创维6M20机芯原理、调试及维修（一）
创维6M20机芯原理、调试及维修
第一部分：6M20机芯概述
我国的数字电视广播制式即将确定，而在全国全面开展数字电视广播的较长时间内，现行模拟电视广播还会在一段时间内存在。可兼容电脑、模拟电视和数字高清晰度电视的接收机将有很好的市场前景。
6M20机芯是创维公司与美国Trident公司合作开发的HDTV-Ready大屏幕彩电机芯， 具备多种行频自适应功能，具有多种扫描方式（包括75p和1520线），3D数字滤波，WOW高级音效处理功能，因此可以很好地实现电脑、普通电视和国内国际高清晰度电视的有效兼容，接收全球高清晰度电视和现行全制式模拟电视信号。
目前6M20机芯已开发完成了29英寸（4：3），34英寸（4：3），32英寸（16：9）和36英寸（16：9）四款机型，同国外几款高清晰度电视相比，6M20机芯具有电路设计简洁，性能优良和通用性强，工艺设计和成本设计合理的优点。
一、 6M20机芯主要功能:
1. 3路AV立体声输入（带有S-VIDEO输入端口）,1路AV立体声输出。
2. 各有一路YCbCr隔行输入，YPbPr逐行输入端口和VGA输入。
3. 采用带QSS输出,DKIBGM多制式中频一体化频率合成电子调谐器，可接收普通模拟电视。并可将现行的电视视频信号转换为75HZ逐行扫描，100HZ隔行扫描，60HZ逐行扫描三种扫描方式 。
4. 机芯可实现28KHZ、31.5KHZ、33.7KHZ、38KHZ、45KHZ、48KHZ 行频自适应，可兼容接收1080I/50HZ、1080I/60HZ、720P格式的高清晰度电视及电脑VGA/SVGA/XGA信号。
5. 图形OSD显示。多种图形卡通，喜庆LOGO的任意选择。
6. 定时开机/定时关机/定时换台功能。
7. 万年历,精细节距东芝晶丽显像管（中心节距0.64mm）。
8. 具有多画面浏览及搜台,画面静止功能。
9. 256个频道存储。
10. 具有伴音数字WOW处理功能。
11. 自动/手动消磁，地磁校正。
12. 功能静止，中/英文菜单。
二、6M20机芯主要特点：
① 行频自适应：
6M20机芯将普通15KHz行频的电视信号经过变频，可以适应28KHz、 31.5KHz、 33.7KHz、38KHz、45KHz、48KHz 行频变换，实现60Hz逐行、75Hz逐行或100Hz隔行扫描显示，从而提高扫描线数和图像清晰度，并且可兼容接收1080I/50HZ,1080I/60HZ,720P格式的高清晰度电视及电脑VGA/SVGA/XGA信号。
② 动态噪声抑制：
6M20机芯利用帧存储器来降低噪声、提高图像显示信噪比、减少背景噪声干扰。
③ 3D数字梳状滤波器：
6M20机芯采用美国TRIDENT公司最新推出DPTV-3D作为主芯片，该芯片带有PAL/NTSC 3D数字梳状滤波器，非常好地实现了亮色信号的分离，彻底解决了目前电视接收机存在的亮色串扰，使图像更加清晰。
④ 高性能动态高压稳定措施：
6M20机芯采用高性能动态高压稳定电路，使CRT的阳极高压，聚焦电压和加速电压不随图像的内容而变化。克服了传统回扫变压器高压波动造成的CRT工作不稳定（如呼吸效应，画面散焦和截止电平移动等现象），从而提高的CRT真实还原图像的效果和能力。
⑤ 采用新型一体化高频调谐器：
6M20机芯采用了新型中频一体化高频头，它是采用锁相环频率合成技术，其特点是振荡频率稳定度相当高，谐波辐射少，有良好的跟踪性能。这种高频头不仅克服了普通高频头容易产生频率飘移、谐波辐射较大、跟踪性能不好的缺点，而且还由于其一体化的结构（将本振、中放、频段控制、调谐电压发生集于一体）使其稳定性、抗干扰性和可靠性都有较大的提高。
⑥ 采用地磁场校正电路，有效克服地磁对CRT的影响：
由于显像管中电子束受地球磁场的影响,屏幕光栅会发生倾斜, 为此6M20机芯设置了地磁
校正电路,确保屏幕光栅正常，使重现的电视画面在屏幕上不产生几何变形。
⑦ 采用数字WOW处理电路：
其独特的WOW伴音数字处理电路和伴音腔体设计，使伴音效果更清澈浑厚，更具临场感。
三、6M20机芯和国内外类似机芯的性能比较：
支持格式及其它功能 | PANASONIC | PHILIPS | 厦华高清 | 西湖高清 | 创维兼容机 |
是否支持1080I/50HZ高清格式 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 |
是否支持1080I/60HZ高清格式 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
是否支持720PG高清格式 | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 |
是否支持SVGA电脑格式 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
是否支持XGA电脑格式 | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 |
是否行频自适应 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
CRT最大尺寸 | 34” | 29” | 32” | 29” | 34/36/29/32 |
单机成本 | 较高 | 较高 | 非常高 | 高 | 较低 |
整机功能 | 少 | 最少 | 较多 | 较多 | 多 |
伴音效果 | 较高 | 较好 | 一般 | 一般 | 最好 |
机芯的通用性 | 一般 | 差 | 较好 | 较好 | 好 |
整机工艺性 | 好 | 好 | 低 | 较低 | 较好 |
四、6M20机芯支持HDTV格式的其它说明：
HDTV格式 | 扫描形式 | 行频(KHz) | 每帧总线数(包括逆程) | 每行有效像素 |
1920×1080i/50 | 隔行 | 28.125 | 1125线 | 1920 |
1920×1080i/60 | 隔行 | 33.75 | 1125线 | 1920 |
1280×720p/60 | 逐行 | 45 | 750线 | 1280 |
第二部分：6M20机芯原理
一、 6M20机芯的整机原理框图: 略
二、 6M20机芯数字板原理框图：略
一、 6M20机芯各部分电路组成：
1、电源扫描板：
Ø KA5Q1565（IC801）：开关电源
Ø PQ05RD21（IC804、IC805）：+5V稳压IC
Ø TLP621（IC803）：光耦，作传输误差信号及冷热地隔离
Ø SE140（Q821）：误差放大器，作电源输出电压的反馈放大
Ø JH4100F（RL802）：灯丝切换（待机时）
Ø LA7846（IC301）：场块
Ø UC3842（IC401）：脉宽调制器（行电压调整）
Ø HVG（T501）：高压发生器
Ø IRF640（Q414，Q415，Q419）：S电容切换
2、主板：
Ø TA1218（IC701）：音视频切换开关，I2C总线控制
Ø Tuner：频率合成一体化高频头
Ø AN5277（IC601）：三通道伴音功放
Ø TA1316AN（IC501）：YCbCr/YPbPr/RGB信号和同步处理IC
Ø TDA9112（IC101）：I2C控制的行场扫描处理IC
3、数字处理板：
Ø DPTV-3D（U1）：Trident数字视频处理芯片
Ø M32L16325（U2，U3）：SDRAM帧存储器（16Mbits x 2）
Ø 74HC221（U21）：单稳态触发器
Ø KS4504（U8）：CPU
Ø 27E040（U10）：程序存储器（外挂ROM）
Ø 24C64（U9）：EEPROM数据存储器
Ø TLC2932（U16）：锁相环
4、音效处理板：
Ø TA1343（IC1501）：音调、音量调节
Ø NJM2700（IC1502）：WOW高级音效处理
5、CRT板：
Ø TDA6111Q（IC901，IC902，IC903）：单通道视频放大器
另外还包括：侧AV板、键控板、遥控接收板等。
四、电源板工作原理的补充说明
1 关于开关电源 供电
6M20机芯开关电源IC KA5Q1565与创维5D70、5D76机芯开关电源IC KA5Q1265工作原理是一样的，在设计上是大同小异。所谓相同的地方就是各个管脚所对应的工作条件都是一样的。不同的是由于本机供电比较特殊，几乎所用的供电都是由开关变压器直接产生，次级输出电压路数较多，有：a 200v : pin22，一个管脚分两路分别整流供电，主200v给高压包供电；次200v，经过Q405的DC/DC变换，经变压器T405的隔离作用加到行管C极，即我们常说的B+电压。
b 35v: pin1，此路供电有二，一是给IC401 3842启动时供电，二是给行推动供电。
c 26v: pin12，此路在正常开机的时候是给功放IC601 AN5277供电，待机时通过Q805向IC805供电，维持CPU的正常工作。
d 14v: pin16，此路有两个作用，一是作为开关电源电流反馈的取样，经过光耦反馈到1565的pin4；二是经IC804 7812 变换DC得 12V。
e ±15v: pin19 pin18，给场块IC301供电。
f 8v: pin14，供电有两路，一是5V－1即CPU供电，二是灯丝供电。这里需要说明的是，本机灯丝电压直接从开关变压器过来，用5V继电器RL802作开关，开机时继电器处于吸合状态，待机时处于断开状态，以保护显象管，避免造成CRT寿命变短。
g 8v-1: pin15，分两路整流：整流一，通过IC806得出5V－2给数字板供电，还经过电阻R837给高压包附近的消亮点电路供电；整流二：＋8V-1，上到主板，经两个7805变换分别给高频头和数字板的VDDA,VDDD供电。
可见，本机开关变压器次级整流端子共有十个，在普通数字机上是很少见的，至少目前在创维机器上是这样。而每一路整流端子负载过重导致短路，都会使电源停振或间歇振荡，这可以起到保护系统的作用，使维修起来相对负担轻一些。
另外，一般KA5Q系列开关电源IC次级B＋稳压输出IC采用的都是FAIRCHILD公司的推荐ICTl431，我们用的是SANKEN公司SE140或国产的HG140，虽然价格上贵几毛，但对纹波的影响效果要好很多。而且140一般是不会坏的，对于维修来讲也很方便。
2 关于DC/DC变换控制IC3842的简单说明
由于6M20机芯是变频机，各种扫描频率模式需要的B＋电压是不一样的，本机通过IC401 3842脉宽控制DC/DC来调整B＋电压，同时IC401 3842还承担起枕校电路的作用（普通机器都有专门的枕校电路）
这里需要说明的是IC401 3842的工作过程及正常工作条件。开机的时候，经过R471给IC401 3842的pin7供电作为启动电压，约16v，IC401 3842启动后转入正常工作状态，供电由12v经稳压管ZD471提供。Pin3为电流反馈脚，从行管E极取样；pin4为电压反馈脚，从T402取样。Pin2为EW输入脚。这三个脚对行扫描 和图像几何是否正常都有影响，如果pin4没波形或波形不对，屏幕上还会出现窄带水平毛刺拉丝。当然，这种现象如果PCB板不出现机械故障是不太可能出现的。
3 关于高压包
普通电视机的高压包也可以叫行包，但本机的高压包则不同，是纯粹的高压发生器，与行扫描一点关系都没有，所以叫行包是不恰当的。它的工作条件很简单，就两个，pin1 的200v左右，pin8的2.5至5v这个范围。要是这两个条件都满足了还没有高压，那可以判定高压包已经坏了。在维修的时候，如果发现没有高压，1脚有200v而8脚处于低电平，想强制给高压判断高压包是否有问题的话，最简单的方法就是用个几K的电阻直接从pin8上拉到5v或12v。但一定要记住，这样做之前，一定要把灯丝电压断掉（把光线J422吸开就可以），否则的话要是有高压产生，会烧膜的，后果很严重，显象管废了。
Pin8是高压包的开关脚，它直接控制高压是否产生。因为高压与扫描的时序关系会直接影响到开关机亮点问题，所以高压的控制是很有学问的。在设计时对于pin8哪时候上电哪时候掉电的设计是很讲究的，所以电路做的相对较复杂。4 关于灯丝电压
一般的电视机灯丝电压是从行包取出，为交流电压，没有行振荡也就没有了灯丝电压。本机不同，灯丝电压是直接从开关变压器整流而来的，是直流电压，所以在测量的时候万用表要打到DC档才正确。灯丝电压用继电器做开关，继电器的控制是与待机控制同步的。
5 关于S校正电容切换
对于变频机，不同的行扫描频率其需要的S校正电容是不一样的。一般是行频越高S校正电容值越小。本机大致分四个行扫描频率点，分别是45K,38K,32K,28K. 以45K为基准，所对应的S电容为C430，38K用Q414 切换使C434有效，其对应S电容值是C430并C434；32K(实际对应行扫描频率有31.25K，31.5K,33.75K)用Q419切换使C439有效，其对应S电容值是C430并C439；28K用Q415切换使C412有效，其对应S电容值是C430并C412。
可见，MOSFET管不论在什么状态下都不会有两个管子同时导通。45K时三个都不导通，38k时是Q414导通，32k时是Q419导通，28k时是Q415导通。如果有图像扭曲，几何失真，S特性不好等等图像几何画面不良现象出现，极有可能是某个MOSFET管有问题了，一直处于导通状态，其原因有二，一是MOSFET管坏了，二是控制MOSFET管G极电路有问题。平时我们常见的是前一种，后一种很少碰到。（判断MOSFET管是否坏的方法很简单，用万用表测两脚间电阻值，如果数量级不是兆级的就可以判定为坏管）
6 关于行推动
本机的行推动部分与5D20的行推动部分电路极为相似，而且行推动变压器T401还可以用5D20系列所用的行推动变压器来代用。所以这里行推动不作过多的说明，需要注意的是，ZD401是20v/1.3w，如果发现它坏了，不能用0.5w的稳压管来替代，把ZD401去掉不装就可以了，这对整机没有任何的影响。ZD401在本机的作用只是在很特别的情况下起到保护作用罢了，这与5D20的稳压作用有些不同，因为本机在这个地方的电压一般都不会达到20v。
7 关于B+电压的DC/DC变换
DC/DC变换电路 是由IC401 KA3842(或UC3842)、Q405（N－channel MOSFET）来完成的。
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