海信“智能王”系列彩电原理与检修

 

“智能王”系列电视机是青岛海信电器股份有限公司近期推出的彩电精品,包括TC2939、TC2979、TF2999N、TC3418四大系列。目前已经上市的有TC2939N、TC2939NT、TC2979、TF2999N、TC3418五种型号,其中TC2939N型具有中国丽音功能,TC2939NT具有中国丽音和中文图文功能,TF2999N采用纯平面显象管,正在市场上热销。该系列电视机的电源部分采用闻名中国的“东芝火箭炮”系列彩电的开关电源,电压适应范围可达90—270V,而且还有广泛而又可靠的保护电路。图象处理部分采用了日本东芝公司先进的V/C/D芯片TA8880CN,电路非常简单,功能非常强大;而且又配备了AI人工智能画质提高电路,图象质量较高。各电路功能都以模块化的电路完成,其主线路板设计有很多的电路接口,只要把完成某个功能的模块接入主线路板,电视机就具有了该功能。例如TC2939N的丽音功能就是在TC2939的基础上增加中国丽音模块产生的,而TC2939NT的图文功能则是在TC2939N的基础上增加图文模块产生的。遥控系统用的微处理器采用日本东芝公司设计的高性能单片计算机,由海信集团技术中心科研人员自行编写控制程序,掩膜而成。具有200套的节目存储容量,节目编程等功能,还预留了很多新功能程序接口。有了上述先进的功能、优良的品质、可靠的性能,又加上广泛的广告宣传,受到了用户的青睐,也受到了业内人士普遍好评。

以下介绍该系列机的电路工作原理:

 

一、遥控系统工作原理操作方法

 

在上面的介绍中,我们提到该系列机的遥控系统采用日本东芝公司的单片计算机,其型号是TMP87CM38N。海信集团的科研人员根据自己的需要编写了程序,对其引脚的功能进行了定义,因为其内部的程序是专用的,所以其它器件即使型号完全相同,也不能通用。该芯片掩膜之后,为了和其它的相区分,型号变为“TMP87CM38N-3588”或“HISENSE –H97B 5H31-3588”,图上位号为NA01。除了上面提到的节目存储容量200外,还有全自动、半自动、手动三种节目搜索方式,中、英文字符显示,还有动态、标准、柔和、记忆四种图象模式和会话、标准、音乐、记忆四种声音模式,对电路各部分的控制均采用I2C总线的方式。

 

节目编程的操作

“智能王”系列电视机具有节目编程的功能,所谓“节目编程”,就是定时自动转换频道。例如用户要在晚上7点钟收看CCTV-1的新闻节目,用户就可以事先设定好,当到了7点后,电视机将自动地转换到CCTV-1上。节目编程操作如下:

    1.按下遥控器上的‘   ’(菜单)键,屏幕出现主菜单,再按‘CH  ’或‘CH  ’键选中“定时”,再按‘    ’或‘    ’键进入图1所示下一级菜单。

    2.如果需要定时关机功能,则按‘CH  ’或‘CH  ’键选中“关机时间”,按‘    ’或‘    ’键把‘关’改为“今天”或“每天”,然后把下面的时间改为你所需要的,则电视机将在今天或者每天在指定时间自动关机。

    3.选中“开机时间”,按‘    ’或‘    ’键把‘关’改为“今天”或“每天”,然后把下面的时间改为你所需要的,在“频道” 后面位置按‘    ’或‘    ’键写入节目号,则电视机将在今天或者每天在指定时间自动开机,开机之后处于“频道”所指定的节目号。例如用户把“频道”设定为032,而节目号032对应CCTV-5,则自动开机之后就处于CCTV-5。如果自动开机之后2小时内无任何操作,则电视机将自动关机。该功能为了防止自动开机之后用户家中无人造成的电力浪费,一般来说,如果自动开机之后用户在家中,2小时之内不进行改变音量、改换频道的可能性很小。如果在达到自动开机之前电视机已经开机,则到指定时间后电视机只改换到指定的节目号上。

4.按‘    ’或‘    ’键选中“节目预定”项,按‘    ’或‘    ’键进入图2所示的菜单。在菜单中一共有三组“开机时间”,可以分别设置好时间和节目号,到了某一组指定的时间之后,电视机将自动地转换到指定的节目上。加上图1中的“开机时间”,共有四组,用户可以设定四个时间和该时间要收看的节目。

注意:该机遥控系统虽然能够计时,但是遥控器的时钟不是专门为计时而设计的,所以长时间计时后将有比较大的误差,用户需要每天对时钟进行校准。校准的操作和节目编程类似,在图1所示的菜单中选中“时钟”项,用‘   ’和‘   ’调整。另外该机内部没有后备电池,用主电源开关关机之后时钟将停止运行。

 

使用时间的显示

在电视机使用说明书第20页上提到电视机具有自动记录电视使用时间的功能,从而能够知道电视已经使用了多长时间,用户因没有在屏幕上看到时间的显示而询问是否真有这个功能。电视机确实具备这种功能,只不过没有显示出来让用户看到而已。显示的操作应当由专业技术人员按照后面介绍的“总线数据调整方法”进入维修状态,把FACTORY 4 MENU(工厂菜单4)中的“UST”项的设定值改为‘1’即可。如果重新恢复到不显示使用时间状态,则把该项恢复为‘0’即可。在电视机内部,记录下来的使用时间数据存储在EEPROM芯片NA02内,如果由于维修等原因更换该芯片,将造成该项数据丢失。

    

总线数据调整方法:

微处理器NA01对各个外部电路的控制采用I2C总线方式,总线连接情况及各个外部电路的可调整项如图3所示。我们可以通过遥控器进入维修状态调整各种总线数据,进入维修状态的操作是:在TV方式下按遥控器上的‘   ’(图文键)、‘TV/AV’、‘8’、‘8’、‘8’、‘0’键,屏幕左上角出现‘M’,表明已经进入维修状态。

    在‘M’状态下,共有5个工厂菜单,各个菜单对应的可调整项如下面表所示,进入各个调整菜单的方法是:先按‘中文’键(该键位于遥控器右下角),再在5秒钟内按‘  ’(声音控制键,位于从底部倒数第二排最左侧)可进入工厂菜单1;或者按‘  ’(超重低音键,在‘  ’右侧)可进入工厂菜单2;或者按‘    ’(环绕声选择键,在‘  ’右侧)可进入工厂菜单3;或者按‘  ’(声音模式选择键,在‘中文’键上方)可进入工厂菜单4;或者按‘  ’(定时关机键,左下角)可进入工厂菜单5。在各个工厂菜单中,按‘   ’或‘   ’选相应的调整项,用音量增减键调整设定数值。 

FACTORY  1  MENU(工厂菜单1)  (以下列出的数据以TC2939N为例)

调整项
 意义
 受控IC
 可选择项(可调范围)及其意义
 出厂设置
 
OSD
 字符位置
 TA8880CN
 0—27
 9
 
SUB
 副亮度
 TA8880CN
 0--55
 45
 
SCT
 副对比度
 TA8880CN
 0--27
 13
 
SSH
 副清晰度
 TA8880CN
 0--13
 0!
 
TCC
 副色调
 TA8880CN
 0--27
 13
 
PNH
 P/N幅度调整
 TA8880CN
 0--1
 0!
 
SCS
 SECAM调整
 TA8880CN
 0--3
 3
 
BEL
 钟形滤波调整
 TA8880CN
 0--7
 5
 
SRY
 SECAM R-Y调整
 TA8880CN
 0--15
 7
 
SBY
 SECAM B-Y调整
 TA8880CN
 0--15
 12
 

FACTORY  2  MENU(工厂菜单2)

调整项
 意义
 受控IC
 可选择项(可调范围)及其意义
 出厂设置
 
VPS
 场中心
 TA8880CN
 0--7
 0
 
HPS
 行中心
 TA8880CN
 0--31
 18
 
RDV
 红驱动
 TA8889P
 0--255
 ——
 
BDV
 蓝驱动
 TA8889P
 0--255
 ——
 
RCO
 红截止
 TA8889P
 0--1023
 ——
 
BCO
 蓝截止
 TA8889P
 0--1023
 ——
 
HIT
 场幅度
 TA8859P
 0--63
 45
 
WID
 行幅度
 TA8859P
 0--63
 31
 
DPC
 行枕形校正
 TA8859P
 0--63
 48
 
KEY
 梯形失真校正
 TA8859P
 0--63
 22
 
GCO
 绿截止
 TA8889P
 0--1023
 ——
 

FACTORY  3  MENU(工厂菜单3)

调整项
 意义
 受控IC
 可选择项(可调范围)及其意义
 出厂设置
 
WPL
 白蜂限制
 TA8880CN
 0:开,1:关
 1!
 
PNG
 P/N门脉冲调整
 TA8880CN
 0:初始状态,1:0.5uS延迟
 0!
 
BWM
 彩色模式
 TA8880CN
 0:彩色方式,1:黑白方式
 0!
 
SID
 SID开关
 TA8880CN
 0:关,1:开
 0
 
APC
 孔阑控制
 TA8880CN
 0:开,1:关
 0!
 
VMD
 场频模式
 TA8880CN
 0或1:自动,2:315行,3:262..5
 0
 
SGP
 SECAM门脉冲调整
 TA8880CN
 0:初始状态,1:0.5uS延迟
 0
 
SRC
 搜索方式
 TA8880CN
 0:晶体循环四周,1:八周
 0
 

FACTORY  4  MENU(工厂菜单4)

调整项
 意义
 受控IC
 可选择项(可调范围)及其意义
 出厂设置
 
VDD
 AV设定
 EEPROM
 1:一路AV,2:两路,

0:两路AV、一路S端子
 2!
 
BND
 波段控制
 EEPROM
 0:U,1:U、VH,2:U、VH、VL,3:VL、VH、U、BS
 2!
 
ONT
 节目编程设定
 EEPROM
 0:没有定时开机,1:有
 1!
 
KOK
 卡拉OK设定
 EEPROM
 0:无卡拉OK,1:有
 0!
 
PAL
 制式设定
 EEPROM
 0:只有D/K伴音制式,

1:多制式
 0!
 
AI
 AI模块设定
 EEPROM
 0:没有AI功能,1:有
 1!
 
DSP
 商标显示设定
 EEPROM
 0:不显示海信商标,1:显示
 1!
 
CLK
 时钟设定
 EEPROM
 0:时钟关闭,1:24小时计时,2:12小时计时、显示AM或PM
 2!
 
STM
 搜台视频制式设定
 EEPROM
 0:关闭,1:P/N彩色制式,

2:SECAM、PAL,3:全制式
 3!
 
443
 N3.58 N4.43

显示设定
 EEPROM
 0:显示N443、N358,

1:仅显示NTSC
 1!
 
UST
 使用时间设定
 EEPROM
 0:不显示使用时间,1:显示
 0!
 
SWF
 重低音设定
 EEPROM
 0:无超重低音,1:有
 1!
 
SND
 搜台伴音制式设定
 EEPROM
 0:B/G,1:I,2:D/K,3:M
 2!
 
TEL
 图文设定
 EEPROM
 0:没有图文功能,1:有
 0!
 

FACTORY  5  MENU(工厂菜单5)

调整项
 意义
 受控IC
 可选择项(可调范围)及其意义
 出厂设置
 
BBK
 蓝背景设定
 TA8880CN
 0:关闭,1:白色,

2:红色,3:蓝色
 0!
 
LIN
 场线性
 TA8859P
 0--31
 17
 
VSC
 场S校正
 TA8859P
 0--31
 19
 
VCP
 场补偿调整
 TA8859P
 0--15
 2
 
AFC
 设定AFC检测电流
 TA8880CN
 0:150uA,1:300uA
 1
 
CNR
 角位失真设定
 TA8859P
 0--15
 10
 
HCP
 行补偿校正
 TA8859P
 0—15
 0
 
VIC
 场校正调整
 TA8859P
 0--15
 13
 

上表中列出了出厂时的设定值,其中标注‘!’号的表示与电视机功能有关,不能更改为其它值。例如TC2939N和TC2929NT功能仅有图文功能的差别,TC2939NT就把工厂菜单4中的“TEL”设定为1。如果由于维修等原因更换存储器NA02,也需要把各调整项调整为出厂时的设定值。标注‘—’的表示该项没有用到,没有标注的可以按照需要调整。

通过总线,还可以出现调暗平衡所需要的水平亮线状态,操作方法是:在‘M’状态下进入工厂菜单2,选中RCO或BCO或GCO,再按‘卡拉OK’键即进入一条亮线状态。再按‘卡拉OK’键或者遥控关机或者交流关机,都能退出一条水平亮线状态。

遥控关机就可以退出‘M’状态。

 

二、高、中频率信号处理电路

 

微处理器NA01从(11)(12)脚发出组合波段控制信号,经过波段译码集成电路NA03转换成对应波段的控制信号,送到高频头A001;同时NA01还从(2)脚发出幅度为5V的占空比可调的脉冲调谐电压控制信号,经过VQA05转换为32V的脉冲信号,再由RA03、CA01、RA01、CA02、RA05、CA03组成的低通滤波器电路变换成直流电压信号,也送到A001上。在这两路信号的控制下,A001从IF脚输出38MHz的某个频道的图象中频信号,送到中放单元处理,参见附图4。

该系列机采用中放模块来处理中频信号,因为中放模块是一个电路组件,如果出现故障可以作为一个整体更换,为快速排除故障提供了便利。附图5是该组件的电路原理图,图象中频信号从(1)脚进入,流过RI25、CI18,由VQI02等元件组成的预中放电路放大,分成两路:一路经过声表面滤波器ZI10形成PAL、SECAM制式图象的中放曲线,同时强烈抑制第一伴音中频信号,把剩余的图象信号以平衡输入的方式送入NI01(1)(2)脚;另一路则是经过声表面滤波器ZI11,把D/K制式下31.5MHz的第一伴音中频信号选择出来,也是以平衡输入的方式送入NI01(19)(20)脚。这是对伴音质量有较高要求的电视机普遍采用的处理方式,普通电视机的中频信号处理电路把声、图混合在一起处理,为了避免声音干扰图象,在形成第二伴音中频之前对第一伴音中频信号多次抑制,直到图象解调时才内差频获得第二伴音中频信号,使伴音有较大的损失,该中放单元的处理方式则可以避免这种损失。NI01 TDA9808是菲利普公司生产的一种先进的中频信号处理集成电路,其伴音处理电路可以兼容丽音。(1)(2)脚输入的38MHz图象信号在其内部放大,(14)(15)脚的LI20和内部电路产生38MHz振荡,对图象解调,产生视频信号从(9)脚输出。在NI01外部,视频信号流过RI15,由ZI01滤除6.5MHz第二伴音中频信号,剩余成分继续经过VQI04缓冲放大,从XP101(10)脚回到主线路板。

NI01(3)脚是延迟AGC的调整脚,调整RI40可以设置起控点,NI01(12)脚输出射频AGC控制电压,通过XP101回到主线路板上,控制高频头A001的放大增益。图象解调的同时还产生中放AFC信号,通过(13)脚输出,再经过XP101(8)脚送到NA01(13)脚,作为自动搜索过程中图象是否达到最佳状态的判断依据;该信号还通过RA07送到A001 VT脚,实现自动频率微调。(19)(20)进入的第一伴音中频信号也要经过放大,然后和(14)(15)脚产生的振荡信号进行内差频,产生6.5MHz的第二伴音中频信号。该信号经过锁相环路调频解调,从(6)脚输出音频信号。同时为了实现中国丽音,NI01(10)脚输出了丽音脉冲信号。

该中放单元电路简单,虽然只能处理PAL-D/K和SECAM-D/K两种制式的中频信号,但是预留了XP102这个插座,充分利用这个插座将实现全制式中频信号的处理。

检修中发现,该机在收看部分节目时出现图象扭动现象,经检查为信号灵敏度过高,把中放AGC形成电容器CI06由原值220n改为47n该现象就可以消除。

 

三、AV/TV转换电路

 

该机同样用模块化电路组件:丽音模块完成丽音解码,参见附图6。TC2939N型电视机有丽音功能,则主线路板上的跨接线W081是断开的,TC2979型电视机没有该功能,则没有丽音模块,主板上跨接线W801是接通的。中放单元从(6)脚输出的音频信号首先从XPD01(10)脚进入丽音模块,中放单元(9)脚输出的编码信号则从XPD01(1)脚进入丽音模块解码。该机的丽音模块采用大规模集成电路电路TB1212N完成丽音信号的解码,由于该集成电路引脚太多,所以在出现故障时即使判断出该器件损坏,拆卸更换的难度也比较大,仍然需要更换整个丽音模块来修复,所以本处不详细讲解其工作原理。如果电视机确实接收到丽音信号,则通过XPD01(3)(4)脚的I2C总线向微处理器发出信号,用户就可以通过遥控器选择电视伴音、丽音左声道、丽音右声道、丽音双声道等声音模式,但是无论何种模式,总是从XPD01(7)(8)脚输出TVL、TVR伴音信号到主板。

    该机的AV/TV转换采用了日本东芝公司设计生产的高性能集成电路TA8777N。该芯片允许一路TV信号和AV1-AV4四路AV方式下的视频信号、立体声伴音信号输入,其中AV1、AV2还能以S端子方式输入分离的Y/C信号。这些信号在I2C总线的控制下,最后输出各制式下的亮度(Y)、色度(C)信号和左右声道(L、R)信号到各自的处理电路。 

图7是该集成电路的内部组成,图8是它在“智能王”系列电视机中的应用电路,使用了四路AV输入的AV1、AV2二路,AV1的信号还可以用S端子方式输入。在TV方式下,中放单元输出的视频信号TV通过XPV01(15)脚,流经RV12和CV06进入NV01(36)脚;丽音模块输出的TVL、TVR信号从XPV01(11)(12)脚进入AV/TV转换电路板,分别经过VQV03、VQV02倒相放大再进入NV01 (35)(34)脚。AV1方式下的视频信号从AV/TV转换电路板插座XH07的V1插孔或前控制线路板的XH20插孔输入,流过CV63、RV35进入NV01③脚。S端子的Y/C分离信号从XH13输入,XH13内部带有自动开关,当S端子插头插入XH13时,其内部的自动开关使亮度信号流过CV63、RV35进入NV01③脚,而XH20的视频信号不能进入。自动开关还控制插座XPA03A向VQV12基极发出低电平的控制信号,VQV12截止使NV01⑤脚变为高电平,S端子输入的色度信号流过XPA03A⑥脚、RV61、CV33进入NV01⑤脚,NV01⑤脚的高电平还使NV01内部以S端子方式接收图象信号。

微处理器通过NV01(32)(33)脚的I2C总线发出切换控制命令,从TV、AV1、AV2中选择出来一路输出。如果选择出来的图象信号为AV1的S端子进来的Y/C分离信号,则Y信号从(19) 脚输出,C信号从(21)脚输出;Y、C还合成为视频信号,从(30)脚输出。如果选择出的图象信号为视频信号,则从(30)脚输出先在外部进行Y、C分离。该脚输出的信号经过VQV04缓冲,在其发射极分为四路:1.通过RV21、LV01,再经ZV01陷波,滤除4.43MHz的色度信号,把剩除的亮度信号送到(28)脚,进入该脚的就是PAL或SECAM或NTSC4.43制式下的亮度信号。2.通过插座XPV02(13)脚输出,再经CZ01进入NZ01②脚。ZV02是NTSC3.58制式下的梳状滤波器,它能把视频信号分离为亮度和3.58MHz的色度信号再从③⑤分别输出,再通过插座XPV02(14)(15)脚送回NV01(26)(24)脚。前面提到该系列机的中放单元仅能处理PAL、SECAM制式的图象信号,为什么本处的AV/TV转换电路还要处理NTSC4.43和NTSC3.58制式的亮、色信号呢?这是因为在AV状态下,该系列机能够处理NTSC制式的视频信号。3.无论(30)脚输出的视频信号是何种制式,VV02发射极信号总是包含着行场同步信号,该信号通过跨接线W003、XPV02(13)脚进入主板的行场同步分离电路处理。4.通过CV25、CV26、RV50输出,送给其它视频设备使用。微处理器根据信号的制式选择Y、C信号输出,如果彩色制式被强置于或自动识别结果为PAL、SECAM、NTSC4.43,则把(28)脚的信号从(19)输出,同时直接把NV01内部转换的视频信号做为色度信号从(21)脚输出,如果彩色制式为NTSC3.58,则把(24)脚的信号从(19)脚输出,把(26)脚的信号从(21)脚输出。

和比较复杂的图象信号转换相比,左右声道声音信号转换则要简单的多。TV、AV1、AV2输入的音频信号经过转换从NV01(22)(23)脚输出,分成为两路,其中一路从XPV01(13)(14)脚送到主板上的伴音控制和功放电路,另一路则分别经过VQV08、VQV09缓冲放大,通过AV端子输出给其它设备使用。

 

四、伴音控制和输出

AV/TV转换以后的伴音信号L、R通过XSK01(K3)(K4)脚进入伴音处理模块,再经过CS11、RS05和CS12、RS06进入NS01(6)(7)脚,如图9所示。该机的伴音控制过程由日本东芝公司设计的另一种先进的集成电路TA8776完成,图上的位号即为NS01。微处理器通过NS01(27)(26)脚的I2C总线完成对伴音的音量、高音提升、低音提升、左右声道均衡、环绕立体声开关、重低音开关和音量控制,功能比较强大。微处理器对音量的控制信号经TA8776内部处理之后,在(27)脚滤波,形成控制内部衰减器的直流电压。(27)脚电压越高,伴音音量就越大。对左右平衡的控制信号则在(26)脚形成直流电压,对低音提升的控制信号在(11)脚形成直流电压,对高音提升的控制信号则在(18)脚形成直流电压。在这些控制信号的控制之下,(6)(7)脚输入的信号经过各种控制,最后从(19)(20)脚输出,进行伴音功率放大。L、R信号的一部分在总线的控制之下利用(1)-(4)脚外接电容C501-C504移相,形成和原来的L、R信号时间关系上有一定差别的信号,重新混合到L、R信号中,也从(19)(20)脚输出。这些信号经过扬声器播放出来之后,感觉好象是先有伴音,过一会又有余音似的,好象是坐在音乐演播现场,先听到歌手演唱的歌声,稍后又听到四周墙壁反射回来的声音一样,有一种被音乐“包围”的感觉,这种声音效果就叫做“环绕立体声”。环绕立体声对于收听音乐节目确实有比较好的效果,但是在收听语音对白节目时,由于声音相互混合,感觉声音不清楚。

    L、R信号还直接相加,合成为一路信号从(22)脚输出。在(22)脚外围,RS09、CS30、RS14组成低通滤波器,衰减高频成分,剩余的频率较高的成分通过RS11进入NS02(5)脚。NS02及其外部的CS28、CS10、RS12、RS13、CS29组成有源低通滤波器,进一步选择出其中的低频成分,由CS27耦合到后面的功率放大电路放大得到超重低音。I2C总线还包含有超重低音控制命令,通过控制NS01(22)脚的输出来实现超重低音开关的控制。

伴音处理模块产生的L-OUT、R-OUT、W-OUT信号分别通过XSK02、XSK01进入主板,再经过R685、C681,R670、C673,R672、C689进入N670(6)、(2)(5)脚,如图10所示。N670的型号是TA8218AH,是一种外围电路非常简单的三通道大功率伴音功放集成电路。当电源供电电压为24V,负载阻抗为8Ω时,其不失真功率输出功率可达10W×3。其(1)(2)(17)为一个通道,其中(1)脚为负输入脚,本处通过电容C672接地,用于负反馈;(4)(5)(14)脚为一个通道,(4)脚为负输入脚,通过电容C678接地,也属于负反馈;(6)(7)(10)脚是第三个通道,(7)为负输入脚,通过电容C681接地,也属于负反馈。该集成电路的外部基本上不需要外围器件,在本电路中,只要通过个通道的正输入脚输入音频信号,在输出端就能够输出和输出信号强度相对应的功率信号。该信号通过XPA05A各脚输出,推动各自的扬声器发出声音。接在各个输出端的VD670-VD765共6个二极管的作用是防止幅度超过电源的杂波损坏N670。以(10)脚外围为例,如果由于扬声器的电感或者其它原因产生了低于0V的电压加到(10)脚,因为VD671正极接地,所以VD671正偏导通,(10)脚的电压不可能低于0V太多,N670内部的电流不会发生倒流而得到保护,相反如果产生了高于24V的电压,则VD670正向导通,(10)脚的电压也不可能超过24V很多,同样起到保护N670的作用。微处理器NA01通过(37)实现静音控制,如果电视机没有接收到图象信号,则没有同步信号进入NA01(36)脚,或者用户通过遥控器发出静音控制指令,(37) 脚发出5V高电平静音控制命令,通过电阻RM17加到VQN16、VQN17基极,这两个三极管都正偏导通,使得本可以进入N670(2)、(6)脚的信号对地短路,实现静音。静音指令还通过VDS31、RS48使VQS14也正偏导通,短路(5)脚的超重低音信号。

 

五、亮度信号处理

在AV/TV转换电路中,视频信号即完成了亮色分离,其中分离出来的亮度信号经过XP201(2)脚进入主板,参见图11。由于V/C/D芯片几乎把亮度处理的全部过程包含在了片内,所以看起来亮度信号的处理过程极其简单。亮度信号经过D201延迟0.6uS的时间,从三极管VQ203发射极输出到图12所示的AI模块。“智能王”系列电视机特点之一就是具有人工智能、模糊控制,而这个特点就是由AI模块来体现出来的。“AI”是英文“Acutance Improver”的缩写,其本意是清亮度提高器。普通的彩色电视机通过对图象的锐度提升和柔和处理,有的还采用黑电平延伸的方法,这些都能够提升清晰度。“智能王” AI模块兼有锐度提升和黑电延伸的功能等功能,而且它同时处理亮度信号和红、蓝两个色差信号。亮度信号送到NE01(7)脚,红、蓝色差信号分别进入模块NE01(3)(2)脚(VIN、UIN脚)。NE01型号为TDA9171,是一种采用“直方图”方式的图像信号处理集成电路。所谓“直方图”方式,就是指在其内部对亮度信号的不同频率成分、不同幅度的信号分别处理。 (9)--(13)的外接电容CE07—CE11用来设定频率、幅度范围,内部电路据此划分出“直方图”。其(5)脚输入的是沙堡脉冲信号,(17)脚用于设定基准参考电压,(6)脚是内部放大器选择脚。TDA9171完全在内部完成信号的处理,处理完成之后分别从(14)(18)(19)脚输出。TDA9171的(1)(4)(20)脚是开关脚,当这三个引脚电压变为0V时 AI功能切断,输出的信号和输入的信号相同。

AI模块是可选择组件,我们可以通过设置跨接线来实现该功能的设定的摘除,如果检修工作中怀疑该模块异常,也可以通过暂时摘除AI模块,观察故障现象的变化,从而快速判断该电路是否真的异常,这对于准确判断故障、迅速排除故障非常有利。当电路中使用AI模块时,跨接线W061、W132、W136、W137都是断开的,仅W027接通,Y、U、V信号先进入AI模块,处理之后再还给主板,由后面电路继续处理。如果摘除AI功能,则需要接通W132、W136、W137,断开W061、W027。可见改变了这些跨接线之后,信号的流向发生了变化,Y、U、V直接进入N501相关的处理电路。

AI处理以后或者不处理的信号通过C201进入N501 TA8880(60)脚。在N501内部,首先完成的是亮度箝位,恢复直流成分,同时通过I2C总线实现亮度控制,N501的(57)(58)(61)脚外围器件协助完成。此后亮度信号在I2C总线控制下完成对比度的控制,再进一步经过γ校正进入后面的基色矩阵电路。

 

六、色度解码

 

TA8880能够适应PAL、NTSC、SECAM三种标准的彩色制式,还能适应4.43NTSC等非标准的彩色制式,该集成电路和东芝公司另一种高性能的V/C/D处理芯片TA8783N相比,外围电路的复杂程度大大降低,外围元件减少了很多。TA8783N的PAL制彩色解码采用的是PAL-D方式,先用玻璃延迟线组成梳状滤波器把色度信号分解成红、蓝色差已调量再经过同步解调获得红、蓝色差信号,其中玻璃延迟线没有实现集成化。TA8880采用的是目前逐渐流行的PAL-S方式,该方式首先对色度信号同步解调,获得两个解调不完全、仍然有相位失真的红、蓝色差信号,然后这两个色差信号再分别经过集成化的基带延迟线分别延迟、相加,得到正确的红、蓝色差信号,该方式已基本实现了集成化。TA8880和最新的TB系列单片彩电集成电路以及菲利普公司最新视频信号处理集成电路相比,色度带通滤波电路仍然在片外,而最新的集成电路已经把这些完全集成在了片内。

AV/TV转换以后产生的色度信号或者视频信号通过XSV02(20)脚进入主板。参见图13,R520、C528、L502、C529、R522、C575组成4.43MHz色度带通滤波器选择出PAL或者4.43NTSC制式下的色度信号进入N501(49)脚;R519、C579、L501、C507、R521、C524组成3.58MHz色度带通滤波器选择出NTSC制式下的色度信号进入N501(51)脚;R555、C564、L503、C567、C559、R556组成钟形滤波器,选择出调频SECAM色度信号进入(35)脚。TA8880可以根据用户的制式指令选择相应引脚的色度信号进行处理,也可以自动识别出色度信号的制式。因为任何时刻在色度解码电路上只能有一种制式的信号,所以通过检测到底哪个引脚有色度信号输入,就能初步判断出当前信号的彩色制式,通过(47)(42)(31)脚外围电路形成直流电压作为识别信号。当处于PAL彩色制式时,(47)脚电压为6.2V,(42)脚为6.2V,(31)脚电压为5.2V;当处于NTSC4.43彩色制式时,(47)脚电压为    V,(42)脚为   V,(31)脚电压为    V;当处于NTSC3.58彩色制式时,(47)脚电压为   V,(42)脚为   V,(31)脚电压为   V;当处于SECAM彩色制式时,(47)脚电压为   V,(42)脚为   V,(31)脚电压为   V;未接收到彩色信号时(47)脚电压为   V,(42)脚为   V,(31)脚电压为   V。另外(39)脚也以电压的形式反映出当前信号的制式,具体是PAL制式为8.5V,NTSC制式时为0V,SECAM制式时为4.2V。

当处理PAL信号时,(49)脚的信号经过片内ACC电路放大,(10)脚的沙堡脉冲信号作为色同步分离脉冲,控制色同步分离电路分离出色同步信号。 同时(43)脚的石英晶体G502和内部电路产生4.43MHz振荡,APC电路把色同步信号和振荡信号相比较,把比较的结果在(26)外围CA28、C517、C518、R513组成的二次滤波电路上滤波获得误差信号,该误差信号反过来控制4.43MHz振荡电路,产生和色同步信号完全相同的信号。振荡信号供给同步解调电路,直接把色度信号解调为R-Y、B-Y色差信号。当处理NTSC制式信号时,色度信号可能从(49)(51)脚输入,因为(49)输入的4.43MHz色度信号还有可能是PAL制式,片内通过对色同步信号相位是否逐行发生变化来判断是PAL还是4.43NTSC制式。片内根据色同步信号的频率选择G502(4.43MHz)、G503(3.58MHz)的石英晶体接入电路,并且在APC电路的控制下,产生相应的副载波振荡信号,供给同步解调电路解调出R-Y、B-Y色差信号。和PAL解调过程不同的是,NTSC制式解调红色差信号过程中不需要逐行倒相。SECAM制式的色度信号经过(35)脚进入,片内通过(33)脚外围电路识别出色度信号的实际强度,根据强度自动放大,根据色同步信号的频率识别出当前信号是R-Y还是B-Y调频信号,利用PLL方式调频解调。(34)(29)脚的C568、C519作用在于识别出两个色差信号的载波频率,并校正解调频率和载波频率相同,(32)(30)脚则用于防止解调过程中产生高频自激。(28)脚输出4.43MHz或3.58MHz的载波信号,如果外部有梳状滤波器,可以在该信号的作用下实现亮度和色度信号的彻底分离(“智能王”系列电视机没有使用该功能)。如果没有接收到彩色信号,该脚的电压将降到0V。由于N501外部有多个识别、输出引脚,给故障的检修提供了便利:我们可以根据(47)(42)(31)脚的电压判断当前处于什么制式,根据(28)脚的频率来判断负载波恢复电路是否在工作。

无论哪种方式下,解调出来的两个色差信号都从(40)(41)脚输出,进入基带延迟线N502  TA8772N(27)(26)脚。TA8772N的内部电路及其基本应用如图14所示,它是一种比较复杂的集成电路基带延迟线,也是日本东芝公司比较早的集成电路基带延迟线,目前东芝公司新生产的TB系列大规模电视小信号处理集成电路已经把基带延迟线集成在内部,而且无外接元件。当处于PAL制式时,N502(27)(26)脚输入的是两个解调不完全的色差信号,这两个信号必须都经过一行延迟,利用色度信号相临两行内容相差不大、相位失真具有统一性的特点,把相临两行信号相加,从而抵消相位失真,输出两个准确的色差信号。这时,N501还通过(39)脚输出约9V的电压到N502(25)(24)脚,N502内部的开关接通,幅度“×1或×1/2”电路被设置到“×1/2”状态,也就是幅度衰减一半的状态。(27)(26)脚输入的色差信号简单处理之后分成为两路,其中一路作为直通信号进入加法器,另一路从(2)(3)脚输出,经过外部的电路又从(13)(15)脚回到片内。(13)(15)脚内部是CCD延迟线,在(11)脚外接电容的传递过来的225倍行频率信号的作用下完成两个色差信号的一行延迟,再从(16)(19)脚输出,又由外部电路从(22)(23)脚送回。回到片内的信号也加到加法器上,这就是延迟信号,而此时进入加法器的直通信号已经是下一行的色差了。在加法器上,直通信号和延迟信号相加,抵消了相位失真,同时幅度也跟着增大了近一倍。相加后的信号在输出时,幅度衰减器把其幅度降低一半,把幅度和相位都正确的色差信号从(29)(30)脚输出。

当处于在SECAM制式时,由于N502(27)(26)脚任何时刻仅输入一个色差信号,只有经过一行延迟再和原信号相加,才能同时获得两个色差信号,在此状态下虽然也有相加过程,但是信号的幅度没有增大。这时N501通过(39)脚输出约4.5V的电压到N502(25)(24)脚,N502内部的开关接通,幅度“×1或×1/2”电路被设置到“×1”状态,也就是幅度不衰减的状态。TA8772N(27)(26)脚进入的两个色差信号要和PAL制时那样处理,也以直通信号和延迟信号的方式相加,相加之后以原幅度大小也从(29)(30)脚输出。NTSC制式下不需要延迟处理,也不需要相加运算,之不过为了实现电路的统一,色差信号还是经过了N502的处理,此时色差信号仅仅经过了N502,并没有得到其它处理。此时N501(39)脚输出0V电压,N502内部的开关断开,幅度被设置到“×1状态”。可见N502(27)(26)脚的信号只能以直通信号的形式进入加法器,然后再从(29)(30)脚输出。当然,输出的信号无论在何种制式下幅度都是统一的。

 N502(29)(30)脚输出的色差信号进入AI模块处理,处理后的结果经过C539、C543,从N501(37)(38)脚进入N501处理。两个色差信号在N501内部总线的控制下完成色饱和度的放大、对比度的放大之后进入进入色差矩阵,运算产生第三个色差信号G-Y,再和亮度信号处理电路产生的亮度信号进行基色矩阵运算,恢复出红、绿、蓝三基色信号。字符显示电路、图文信号处理电路产生的三基色信号也送到本处,切换之后再经过自动亮度限制(ABL)、自动白峰限制(WPS)之后从(16)(17)(18)脚送到视放电路显示出图像来。

七、图文解码及视放电路

电视图文也称为“电子报纸”,是一种电视多工广播方式。电视图像信号是多种信号的组合体,其中包括场同步信号,场同步信号的前后都有20多行用于场同步信号的前后均衡,而没有传送图像内容,电视台就在该区域加上文字、图像的编码信号,和电视节目一样通过无线电波或者有线电缆送给用户的电视机。用户通过专门的解码器,把该部分编码信号识别出来,重新呈现在屏幕上,就是图文解码。用户通过遥控器就能象看报纸那样选看最新的即时信息,十分方便,而且图文信号本身不单独占用频道,是一种很好的信息传递方式,目前已有中央电视台一套、二套、浙江电视台等三十余家电视台以免费或加密的方式播出了新闻、股票信息、生活知识等丰富多彩的图文节目。

海信电器股份有限公司是世界上最早推出中文图文电视的公司。在此之前,也有的公司推出图文电视,但都是英文图文(World System Teletext,缩写为“WST”制式,即世界图文的意思)。该图文可以显示英文和数字,但是不能识别汉字,当然这种图文在中国根本没有什么用处。海信中文图文(“CCST”制式)是兼容英文图文的一种方式,不但国内用户可以通过该电视机方便地收看中文信息,国外用户也可以方便地收看英文信息。

图文解码由图文模块完成。该模块采用先进的集成电路SAA5700,它对信号的处理可以氛围模拟信号处理和数字信号处理两部分,模拟信号的处理是指从视频信号中识别出图文信号和图文显示等过程,数字信号的处理指图文信号的存储、读取、运算,分别如图15、16所示。TV状态下的某频道的视频信号XP1201(1)脚进入,经过V1201射极跟随,进入N1201(5)脚。N1201借助于(7)(6)(10)(4)脚外围电路完成同步信号的分离和场同步信号的识别。此后在N1201内部,进行编码信息的解码,把解码出来的信息通过(44)(42)(53)脚组成的控制总线向N1203发出控制信息,通过RA0-RA10(图上N1201引脚标注)地址总线发出地址控制命令,通过RD0-RD7输出数据到N1203,把图文信息以“页”的方式完成储存到N1203内部相应的存储部位。N1203是4×1兆位存储器,和计算机内用的内存条是相同的。

当用户选择某页图文信息阅读时,N1201即通过上述的各种总线向N1203发出命令,把相关数据信息读回到N1201内。N1201根据数据信息的意义,形成图像或文字的显示点阵。在此显示过程中,如果需要显示英文或者数字,则直接在N1201内部形成点阵。如果需要显示汉字,则通过总线RA0-RA10、RD0-RD7向N1204发出地址指令, N1204是32K×8位只读存储器,其内部保存有国标汉字的字模点阵。N1201同时通过(27)脚向N1204发出片选指令,则存储在N1204内部的某个汉字的点阵就通过D0-D7脚、N1201的RD0-RD7脚进入N1201内部,再经过配色处理、放大、缩小处理等处理,显示到屏幕上。

图文显示也属于屏幕字符显示(On Screen Display,OSD),也需要行场逆程脉冲。行场逆程脉冲分别通过XP1202(14)(15)脚进入图文模块,经过V1202、V1203分别处理,调整幅度,输入N1201(18)(17)脚。N1201根据逆程脉冲信号就能够判断出屏幕图像扫描的位置,把内部形成的显示点阵从(21)(22)(23)脚输出到主板,送到NF01(5)(2)(12)脚。

在显示关系中,微处理器的字符显示具有最高级的显示优先权。NA01输出的字符点阵从(22)(23)(24)脚输出到NF01(3)(1)(13)脚,同时NA01从(25)脚输出字符底色消隐信号到NF01(9)(10)(11)脚。在NA01需要显示字符或者蓝背景时,NF01(14)(15)(4)脚输出来自NA01的R、G、B点阵,其余时刻输出来自图文模块的点阵。来自NA01和图文模块的底色消隐信号通过VDF50和VDF51相加,相加结果经VQA16处理,送到N501(21)脚,当该脚呈现高电平时,(22)(23)(24)脚的信号输出到视放板上,而呈现低电平时,N501内部解调产生的三基色信号进入视放电路板,显示在屏幕上。

该系列机的视放部分采用了目前大屏幕电视机普遍采用的共基-共射组合电路,参见图17。相信读者对该电路的原理已经十分清楚,本处也不再特别说明。有两个电路比较特殊,即Q590为中心组成的关机消亮点电路和Q514为中心组成的有源滤波电路。电视机正常收看时,12V电压通过R569、D593对C590充电,C590上也就存储了12V电压。当然此时由于Q590基极接地而截止,Q590不导通,不影响共基-共射电路的工作。当切断电源之后,12V电压变为0V,C590的正极相当于接地,其负极电压相当于-12V。-12V电压加到D593正极,D593反偏截止,-12V电压加到Q590发射极,Q590基射之间正偏导通,通过D590、D591、D592使视放管Q505、Q507、Q509发射极电压迅速下降,三个视放管的导通程度迅速增强,把显象管上存储的电荷释放出来,避免形成关机亮点。Q514的有源滤波电路的主要作用时三个下视放管Q506、Q508、Q510射极电位的稳定。无论由于电压的变化还是信号的变化造成上述三个三极管的不稳定,都能够在有源滤波电路的作用下保持保持稳定,实现图象的准确再现。

 

八、电源保护电路

本文开头提到,“智能王”系列电视机的电源电路采用著名的“东芝火箭炮”系列的电路,性能优良,可靠性高。该电源在国内各种品牌的电视机上广泛应用,介绍该电源的文章也非常普遍,故本处不再详细介绍该电路的工作原理。仅介绍一下电源的保护电路,参见图18,该电路具有行过流、场过流、行空载保护功能。行115V供电通过R470再进入行输出电路,行电流的大小将由R470转换为电压,VQ470的基射极分别接再该电阻的两端。如果行电流过高,将使得VQ470因基射结电压达到导通值而导通,导通之后使行115V电压流过R472,击穿12V稳压二极管VD475,抬高VD471控制极电位,VD471导通而使VQ836、VQ838等组成的待机控制电路启动,而让整机进入待机状态。因为可控硅VD471具有自锁特性,所以除非重新开机否则饱和状态将一直维持。27V电压通过电阻R437向场输出电路供电,VQ431基射极分别接在R437两端监测是否过流,如有过流现象存在,则VQ431导通,27V电压流过VD430,同样击穿VD475造成保护。本机有两个12V电源,其中一个来自开关电源,另一个来自行输出电路,如果行输出电路存在空载现象,将会载各个绕组上感应出比较高的电压,行输出电路产生的12V电压也将升高,当高到一定程度之后将通过R474击穿16V稳压二极管VD474而抬高可控硅VD471控制结电位造成保护。因为所有的保护都是通过VD471的导通来实现的,如果遇到保护电路动作而又查不出原因的故障可以暂时断开VD471的任意一个脚取消保护,这样修理就容易多了。