電視技術(shù)概論_12單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī)

1、第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 第第12章章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī)單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.1 三洋三洋A3單片機(jī)芯彩色電視機(jī)單片機(jī)芯彩色電視機(jī) 12.2 大屏幕彩色電視機(jī)采用的新技術(shù)、新電路大屏幕彩色電視機(jī)采用的新技術(shù)、新電路 12.3 NC3機(jī)芯畫中畫大屏幕彩色電視機(jī)簡(jiǎn)介機(jī)芯畫中畫大屏幕彩色電視機(jī)簡(jiǎn)介 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.1 三洋三洋A3單片機(jī)芯彩色電視機(jī)單片機(jī)芯彩色電視機(jī)12.1.1 電路組成及方框圖電路組成及方框圖 長(zhǎng)虹牌CEM2143C機(jī)型功能較全，采用一塊大規(guī)模集成電路LA7681來(lái)完成圖像、伴音、色度、行場(chǎng)振蕩等所有小信號(hào)處理功能，可接

2、收PAL/SECAMNTSC4.43三種彩色制式節(jié)目， 還可接收B/G制（5.5 MHz）和D/K制（6.5 MHz）等多種制式伴音信號(hào)，并可對(duì)上述制式進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別；遙控電路采用電壓合成調(diào)諧方式，主控芯片為M34300N4 - 624SP，內(nèi)含節(jié)目存儲(chǔ)器和字符發(fā)生器；具有定時(shí)關(guān)機(jī)，無(wú)信號(hào)聲音靜噪和無(wú)信號(hào)自動(dòng)關(guān)機(jī)等功能；設(shè)有視頻/音頻輸入插座及視頻/電視切換等功能。 本機(jī)芯電源采用冷板設(shè)計(jì)，主機(jī)芯不帶電，具有良好的安全性能。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12-1 A3機(jī)芯電路組成方框圖 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.1.2 A3單片機(jī)芯電路分析單片機(jī)芯電路分析 1.

3、公共通道公共通道 A3單片機(jī)芯的公共通道由U/V一體化電子調(diào)諧器A101（TDO121EB）、圖像中頻前置放大器Q101（2SC2216），聲表面波濾波器X101（TSF1339L）， 集成電路IC101（LA7681）的一部分，伴音中頻變換器Q141、Q142（2SC1047），陶瓷濾波器X141、X142、 X143，陶瓷陷波器X121、X122、X251，陶瓷振蕩器X144（500 kHz），陶瓷鑒頻器X161（6 MHz）及其外圍阻容等元件組成。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 2. 伴音通道伴音通道 從IC101的42腳輸出的第二伴音中頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)6.5 MHz（或5.5MHz

4、）帶通濾波器X142（或X141），選出6.5 MHz（或5.5MHz）伴音中頻信號(hào)，抑制掉視頻信號(hào)后加到伴音中頻變換混頻器Q141的基極，與本振管Q142發(fā)射級(jí)輸出的500 kHz的振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，由帶通濾波器X143選出6 MHz的伴音中頻信號(hào)（6.5 MHz-500 kHz=6 MHz或5.5 MHz+500 kHz=6 MHz），再加入到IC101的45腳。在IC101內(nèi)部，6 MHz的伴音中頻信號(hào)經(jīng)限幅放大后，由腳外接的6 MHz鑒頻器網(wǎng)絡(luò)解調(diào)出伴音音頻信號(hào)。伴音音頻信號(hào)從IC101的腳輸出經(jīng)去加重網(wǎng)絡(luò)后，再由C163交流耦合加到IC101的腳，經(jīng)集成塊內(nèi)部的電控衰減、 音頻放大后

5、，最后從IC101的腳輸出所需的音頻信號(hào)。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 3. 視頻、視頻、 色度信號(hào)通道色度信號(hào)通道 A3機(jī)芯的視頻和色度信號(hào)處理是在IC101和IC301內(nèi)部完成的。由IC101的42腳輸出的復(fù)合全電視信號(hào)，經(jīng)X121（5.5 MHz陷波）或X122（6.5 MHz陷波）陷波器去掉第二伴音中頻信號(hào)后，加到視頻幅度調(diào)整電路Q124的基極，調(diào)整VR121電位器使Q124射極輸出電壓的峰峰值幅度為1 V的視頻信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)隔直電容耦合到AV/TV選擇開關(guān)IC801的10腳，外部輸入的視頻信號(hào)加到IC801的腳。AV/TV選擇開關(guān)選出的視頻信號(hào)經(jīng)射極跟隨器Q802分成四路加

6、到各處理電路：第一路經(jīng)R401、C401、R402、C402加到IC101同步分離輸入端33腳；第二路經(jīng)亮度延遲線L201去掉色度信號(hào)后加到IC101視頻輸入端38腳； 第三路經(jīng)色度帶通濾波器L251、C252、R251、X251陷波器去掉亮度信號(hào)后， 取出色度信號(hào)加到IC101色度信號(hào)輸入端40腳；第四路經(jīng)視頻放大器Q301放大后，由鐘形濾波器T301取出SECAM色度信號(hào)加到SECAM色度解調(diào)器IC301的色度輸入端14腳。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 4. 末級(jí)視放電路末級(jí)視放電路 末視放電路主要由Q601、Q611、Q621三個(gè)視放管及其外圍電路組成。從IC301（AN563

7、5）的、腳輸出的R-Y、G-Y、B-Y色差信號(hào)，分別加到Q611、Q621和Q601的基極。從IC101的24腳輸出的亮度-Y經(jīng)射極跟隨器Q241和維修開關(guān)SW251后，同時(shí)加到Q601、Q611、Q621的射極。三路色差信號(hào)與亮度信號(hào)分別在Q601、Q611、Q621的b、 e極間電路完成基色解碼并經(jīng)激勵(lì)放大后， 在Q601、Q611、Q621的集電極分別產(chǎn)生藍(lán)、紅、綠三種基色信號(hào)， 經(jīng)R602、R612、R622耦合到顯像管的藍(lán)、紅、綠三個(gè)陰極，在屏幕上顯示出彩色圖像。視放板上的三極管Q641為屏顯字符倒相放大管，微處理器IC701的腳輸出的字符信號(hào)經(jīng)Q641倒相放大后，在Q621集電極與

8、綠基色信號(hào)混合一起疊加到顯像管綠色陰極，從而顯示字符信息。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 5. 行、場(chǎng)掃描電路行、場(chǎng)掃描電路 A3機(jī)芯的行、場(chǎng)掃描的振蕩和激勵(lì)電路均包含在集成塊IC101內(nèi)部。它采用晶體振蕩和數(shù)字分頻技術(shù)。IC101的28腳外接的陶瓷振蕩器X421及IC內(nèi)部電路組成500 kHz，即32倍行頻振蕩器，產(chǎn)生500 kHz振蕩信號(hào)，經(jīng)IC101內(nèi)1/32分頻器分頻和兩級(jí)AFC鎖相環(huán)后，產(chǎn)生行掃描激勵(lì)信號(hào)，從IC101的27腳輸出，然后加到行激勵(lì)管Q431的基極完成激勵(lì)放大作用。第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 6. 遙控電路遙控電路 A3機(jī)芯的遙控電路采用電壓合成式調(diào)諧

9、電路。微處理器（CPU）為日本三菱公司的M34300N4-624SP，有較強(qiáng)的控制功能。通過(guò)CPU及其外圍電路可實(shí)現(xiàn)整機(jī)的全功能控制。 M34300N4-624SP微處理器只需要一個(gè)+5 V的供電電壓加到42腳，在每次開機(jī)時(shí)，IC701都必須先進(jìn)行清零復(fù)位，以保證芯片能正常工作。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 7. 電源電路電源電路 A3機(jī)芯電源電路是個(gè)典型的自激式脈沖調(diào)寬開關(guān)電源，主電路結(jié)構(gòu)屬降壓型。電源電路主要由開關(guān)管Q513，激勵(lì)管Q512，控制電路Q511、D515、Q533，開關(guān)變壓器T511和整流濾波電路等組成。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.2 大屏幕彩色電

10、視機(jī)采用的新技術(shù)、新電路大屏幕彩色電視機(jī)采用的新技術(shù)、新電路 12.2.1 大屏幕彩電的基本特點(diǎn)大屏幕彩電的基本特點(diǎn) 大屏幕大屏幕 2. 多功能多功能 多制式多制式4. 高性能高性能 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.2.2 大屏幕彩電采用的新技術(shù)、新電路大屏幕彩電采用的新技術(shù)、新電路 1. I2C總線技術(shù)總線技術(shù) I2C總線（InterIC BUS）是荷蘭飛利浦（PHILIPS）公司研究發(fā)明的一種雙向串行總線。 I2C總線就是在微處理器和被控的集成電路之間聯(lián)接兩條線: 一條用來(lái)傳輸控制信息的被稱之為串行數(shù)據(jù)線（SDA）。控制信號(hào)按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的格式是呈串行排列的。另一條是用來(lái)傳輸時(shí)鐘信

11、息的，被稱之為串行時(shí)鐘線（SCL）。使用這種I2C總線就可以把控制中心（微處理器）和多個(gè)被控集成電路聯(lián)接起來(lái)， 從而形成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 2. 梳狀濾波器亮色分離電路梳狀濾波器亮色分離電路 圖 12-2 梳狀濾波器亮色分離電路框圖 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 復(fù)合全電視信號(hào)表達(dá)式為 )cossin(tEtEEESCVSCUYM 式中，EY為亮度信號(hào)，（EU sinSCtEV cosSCt）為色度信號(hào)， 取“+”號(hào)者為NTSC行，取“-”號(hào)者為PAL行，SC=2fSC，fSC為色副載波頻率（fSC=4.433 618 75 MHz），周期TSC=

12、0.225 549 4 s。因?yàn)樾蓄lfH=15 625 Hz，行周期TH=64s，所以一個(gè)行周期TH中包含有THTSC=283.751 6個(gè)色副載波周期TSC。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 假設(shè)相鄰兩行電視信號(hào)相同，即保持行相關(guān)性以及延遲線無(wú)損耗，那么輸入信號(hào)經(jīng)延遲線延遲兩行時(shí)間后，Y信號(hào)保持不變； 對(duì)于色度副載波則延遲了283.751 62=567.503 2個(gè)周期，折合成角度為（567+0.503 2）360=567360+180。這說(shuō)明延遲兩行后的色度副載波與原色度信號(hào)的相位相反，所以延遲信號(hào)必為Y-C， 表達(dá)式為：EMd=EY- （EU sinSCtEV cosSCt）。 直

13、通信號(hào)Y+C與延遲信號(hào)Y-C相加，則色度信號(hào)抵消了，故加法器輸出只有亮度信號(hào)2Y；直通信號(hào)Y+C與延遲信號(hào)Y-C相減， 則亮度信號(hào)抵消了，故減法器輸出只有色度信號(hào)2C。這就是梳狀濾波器亮、 色分離的基本原理。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 3. 延遲型水平輪廓較正電路延遲型水平輪廓較正電路 圖 12-3 延遲型水平輪廓校正電路框圖 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12-4 延遲型水平輪廓校正電路各點(diǎn)波形 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 設(shè)A點(diǎn)輸入為一矩形脈沖ui（t），經(jīng)延遲線和依次延遲，延遲時(shí)間都為，得到波形B與C。波形B與C、B與A相減， 分別得到波形D與E。D與E

14、相加即得到正負(fù)相間的校正脈沖波形F。該脈沖經(jīng)銳度控制放大、調(diào)節(jié)其幅度后再與B波形相疊加，即得到校正后的亮度信號(hào)uo（t）。 這種延遲型水平輪廓校正電路雖然其幅頻特性在頻率高端有明顯抬峰，但不會(huì)產(chǎn)生振鈴。并且由于其相頻特性為一直線， 也不會(huì)產(chǎn)生相位失真。 因而這是一種無(wú)振鈴無(wú)相位失真的輪廓校正電路， 它比傳統(tǒng)的電感二次微分電路優(yōu)越得多。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖圖 12-5 挖心電路的傳輸特性挖心電路的傳輸特性(a) 挖心電路的傳輸特性； (b) 輸入信號(hào)； (c) 輸出信號(hào) 4. 視頻信號(hào)的噪聲抑制（控心電路）視頻信號(hào)的噪聲抑制（控心電路） 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī)

15、 5. 黑電平擴(kuò)展電路黑電平擴(kuò)展電路 圖 12-6 黑電平擴(kuò)展電路基本功能 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12-7 黑電平擴(kuò)展電路的傳輸特性 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 6. 掃描速度調(diào)制電路掃描速度調(diào)制電路 掃描速度調(diào)制電路是大屏幕彩電的重要單元，其功能與水平輪廓校正電路相似，它是取出圖像亮度信號(hào)中迅速變化的邊緣成分去調(diào)制控制電子束水平掃描的速度，使亮度有顯著變化地方的圖像邊緣更清晰、更鮮明。 掃描速度調(diào)制電路的工作過(guò)程是在顯像管上增加一組輔助偏轉(zhuǎn)線圈，流過(guò)此偏轉(zhuǎn)線圈的電流由圖像亮度信號(hào)中迅速變化的邊緣成分決定，從而使這個(gè)輔助偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)。在經(jīng)過(guò)圖像亮度信號(hào)的

16、黑白邊緣時(shí)，電子束水平掃描速度發(fā)生變化，使在黑的部分掃描速度加快而變得更黑；在白的部分掃描速度減慢而變得更白，最終使得圖像黑白邊緣更加清晰、突出， 形成勾邊效果。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.3 NC-3機(jī)芯畫中畫大屏幕彩色電視機(jī)簡(jiǎn)介機(jī)芯畫中畫大屏幕彩色電視機(jī)簡(jiǎn)介 12.3.1 NC-3機(jī)芯的組成機(jī)芯的組成 1 畫中畫（畫中畫（PIP）彩電的基本結(jié)構(gòu)）彩電的基本結(jié)構(gòu) (1) 什么是畫中畫功能 畫中畫功能是在同一屏幕上同時(shí)顯示兩套電視節(jié)目。在這兩套節(jié)目中，一個(gè)畫面是占滿整個(gè)屏幕的，稱為主畫面；另一個(gè)畫面是一幅經(jīng)壓縮的、完整的、只占屏幕一部分的小畫面，稱為子畫面和次畫面。子畫面主要

17、用來(lái)監(jiān)視其它頻道或其它視頻信號(hào)源的節(jié)目，通常利用遙控器可以使子畫面位于主畫面的任一位置，還可以改變子畫面的大小。主畫面和子畫面還可以互換。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12-8 PIP電視屏幕布置 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 畫中畫彩電一般有兩類：一類是在電視接收機(jī)中設(shè)置兩個(gè)高頻調(diào)諧器，主畫面的節(jié)目和子畫面的節(jié)目分別由各自的高頻調(diào)諧器接收，稱之為射頻畫中畫；另一類是那種只有一個(gè)高頻調(diào)諧器的彩電， 主畫面由機(jī)內(nèi)高頻調(diào)諧器接收，而子畫面必須由 AV輸入端子（外接錄像機(jī)或VCD、DVD影碟機(jī)等）獲得， 稱之為視頻畫中畫。 NC-3機(jī)芯是一種具有射頻畫中畫功能的彩電， 而有些彩

18、電如松下TC-33V32HN是只具有視頻畫中畫功能的彩電。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12-9 具有射頻畫中畫功能的彩電方框圖 (2) 畫中畫彩電的基本結(jié)構(gòu) 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 畫中畫彩電有如下特點(diǎn)： 主畫面和子畫面各有一套獨(dú)立的信號(hào)處 子畫面可以是從天線接收的射頻電視節(jié) 主畫面與子畫面首先經(jīng)各自的色解碼通道解出R-Y、 B-Y和Y 三個(gè)信號(hào)， 然后再通過(guò)開關(guān)矩陣切換電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的分配， 最終組合成一幅完整的雙畫面圖像。 子畫面通常 主畫面與子畫面可由切換開關(guān)來(lái)互換。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12-10 NC-3機(jī)芯整機(jī)方框圖 2 NC

19、-3機(jī)芯整機(jī)的組成機(jī)芯整機(jī)的組成 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) NC-3機(jī)芯印刷線路板共由15塊印刷線路板構(gòu)成。其中，7塊是貼片板，8塊是非貼片板。 非貼片板： 主板（ZB板）。裝置有公用通道，遙控電路、掃描電路等，并作為功能組件的載體。 電源/掃描/伴音功放（DY板）。裝置有電源電路，行、場(chǎng)輸出電路和主伴音輸出電路。 AV開關(guān)（BT板）。裝置有由機(jī)箱后部輸入/輸出的各路端子和切換電路等。 鍵盤板（KZ板）。裝置有前面板控制按鈕、耳機(jī)、卡拉OK插孔和LED指示器等。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) CRT驅(qū)動(dòng)板（XJ板）。裝置有末級(jí)視放電路及CRT驅(qū)動(dòng)電路。 R、G、 B、 基色

20、信號(hào)板（CS板）。 裝置有R、 G、 B三基色信號(hào)切換開關(guān)電路。 速度調(diào)制板（VM板）。 裝置有速度調(diào)制電路。 南北枕形校正板（DPC板）。 裝置有枕形校正電路。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 貼片板： 主中放組件（PM組件）。 副中放組件（PS組件）。 畫中畫組件（PI組件）。 數(shù)字梳狀濾波器組件（PL組件）。 亮度處理組件（LT組件）。 卡拉OK組件（KA組件）。 麗音組件（NT組件）。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 圖 12 11 NC-3機(jī)芯印制板的整體布局 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 12.3.2 NC-3機(jī)芯的特點(diǎn)機(jī)芯的特點(diǎn) 1大量采用了大量采用了I2C總

21、線控制技術(shù)總線控制技術(shù) 圖 12 - 12 NC-3機(jī)芯I2C總線信號(hào)控制框圖 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 2 采用頻率合成調(diào)諧器（采用頻率合成調(diào)諧器（FS調(diào)諧器）調(diào)諧器） 一般普通中小屏幕遙控彩色電視機(jī)大多采用電壓合成式調(diào)諧器（即VS調(diào)諧器）。NC-3型機(jī)芯采用了調(diào)諧精確、快速、易于控制的頻率合成式調(diào)諧器。 所謂頻率合成技術(shù)就是用可變分頻的方法，將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率振蕩器的輸出頻率變?yōu)楦鞣N按比例降低或升高的一系列多頻率信號(hào)。當(dāng)需要某一頻率時(shí)， 就將上述一系列多頻信號(hào)中的某些成分合成，從而得出按頻率要求的穩(wěn)定信號(hào)。這種方法既保證了輸出信號(hào)的頻率范圍廣泛，又保證了標(biāo)準(zhǔn)振蕩器產(chǎn)生的頻率高度穩(wěn)定

22、， 從而使各種合成頻率穩(wěn)定。 在NC-3機(jī)芯中，使用了兩個(gè)由I2C總線控制的頻率合成式FS高頻調(diào)諧器，分別接收主畫面和子畫面的節(jié)目，由微處理器給出交換節(jié)目指令，兩個(gè)FS調(diào)頻器幾乎可以同時(shí)達(dá)到所要求接收的頻道。 第12章 單片機(jī)芯與大屏幕彩色電視機(jī) 3 可實(shí)現(xiàn)多制式接收功能可實(shí)現(xiàn)多制式接收功能 NC-3機(jī)芯采用日本東芝公司的TA8783芯片來(lái)完成全電視信號(hào)解碼、行場(chǎng)振蕩信號(hào)形成和彩色制式識(shí)別及轉(zhuǎn)換等全部功能，可實(shí)現(xiàn)多制式彩色電視信號(hào)的處理。例如，接收廣播電視PAL - D/K制式、 視頻PAL - 4.43 MHz、PAL - 50 Hz/60 Hz以及NTSC-3.58 MHz等節(jié)目信號(hào)。 4 具有射頻畫中畫功能具有射頻畫中畫功能 NC-3機(jī)芯采用了兩個(gè)FS調(diào)諧器及兩套中頻處理電路，在遙控器的控制下，可方便地實(shí)現(xiàn)射頻畫中畫（PIP）功能。NC-3機(jī)芯的PIP可實(shí)現(xiàn)下列功能：主/副畫面切換；副畫面顯示/不顯示