數字電視機頂盒輸出的視訊訊號中，畫面的變換引起場同步訊號的直流偏離較大，連線的有些電視機會場不同步地跳動，波形見圖12。

3．行頻訊號

    一行的掃描週期為64μs，影象訊號的標準幅度為0.7V±20mV。通常用行週期來觀測視訊訊號。

如果要看影象的亮度層次，宜用八階梯黑白訊號（見圖1），可用於白平衡調整、副對比度調整、副亮度調整。白平衡調整要求在螢幕上顯示的八階梯亮度都顯示為黑、灰、白而不偏色。副對比度和副亮度的調整，在螢幕上看為得到足夠大的對比度而亮度的各層次仍分得清楚；在訊號的波形上看為訊號幅度足夠大而各階梯的層次仍分隔準確。

如果要看影象的彩色狀況，可用八彩條訊號（見圖3）或用單色訊號，單色訊號的波形見圖13。紅、綠、藍的單色訊號的彩色副載波的相位是不一樣的，但波形是分不出來的。

4．行消隱訊號

行消隱訊號包含行同步和色同步訊號，行消隱脈衝總寬度為12±0.3μs。行同步訊號脈衝的起點在黑電平，標準幅度為0.3V±9mV，方向在與影象訊號相反的黑電平之下，脈衝寬度為4.7±0.2μs，行同步訊號的重複週期為64μs。色同步訊號脈衝在行同步脈衝之後肩，與行同步脈衝前沿間隔5.6μs±0.1μs，對稱於黑電平上下，標準幅度為0.3V±9mV；色同步訊號包含10±1個頻率為4.43MHz的彩色副載波脈衝，持續寬度為2.25±0.23μs。行同步和色同步訊號的波形見圖14。

PAL制的倒相識別脈衝隱藏在行消隱之中，在彩色解碼過程中被恢復。倒相識別脈衝的頻率為1/2行頻即7.8(7.8125)KHz，脈衝寬度為8±0.2μs。

5．NTSC訊號簡述

NTSC訊號的場頻率為60Hz，週期約16.7ms；行頻率為15.750KHz(30幀、525行)，週期約63.49μs。彩色副載波頻率為3.58(3.579545)MHz.，採用沒有逐行倒相的平衡正交調製。色同步訊號為8—11個頻率為3.58MHz的彩色副載波脈衝。

NTSC訊號（八彩條訊號）的波形見圖15。

NTSC的場同步訊號波形見圖16。

NTSC場同步訊號的波形與PAL的不同，PAL的場同步訊號分為5個脈衝而NTSC的分為6個。

三．           訊號分析對電視維修的作用

1．視訊訊號分析

    視訊訊號和伴音訊號經高頻調製後，以無線發射或有線傳輸的方式傳送到使用者的電視機。電視訊號經高頻接收、中頻處理後，還原出伴音訊號和影象視訊訊號。電視的維修一般在中頻之後開始用示波器觀測伴音訊號和影象訊號。

熟悉了電視的視訊標準訊號的波形，有助於檢測和分析電視機裡的實測波形。近年來電視機的多制式，畫中畫，AV、TV切換，倍頻、數字處理等電路使得電視機的視訊訊號的控制和訊號走向複雜化。在無影象或影象、彩色不正常的維修中，除了要分析訊號的控制、切換狀態，還要沿訊號的走向來檢測訊號是否正常（訊號的型別不同、制式不同，走向會不同）。用示波器測量視訊訊號及解碼過程的訊號波形，就顯得十分重要。一般的電視訊號，波形會隨影象變化而變化，而且不容易看出是否帶彩色；若用八彩條訊號輸入，就可得到較為穩定和容易辨認的波形，有利於定性和定量的分析。

有的時候，需要觀看或調整電視機的黑白平衡，就要輸入黑白視訊訊號（亮度訊號），常用八階梯黑白訊號（見圖1）。來自訊號源的亮度訊號，即黑白視訊訊號，是帶有同步訊號的；而在電視機裡實測的亮度訊號，有的因為經過處理，是不帶同步訊號的，波形見圖17。

影象出現干擾的故障，可輸入白場或黑場訊號，波形見圖18、圖19。訊號的波形簡單，R-Y、B-Y、R、G、B都呈直線，沿訊號走向用示波器檢測，容易找出產生干擾紋的地方。

當電視機出現偏色故障時，可以輸入黑白訊號檢查。若仍然偏色，是黑白平衡失調、映象管驅動或映象管本身的故障；若黑白正常，是彩色解碼故障或兩個色差訊號其中的一路有故障，可用示波器檢查。

實際的電視視訊電路中，訊號的幅度、極性（波形上下反向）會在不同的檢測位置有所變化。所以，很多電視機的維修圖紙上，會在不同的測量位置標出訊號的波形及測量標準（一般以八彩條訊號為準）。

在電視機的相關測試點測量時，當電視機的對比度調整加大時，視訊訊號的幅度會相應加大；亮度加大時，訊號的直流電平會加高；色飽和度加大時，訊號中的彩色副載波的幅度會加大。老式電視機是用直流電平的高低調整的，現在的電視機多以資料匯流排來調整。

除了瞭解切換狀態、訊號走向，還要了解一些特殊的切換。例如，藍屏的控制：當接收到的訊號較差，CPU檢測判別後，切斷外訊號而轉換為內部的藍屏訊號（或判別電路本身的故障引起誤判的動作）。一些IC也有切斷訊號的功能，如TA8889的第8腳電平升高時，會切斷R、G、B訊號而成黑屏；CXA1587的32、33、34腳其中一個腳的電壓被拉低後，會切斷B、G、R的輸出而黑屏……。

電視機的ABL、IK等保護電路動作時也會切斷影象訊號或拉低影象訊號的幅度。

就是說，在瞭解電視機的工作狀態和切換狀態的情況下，測量視訊訊號和解碼過程的訊號波形，是電視機視訊電路檢修的基本方法。

2．模擬—數字訊號的轉換和過渡

電視訊號的數字處理，使傳統的模擬訊號的波形產生了變化。

畫中畫處理，令影象訊號的波形變化了；倍頻、逐行掃描等處理，令影象訊號的頻率（週期）發生了變化……。

訊號的模擬——數字轉換後，訊號的波形變得完全不一樣了。通常無壓縮的數字影象訊號可以用一組八條線的0—1電平的數字脈衝來傳送。例如，Y0—Y7，C0—C7，R0—R7，G0—G7，B0—B7……。還有更復雜的數字調製訊號，它們是以特定方式編碼後的0—1電平的數字脈衝串。有些數字脈衝可以用示波器觀看，但訊號的分析就不像模擬訊號的波形分析那樣直觀了。近年來的電視、音像裝置的電路板上有的會帶有專門的數字介面，可以連線電腦進行訊號的資料分析和處理。

 數字電視從後期製作到調製傳送，從接收解調到顯示驅動，都可以進行完全數字化的處理，可以得到的完全是數字訊號。但是，模擬電視機還大量的存在，從模擬到數字電視的轉化需要有一個過渡時期。機頂盒就是把數字訊號轉為模擬訊號的重要工具。普通的模擬電視機還會在數字電視到來後相當長的一段時間內發揮作用。

 視訊訊號的方式只能傳送400線以下的影象訊號；720線以上的高清訊號要用R、G、B、HD、VD的模擬方式傳送，更好的是用DVI或HDMI的數碼方式傳送。

3．同步訊號分析

同步訊號用於掃描偏轉的同步，彩色解碼，畫中畫，圖文電視，倍頻、逐行等數字處理，字元產生，CPU保護（有些電視機在開機一段時間內，電腦主控整合塊CPU若收不到行、場振盪返回的同步訊號，會保護動作、切斷電源）。

同步訊號的走向較為複雜，不同的處理電路，不同的制式，會切換到不同的走向。檢修同步電路需要檢查切換狀態和沿同步訊號的走向用示波器測量波形。要注意的是，同步訊號（SYNC）往往是視訊訊號或亮度訊號。要在同步分離和場同步的積分、行同步的微分電路後，才得到場和行的同步訊號，而這些電路可能會整合到大規模積體電路內。同步訊號可用示波器的視訊模式，場同步或行同步去觀測；或用常規模式去觀測視訊狀態的同步訊號。

來自電視訊號中的同步訊號與機內產生的振盪訊號比較，產生行和場的驅動訊號HD和VD。不同的電視機的HD、VD訊號的波形和幅度會不一樣。HD和VD的波形可參考圖20和圖21。

電視機內的行、場振盪早期是用壓控振盪電路產生的，現多以晶振（500—503KHz或4.43MHz）分頻產生的。有的電視機的行、場和3.58MHz振盪都是由4.43MHz分頻產生的。

為了使行掃描的相位準確、穩定，HD的產生中還需要從行掃描輸出中反饋一個行逆程脈衝——沙堡脈衝來與電視訊號中的行同步訊號比較，產生誤差校正電壓去控制HD的相位，使行掃描輸出與所接收的電視訊號的掃描同步。沙堡脈衝一般取自行輸出的次級繞組（如燈絲電壓）或初級反峰壓的電容分壓點，取正脈衝。這個沙堡脈衝(行逆程脈衝)，常作為行同步訊號（H.SYNC）送到電視機的CPU用作字元的產生或行振盪停止保護的檢測。這個沙堡脈衝還送到彩色解碼電路，作為PAL制式彩電訊號的彩色解碼的同步訊號。電視機接收PAL訊號的無彩色或彩色不穩定時，若接收NTSC訊號的彩色正常的情況下，除了是晶振的故障，就很可能是沙堡脈衝沒有正確送到（缺訊號或幅度不足）。不同型號的電視機和電視機的不同測量點的沙堡脈衝的波形和幅度會不一樣。沙堡脈衝的波形可參考圖22。

在電視機的維修中，色同步訊號的觀測也很重要。當電視機的中放特性沒調好（中周偏調）或視放電路故障（頻率特性變差）時，會造成影象失真、模糊、色彩不正常，在訊號波形上表現為行消隱訊號的行同步後肩變形（往上翹）、色同步訊號不正常或消失。

本文著重於電視訊號本身的分析，具體電視機內視訊訊號的實測，行、場同步及掃描電路波形的實測，需另文討論                                  

 杜毓穗    2009-3

注1：ET521-F1沒有黑白視訊訊號（亮度訊號Y）輸出，可從ET521-F1的電路板底部的貼片IC的11腳（1腳靠近4.43MHz晶振）引出，串接100μ電容和62Ω電阻。

注2：ET521-F1輸出不帶直流成份（串有電容），所測的訊號波形直流電平會有偏離。

圖1：八級階梯亮度訊號波形圖

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圖2：色度訊號波形圖（八彩條訊號中內含的）

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圖3：八彩條訊號波形圖

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圖4：八彩條訊號解碼後的綠輸出訊號波形圖

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圖5：八彩條訊號解碼後的紅輸出訊號波形圖

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圖6：八彩條訊號解碼後的藍輸出訊號波形圖

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圖7：八彩條訊號解碼中的R-Y訊號波形圖

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圖8：八彩條訊號解碼中的B-Y訊號波形圖

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圖9：彩色視訊訊號解碼示意圖

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圖10：均衡脈衝、場同步脈衝波形圖

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圖11：場同步訊號波形圖

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圖12：直流偏離的場同步訊號波形圖

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圖13：單色訊號波形圖

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圖14：行同步脈衝和色同步脈衝波形圖

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圖15：NTSC訊號波形圖

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圖16：NTSC場同步訊號波形圖

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圖17：白場訊號波形圖

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圖18：黑場訊號波形圖

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圖19：不含同步脈衝的亮度訊號波形圖

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圖20：行驅動訊號HD波形圖（AN5192的56腳）

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圖21：場驅動訊號VD波形圖（AN5192的58腳）

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圖22：行逆程沙堡脈衝波形圖（取自燈絲電壓）

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