第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.1 三洋 A3单片机芯彩色电视机
12.2 大屏幕彩色电视机采用的新技术、新电路
12.3 NC— 3机芯画中画大屏幕彩色电视机简介第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.1 三洋 A3单片机芯彩色电视机
12.1.1
长虹牌 CEM2143C机型功能较全,采用一块大规模集成电路
LA7681来完成图像,伴音,色度,行场振荡等所有小信号处理功能,可接收 PAL/SECAM/ NTSC4.43三种彩色制式节目,还可接收 B/G制 ( 5.5 MHz) 和 D/K制 ( 6.5 MHz) 等多种制式伴音信号,并可对上述制式进行自动识别;遥控电路采用电压合成调谐方式,主控芯片为 M34300N4 - 624SP,内含节目存储器和字符发生器;具有定时关机,无信号声音静噪和无信号自动关机等功能;
设有视频 /音频输入插座及视频 /电视切换等功能 。 本机芯电源采用冷板设计,主机芯不带电,具有良好的安全性能 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-1 A3机芯电路组成方框图第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.1.2 A3单片机芯电路分析
1.
A3单片机芯的公共通道由 U/V一体化电子调谐器 A101
( TDO121EB),图像中频前置放大器 Q101( 2SC2216),声表面波滤波器 X101( TSF1339L),集成电路 IC101( LA7681)
的一部分,伴音中频变换器 Q141,Q142( 2SC1047),陶瓷滤波器 X141,X142,X143,陶瓷陷波器 X121,X122,X251,陶瓷振荡器 X144( 500 kHz),陶瓷鉴频器 X161( 6 MHz) 及其外围阻容等元件组成 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
2.
从 IC101的 42脚输出的第二伴音中频信号,经过 6.5 MHz
( 或 5.5MHz) 带通滤波器 X142( 或 X141),选出 6.5 MHz( 或
5.5MHz) 伴音中频信号,抑制掉视频信号后加到伴音中频变换混频器 Q141的基极,与本振管 Q142发射级输出的 500 kHz的振荡信号进行混频,由带通滤波器 X143选出 6 MHz的伴音中频信号
( 6.5 MHz-500 kHz=6 MHz或 5.5 MHz+500 kHz=6 MHz),再加入到 IC101的 45脚 。 在 IC101内部,6 MHz的伴音中频信号经限幅放大后,由 ② 脚外接的 6 MHz鉴频器网络解调出伴音音频信号 。 伴音音频信号从 IC101的 ① 脚输出经去加重网络后,再由 C163交流耦合加到 IC101的 ④ 脚,经集成块内部的电控衰减,
音频放大后,最后从 IC101的 ⑤ 脚输出所需的音频信号 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
3,视频,色度信号通道
A3机芯的视频和色度信号处理是在 IC101和 IC301内部完成的 。 由 IC101的 42脚输出的复合全电视信号,经 X121( 5.5 MHz
陷波 ) 或 X122( 6.5 MHz陷波 ) 陷波器去掉第二伴音中频信号后,
加到视频幅度调整电路 Q124的基极,调整 VR121电位器使 Q124射极输出电压的峰峰值幅度为 1 V的视频信号 。 该信号经隔直电容耦合到 AV/TV选择开关 IC801的 10脚,外部输入的视频信号加到
IC801的 ① 脚 。 AV/TV选择开关选出的视频信号经射极跟随器
Q802分成四路加到各处理电路:第一路经 R401,C401,R402,C402
加到 IC101同步分离输入端 33脚;第二路经亮度延迟线 L201去掉色度信号后加到 IC101视频输入端 38脚; 第三路经色度带通滤波器 L251,C252,R251,X251陷波器去掉亮度信号后,取出色度信号加到 IC101色度信号输入端 40脚;第四路经视频放大器 Q301放大后,由钟形滤波器 T301取出 SECAM色度信号加到 SECAM色度解调器 IC301的色度输入端 14脚 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
4,末级视放电路末视放电路主要由 Q601,Q611,Q621三个视放管及其外围电路组成 。 从 IC301( AN5635) 的 ①,②,③ 脚输出的 R-Y,G-Y、
B-Y色差信号,分别加到 Q611,Q621和 Q601的基极 。 从 IC101的 24
脚输出的亮度 -Y经射极跟随器 Q241和维修开关 SW251后,同时加到 Q601,Q611,Q621的射极 。 三路色差信号与亮度信号分别在
Q601,Q611,Q621的 b,e极间电路完成基色解码并经激励放大后,
在 Q601,Q611,Q621的集电极分别产生蓝,红,绿三种基色信号,
经 R602,R612,R622耦合到显像管的蓝,红,绿三个阴极,在屏幕上显示出彩色图像 。 视放板上的三极管 Q641为屏显字符倒相放大管,微处理器 IC701的 ① 脚输出的字符信号经 Q641倒相放大后,在 Q621集电极与绿基色信号混合一起叠加到显像管绿色阴极,从而显示字符信息 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
5,行,
A3机芯的行,场扫描的振荡和激励电路均包含在集成块 IC101内部 。 它采用晶体振荡和数字分频技术 。 IC101的
28脚外接的陶瓷振荡器 X421及 IC内部电路组成 500 kHz,即
32倍行频振荡器,产生 500 kHz振荡信号,经 IC101内 1/32分频器分频和两级 AFC锁相环后,产生行扫描激励信号,从
IC101的 27脚输出,然后加到行激励管 Q431的基极完成激励放大作用 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
6,遥控电路
A3机芯的遥控电路采用电压合成式调谐电路 。 微处理器 ( CPU) 为日本三菱公司的 M34300N4-624SP,有较强的控制功能 。 通过 CPU及其外围电路可实现整机的全功能控制 。
M34300N4-624SP微处理器只需要一个 +5 V的供电电压加到
42脚,在每次开机时,IC701都必须先进行清零复位,以保证芯片能正常工作 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
7.
A3机芯电源电路是个典型的自激式脉冲调宽开关电源,
主电路结构属降压型 。 电源电路主要由开关管 Q513,激励管
Q512,控制电路 Q511,D515,Q533,开关变压器 T511和整流滤波电路等组成 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.2 大屏幕彩色电视机采用的新技术、新电路
12.2.1 大屏幕彩电的基本特点
1,大屏幕
2,多功能
3.
4,高性能第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.2.2 大屏幕彩电采用的新技术、新电路
1,I2C
I2C总线 ( Inter IC BUS) 是荷兰飞利浦 ( PHILIPS) 公司研究发明的一种双向串行总线 。
I2C总线就是在微处理器和被控的集成电路之间联接两条线,一条用来传输控制信息的被称之为串行数据线 ( SDA) 。
控制信号按数据结构的格式是呈串行排列的 。 另一条是用来传输时钟信息的,被称之为串行时钟线 ( SCL) 。 使用这种 I2C
总线就可以把控制中心 ( 微处理器 ) 和多个被控集成电路联接起来,从而形成一个自动控制系统 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
2,梳状滤波器亮色分离电路图 12-2 梳状滤波器亮色分离电路框图第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机复合全电视信号表达式为
)c o ss i n( tEtEEE SCVSCUYM
式中,EY为亮度信号,( EU sinωSCt± EV cosωSCt) 为色度信号,取,+”号者为 NTSC行,取,-”号者为 PAL 行,
ωSC=2πfSC,fSC为色副载波频率 ( fSC=4.433 618 75 MHz),周期 TSC=0.225 549 4 s。 因为行频 fH=15 625 Hz,行周期 TH=64s,
所以一个行周期 TH中包含有 TH÷ TSC=283.751 6个色副载波周期
TSC 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机假设相邻两行电视信号相同,即保持行相关性以及延迟线无损耗,那么输入信号经延迟线延迟两行时间后,Y信号保持不变; 对于色度副载波则延迟了 283.751 6× 2=567.503 2个周期,
折合成角度为 ( 567+0.503 2) × 360° =567× 360° +180° 。 这说明延迟两行后的色度副载波与原色度信号的相位相反,所以延迟信号必为 Y-C,表达式为,EMd=EY- ( EU sinωSCt± EV
cosωSCt) 。
直通信号 Y+C与延迟信号 Y-C相加,则色度信号抵消了,故加法器输出只有亮度信号 2Y;直通信号 Y+C与延迟信号 Y-C相减,则亮度信号抵消了,故减法器输出只有色度信号 2C。 这就是梳状滤波器亮,色分离的基本原理 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
3,延迟型水平轮廓较正电路图 12-3 延迟型水平轮廓校正电路框图第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-4 延迟型水平轮廓校正电路各点波形第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机设 A点输入为一矩形脉冲 ui( t),经延迟线 Ⅰ 和 Ⅱ 依次延迟,延迟时间都为 τ,得到波形 B与 C。 波形 B与 C,B与 A相减,
分别得到波形 D与 E。 D与 E相加即得到正负相间的校正脉冲波形 F。 该脉冲经锐度控制放大,调节其幅度后再与 B波形相叠加,即得到校正后的亮度信号 uo( t) 。
这种延迟型水平轮廓校正电路虽然其幅频特性在频率高端有明显抬峰,但不会产生振铃 。 并且由于其相频特性为一直线,
也不会产生相位失真 。 因而这是一种无振铃无相位失真的轮廓校正电路,它比传统的电感二次微分电路优越得多 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-5 挖心电路的传输特性
(a) 挖心电路的传输特性; (b) 输入信号; (c) 输出信号
4,视频信号的噪声抑制(控心电路)
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
5,黑电平扩展电路图 12-6 黑电平扩展电路基本功能第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-7 黑电平扩展电路的传输特性第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
6,扫描速度调制电路扫描速度调制电路是大屏幕彩电的重要单元,其功能与水平轮廓校正电路相似,它是取出图像亮度信号中迅速变化的边缘成分去调制控制电子束水平扫描的速度,使亮度有显著变化地方的图像边缘更清晰,更鲜明 。
扫描速度调制电路的工作过程是在显像管上增加一组辅助偏转线圈,流过此偏转线圈的电流由图像亮度信号中迅速变化的边缘成分决定,从而使这个辅助偏转线圈产生相应的磁场 。
在经过图像亮度信号的黑白边缘时,电子束水平扫描速度发生变化,使在黑的部分扫描速度加快而变得更黑;在白的部分扫描速度减慢而变得更白,最终使得图像黑白边缘更加清晰,突出,形成勾边效果 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.3 NC-3机芯画中画大屏幕彩色电视机简介
12.3.1 NC-3机芯的组成
1,画中画 ( PIP ) 彩电的基本结构
(1) 什么是画中画功能画中画功能是在同一屏幕上同时显示两套电视节目 。 在这两套节目中,一个画面是占满整个屏幕的,称为主画面;另一个画面是一幅经压缩的,完整的,只占屏幕一部分的小画面,称为子画面和次画面 。 子画面主要用来监视其它频道或其它视频信号源的节目,通常利用遥控器可以使子画面位于主画面的任一位置,
还可以改变子画面的大小 。 主画面和子画面还可以互换 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-8 PIP电视屏幕布置第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机画中画彩电一般有两类:一类是在电视接收机中设置两个高频调谐器,主画面的节目和子画面的节目分别由各自的高频调谐器接收,称之为射频画中画;另一类是那种只有一个高频调谐器的彩电,主画面由机内高频调谐器接收,而子画面必须由 AV输入端子 ( 外接录像机或 VCD,DVD影碟机等 ) 获得,
称之为视频画中画 。
NC-3机芯是一种具有射频画中画功能的彩电,而有些彩电如松下 TC-33V32HN是只具有视频画中画功能的彩电 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-9 具有射频画中画功能的彩电方框图
(2) 画中画彩电的基本结构第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机画中画彩电有如下特点:
① 主画面和子画面各有一套独立的信号处
② 子画面可以是从天线接收的射频电视节
③ 主画面与子画面首先经各自的色解码通道解出 R-Y、
B-Y和 Y 三个信号,然后再通过开关矩阵切换电路对信号进行准确的分配,最终组合成一幅完整的双画面图像 。
④ 子画面通常
⑤ 主画面与子画面可由切换开关来互换。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12-10 NC-3机芯整机方框图
2,NC-3机芯整机的组成第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
NC-3机芯印刷线路板共由 15块印刷线路板构成 。 其中,7
块是贴片板,8块是非贴片板 。
非贴片板:
① 主板 ( ZB板 ) 。 装置有公用通道,遥控电路,扫描电路等,并作为功能组件的载体 。
② 电源 /扫描 /伴音功放 ( DY板 ) 。 装置有电源电路,行,
场输出电路和主伴音输出电路 。
③ AV开关 ( BT板 ) 。 装置有由机箱后部输入 /输出的各路端子和切换电路等 。
④ 键盘板 ( KZ板 ) 。 装置有前面板控制按钮,耳机,卡拉 OK插孔和 LED指示器等 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
⑤ CRT驱动板 ( XJ板 ) 。 装置有末级视放电路及 CRT
驱动电路 。
⑥ R,G,B,基色信号板 ( CS 板 ) 。 装置有 R、
G,B三基色信号切换开关电路 。
⑦ 速度调制板 ( VM 板 ) 。 装置有速度调制电路 。
⑧ DPC 板)。 装置有枕形校正电路。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机贴片板:
① 主中放组件 ( PM组件 ) 。
② 副中放组件 ( PS组件 ) 。
③ 画中画组件 ( PI 组件 ) 。
④ 数字梳状滤波器组件 ( PL组件 ) 。
⑤ 亮度处理组件 ( LT组件 ) 。
⑥ 卡拉 OK组件 ( KA组件 ) 。
⑦ 丽音组件( NT组件)。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机图 12 – 11 NC-3机芯印制板的整体布局第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
12.3.2 NC-3机芯的特点
1.大量采用了 I2C总线控制技术图 12 - 12 NC-3机芯 I2C总线信号控制框图第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
2,采用频率合成调谐器 ( FS调谐器 )
一般普通中小屏幕遥控彩色电视机大多采用电压合成式调谐器
( 即 VS调谐器 ) 。 NC-3型机芯采用了调谐精确,快速,易于控制的频率合成式调谐器 。
所谓频率合成技术就是用可变分频的方法,将一个标准频率振荡器的输出频率变为各种按比例降低或升高的一系列多频率信号 。 当需要某一频率时,就将上述一系列多频信号中的某些成分合成,从而得出按频率要求的稳定信号 。 这种方法既保证了输出信号的频率范围广泛,又保证了标准振荡器产生的频率高度稳定,
从而使各种合成频率稳定 。
在 NC-3机芯中,使用了两个由 I2C总线控制的频率合成式 FS高频调谐器,分别接收主画面和子画面的节目,由微处理器给出交换节目指令,两个 FS调频器几乎可以同时达到所要求接收的频道 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
3.
NC-3机芯采用日本东芝公司的 TA8783芯片来完成全电视信号解码,行场振荡信号形成和彩色制式识别及转换等全部功能,
可实现多制式彩色电视信号的处理 。 例如,接收广播电视 PAL -
D/K制式,视频 PAL - 4.43 MHz,PAL - 50 Hz/60 Hz以及 NTSC-
3.58 MHz等节目信号 。
4.
NC-3机芯采用了两个 FS调谐器及两套中频处理电路,在遥控器的控制下,可方便地实现射频画中画 ( PIP) 功能 。 NC-3机芯的 PIP可实现下列功能:主 /副画面切换;副画面显示 /不显示;
副画面移动; 副画面静像等 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
5.
NC-3机芯为了保证大屏幕多制式和重低音等功能的实现,
对电源电路作了优化设计,采用了自激式脉宽调制型开关电源 。
该开关电源采用了大截面积的开关变压器,次级采用光电耦合进行反馈取样控制,实现了宽频率范围的调频调宽工作方式,
且待机电源也由同一电路提供,这样既简化了电路,也避免了一般遥控板电源变压器低频漏磁时 CRT色纯的影响 。
NC-3机芯电源的稳压范围较宽 ( AC,90~270 V),电压输出稳定,且有过流,开机冲击电流,过压及欠压等多种保护电路,输出功率满足了整机的正常需要 。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
6,采用了多种增强图像清晰度的电路
① 数字滤波器亮,色分离电路。
② 黑电平扩展电路。
③ 亮度锐度加强( LTI)与色度锐度加强( CAI)电路。
④ 速度调制电路( VM)。
⑤ 图像采用锁相环全同步检波( PLL)。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
7.
① 准分离式伴音中放。
② 环绕声电路。
③ 卡拉 OK电路。
第 12章 单片机芯与大屏幕彩色电视机
8.
为减小整机体积,提高工作可靠性,NC-3机芯大量采用了贴片技术和无引线的贴片元件 ( 如贴片电阻,电容,二极管,三极管及集成电路等 ) 。
为便于功能扩展和维修,NC-3机芯整机电路采用了积木式的模块化设计技术。