声表面滤波器采用具有压电效应的陶瓷或晶体振荡器制作而成,是一种换能式无源带通滤波器,由输入换能器压电基片、输出换能器和吸声材料等组成,其英文缩写为SAWF( Surface Acoustic Wave Filters)。声表面滤波器具有体积小,重量轻性能可靠、不需要调整等优点,早已广泛用作电视机的中频选频元件,取代了结构复杂、难以调试的多级调谐回路。

       在电视机电路中,声表面滤波器常用字母“Z”或“ZC"(旧标准用“X”、SF"、“CF”)表示,其作用是对相邻频道的图像载频和伴音载频以及本频道的伴音中频进行吸收,吸收的主要频率有30MHz、31.5MHz、39.5MHz和40MHz。常见的电视用声表面滤波器如图1所示。

       由于声表面滤波器本身有16dB~20dB的插入损耗,所以在其前面应加一级放大(常称为预中放),以提升中频信号幅度,补偿声表面滤波器对电视信号的衰减,从而提高信噪比。
一、SAWF的种类及特性
        彩色电视机有PAL、NTSC和SECAM三大制式,加上伴音B/G、I、D/K和NTSC制式等,虽然较为复杂,但不管是哪种制式的电视信号,其图像载频是固定的38MHz。

        目前,电视接收机的中频放大电路均采用大规模集成电路,其幅频特性曲线则完全取决于SAWF的选频滤波特性。要能完整地接收多制式彩色中频全电视信号,并能有效地抑制其他干扰信号,则要求SAWF的中频特性曲线必须随着接收制式的不同而相应改变,幅频特性应满足不同制式下的频带宽度、色度副载频和相对图像载频而言的伴音载频的电平,并对邻频道的图像、伴音差拍频率进行抑制和陷波。几种常见彩电制式的频带(BW)、伴音第一中频(SIF1)、伴音第二中频(SIF2)、邻频道图像差频(P)及邻频道伴音差频(S)的频率(单位:MHz)见表1。

        通过表1可以看出,B/G D/K和I制的频带宽度和伴音第-一中频比较接近,可以用幅频特性曲线相同的SAWF来进行选频滤波,但NTSC制就相差较远,必须用另一种幅频特性曲线的SAWF来进行选频滤波。
1.单通道单制式中频电路SAWF及其特性

        这里所说的单通道单制式中频电路是指仅能接收PALB/GD/K和I制式或NTSC制式电视信号,图像中频和伴音第一中频共用一个中频通道,在这一通路中图像和伴音混合在一起没有分离,共用同一个幅频曲线的SAWF,这是早期彩电普遍采用的方案。接收PAL B/G、D/K、I 制的SAWF的幅频特性曲线如图2所示。

       图中38MHz为图像中频,33.57MHz为色度中频,31.5MHz、32MHz、32.5MHz分别为D/K、I、B/G制第一伴音中频,30MHz和31MHz为邻频道图像差频,39.5MHz .40MHz、40.5MHz为邻频道伴音差频。

       从该图可以看出,在中频通道中,主要放大的信号是38MHz的图像中频和33.57MHz的色度中频,其增益相对较高;对邻频道图像伴音差频干扰完全吸收;同时因为本频道图像中频和伴音中频共用一个通道,为防止伴音干扰图像以及色度中频与伴音中频信号形成差拍干扰一声色差拍干扰,对伴音中频进行了一定的衰减,形成一个伴音中频的小平台,因此伴音中频的幅度相对较低。这类SAWF的型号较多,如常用的F3826T、K2959M、F3828L、D1952、K2972等。

2.单通道双制式中频电路SAWF及其特性

        这里所说的单通道双制式中频电路是指既能接收PAL B/G D/K、I制电视信号,又能接收NTSC制电视信号,且中频放大电路共用。由于NTSC制电视信号的频带宽度仅为6MHz,伴音第一载频为33.5MHz,与PAL制的幅频曲线相差较大,不能与之共用同样的SAWF。为了不增加声表面波滤波器数量,又能达到两制式接收的效果,于是出现了一种新型的SAWF。该SAWF在原有输入、输出、接地脚的基础上增加了一只控制引脚,在该控制脚上加上制式控制电路时,SAWF的幅频曲线就能在PAL制和NTSC制之间切换,其幅频曲线如图3所示。其中,实线部分为PALB/G、D/K、I制幅频曲线;虚线为NTSC制幅频曲线,34.42MHz为NTSC制色度载频,33.5MHz为NTSC制伴音载频,频带也相应变窄了。这类SAWF的常见型号为K6265K。
3.准分离单制式SAWF及其特
        单通道中频电路因为图像和伴音共用一个通道,为防止伴音干扰图像及声色差拍干扰,中频信号经过SAWF时对伴音进行了一定的衰减,这对伴音信噪比是不利的。为提高伴音质量,尤其是提高接收含丽音(NICAM)或双语广播的电视信号的伴音信噪比,减少误码,并提高图像清晰度。目前的电视机大都采用伴音准分离式,即采用两只声表面滤波器(部分产品将两只声表面滤波器置于同一个外壳中,多为8只引脚),分别形成符合图像和伴音中频幅频特性曲线的中频信号,送人两个独立的中频通道中,一个放大图像中频,一个放大伴音中频,这样伴音信噪比得到提高,同时也将伴音对图像的干扰降到最低,并能完全消除声色差拍干扰(B/G、D/K、I制)。


        该方式的信号流程如图4所示。当接收B/G D/K、I制信号时,图像中频通道SAWF的幅频特性曲线如图5所示,从图中可以看出,38MHz图像中频.33.57MHz色度中频增益最大,而31.5、32、.32.5MHz伴音中频被衰减到1%(-40dB);伴音中频通道SAWF的幅频特性曲线如图6所示,31.5MHz、32MHz、32.5MHz伴音中频以及NICAM伴音中频31.448MHz、32.15MHz增益最大,而图像中频色度中频被衰减到1%(-40dB)。具有这种特性的SAWF有两种,一种是图像和伴音SAWF做成一体化,常见型号有K3528;另一种是图像和伴音各自独立,图像SAWF的常见型号有K3955M、K2959M,伴音SAWF常见型号有K9352M、K9261。

4.准分离双制式SAWF及其特性
        双制式SAWF中频特性曲线需随着接收制式的不同而相应改变,因此这种SAWF也和单通道两制式SAWF一样,增加了一只制式控制脚,其幅频曲线也非常相似。在接收PAL制时,频带较宽;在接收NTSC制时,通过逻辑电平对SAWF制式控制电路的控制,其幅频曲线频帶变窄,其中33.5MHz为伴音中频,34.42MHz为色度中频。值得注意的是,NTSC制信号进人中频电路后,并不采用准分离方式,它仍旧采用单通道方式处理,因为NTSC制伴中频信号频率为33.5MHz,它与PAL制色度中频信号33.57MHz十分接近,如果对NTSC制也采用准确无误分离方式处理中频信号,则必须将伴音SAWF的幅频特性曲线峰顶部分展宽,使NTSC制33.5MHz的伴音中频信号也位于幅频特性曲线的峰顶部分,但是这样将同时使33.57MHz的色度中频信号也位于幅频特性曲线的峰顶附近,必然会产生较强的色声差拍干扰,严重影响图像质量,所以在其幅频曲线中,33.5MHz的伴音中频并没有完全被吸收,而是处于一个小平台上。这类图像中频SAWF的常见型号有K6263K .K6265M .K6266、F046JSL等。
       双制式伴音中频幅频特性曲线与准分离单制式伴音中频SAWF特性一样,所不同的是增加了一只制式控制脚,在接收PAL B/G、D/K.I制信号时, SAWF正常接人电路,进行伴音准分离;在接收NTSC制信号时,由于NTSC制仍旧采用单通道方式,通过逻辑电平控制SAWF的制式控制电路,断开伴音SAWF,防止伴音准分离通道干扰NTSC制伴音。这类伴音中频SAWF的常见型号有K9460M、K9462M、K9252M、F337HSL、K9350M等。
       部分新型彩电声表面滤波器的型号及主要参数见表2。


二、SAWF常见故障检修
       SAWF不良后的常见故障现象如下:
   故障现象1:图像雪花大,伴音中有杂音。分析检修:此故障通常是由于SAWF使用日久后,性能变差,插人损耗增大,引起电视机中放通道总增益下降。电视机中放通道的增益是决定整机灵敏度的重要指标,图像和伴音信噪比降低,是引起图像雪花多及伴音中有杂音故障的根本原因。
       故障现象2:无图像、无伴音,蓝屏。分析检修:若SAWF内部电极断裂,图像中频信号无法进人中放电路进行放大,此时若把蓝屏关闭,屏幕将星白光栅,白光栅上有微弱的雪花点;若SAWF漏电,引起中频信号对地旁路,中放IC中频输入端直流电压会大幅下降,而且两脚电压也不相等。同时,同步分离电路也无识别信号送至CPU,电视机便执行视频、音频静噪。
       故障现象3:在个别地区出现部分频道伴音失真或无彩色。分析检修:这主要是由于部分频道尤其是地方台转播的伴音载频或色度载频偏离标准值过多,超出了SAWF的幅频曲线的范围,或者是由于SAWF的性能不良,其幅频曲线与中频信号不匹配,造成个别信号较差的频道伴音失真或无彩色。
三、声表面滤波器的代换
        在更换声表面滤波器时,若一时找不到同型号的,可考虑用其他型号的代用,但需注意的是,部分老机型的图像中频为37MHz,伴音中频为30.5MHz,相应的色副载波中频为32.57MHz,而新机型的图像中频为38MHz,伴音中频为31.5MHz。因此,代换时必须选择频率特性与原机型相吻合的声表面滤波器。另外,插人损耗也应与原滤波器一致,若插人损耗过大,则需进行增益补偿,一般可采用增加预中放级的放大倍数的方法来解决。彩电常见声表面滤波器的代换情况见表3。


四、故障检修实例
        例1:一台长虹H34D80彩电(CH-10机芯),在TV状态时,图像正常,但是只有极少数频道伴音正常,多数频道伴音中有杂音;AV状态时,声像俱佳。分析检修:根据故障现象分析,故障应出在高中频电路中。怀疑高频调谐器性能不良,代换后试机故障依旧。


         该机伴音中频处理电路由TDA8843 (N301 )1、15、55、56脚外接元件和集成块内部相关电路组成,检查上述四脚电压及其外围元件均无异常,于是又将检查重点转到N301的中频输入电路中,如图7所示。该机采用新型的宽带声表面滤波器Z101 ,V113为声表面带通切换开关管,接收PAL制和NTSC制信号时;V113工作于饱和导通状态或截止状态,使Z101对不同的频率点进行吸收。在接收伴音中有杂音的频道时,用镊子短接V113 c、e极,伴音立即恢复正常,可见故障出在带通切换电路中,经查R113A断路,换新后故障排除。

       提示:为了在接收不同制式信号时图像均有较好的效果,许多彩电采用了新型的宽带声表面滤波器,由CPU的制式开关进行切换。由于该类声表面滤波器在不同制式的陷波点不同,若不能正常切换,会出现伴音中有杂音故障。
       例2:一台康佳C2988H彩电,每个频段的前三个频道与后段频道的图像上均有网状干扰。分析检修:试用全自动搜台功能,均能全部存储;试用微调功能,图像也有所改善,但总达不到理想状态。检查调谐电路并代换了高频头后,故障依旧。怀疑声表面滤波器性能不良,试换上-只金属外壳的F1036W型声表面滤波器后,故障排该机的故障原因可能是原机声表面滤波器不良,对高低频道的载频吸收不彻底,导致干扰窜人后级电路,从而出现网状千扰。
        例3:一台TCL AT21181彩电,正常收看约15分钟后,图像效果开始变差,最后变为黑屏,关机又开,机,重复上述过程。分析检修:在故障出现时,测量开关电源输出的各组电压均正常,代换相关滤波电容及+5V、+12V稳压器,无效;代换高频头、预中放管及中放IC,故障依旧。试换声表面滤波器后,长时间试机,故障再未出现。