电视信号调频调制解调模块功能和使用说明
一、电视信号调频解调模块是
我公司的配套实验模块之一 ，通用高频实验箱它的作用是实现电视基带信号的调频解调，使其可以用于无线通信、在光纤等介质通道中传输。由于采用脉冲调频调制，有效信息表现为高频载波频率的变化，与传输后的载波幅度无关因此，可以很容易地消除传输中各种幅度变化引起的噪声干扰，实现可再生中继，大大提高传输质量，延长传输距离。采用该核心技术设计的工业产品已成功应用于多个省市电视台的信号传输网络，如演播室中心到发射台的传输干线，并逐步推广到各种远程视频监控应用实践证明，取得了良好的效果。电路模块的核心部件是NE568高频锁相环和MC13155宽带调频限幅正交鉴频器。前者用于频率调制，后者用于频率解调两种芯片都是卫星通信用的进口集成电路。用NE568代替简单的变容二极管调频电路可以使电路一致、可靠性和温度稳定性大大提高，系统整体性能明显改善，体现了现代高质量电子元器件的优良技术性能。学生在使用“变容二极管调频电路模块”在学习了低频语音信号调频过程中简单原始的基本调频原理后，采用“电视信号调频调制解调模块”在更高的频率范围内熟悉和了解现代新器件的实际应用技术无疑是非常有益和必要的，可以开阔我们的视野，贴近调频调制解调技术的实际应用。
二、电路结构及工作原理视频输入插座的频率范围为0 ~ 6.5MHz视频基带信号首先由UG01缓冲和隔离，然后进行视频增强。视频范围很广，其4.43MHz彩色副载波及以上的高频部分在传输中比低频部分衰减更多。如果不采取必要的措施，接收到的信号将在频率上失真高频成分的不足可能会使电视画面中的图像细节模糊，色彩失真，甚至使色彩严重消失。常用来解决这个问题、简单易行的方法是在发射端有意识地人为提高信号的高频分量，然后在发射后在接收端根据接收信号的实际情况将高频分量恢复到正常值。改善原始信号高频分量的过程称为“加重”并且在接收端将高频分量恢复到正常值的过程被称为“去加重”在加权视频信号的幅度被调整到某个值之后，它通过电容器CG04、电阻RG23送到FM调制芯片NE568的17脚进行调频。NE568的振荡中心频率F0必须与接收端匹配，否则接收端无法正确鉴频。这里中心频率F0由CG14和电位器WG02决定，这个频率的微调可以通过电位器WG02来实现，出厂时已经精确调至36MHz。NE568的FM输出引脚为19和20引脚，以差分形式输出，因此在后续电路中设置差分输入-单端输出的高频放大器充分利用差分信号，比单端输入的电路增益提高一倍。信号经超高频晶体管TG01放大处理，达到3V峰峰值进入箝位电路，等幅的FM信号箝位在0和0~2V之间，从而将TTL电平转换为PECL电平。众所周知，ECL信号的规范是专门为传输高频数字信号而设计的为了降低器件的功耗，其信号摆幅很小，只有0.8～1.0Vpp，通常以差分形式传输，但原始设计规范在负电平下工作，不管数据是否“1”还是“实际平均电压在负电压范围，使得电源配置和与其他电路的接口比较麻烦。PECL水平意味着“正极性ECL水平仪”，解决了上述问题，目前应用广泛。本模块的TTL-PECL转换在UG04芯片中完成，该芯片由3、4两个引脚输出PECL电平的差分信号，初始电阻RG09~RG12、RG30~RG33是双方的PECL阻抗匹配网络，该信号适用于双绞线、光纤收发器等高速数据传输介质或设备接口可以方便长距离高速传输。该模块主要侧重于调制解调技术，发射机和接收机之间的连接采用电路板上的一对短铜线）传输的FM信号通过RG35-CG19和RG36-CG20以差分形式送到接收端FM鉴频芯片MC13155的1脚和16脚，进行宽带FM限幅正交鉴频。电容Cx、由电感LG03形成的环路必须精确调整，以匹配原始频率。鉴频解调后恢复的视频信号仍为差分形式，通过芯片的4脚和5脚输出。由于解调后的信号幅度比较小，不足以直接驱动视频监控设备，需要通过UG06A将差分转换放大为单端信号此时，信号中包含了被强调部分的频率成分，并与36MHz载波及其上下边带的大量高频成分混合在一起需要通过低通网络和UG06B芯片进一步处理，实现去加重，滤除残留载波成分，最后通过阻抗匹配电阻RG53送出“视频输出”插座。该模块设置输入视频、视频加重V+、压控振荡器VCO输出、信号输出、钳位偏置信号、解调输入、收端载波、FM解调信号、+/f视频输出和最终/a很多测试观察孔，如去加重后的输出，方便示波器观察分析信号路径上关键点的波形，全面了解FM信号调制解调的全过程。电视信号调频调制解调模块的完整电路原理图见下页。
三、实验方法和注意事项
1、信源幅度的调整：信号源使用小型摄像机的输出视频信号，小型摄像机空载时输出信号幅度一般在2Vpp左右。视频信号的内容会有一些变化）用75欧姆同轴电缆将信号引入模块“视频输入”插座，匹配低阻输入电路后，幅度降低到1Vpp左右。电位计WG01用于调节调制器输入信号的幅度产品出厂时已经调整到最佳位置，一般不需要调整。不过建议用户自己记下TPG01（V/+）测试孔处视频信号的峰峰值，了解调制芯片所需的实际输入信号幅度请注意：这个值一般很小，只有小型相机输出信号的几分之一左右调节不当会使系统过载饱和，工作状态变差甚至无法正常工作。
2、调制调频信号的观测：调制器UG02视频调制后的FM信号输出端，中心频率为36MHz的载波为19、20个引脚的输出为差分输出，每个引脚上的单端信号幅度在200至240 MVPP之间（视视频信号的内容而定，下同）当没有连接视频图像信号时，数字示波器可以直接读取基本稳定的载波中心频率（可以调整WG02进行校准）然而，当连接视频图像信号时，FM信号的振荡波形受到角度调制的影响“发虚”，非常直观。如果您想观察调频信号的放大波形，您可以将示波器连接到TPG03（FM调频信号）在测试点，信号幅度在2 ~ 3vpp之间。
3、调频信号送线传输前的箝位和电平转换过程观察：UG02的19、20针信号需要经过UG03A双单端转换、放大和TG01缓冲放大足以驱动TTL/PECL电平移位器的幅度，但其底部箝位必须在TTL信号规定的0电平，才能有效驱动TTL器件。将示波器设置为DC、1V/Grid gear，在没有输入信号的情况下设置零电平基线水平位置，然后将探头连接到二极管DG01的负极（上端）观察调整电位计WG03，并将放大的FM信号底端固定在地平面基线上。传输线上的PECL电平信号可以在TPG04中找到（解调输入）观察试井，注意其PECL数据信号的波形特征、电平范围并比较差分信号。
4、调频信号解调电路的调整：在TPG04（解调输入）观察井在观察到正确的PECL电平调频信号后，通过调节鉴频解调芯片附近的微调电容CG25，改变谐振电路的中心频率，使发射机和接收机匹配，即可使解调电路正常工作。如果不可能始终调整到同步状态，则需要重新检测始发载波的这些频率是否偏离规定值太多。在正常锁定状态下，TPG05测试孔（FM解调）可以观察到解调后的视频信号，但是没有经过放大，所以幅度很小。
5、视频放大器和视频去加重部分的观察和调整：应该在视频输出TPG08的测试孔处观察到一个类似于原始视频信号的波形，其幅度可以通过视频放大器的增益调节电位器WG04来调节。请注意，最终发送到视频监视器的信号幅度应尽可能与始发端的原始信号幅度一致。注意：应该仔细调整视频信号接收器和发射器的振幅如果调整不当，过大或过小都会使图像失真：压缩的同步头会导致图像抖动、变形和扭曲甚至根本无法成像；彩色副载波的过度衰减会使图像色彩消失。
说明：由于该模块解调后的低通滤波电路由于模块体积的限制比较简单，有可能信号中残留一些高频载波成分，而一般的视频监视器对这种高频成分并不敏感，所以对还原图像影响不大。
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