LCD TV設計實務 非期望訊號的選擇性及響應量測(上)

作者: 賴韋良
2005 年 01 月 26 日

前兩期我們介紹液晶電視敏感度測試,本期和下期接著介紹液晶電視非期望訊號的選擇性及其響應。什麼叫做選擇性?在自然的環境中,充斥著各種各樣人為或非人為的電磁訊號,人為的電磁訊號又區分為「蓄意」或「非蓄意」產生。只有蓄意產生的某些部份訊號才是我們需要的訊號。產品電路能從眾多電磁訊號群中正確地「挑」出所要訊號的性能表現,即是「選擇性」。
 

許多人會有疑問,敏感度和選擇性有何差異?以電磁訊號觀點來說,敏感度和電磁波能量比較有關,選擇性和電磁波頻率比較相關。但這是不太精確的大略分法,這種說法和「高頻」訊號類似,幾乎沒有任何一本書會明確指出多少頻率以上才是高頻,這只是口語一般的說法。在實際的情況下電磁波能量和頻率是有交互相關性。
 

非期望訊號的選擇性及響應之測試項目包括:
 

1.雙訊號選擇性
 

2.中介頻率干涉比
 

3.相鄰頻道干涉比
 

4.對像干涉比
 

5.相互調制干涉比
 

測試名稱:雙訊號選擇性
 

雙訊號選擇性(Two-signal selectivity)測試是量測待測接收器在所要訊號出現時的選擇性。
 

◆測試方法:如表1。
 

◆測試條件:
 

(1)影像測試訊號:composite sine-wave signal at 200kHz、sine-wave and full grey signal。
 

(2)輸入訊號:r.f.電視訊號沒有聲音載、c.w. signal。
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)輸入訊號準位:r.f.電視訊號50dB(μV)、c.w. signal可調整變動。
 

(5)不要訊號的頻率:可調整變動在所要頻道及上下相鄰頻道。
 

(6)輸出訊號:影像偵檢器輸出。
 

◆測試程序:
 

(1)使用準位50dB(μV)以composite sine-wave signal調變測試頻道的r.f.電視訊號在接收器,然後以頻譜分析儀當影像偵檢器輸出量測200kHz sine-wave component的準位。這準位當成是參考輸出準位。
 

(2)保持視訊載波準位,改變影像測試訊號成全灰訊號。
 

(3)藉由一組合網路,使用比視訊載波頻率高200kHz的c.w. signal和視訊載波,在影像訊號中產生一差頻(beat)200kHz頻率成份的準位。用和composite sine-wave signal案例相同的方法,用頻譜分析儀量測差頻頻率和準位。
 

(4)調整c.w. signal的輸入準位來產生相對於參考輸出準位12 dB的差頻成份,記下訊號的輸入準位,這是參考輸入準位。
 

(5)在測試頻道和它的相鄰頻道中選擇數個測試頻率,並在每個測試頻率中量測能獲得和在(4)中相同的差頻輸出準位的c.w. signal的輸入準位。
 

如果在某一特定測試頻率下相同輸出準位不可得,加上所對應輸出與輸入訊號準位差的輸入值。
 

測試頻率應包含下列各點:
 

—色彩副載波對應頻率
 

—聲音載波頻率
 

—較低相鄰頻道的聲音載波頻率
 

—較高相鄰頻道的視訊載波頻率
 

小心避免插入在影像偵檢器輸出電路的中間載波頻率陷阱(intercarrier frequency trap)的影響。
 

(6)對其他測試頻道重覆(1)~(5)。
 

◆測試結果表示:如表2。
 

測試名稱:中介頻率干涉比
 

中介頻率干涉比(Intermediate frequency interference ratio)測試是評估接收器對中介頻帶連續波所造成干涉壓抑能力。
 

◆測試方法:同「雙訊號選擇性」。
 

◆測試條件(主觀方法):
 

(1)影像測試訊號:VIR signal or colour bar signal,如表3~11。
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波。
 

不要的-c.w. signal。
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)c.w. signal頻率:i.f.頻帶範圍內可變動。
 

(5)輸入訊號準位:要的-70dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

◆測試程序(主觀方法):
 

(1)設定待測接收器在標準目視條件下,然後使用輸入準位70dB(μV),以視訊測試訊號調變測試頻道的要的訊號。
 

(2)藉由一組合網路,使用要的和不要的訊號一起進入接收器,然後調整c.w. signal頻率和準位,來產生圖像上可看到的差頻。
 

(3)當維持輸入訊號準位固定不變,設定c.w. signal頻率在差頻干擾最嚴重,然後減少輸入準位直到差頻剛好可被認出並記下準位當成UdB(μV)和c.w.頻率。
 

(4)對其他測試頻道重覆(1)~(3)。
 

◆測試條件(客觀方法):
 

標記說明:
 

-n為所要的頻道號碼。舉例,n+1是較高的相鄰頻道。
 

-fn為所要頻道的視訊載波頻率。舉例,f n+1是較高相鄰頻道的視訊載波頻率。
 

-fif為視訊載波的中介頻率。
 

-fL為本地振盪頻率。
 

-fu為不要的訊號頻率。
 

(1)影像測試訊號:composite sine-wave signal at 200kHz and full grey signal。
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-c.w. signal
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的訊號的頻率:fif-500kHz when fn<fL、fif+500kHz when fn>fL。
 

(5)輸入訊號準位:要的-70dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

(6)輸出訊號:輸出到螢幕或基頻帶訊號輸出。
 

◆測試程序(客觀方法):
 

(1)使用準位70dB(μV)以composite sine-wave signal調變測試頻道的要的訊號輸入待測接收器,然後用頻譜分析儀量測200kHz sine-wave component的輸出準位。這準位當成參考輸出準位。
 

(2)當保持要的訊號載波準位,改變影像測試訊號成全灰訊號。
 

(3)以在影像訊號上可以產生差頻頻率成份的準位,透過一組合網路,使用要的和不要的訊號。
 

(4)調整不要的訊號的輸入準位,讓差頻成份準位相較於參考輸出準位為-45dB,然後記下輸入準位當成UdB(μV)。
 

(5)對其他測試頻道重覆(1)~(4)。
 

◆測試結果表示:如表12。
 

測試名稱:相鄰頻道干涉比
 

相鄰頻道干涉比(Adjacent channel interference ratio)測試,是評估接收器對來自較低和較高相鄰頻道所造成干涉壓抑能力。
 

◆測試方法:同「雙訊號選擇性」。
 

◆測試條件(主觀方法):
 

標記與中介頻率干涉比相同。
 

(1)影像測試訊號:要的-VIR signal or colour bar signal
 

不要的-colour bar signal
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的頻道:n-1和n+1。
 

(5)輸入訊號準位:要的-50dB(μV)、70dB(μV)和90dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

◆測試程序(主觀方法):
 

(1)設定待測接收器在標準目視條件下,然後使用輸入準位70dB(μV)以視訊測試訊號調變測試頻道的要的訊號。
 

(2)透過一組合網路,使用以colour bar signal調變較低相鄰頻道不要的和要的訊號一起進入接收器,然後調整不要的訊號準位,來產生圖像上可看到的干擾。
 

(3)減少不要的訊號輸入準位直到干擾剛可被接受,然後記下該準位當成UdB(μV)。
 

(4)變更要的訊號輸入準位50dB(μV)和90dB(μV),然後對每個準位重覆(2)~(3)。
 

(5)變更不要的訊號到較高相鄰頻道,然後重覆(2)~(4)。
 

(6)對其他測試頻道重覆(1)~(5)。
 

◆測試條件(客觀方法):
 

(1)影像測試訊號:要的-composite sine-wave signal at 200kHz and full grey signal
 

不要的-colour bar signal
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的頻道:n-1和n+1。
 

(5)輸入訊號準位:要的-50dB(μV)、70dB(μV)和90dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

(6)輸出訊號:輸出到螢幕或基頻帶訊號輸出。
 

◆測試程序(客觀方法):
 

(1)使用準位70dB(μV)以composite sine-wave signal調變測試頻道的要的訊號輸入待測接收器,然後用頻譜分析儀量測200kHz sine-wave component的輸出準位。這準位當成參考輸出準位。
 

(2)當保持要的訊號載波準位,改變影像測試訊號成全灰訊號。
 

(3)以在視訊訊號上產生干擾頻譜的準位,透過一組合網路,使用以colour bar signal調變較低相鄰頻道不要的訊號伴隨要的訊號。
 

(4)調整不要的訊號的輸入準位,讓頻譜最大成份準位相較於參考輸出準位為-45dB,然後記下輸入準位當成UdB(μV)。
 

如果有數個干擾成份,而其準位差小於10dB,這些成份的功率和應當成干涉準位。變更要的訊號輸入準位50dB(μV)和90dB(μV),然後對每個準位重覆(2)~(4)。
 

(5)變更不要的訊號到較高相鄰頻道,然後重覆(2)~(5)。
 

(6)對其他測試頻道重覆(1)~(6)。
 

◆測試結果表示:如表13。
 

測試名稱:對像干涉比
 

對像干涉比(Image interference ratio)測試,是評估接收器對來自在對像頻帶r.f.電視訊號或c.w. signal所造成干涉壓抑能力。因為這干擾主要是由不要的訊號的載波所造成,在這個測試中,r.f.電視訊號c.w. signal,當成不要的訊號。
 

◆測試方法:同「雙訊號選擇性」。
 

◆測試條件(主觀方法):
 

標記與中介頻率干涉比相同:
 

(1)影像測試訊號:VIR signal or colour bar signal。
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-c.w. signal
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的訊號的頻率:在對像頻帶範圍內可變動。
 

(5)輸入訊號準位:要的-50dB(μV)、70dB(μV)和90dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

◆測試程序(主觀方法):
 

(1)設定待測接收器在標準目視條件下,然後使用輸入準位70dB(μV),以視訊測試訊號調變測試頻道的要的訊號。
 

(2)透過一組合網路,使用不要的和要的訊號一起進入接收器,然後調整c.w. signal頻率和準位,來產生圖像上可看到的差頻。
 

(3)當維持輸入訊號準位固定不變,設定c.w. signal頻率在差頻干擾最嚴重,然後減少輸入準位直到差頻剛好可被認出,並記下準位當成UdB(μV)和c.w.頻率。
 

(4)變更要的訊號輸入準位50dB(μV)和90dB(μV),然後對每個準位重覆(2)~(3)。
 

(5)對其他測試頻道重覆(1)~(4)。
 

◆測試條件(客觀方法):
 

(1)影像測試訊號:要的-composite sine-wave signal at 200kHz and full grey signal。
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-c.w. signal
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的訊號的頻率:fn+2fif-500kHz when fn<fL
 

fn-2fif+500kHz when fn>fL
 

(5)輸入訊號準位:要的-50dB(μV)、70dB(μV)和90dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

(6)輸出訊號:輸出到螢幕或基頻帶訊號輸出
 

◆測試程序(客觀方法):
 

(1)使用準位70dB(μV)以composite sine-wave signal調變測試頻道的要的訊號輸入待測接收器,然後用頻譜分析儀量測200kHz sine-wave component的輸出準位。這準位當成參考輸出準位。
 

(2)當保持要的訊號載波準位,改變影像測試訊號成全灰訊號。
 

(3)以在影像訊號上可以產生差頻頻率成份的準位,透過一組合網路,使用要的和不要的訊號。
 

(4)調整不要的訊號的輸入準位,讓拍頻成份準位相較於參考輸出準位為-45dB,然後記下輸入準位當成UdB(μV)。
 

(5)變更要的訊號輸入準位50dB(μV)和90dB(μV),然後對每個準位重覆(2)~(4)。
 

(6)對其他測試頻道重覆(1)~(5)。
 

◆測試結果表示:如表14。
 

測試名稱:相互調制干涉比
 

相互調制干涉比(Intermodulation interference ratio)測試,是評估接收器對由二個其他r.f.電視訊號相互調制結果所造成干涉壓抑能力。因為這干涉主要是由不要的訊號的載波所造成,在這個測試中,r.f.電視訊號,c.w. signal當不要的訊號。這干涉結果不只是發生在所要的r.f.頻道,還存在i.f.頻帶。不要的訊號組合依照電視系統和接收器所設計國家的頻道表。
 

◆測試方法:如表15。
 

◆測試條件(主觀方法):
 

標記代號同中介頻率干涉比測試。
 

(1)影像測試訊號:VIR signal or colour bar signal。
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-two c.w. signals
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的訊號的頻率:可能造成不要的相互調制結果的典型組合,例如,fn-2和fn+2,fu1-fu2=fif,在這fu1和fu2是二個不要的訊號.。
 

(5)輸入訊號準位:要的-70dB(μV)和90dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

◆測試程序(主觀方法):
 

(1)設定待測接收器在標準目視條件下,然後使用輸入準位70dB(μV)以視訊測試訊號調變測試頻道的要的訊號。
 

(2)透過一組合網路,使用不要的訊號組合和要的訊號一起進入接收器,然後調整不要的訊號準位以及從名義上的值變動頻率,來產生圖像上可看到的差頻干涉。這二個不要的訊號應設定成相同的準位。
 

(3)減少不要的訊號輸入準位,維持二者準位相等,直到干擾剛好可被認出並記下準位當成UdB(μV)。
 

(4)對其他組合重覆(1)~(3)。
 

(5)變更要的訊號輸入準位到90dB(μV),然後重覆(2)~(4)。
 

(6)對其他測試頻道重覆(1)~(5)。
 

◆測試條件(客觀方法):
 

(1)影像測試訊號:composite sine-wave signal at 200kHz and full grey signal
 

(2)輸入訊號:要的-r.f.電視訊號有聲音載波
 

不要的-two c.w. signals
 

(3)測試頻道:每一頻帶一個。
 

(4)不要的訊號的頻率:可能造成不要的相互調制結果的典型組合,例如fn-2和fn+2、fu1-fu2=fif,在這fu1和fu2是二個不要的訊號。
 

(5)輸入訊號準位:要的-70dB(μV)和90dB(μV)
 

不要的-可調整變動
 

(6)輸出訊號:輸出到螢幕或基頻帶訊號輸出。
 

◆測試程序(客觀方法):
 

(1)使用準位70dB(μV)以composite sine-wave signal調變測試頻道的要的訊號輸入待測接收器,然後用頻譜分析儀量測200kHz sine-wave component的輸出準位。以此當成參考輸出準位。
 

(2)當保持要的訊號載波準位,改變影像測試訊號成全灰訊號。
 

(3)透過一組合網路,選擇可能造成相互調制的一組合,使用不要的訊號組合和要的訊號一起進入接收器,以在視訊訊號上會造干涉頻譜的準位。在量測期間,這二個不要的訊號應設定成相同的準位。如果相互調制所造成的差頻頻率低於100kHz,偏移c.w.頻率中的一個來產生差頻頻率高於100kHz。
 

(4)調整不要的訊號的輸入準位,讓頻譜最大成份準位相較於參考輸出準位為—45dB,然後記下輸入準位當成UdB(μV)。如果多重干涉成份的差值準位小於10dB,這些成份的功率和視為干涉準位。
 

(5)對其他組合重覆(3)~(4)。
 

(6)變更要的訊號輸入準位到90dB(μV),然後重覆(2)~(5)。
 

(7)對其他測試頻道重覆(1)~(6)。
 

◆測試結果表示:如表16。(下期待續)
 

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