H97B机芯I2C总线分析及修


 

 随着电子技术的发展，I2C总线技术的应用日益广泛。H97B机芯是我公司继91SB机芯后推出的又在整机中大量采用I2C总线控制的机芯。其主要机型为TC2939、TC2979、TC4318。该机芯I2C等总线控制图如下：

 

 

我们知道I2C总线信号是由数据总线信号（SDA）和时钟总线信号（SDA）和时钟总线信号（SCL）组成。时钟总线信号中含有CPU发出的地址码，在I2C总线上连接的各集成块通过对地址识别，使相应的集成块进入工作状态，开始对I2C总线的数据总线信号进行译码，控制该集成块内相应电路工作，并通过数据总线信号传回CPU，从而实现CPU对该电路的控制。

当总线电路出现故障时，CPU发出的指令无法传到各受控电路，也就无法控制各电路的工作，使整机工作异常。最常见的为I2C总线电压降到3V左右，并且不断摆动，原因是CPU收不到被控集成块返回的信号，不断发出控制信号而造成的。这种故障在91SB机芯中，故障现象表现为开机后，光栅极暗、无字符、无雪花，控制失灵，整机处于死机状态。但由于CPU使用的不同，在H97B机芯中，总线故障所表现出的故障现象却完全不同，现象为开机后，机器不断的开机、关机，光栅也一闪一灭，且光栅为暗板。此时测NA01 #34 POWER输出在0V和5V之间不停的跳变，#39、#40总线端在3~4.5V之间抖动，而各集成块的总线端电压在1~3V之间抖动。

下面来谈一谈H97B机芯总线故障造成这种故障的原因及维修方法。我们知道在91B机芯中，当I2C总线电压低时，通常采用的方法是短开QA02和QA12的E极，测量E极电压，若电压仍低，则应检查QA02、QA12外围及CPU、存储块（除TA8783N）的I2C总线端，直到总线电压恢复至5V，即为故障所在。而在H97B机芯中，由于某种原因，使I2C总线异常，CPU无法控制各集成块的工作，因而无法正确收到各集成块，尤其是TA8880的返回信息，从而使CPU认为整机电路存在问题，从而进行保护性措施，内部控制POWER输出关机电平，但马上又重新开机，进行I2C总线的重新检测。当CPU数据总线仍没有收到正确的信息后，CPU再次发出关机指令，如此反复，造成了该机芯电视机特有的光栅不断一闪一闪故障。由以上的分析我们可知，在维修H97B机芯时，断开VQA13和VQA14的E极，也就切断了CPU和各集成块之间的总线传输，即使是正常的机器也会出现一闪一灭的现象。维修方法是当断开两三极管的E极后，开机若测得两三极管C极电压不足3V，或机器没有光栅一闪一灭的现象，应检修CPU及存储块等电路，若测得C极电压在3~4.5V之间抖动，也充分说明了三极管C极前的I2C总线电路，尤其是说明了CPU的工作是正常的。在检修负载电路时，方法同检修91B机芯基本相同。可逐个断开I2C总线上连接的各集成块（TA8880除外）的总线端，直到I2C总线电压恢复正常为止，并检修相应的故障电路，最终排除故障。

（实例1）检修过程：首先断开VQ13、VQ14 E极后，测得C极电压在3~4.5V间摆动，说明故障在负载电路，逐个断开I2C总线上所接的各集成块，当断开插子XPA06BDE  #1、#2端后，开机正常，说明故障在后端子板。将其取下，发现集成块TA8777N上已有裂纹，测得NV02、VQ04等件均已损坏，更换坏件后，开机整机恢复正常正常。

（实例2）检修过程：确定故障出在负载电路上，当断开N302的第#9、#10后，开机正常，I2C总线电压升至5V。测N302的工作条件基本正常后，更换N302。开机后发现总线故障已排除，但又发现场幅压缩。仔细观察发现原集成块型号为TA8859P，而新更换的为TA8859CP。此时只需将场反馈接地电路R305由2W 1.3Ω改为2W 0.82Ω即可。

（实例3）检修过程：首先测量整机各主要工作电压，发现12V并没有在CPU发出短暂开机电平时，跳变到12V，由于12V是各集成块的主要工作电压，该电压不正常，必将使各个集成块不能正常工作，从而引起总线控制异常，出现了光栅一闪一灭的现象。测VDD408整流输出端在开机瞬间时能跳变到14V，而经N408后只有3V左右的输出。断开后级，电压恢复12V供电后，12V恢复正常。更换中放模板后，开机故障排除。

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通过以上的分析介绍，相信大家在维修过程中，只要方法得当、思路清晰，对付H97B机芯这种光栅一闪一灭的故障一定会易如反掌。