理论教育 数字板集成电路及其功能详解

数字板集成电路及其功能详解

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-14 常见数字板主要组成部分海信MST机心高清电视机的数字板采用MST5C16数字变频核心集成电路,如图3-15所示。13脚内设有AFT检测电路,用于检测中频载波的频率和相位,并形成AFT电压由13脚输出送往微处理器。

数字板集成电路及其功能详解

1.数字板的主要组成部分

常见数字板主要有以下几个部分组成:高清ADC处理,TV/AV小信号解码及ADC处理、数字信号及行场频率处理、行场激励及RGB信号处理、CPU等主要电路组成,如图3-14所示。

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图3-14 常见数字板主要组成部分

海信MST机心高清电视机的数字板采用MST5C16数字变频核心集成电路,如图3-15所示。

数字板上的集成电路有这样几种形式:根据采用的数字变频核心集成电路的不同,有的将图3-14所示的两个图像处理单元电路集成到数字变频核心集成电路里,如MST公司的MSTSC16集成电路把行场变频电路和高清信号数字处理电路集成在一起;有的把行场频率处理单元、CPU、高清ADC、TV/AV的A/D转换处理全部集成到数字变频核心集成电路里,如华亚公司的HTV180集成块、MST公司的MSTSC26;有的将CPU和RGB处理及行场激励电路设置在数字板以外的电路上,实际具体分析各数字板集成电路时,根据图样信号流程应灵活掌握具体的数字板上的集成电路,把握数字变频核心集成电路,再对其他集成电路进行具体分析,这样就能很快理解数字板的原理。

2.数字变频集成电路

数字变频集成电路种类较多,有我国台湾Mstar(晨星)公司生产MST5C16、MST5C26,美国Trident(泰鼎)公司生产的SVP-EX11、SVP-EX42、SVP-CX12、SVP6930、DPTV-3D、DPTV-MV6720,美国Genesis(捷尼)公司生产的FLI2300、FLI8530-LF,美国Pixelworks公司生产的PW1235、PW106、PW113、荷兰飞利浦公司生产的SAA7117、SAA7118、SAA7119、TDA12063H;德国Micronas公司生产的VPC3230,华亚微电子(上海)有限公司生产的HTV180,海信自主研发的HISENSE VPE1X等系列芯片。这些芯片型号及引脚功能有些不同,但主要工作方式却有许多相似之处。

Trident(泰鼎)公司的DPTV-3D数字变频集成电路内部框图如图3-16所示,Micronas公司的VPC3230数字变频集成电路内部框图如图3-17所示,Mstar(晨星)公司的MST5C26数字变频集成电路的引脚作用如图3-18所示,华亚微电子公司的HTV180数字变频集成电路的引脚作用如图3-19所示。

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图3-15 海信MST机心高清电视机数字板

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图3-16 DPTV-3D数字变频集成电路内部框图

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图3-17 VPC3230数字变频集成电路内部框图

【小知识】

数字变频集成电路上标注的“IN V[0..7]、IN V[8..15]、IN V[16..23]”符号代表数字信号输入端,其中IN表示输入,V表示图像信号,0...23表示可接收24位图像数字信号。相关输入接口按ITU-R数字标准设置,这些端口输入的数字信号既可以是8位、12位,也可以是16位、24位。

数字变频集成电路上有些引脚标注符号已明确反映出了该脚所具有的功能,如标注的RAM(如RAM-D0、RAM-D1...RAM-A0、RAM-A1...)做引脚,就是表示数字变频集成电路与动态存储器进行数据交换的通道。

3.图像、伴音中频信号处理集成电路

数字板上的模拟电视信号图像、伴音信号中频处理集成电路的作用与普通彩电中频信号处理集成电路相同,主要采用飞利浦公司的TDA9808、DTA9881,三洋公司的LA75520N。

康佳P3460T型高清电视机采用TDA9808型图像、伴音中频处理集成电路,高频头输出的中频信号经过图像中频(38MHz)滤波器和伴音中频(31.5MHz)滤波器进行图像载波和伴音载波准分离。分离后的图像中频送入TDA9808的1、2脚、伴音中频送入TDA9808的19、20脚。TDA9808对图像和伴音采用的是锁相环同步解调方式。图3-20所示为TDA9808的内部功能框图。1、2脚送入的图像中频信号经中放后(VIF放大)送到视频检波和放大器中进行检波,14、15脚外设有LC谐振电路,它与内部的压控振荡器(VCO)构成载波恢复电路,该电路以中频载波为基准形成2倍中频(76MHz)的振荡信号,通过锁相环电路(PLL)与图像载频同步,VCO的信号送入视频检波电路完成同步检波。检出视频信号后经放大由TDA9808的9脚输出(幅度1.35V),同时送到AGC电路中形成中放AGC和高放AGC电压,12脚输出高放AGC电压送到调谐器的1脚去控制高频头中高频放大器的增益。13脚内设有AFT检测电路,用于检测中频载波的频率和相位,并形成AFT电压由13脚输出送往微处理器。

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图3-18 MST5C26数字变频集成电路的引脚作用

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图3-19 HTV180数字变频集成电路的引脚作用

由19、20脚输入的伴音中频信号在TDA9808中经放大后(SIF放大)在准分离伴音解调电路(VTSS)中进行解调,解出第二伴音中频信号并由10脚输出,然后送往伴音信号处理电路中进行处理。在TDA9808中还设有伴音解调电路(PLL鉴相器),对伴音载频进行解调解出音频信号由16脚输出(本机未用)。

康佳“ST”系列高清电视机采用LA75520N型图像、伴音中频处理集成电路,该集成电路共有24只引脚,采用SSOP24封装。内部含有图像中频(VIF)放大器、VIF-AGC、RF-AGC、锁相环(PLL)检测器、黑噪声消除器、均衡(EVT)放大器、自动频率调谐器(AFT)等;其伴音中频处理电路含有第一伴音中频放大器、变频器、SIF-AGC和锁相环(PLL)鉴频器等;此外,还含有自动调节的压控振荡器(VCO)、伴音中频(SIF)陷波器等。其工作需外部提供4.43MHz的基准信号,可以支持38.0MHz、38.9MHz、39.5MHz的图像中频(VIF)处理,满足伴音(M/N、B/G、I、D/K)多制式解调处理。整个信号处理无需器件调整,其工作电源采用直流5.0V供电,应用非常方便,可与TDA9881型图像、伴音中频处理集成电路互换使用。(www.daowen.com)

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图3-20 TDA9808的内部功能框图

4.视频、行/场扫描处理集成电路

高清CRT数字电视机后端模拟图像信号处理和行、场激励脉冲形成采用集成电路主要有以下几种型号:TDA9332、OM8380、TB1307、TB1306、SID2500、TDA9111。在这些集成电路中,部分图像信号处理和行、场激励脉冲形成集成在一块芯片上,如TDA9332、OM8380、TB1307、TB1306等;另有部分由两块集成电路完成,一块完成图像信号处理,一块完成行、场激励脉冲形成,如SID2500、TDA9111等。不同品牌、不同厂家选择的集成电路不全相同,但信号处理方式基本相似。

TDA9332是新型的多功能I2C总线控制芯片,它可实现R、G、B信号处理,行、场扫描激励信号形成及行几何失真校正等功能。TDA9332的内部框图如图3-21所示。

R、G、B信号处理电路包括G-Y色差矩阵电路,基色矩阵电路,色饱和度调整、黑电平扩展、白峰限幅、蓝电平延伸、亮度/对比度控制、连续阴极电流校正电路,U、V信号开关和R、G、B开关。

行场扫描信号处理电路包括12MHz压控振荡器、行/场分频电路、双路PLL型AFC电路、场计数分频器、场锯齿波形成电路、几何失真校正电路、行/场预激励电路等电路。

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图3-21 TDA9332的内部框图

在图3-21中,30~32脚为RGB信号输入端,26~28脚为VIN、UIN、YIN信号输入端。RGB三基色信号经送入TDA9332后,经内部电路处理后转换成YUV信号。在CPU控制下,与从26~28脚输入的YUV信号进行切换,切换后的Y信号经黑电平延伸处理送入RGB矩阵变换电路,UV信号经色饱和度控制后,也送入RGB矩阵变换电路形成模拟RGB信号送入RGB切换电路。切换后的RGB信号经限幅、蓝电平延伸、亮度控制、缓冲放大处理后,从40~42脚输出。

行、场扫描小信号形成电路均由TDA9332相关引脚的内外电路完成。TDA9332的20、21脚内部电路与外接晶振及移相电容共同构成12MHz时钟信号振荡电路。该电路产生的振荡信号经分频后作为行频触发脉冲,一路送往AFC电路;一路送往APC电路;还有一路送往可控行、场分频电路,在总线控制下,进行二次分频,得到所需频率的场频触发脉冲。TDA9332内部产生的行频触发脉冲一路进入AFC电路中,与24脚输入的行同步信号(HD)相比较,其误差电压用于控制12MHz振荡器的振荡频率,使之分频所得的行频触发脉冲与HS信号频率相同;另一路进入APC电路,与13脚输入的行逆程脉冲信号进行相位比较,其误差电压用以控制8脚输出的行激励信号的相位,以保证行中心位置的准确。

TDA9332内部产生的场频触发脉冲,先进入场同步电路与23脚输入的场同步信号(VD)相比较,得到与之同步的场频触发脉冲,然后进入锯齿波形成电路。锯齿波形成电路由TDA9332的15、16脚内外电路组成,15脚外接锯齿波形成电容,16脚外接锯齿波形成电容的放电电阻。在场频触发脉冲的作用下,锯齿波形成电容进行充、放电动作,从而形成场频锯齿波,一路经过放大和几何失真校正处理后,分别从1、2脚输出极性相反的场频锯齿波信号,送往场输出电路;另一路进入内部的东西(水平)枕校信号形成电路,经行频信号调制后,形成场频抛物波信号,从3脚输出,送往枕形失真校正电路。

TDA9332的4脚为高压稳定检测输入端。该脚通过外接电阻与行输出变压器的ABL端相连,其电压正比于阳极高压,反比于显像管电子束电流大小。若显像管电子束电流变化引起高压不稳而导致光栅幅度变化时,4脚电压必将发生变化,在TDA9332内部枕形失真校正及自动幅度校正电路的作用下,使图像行、场幅保持稳定。

数字板上的行、场激励及视频处理集成电路有的用TDA9332,有的用OM8380,TDA9332可以代换OM8380,但OM8380不能代换TDA9332。

TB1307、TB1306型集成电路的功能与TDA9332基本相同,内部电路组成有许多相似处。在其内部设计有I2C总线接口,可以通过总线完成各功能的控制,完成视频信号的处理、同步和偏转信号的处理,能够支持数字电视、逐行扫描和双扫描电视信号的处理。内部的视频信号处理电路含有黑电平延伸、ABL自动亮度限制、ACL自动色度限制电路和SVM扫描速度调制信号输出电路;内部的失真校正单元电路分别含有垂直校正电路和东西校正电路;此外,本集成电路为行输出提供了软启动和软停止的功能,为OSD字符显示设置模拟RGB信号的输入接口等。其引脚功能如图3-22所示。

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图3-22 TB1307型集成电路的引脚功能

【小经验】

高清电视机和普通电视机一样,相同机心也存在功能及使用集成电路型号的不同,这就决定了写入控制系统的程序是不同的。维修人员难知这其中的差异,如采用长虹CHD-2机心生产的CHD29168型和CHD29100C型高清电视机,后者除了实现接收高清信号外,还具有接收读卡功能,而前者却没有此功能,显然这两种高清电视机的数字板就不能互换。如果替换数字板后,整机会出现功能错乱、无图或无伴音故障。

【知识要诀】

高清电视数字板,主要功能记心间,

常用芯片记得清,芯片工作靠软件

【思考题】

1.数字板的主要功能有哪些

2.数字板主要由哪几个部分组成

3.数字板上行场激励脉冲形成主要有几种型号的集成电路

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