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高清彩电原理与维修讲座(三)
高清彩电中的视频信号切换、亮色解码及ADC转换专用电路
在采用调谐-中放二合一组件完成调谐、中频信号处理,输出视频信号处理的中高清彩电,视频信号切换、亮色解码及ADC转换不同品牌高清电视,因选择数字处理芯片的不同,执行此部分功能的电路有差异。有的采用一块专用IC完成模拟信号系列处理,且作ADC转换,形成数字信号。有的仍采用普通电视上的超级芯片TDA9370或TMPA8809或TDA15063来完成前端模拟信号处理,再在电路上设置ADC转换电路(如AD9883作ADC转换),形成数字信号去格式变换电路。目前,国内彩电厂家采用既能完成模拟信号又能作ADC转换的IC分别有SAA7117、SA7118、SAA7119和VPC3230。在国内彩电厂家生产的彩电中,采用SAA7717和SAA7119的有长虹CHD-2机芯(代表机型CHD29168),采用VPC3230的有TCL-GU21机芯(代表机型HID29158H)和长虹CHD-1机芯(代表机型CHD2990)、CHD-5机芯(代表机型CHD2998)等。
1、SAA7119在CRT高清彩电中的应用
图1是SAA7119在长虹数字高清CRT彩电中的典型应用电路原理图。
9 SAA7119是一块能接受16路模拟信号的专用集成电路,它内置有:多路视频切换电路;PAL/NTSC制数字梳状Y/C分离滤波器;PAL/NTSC/SECAM彩色制式自动识别电路;亮、色解码电路;自动增益AGC及钳位电平控制电路;标准数字时钟振荡发生器和同步PLL锁相电路;画质增强改善(亮色瞬态改善、黒电平、篮电平延伸、灰度等级校正、自动肤色、自动对比度增强等)电路。换ITU-R601取样格式标准对模拟YCbCr信号进行ADC转换。支持接收ITU-656格式的数字RGB信号和YUV信号。
只要我们对SAA7119的引脚标注进行观察,就会发现AI11脚标注有“TV-V”符号,该符号表示什么意思呢?它表示主板送来的TV视频信号直接进入了SAA7119内部。再看其他脚标注:AI11~AI14,AI21~AI24,AI31~AI34,AI41~AI44脚,这16只引脚同样分别接连了不同的信号。其中AV2、AV1端子送入的视频信号分别接在AI21、AI31脚;S端子送入的Y信号与AV1共用,也送入AI31脚;S端子送入的C信号送入AI41脚;YCbCr亮、色差信号中的Y信号分别送入AI14、AI24脚,其中一路输往同步分离电路,一路输往亮度信号处理电路;Cb、Cr信号分别送往AI34、AI44脚。16路信号分别接在集成块内部四个有源切换单元电路上,每个单元接有RC滤波元件,分别是AI1D、AI2D、AI3D、AI4D引脚,断开这些引脚不影响TV/AV等模拟信号处理。SAA7119在微处理器送来I2C总线数据信号控制下,对输入信号进行自动识别、并快速切换,切换后的信号送入对应的单元电路进行处理。如TV信号被切换选择后,就直接送往数字梳状滤波器进行Y/C分离。不同视频信号经集成块内部的视频切换开关、彩色自动识别、亮色解码、矩阵变换、YUV开关处理后,直接送往画质增强电路进行画质改善处理。在集成块内部,经画质增强电路处理后的信号并没有直接送往ADC电路,而是先送往幅度自动增益及黒电平钳位校正电路进行处理,这样做的目的是为了防止取样量化误码,使数字信号反变换(数/模转换)时出现虚假信号或信号成分丢失,导致图像出现大量数字噪声或清晰度下降或画面有低频花纹干扰。YUV(YCbCr)信号经幅度自动增益及黒电平钳位校正电路处理后,送往ADC电路进行模/数转换。
亮色解码及ADC转换所需的时钟信号,由(155)、(156)脚内电路与外接时钟晶体、电容组成的振荡电路产生,振荡电路的频率及相位受PLL锁相环校正控制。图2 为时钟振荡波形。ADC转换按ITU-R601标准,即亮色差信号取样率为4:2:2格式,对模拟YCbCr信号进行数字取样、量化、编码等处理,形成的YCbCr数字信号以并行方式分别从SAA7119相关脚输出。其中8bit数字亮度信号从(103)、(105)、(107)~(113)脚输出,U、V数字色差信号采用时分复用串行方式,从(92)~(94)、(97)~(100)、(102)脚输出。在输出YUV数字信号的同时,取样时钟也从(48)脚输出,行场同步信号分别从(90)、(71)脚输出,行场同步参考信号及时钟信号分别从集成块的(69)、(90)、(87)脚输出。图3为SAA7119(AI11)脚输入的视频信号波形,图4所示波形分别是16路(SAA7119的IN V[0..7]和IN V[8..15]脚)数据信号中的两路实测数字信号波形(两路波形均相同),从图4可以看出,虽然数字信号是由“1”和“0”数字码组成,但因电视信号幅度变化的多样性,取样后也不是单一的高低变化的断续脉冲了,看到最多的就像“两根粗细不均的线条”。当然,造成此种现象的原因还与示波器的频率有关。
前面向大家简单介绍了SAA7119对各种视频信号的处理以及最后输出的数字信号、行场同步信号的过程,实际上,集成块内部对不同输入信号的处理过程是复杂的,并不是我们讲的那么简单。但是,作为彩电维修技术人员,是没有必要对集成块内部电路的工作过程进行详细了解的,只需关心信号的输入/输出情况和集成块正常工作所需的内、外条件就行了。
对SAA7119而言,有正常的TV、AV信号输入,哪些引脚会影响SAA7119,使其无正常的数字YCbCr信号输出呢?SAA7119正常工作的条件:(1) (66)、(68)脚输入正常的I2C总线信号,该总线数据信号与调谐器I2C总线同端口
(2) (44)脚CE使能信号,此处又称RESET-AV/TV复位信号,此信号来自CPU,低电平复位,复位完成后,该脚电平恢复到高电平3.25V,实现I2C总线对SAA7119进行控制。(3) 供电。SAA7119有较多引脚标识,如1V8A11、1V8A12、1V8A13和3V3A11、3V3B1,其实它们就是1.8V和3.3V。这些不同的标法,是为了区分不同单元电路供电要求,如给模拟和数字单元供电。这些不同标法的1.8V都来自DC-DC转换块U503(GM1117-1.8V,表示输出电压是1.8V),3.3V来自U502(3.3V输出降压稳压块)。这些供电支路上均接有不同参数的LC滤波元件,以防止高频辐射干扰。数字板上所用电感如L506、L507(型号为BEAD)通常不称电感,而称磁珠。磁珠具有电感的频率特性,但不具有常规电感的高频电阻特性。(4) IC各接地脚焊接良好。
除以上介绍的内容外,SAA7119还设置有较多功能脚可实现数字信号输入或输出,这些引脚未使用,故不作过多介绍。
1 维修提示
从图1可以看出,SAA7119外接元件很少,故障判定并不困难,我们真正感到困难的是电路贴片IC的焊接。如接收VGA和AV信号均正常,接收TV信号不正常。通过前面内容的介绍,除主板上介绍的调谐器外,就只有数字板上的SAA7119(27)脚外接电路。(27)脚外接电路有三个元件,检查这三个元件,即可排除故障。如果不了解电路,就只有换数字板。由于数字板申领时间长,又花路程费用,不能及时解决故障机,导致用户有意见,维修人员心情也不爽。通过前面的学习,我们知道数字板维修并不难,问题的关键是掌握芯片的焊接技术,并拥有一套工具就能方便地解决因SAA7119引起的各类故障。
2、常见故障处理
(1)接收TV/AV、Y/C信号、YUV信号均无图,表现为光栅闪动,按本机键还可能出现失控现象。屏幕上有正常字符显示。
在采用SAA7119生产的CRT数字高清彩电中,由于TV/AV、Y/C信号、YCbCr信号均要通过SAA7119进行处理,所以,接收TV/AV、Y/C信号、YCbCr信号均无完全有可能是以SAA7119组成的电路工作不正常引起。如果进行本机按键操作,表现为按键失控,不能进行频道切换,出现此情况可以肯定故障在SAA7119。因为SAA7119未进入正常工作状态。为何会表现光栅闪动、按键失控?原因是I2C总线按给定程序不断检测被控IC状态的结果,SAA7119未进入工作状态,可能是SAA7119外部工作条件不具备或SAA7119组成的电路自身的问题。SAA7119正常工作时,16路数字信号输出脚就会有图4的波形,且16路电压是跳变的。如果16路通道中有多只脚没有电压,或多只脚没有波形,表明此故障是由SAA7119引起。检查SAA7119时,先检查的是SAA7119的供电电压。由于SAA7119引脚多,采用测量引脚电压的方法麻烦,通常首先测DC-DC电路输出电压是否正常;其次,测量L501、L505、L506、L507等电压(电路图上均标有电压值)。数字板中电源输出电压若不正常,只要采用普通CRT彩电中常用的方法就可很快查到故障点。如断开磁珠或稳压电路输出脚,测量对地电阻来判定故障部位。如果断开磁珠后,电压恢复正常,则表明此磁珠所接的负载电路即SAA7119有故障,更换SAA7119即可排除故障。
有些维修人员可能会问,若SAA7119供电电压正常,又如何检修此故障呢?当然是检查影响SAA7119工作的其他条件。如测量时钟振荡晶体脚电压,正常工作时电压应为0.8V,有0.01V差异。当然仅靠测量电压有时是不准确的,需用示波器测量晶体两脚波形(类似S形正弦波,见图7)。如果波形不正常或没有波形,这时先替换晶体及两脚振荡电容(晶体的拆卸需用热风枪同时对两脚加热)。如果晶体仍不振荡。可考虑替换SAA7119。若仍无效,应测量SAA7119的两条总线信号电压是否正常。I2C总线正常时,SDA在2.6V~2.9V间变化,SCL为2.2V~2.5V。检查总线时,SAA7119总线脚断开,总线电压恢复正常,可判定SAA7119有故障。总线其他负载电路判定将在后续内容中介绍。注:正常工作的SAA7119总线脚不能断开,否则IC不会正常工作。若总线电压正常再测复位电压。通过对以上电路进行检查仍不能排除此故障时,应对SAA7119各引脚进行补焊。若还不能排除故障,则替换SAA7119。
(2)接收TV/AV/S端子YCbCr信号仍无图,可进行本机按键操作一切正常。
出现此故障时,测量SAA7119输出的16路数字信号通道有电压变化,并能测出波形,但屏幕上无图像,这时,你需通过测量SAA7119输出行、场同步信号及线锁定时钟信号波形进行故障部位判定(见图5、图6和图7)。这几路波形均正常时,故障应在后续电路上,因为16路数字信号其中一路或两路出故障是不会造成电视机出现无图故障的。实际上,16路数字信号同时开路的可能性非常小,只有行、场同步信号及线锁定时钟信号中的任一路出故障才会导致电视机接收TV/AV、Y/C信号、YUV信号同时无图。行、场同步信号和时钟信号决定后续电路在进行变频时是哪帧图像中的哪一行,哪一行中的哪一个像素点进行数字处理,这三路信号中的任何一路出故障,后续电路都无法完成扫描格式转换。这与普通彩电相似,大家知道,普通彩电中同步分离电路无同步信号输出,图像显示也不正常。如果SAA7119没有正常的行、场脉冲信号输出,其故障也在SAA7119。
上面讲了在SAA7119供电电压正常情况下,用示波器如何进行故障判定的方法。我想大家更关心的是没有示波器时如何进行故障判定。这里,可以很明白的告诉大家,维修数字高清彩电,如果没有示波器,通过直流电压、对地电阻的测量、综合分析和器件代换也可以排除故障,只是花费时间长,一会检修后续电路,一会又检查前部分电路,故障部位判定不准确,有时还可能因反复焊接数字板而造成损坏,故建议使用示波器对数字板进行检修。
(3)接收一种模拟视频信号(如AV信号)有图像,其他视频信号(如TV、Y/C、YCbCr信号)均无图。
前面讲了TV、AV S端子、YCbCr信号都要通过SAA7119进行处理,再送人后续电路,电视机只要接收一种视频信号图像正常,即可判定SAA7119的供电、时钟振荡和行、场同步信号及最终形成的16路数字信号输出通道和SAA7119后续电路没有故障,该故障一定在相应输入信号通道或SAA7119。如输入AV1信号不显示,应检查AV1输往SAA7119的通道元件。接DVD无图,应检查YCbCr通道等。
(4)图像彩色不正常或图像上有点状干扰,或图像呈马赛克(输入VGA信号或HDTV正常)。
接入HDTA信号或VGA信号正常,表明在以SAA7119组成的电路中;只要接收任何信号有图像,即可判定SAA7119的供电电压、时钟振荡电路和行、场同步信号输出通道工作正常,所以,该故障对SAA7119的供电电路、时钟振荡电路和行、场同步信号输出通道不用检查,检查重点在SAA7119的16路数字信号输出通道上(而不必检查它的后续电路),因为,只有这些电路出故障才会出现本故障。通常,检查SAA7119的16路数字信号输出端与后续电路的连线(电路板)没有断线,焊接SAA7119也不能排除故障时,只能对SAA7119进行代换判定。 |
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