1.3.4 ТРАКТ ПЧ, СХЕМА АРУ, ВИДЕОДЕМОДУЛЯТОР
В описываемых телевизорах используется промежуточная частота (ПЧ) изображения 38,0 МГц. Входом усилителя ПЧ являются выводы 23 и 24 ИС D101. Усилитель ПЧ имеет усиление более 60 дБ, что обеспечивает чувствительность по его входу лучше, чем 100 мкВ. Его коэффициент усиления регулируется внутренней схемой АРУ, входящей в состав ИС TDA9381 и не имеющей внешних компонентов. Внутренняя схема АРУ начинает работать уже при входном напряжении сигнала ПЧ 2…3мВ, обеспечивая линейное усиление АМ сигнала изображения. Усилитель ПЧ ИС D101 с внутренней схемой АРУ обеспечивает линейность усиления до величины входного напряжения ПЧ около 150 мВ эфф. Для гарантированного отсутствия перегрузок тракта ПЧ большим входным сигналом, еще до достижения предельного напряжения на входе ПЧ, т.е. 150 мВ. эфф., должна начать работать внешняя схема АРУ – по выводу 27 ИС D101. Напомним, что этот выход ИС D101, выполненный по схеме с открытым коллектором, начинает шунтировать через резистор R103 вывод управления усилением селектора каналов – вывод 1 селектора каналов А1.1. Резистор R103 ограничивает максимальный ток по выводу 27 ИС DA101 при разряде через него конденсатора С139. Конденсатор С113 повышает помехозащищенность тракта ПЧ, а С139 – обеспечивает устойчивость работы схемы АРУ. Порог сигнала на входе ПЧ ИС DA101, при котором начинает работать внешняя цепь АРУ, можно изменять в широких пределах, изменяя значение в соответствующем регистре ИС D101. Целью этой регулировки является установка такого порога, при котором схемой АРУ не ослабляются сигналы с малым уровнем, и обеспечивается неискаженное прохождение через ВЧ-ПЧ тракт телевизора сигналов с максимальным уровнем. Наилучшие результаты дает установка порога начала работы внешней петли АРУ вблизи максимально-допустимого значения напряжения на входе усилителя ПЧ ИС D101, т.е. 60...80 мВ эфф. Это соответствует эффективному значению напряжения сигнала ПЧ на входе фильтра ПАВ ZQ101 (выводы 1, 2) около 800 мВ эфф.
Видеодетектор ИС ТDА9381 выполнен по схеме двухтактного синхронного детектора. Напряжение видеосигнала с демодулятора усиливается внутренним (в ИС D101) предварительным видеоусилителем и выдается на вывод 38 ИС D101.
1.3.5 ТРАКТ ОБРАБОТКИ ВИДЕОСИГНАЛОВ
Как описывалось в разделе 1.2, сигнал с выхода внутреннего предварительного видеоусилителя ИС TDA9381 выводится через ее вывод 38. Размах этого сигнала вместе с синхроимпульсами составляет 2,2...2,5В. В его составе, кроме компонентов изображения, присутствуют и поднесущие частоты звука. Через резистор R124 видеосигнал подается на эмиттерный повторитель VT105. Этот эмиттерный повторитель работает при достаточно большом токе эмиттера – его среднее значение составляет около 15 мА. Такой режим обеспечивается соответствующим выбором номинала резистора R126. Это требуется для того, чтобы он гарантированно имел малое выходное сопротивление для обеспечения правильного согласования с режекторным фильтром ZQ103 и для снижения потерь напряжения поднесущих частот звукового сопровождения. С выхода эмиттерного повторителя VT105 компоненты видео подаются на схему режекции – R125, L104, ZQ103. Нагрузка режекторного фильтра – последовательно соединенные резисторы R118, R119. С их средней точки напряжение видеосигнала с подавленными поднесущими звука и размахом около 1В, через конденсатор С131, подается на вывод 40 ИС D101 для дальнейшей обработки. В схеме режекции вместо одного двухканального (6,5 МГц и 5,5 МГц) фильтра ZQ103 типа TPWА-02В могут быть использованы два одноканальных фильтра. Второй фильтр, имеющий маркировку на печатной плате «ZQ102», устанавливается параллельно ZQ103, на печатной плате телевизора предусмотрено место для его установки. На выходе фильтров имеется видеосигнал размахом около 2В, который, через эмиттерный повторитель VT104 и согласующий резистор R153 подается на выход видео разъема SCART (контакт 19 Х102). Резистор R123 является технологическим, для обеспечения возможности контроля параметров телевизора без подключения нагрузки по выходу видео на разъеме SCART. При этом размах видеосигнала на контакте 19 разъема SCART без нагрузки также составляет около 2В. При подключении к нему входа видеомагнитофона или другого устройства, имеющего входное сопротивление 75 Ом, напряжение на этом выходе имеет стандартное значение – около 1В размаха.
Напряжения питания эмиттерных повторителей VT104 и VT105 подаются от цепи +8В через развязывающие фильтры R122, С129 и R127, С136 соответственно. Это до минимума снижает возможность возникновения «пролаза» эфирного видеосигнала в тракт обработки сигналов от видеомагнитофона или другого внешнего источника программ, подключенного к разъему SCART.
Видеотракт ИС D101 включает в себя схемы коммутации внутренних сигналов, поступающих на вывод 40, и сигналов с внешнего видеовхода, которые подаются на вывод 42 через конденсатор С128 (вход AV1 – SCART или AV2 – разъемы RCA-«тюльпан»). Также D101 включает схемы разделения сигналов яркости и цветности, задержки сигнала яркости, выделения сигналов синхронизации. На вход 42 в режиме AV2 подается сигнал яркости при воспроизведении сигналов S-VHS, а на вывод 43 одновременно подается сигнал цветности. Описание внутренней структуры ИС TDA9381 и работа ее тракта обработки видеосигналов была приведена ранее.
1.3.6 ТРАКТ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ЦВЕТНОСТИ И КАНАЛ RGB
Практически весь канал обработки сигналов цветности входит в состав ИС D101 TDA9381, и эта часть уже была рассмотрена при описании структуры построения этой микросхемы. Тут отметим только внешние компоненты, имеющие отношение к каналу обработки сигналов цветности. Это подключенный к выводам 58 и 59 кварцевый резонатор ZQ401 (12 МГц), опорная частота которого используется для стабилизации цифрового управляемого генератора декодера цветности. Частота настройки резонатора, указанная выше, измерена с последовательно включенной с ним емкостью 32 пФ. Это обстоятельство надо обязательно учитывать при замене резонаторов. Кроме того, точность частоты настройки резонаторов и температурный «уход» частоты в диапазоне от 0 до +60°С не должна выходить за пределы ±5х10-6 1/°С. Несоответствие резонаторов приведенным выше требованиям может вызвать проблемы с цветом при приеме программ, кодированных по системам PAL и NTSC.
Демодулятор SECAM имеет внешний конденсатор С101, подключенный к выводу 13. На этом конденсаторе «запоминается» напряжение настройки опорного генератора схемы ФАПЧ демодулятора. Основное требование к нему – малый ток утечки, т.к. калибровка генератора производится на обратном ходу кадровой развертки и в течение активной части кадра напряжение на нем не должно изменяться более чем на несколько милливольт. Этим требованиям отвечают пленочные полиэтилентерефталатные конденсаторы.
Демодулированные цветоразностные сигналы, суммируясь в матрице RGB, образуют внутренние RGB сигналы для управления кинескопом.
Как ранее было описано, с помощью внутренней схемы коммутации ИС D101, можно выбрать либо внутренние R, G, В сигналы с выхода матрицы RGB, либо внешние, подаваемые на выводы 46, 47, 48 ИС DА101 с разъема SCART (Х102) через конденсаторы С124...С126. Коммутация осуществляется по выводу 45 ИС DА101 внешним сигналом с контакта 16 Х102 через резистор R155.
Напряжение коммутации на выводе 45 обеспечивается внешним источником сигнала, и оно должно составлять 0,9...3В. Резисторы R154, R156, R159, R163, сопротивлением 75 Ом обеспечивают согласование внешних RGB входов телевизора и входа FB на разъеме SCART со стандартным выходным сопротивлением источника внешних видеосигналов.
Сигналы OSD вставляются внутри ИС D101 в выходном RGB каскаде коммутации по внутреннему сигналу коммутации FВLNK, принимающему состояние 1 (см. описание ИС TDA9381 выше).
Выходные сигналы RGB с выхода канала обработки сигналов изображения в ИС TDA9381 (с выводов 51...53), через резисторы R107...R109 подаются на выходной видеоусилитель, конструктивно расположенный на плате кинескопа. С видеоусилителя в ИС TDA9381 подается сигнал обратной связи схемы автобаланса «белого» через резистор R106 на вывод 50. Диод VD101 совместно с этим резистором защищает вывод 50 от повреждений при отказе ИС видеоусилителей, а также от перенапряжений, которые могут быть вызваны межэлектродными пробоями в кинескопе. Этой же цели служит и резистор R201 на плате кинескопа. На вывод 50 также подается импульс защиты от кадровой развертки через диод VD102. В случае неисправности кадровой развертки, по выводу 50 происходит срабатывание защиты и выключение телевизора.
Еще одним входным сигналом тракта обработки видеосигналов является сигнал тока луча кинескопа. Он снимается с «холодного» конца (вывода 8) выходного строчного трансформатора Т702 (ТДКС). Напряжение, пропорциональное суммарному току лучей кинескопа выделяется на резисторах R115 и R136. При «нулевом» токе луча (кинескоп закрыт) напряжение на выводе 8 ТДКС, а, следовательно, и на базе транзистора VT103, составляет около +6В. Транзистор VT103 закрыт и не влияет на режим работы ИС TDA9381 по выводу 49, напряжение на котором составляет величину около +3,5В. До этого напряжения заряжен конденсатор С123. При увеличении тока лучей кинескопа, напряжение на базе VT103 уменьшается и когда оно падает ниже +3В, транзистор открывается и разряжает конденсатор С123 через резистор R116, уменьшая тем самым напряжение и на выводе 49 ИС D101. Этот вывод связан внутри микросхемы с регулировкой контрастности и яркости, и когда напряжение уменьшается до 2.8В происходит ограничение контрастности, а при снижении напряжения до 1.7В начинается ограничение и яркости сигналов RGB на выводах 51...53, что прекращает дальнейший рост тока лучей. Поскольку допустимый суммарный ток лучей для кинескопа с размером 37 см меньше, чем для кинескопа с размером 54см, номинальное сопротивление резистора R136 устанавливаемого в разные модели тоже разное. Для моделей 37 см это 9,1 кОм, для моделей с кинескопом 54 см – 7,5 кОм. Этим самым обеспечивается установка порога ограничения тока лучей около 0,8 мА для телевизоров с кинескопом 37 см; и около 1 мА для телевизоров с кинескопом 54 см.
Схема ограничения тока лучей имеет высокое быстродействие, обусловленное, с одной стороны малой постоянной времени в цепи вывода 8 ТДКС – она определяется емкостью конденсатора С715 и сопротивлением цепей, образованными резисторами R115, R136, R137. Кроме того, транзистор VT103 обеспечивает быстрый разряд конденсатора С123 при превышении порога ограничения тока лучей, обеспечивающее практически безынерционное снижение контрастности.
1.3.7 ВЫХОДНОЙ ВИДЕОУСИЛИТЕЛЬ
Выходной видеоусилитель конструктивно обособлен от основной платы телевизора и расположен на плате кинескопа. Это позволило уменьшить физическую длину связей с большим размахом сигнала. Это, с одно стороны, уменьшило излучение этими проводниками, с другой – снизило паразитную емкость по цепям катодов кинескопа, что обеспечило широкую полосу пропускания при достаточно простой схемотехнике.
В телевизорах описываемых моделей выходной видеоусилитель выполнен на транзисторных усилительных каскадах на основе BF422 и BF423. Эта схема содержит три одинаковых канала усиления видеосигналов основных цветов до размаха, который необходим для модуляции лучей кинескопа.
Рассмотрим, например, каскад для сигнала “B”. Входной “B” сигнал поступает на базу первого усилительного транзистора VT203, включенного по схеме с общим эмиттером. Усиление по постоянному току определяется отношением резисторов R203 в коллекторе и R205 в эмиттере. Для увеличения усиления на высоких частотах резистор R205 зашунтирован RC цепью C202, R206. Таким образом, усилительный каскад на VT203 имеет фиксированный коэффициент усиления по постоянному току, равный примерно 40. С коллектора этого транзистора сигнал подается на эмиттерный повторитель VT210 и с него – через R214 на катод кинескопа. Эмиттерный повторитель разделяет нагрузку (катод кинескопа) от усилительного каскада на VT203 не искажая частотную характеристику в области высоких частот. Емкость катода т.о. заряжается через открытый повторитель VT210, разряд же ее осуществляется через переход эмиттер-база транзистора VT202 и открытый транзистор VT201. Для устранения искажений типа «ступенька», проявляющихся в виде «тянучек», включен диод VD201.
В составе каждого канала имеется схема «отражения» выходного втекающего тока каждого канала, т.е. тока катода кинескопа. Токи всех трех катодов суммируются после прохождения соответствующего каскада на транзисторах VT202, VT205, VT208 и через R201, который ограничивает максимальный ток по этой цепи, поступают на контакт 1 разъема Xh201. Информация с этого контакта используется ИС D101 для подстройки постоянной составляющей видеосигнала в каждом канале, таким образом, чтобы уровень «черного» в выходном сигнале находился в точке запирания соответствующего катода. Выход каждого канала, кроме того, защищен диодом, включенным между выходом повторителя (анод) и выводом питания видеоусилителя (катод) VD203, VD205, VD206. Эти диоды защищают схему от перегрузок при перенапряжениях на выходах, которые могут быть вызваны внутренними электрическими пробоями в кинескопе.
Схема видеоусилителей имеет одно напряжение питания, которое может находиться в пределах 180…210В. Напряжение питания подается через контакт 4 разъема Xh202. Статический ток потребления по цепи питания составляет несколько мА. Ток, потребляемый схемой при наличии сигналов, зависит от нескольких факторов: размаха выходного напряжения, емкости нагрузки и частоты усиливаемых сигналов. Потребляемый ток растет с увеличением каждого из перечисленных параметров. Усилитель имеет полосу пропускания около 4 МГц при размахе выходного сигнала 100В. В составе телевизора потребляемая схемой мощность составляет около 3 Вт.
Монтируется схема видеоусилителей на отдельной плате (плате кинескопа А2) на которой также установлена панель подключения кинескопа (Х201). Этим обеспечивается минимальное расстояние от выходов ИС до катодов кинескопа и минимальная емкость нагрузки по выходам усилителя.
Входные R, G, B сигналы подаются через контакты 3…5 разъема Xh201. Выходы трех каналов подключены к соответствующим катодам кинескопа через резисторы R214, R221, R222. Следует отметить, что при использовании кинескопов с узким цоколем (база 22,5мм), используется иная панель кинескопа X201, для которой на основном шасси осуществляется перекоммутация каналов красного R и зеленого G цветов с помощью резисторов R140 и R150.
1.3.8 КАНАЛ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ЗВУКА
Как уже было описано выше, ИС TDA9381 имеет внутренние полосовые фильтры, а сигнал поднесущей частоты звука после частотного детектирования поступает внутри микросхемы на узкополосный демодулятор, построенный на основе схемы ФАПЧ. Она имеет полосу захвата от 4,5 до 8 МГц. Выход демодулятора подключен к выводу 28 ИМС D101 с внешним конденсатором C115 цепи коррекции предыскажений. С этого же вывода снимается сигнал через эмиттерный повторитель VT101 на контакты 1 и 3 соединителя SCART (Х102) через конденсатор C143 и резисторы R165.
Рис. 1.4 Структурная схема УНЧ TDA7056B
Вывод 28 ИМС D101 внутри ее подключен также ко входу тракта обработки НЧ сигналов звука, входящего в ИС D101 и описанного ранее в разделе, посвященном внутренней структуре ИС TDA9381. Выход звукового тракта для телевизоров со звуком «моно» – вывод 44 ИС TDA9381, через делитель напряжения, образованный резисторами R120 и R311, подключен к входу усилителя мощности звуковой частоты – выводу 3 ИС D302 типа TDA7056B (рисунок 1.4) через конденсатор С325. Делитель необходим для согласования уровня выходного напряжения с ИС D101 (около 250 мВ эфф.) и чувствительностью ИС D302 по входу (около 50 мВ эфф.). ИС типа TDА7056В ф. «Филипс» представляет собой мостовой усилитель с коэффициентом усиления около 100. К выходу усилителя (выводы 6 и 8) подключена нагрузка – две динамические головки по 8 Ом, включенные последовательно.
ИС D302 имеет также вход регулировки громкости – вывод 5. Этот вход используется для блокировки звука при включении и выключении телевизора для исключения щелчков звука. Для этого подается управляющий сигнал OFF с вывода 1 D101 через цепь R312, R313 и VD301. В результате, при выключении телевизора и переключении программ по команде микроконтроллера, вывод 5 ИС D302 замыкается на “корпус” и блокируется звук. В рабочем режиме телевизора на вывод регулировки громкости ИС TDA7056В подается напряжение +2.5 В и сигнал звука проходит на динамики.
Для полной развязки от остальной части схемы телевизора по цепям питания, усилитель мощности канала звука питается от отдельной обмотки импульсного трансформатора Т801 через выпрямитель на диоде VD828 со сглаживающим фильтром С822, С341. При этом конденсатором С329 подавляются высокочастотные помехи по цепям питания УНЧ. Отдельное питание УНЧ обеспечило полное отсутствие влияния тракта НЧ на параметры изображения при достаточно большой (около 3 Вт) максимальной выходной мощности канала звука.
По сравнению с «моно» моделями, в тракте звука телевизоров «стерео» использованы новые элементы – ИС процессора обработки сигналов звукового сопровождения TDA9859 и ИС двухканального УЗЧ типа TDA7057AQ (PHILIPS).
Последняя фактически представляет собой комбинацию двух ИС TDA7056В (применяется в моделях «моно») в одном 13-ти выводном корпусе и технические характеристики каждого канала ИС TDA7057AQ полностью совпадают с параметрами ИС TDA7056В.
На рисунке 1.5 представлена структурная схема ИС процессора звука TDA9859.
Рис. 1.5 Структурная схема ИМС TDA9859
Из рисунка видно, что в состав ИС TDA9859 входят следующие функциональные узлы:
двухканальный регулируемый усилитель (предварительный регулятор громкости);
узел эффектов – стерео, псевдостерео, принудительное включение моно;
двухканальный регулятор тембра НЧ;
двухканальный регулятор тембра ВЧ;
дополнительный двухканальный регулятор громкости (с регулятором стереобаланса и выключателем звука);
коммутатор входов (3 положения, два направления).
Управление всеми перечисленными устройствами осуществляется по двухпроводной цифровой шине I2C: SDA – линия данных, SCL – линия синхронизации. Микроконтроллер в D101 по этой шине управляет регуляторами громкости, тембра, стереобаланса, выбором источника сигнала, включением и выключением звука. Программным обеспечением микроконтроллера обеспечивается также управление узлом эффектов, поэтому в телевизоре даже при воспроизведении монофонического сигнала с эфира, предусмотрено включение режима псевдостерео, что создает некоторое подобие объемного звучания.
ИС TDA9859 допускает подачу на любой из своих входов (выводы 1, 3, 5, 28, 30, 32) напряжение сигнала до 2В эффективного значения. Коэффициент передачи коммутатора с перечисленных входов до выходов (выводы 9 и 24) составляет 1.
Аналогичный допустимый уровень входного сигнала обеспечивается и для входов регулятора громкости (выводы 10 и 23). Минимальный коэффициент передачи для каждого канала составляет минус 40 дБ, максимальный составляет около 15 дБ, неограниченное максимальное выходное напряжение на выводах 15 и 18 также составляет 2В эфф. Поэтому, для исключения ограничения выходного сигнала при максимальном положении регулятора громкости в ИС TDA9859, входное напряжение по выводам предварительного регулятора громкости должно быть ограничено на уровне около 350 мВ эфф. При регулировке громкости шаг ее изменения составляет около 1 дБ.
Максимальный диапазон регулировки тембра по верхним и нижним частотам составляет ±12дБ, но, при необходимости, его можно ограничить изменением номиналов используемых внешних компонентов. Суммарный, вносимый, микросхемой коэффициент гармоник – не более 0,1%.
Допустимый для микросхемы TDA9859 диапазон изменения питающего напряжения составляет от +7,2В до +8,8В, ток потребления по цепи питания – около 20 мА.
В схеме телевизора микросхема TDA9859 (D301) питается от источника напряжением +8В через развязывающую цепь R301, С314, С315. У микросхемы используется все три пары входов: выводы 1 и 32 – соответственно входы левого и правого канала звукового сопровождения с разъема SCART, выводы 28 и 30 – соответственно входы левого и правого канала звукового сопровождения с разъемов типа RCA («тюльпан»), вывод 3 – вход сигнала звука эфирного телевидения (режим только «моно»). На вывод 3 сигнал звукового сопровождения подается с эмиттера VT101 через резистор R302 и конденсатор С311. Конденсатор С309 снижает напряжение наводок строчной частоты на вход 3 ИС D301. Аналогичное назначение имеют и конденсаторы С302, C304, C305 и С307 по другим используемым входам ИС D301. Внутренний регулятор громкости в составе ИС D101, в отличии от моделей «моно», не используется и вход эмиттерного повторителя VT101 подключен непосредственно в выходу ЧМ демодулятора ИС D101 (вывод 28), а вывод 44 D101 остается не задействованным.
После внутреннего коммутатора в ИС D301 (выводы 9 и 24) сигналы ЗЧ с фиксированным уровнем через R303 и R305 подаются на входы 10 и 23 и последовательно проходят через все устройства обработки сигналов в TDA9859. Узел формирования эффектов в ИС D301 имеет внешние конденсаторы С318 и С319. Регуляторы тембра по низким частотам имеют внешние конденсаторы С316, С321 (соответственно в «правом» и «левом» канале), регуляторы тембра по верхним частотам – конденсаторы С317 («правый» канал) и С322 («левый»). Выходные сигналы звука правого и левого каналов с выводов 15 и 18 соответственно, через делители напряжения R304, R309 (правый канал) и R306, R311 (левый канал), подаются на входы двуканального УЗЧ – соответственно, на выводы 3 и 5 ИС D302. Этими делителями согласовывается выходное напряжение ИС D301 (около 0,8В эфф.) и входная чувствительность ИС DA302 – около 100 мВ эфф. Как было упомянуто выше, каждый из каналов ИС ТDA7057АQ полностью аналогичен ИС ТDA7056В по всем электрическим параметрам. Входы регулировки громкости ИС DA302 – выводы 1 и 7 – подключены к выводу 1 (сигнал OFF D101) через цепь R312, R313, VD301. Этот вход используется для блокировки звука при выключении телевизора и при переключении программ для исключения щелчков звука. В результате, при включении и выключении телевизора по команде микроконтроллера, выводы 1 и 7 ИС D302 замыкаются на “корпус” и блокируется звук. В рабочем режиме телевизора на выводы регулировки громкости ИС TDA7057AQ подается напряжение +2.5 В и сигнал звука проходит на динамики. С вывода 6 D101 на входы усилителя через резисторы R307 и R308 поступает сигнал звукового сопровождения игр. Каждый из каналов усилителя на ИС D302 нагружен на динамическую головку мощностью 10Вт, сопротивлением 8 Ом. Оконечный усилитель ЗЧ имеет максимальную выходную мощность около 5Вт на каждый канал. Питание оконечного усилителя осуществляется от отдельного выпрямителя на диоде VD828. Плавкая вставка FU804 защищает цепи этого выпрямителя при перегрузках и коротких замыканиях по цепи питания УМЗЧ.
Выходной сигнал звука на разъем SCART подается с выхода ЧМ демодулятора D101, с эмиттера VT101 через конденсатор С143 и резисторы R165, R167.
1.3.9 ГЕНЕРАТОРЫ РАЗВЕРТОК
Задающие генераторы строчной и кадровой разверток телевизора входят в состав ИС D101. В этой же ИС находится и схема выделения сигналов синхронизации из полного телевизионного сигнала, не имеющая внешних элементов.
Задающий генератор строчной развертки при отсутствии телевизионного сигнала калибруется от опорной частоты, получаемой путем деления частоты кварцевого генератора на резонаторе ZQ401. Это обеспечивает близкие значения частоты строчной развертки без сигнала и с сигналом, что защищает выходной каскад строчной развертки и связанные с ним высоковольтные цепи от опасных перенапряжений. В режиме приема телевизионного сигнала используется традиционная двухпетлевая схема автоподстройки частоты и фазы строчной развертки (ФАПЧ). Первая петля, обеспечивающая захват и слежение за частотой развертки, имеет внешние элементы пропорционально-интегрирующего фильтра, подключенные к выводу 17 ИС D101: С106, R101 и С107. Эти элементы определяют основные параметры строчной синхронизации – полосу захвата и помехозащищенность канала синхронизации. Важное требование к этой цепи – малое значение токов утечки конденсаторов – и это следует иметь в виду при их замене. Вторая петля схемы ФАПЧ обеспечивает компенсацию задержек в предвыходном и выходном каскадах строчной развертки. Внешний элемент фильтра нижних частот второй петли ФАПЧ – конденсатор С105 – подключен к выводу 16 ИС D101. В процессе работы схемы строчной синхронизации происходит сравнение частоты и фазы импульсов обратного хода строчной развертки, подаваемых на вывод 34 ИС D101, со строчными синхроимпульсами, выделенными в ИС D101 из телевизионного сигнала. Схема формирования строчного сигнала сравнения включает в себя конденсатор С703 (на напряжение не менее 250В), резисторы R705...R707 и диодный ограничитель VD702, VD703. Выходом задающей части строчной развертки является вывод 33 ИС D101, к которому подключен внутренний каскад на n-p-n транзисторе с открытым коллектором. Нагрузкой каскада является резистор R135, подключенный к цепи питания +8В.
Предвыходной каскад строчной развертки выполнен на транзисторе VT700. В его коллекторной цепи включен импульсный трансформатор Т701, вторичная обмотка которого подключена к переходу база-эмиттер выходного транзистора VT701. Питание предвыходного каскада осуществляется через токостабилизирующие резисторы R702, R718 от напряжения +45В, получаемого от выпрямителя на диоде VD709. Этот диод выпрямляет импульсы прямого хода строчной развертки с выходного строчного трансформатора Т702. Поскольку напряжение +45В присутствует только в рабочем режиме телевизора, через диод VD701 и резистор R710 от цепи +13В осуществляется подача питания на предвыходной каскад при включении телевизора. После перехода телевизора из «дежурного» в рабочий режим, т.е. после запуска строчной развертки, диод VD701 запирается.
Особенностью построения предвыходного каскада является то, что он связан с задающей частью строчной развертки только по переменному току через конденсатор С137. Это исключает повреждение элементов предвыходного каскада (транзистора VT700, трансформатора Т701) при любых неисправностях задающего строчного генератора в ИС D101.
Выходной каскад строчной развертки выполнен по традиционной схеме на транзисторе VT701 типа BU2508DF. Этот транзистор имеет встроенный диод, шунтирующий переход коллектор-эмиттер и полностью изолированный корпус.
В выходном каскаде используется диодно-каскадный строчный трансформатор ТДКС типа РЕТ-22-23. Длительность обратного хода строчной развертки и импульсное напряжение на коллекторе транзистора VT701 определяются напряжением питания выходного каскада, индуктивностью строчных катушек отклоняющей системы кинескопа, параметрами ТДКС и суммарной емкостью конденсаторов С705, С706, C707. Эти элементы образуют т.н. контур обратного хода строчной развертки. Для моделей телевизора на кинескопе с диагональю 54 см, имеющего индуктивность строчных катушек около 2 мГн, используется конденсатор С705 емкостью 6800 пФ. В моделях с кинескопом 37 см, индуктивность строчных катушек которых составляет около 2,6 мГн, устанавливается конденсатор С705 емкостью 5600 пФ. С706 для обоих – 1000пФ. В отдельных образцах телевизоров конденсатор С707 может не устанавливаться. Основное требование к конденсаторам С705, С706 и C707 – это малые потери на высокой частоте и высокое рабочее напряжение. Этим требованиям отвечают только пленочные полипропиленовые конденсаторы (по зарубежной терминологии – типа МКР) на рабочее напряжение не менее 1600В. Использование других типов, например полиэтилентерефталатных, абсолютно недопустимо из-за возможности их возгорания, вызванного большими диэлектрическими потерями. Контур прямого хода строчной развертки образован индуктивностью строчных катушек отклоняющей системы кинескопа, индуктивностью корректора линейности строк L701 и емкостью конденсатора S – коррекции С714. Цепь С713, R708 и VD707 подавляет паразитные колебания в контуре прямого хода, возникающие при контрастных переходах на изображении и вызванные резким изменением режима работы транзистора VT701. Требования к конденсатору С714 – малые потери на частоте строчной развертки. Эти требованиям удовлетворяют пленочные полипропиленовые конденсаторы на напряжение не менее 250В.
Установленные в телевизоре элементы, входящие в контур строчного отклонения обеспечивают при напряжении питания около 115В размах строчного отклоняющего тока около 3А, длительность обратного хода около 12 мкс, высокое напряжение на аноде кинескопа +25 кВ (для моделей на кинескопе 54 см). Для телевизора на кинескопе 37 см размах отклоняющего тока составляет около 2,2 А при примерно таких же остальных параметрах и анодном напряжении около +23 кВ. Амплитуда импульса обратного хода на коллекторе VT701 во всех моделях телевизоров примерно одинакова и составляет около 1000В.
Напряжение питания на выходной каскад подано через цепь R712, С709. Эта цепь улучшает стабильность размера по горизонтали при изменении тока лучей кинескопа (яркости изображения). Кроме того, разделение выходного конденсатора выпрямителя +115В С831 и конденсатора С709 резистором R712 повышает устойчивость работы схемы стабилизации источника питания.
В выходном каскаде строчной развертки получаются дополнительные питающие напряжения. С обмотки 4–9 ТДКС снимается импульсное напряжение для питания цепи накала кинескопа. Размах импульсов на этой обмотке составляет около 27В, что, с учетом формы, соответствует эффективному значению напряжения около 7В. Цепь накала кинескопа подключена к этой обмотке ТДКС через резисторы R715, R716. С обмотки 4–5 через выпрямитель на диоде VD710 формируется напряжение питания ИС D600 усилителя кадровой развертки и предвыходного каскада строчной развертки (+15В), с обмотки 4–7 через выпрямитель на диоде VD709 – напряжение питания генератора обратного хода в ИС D600, с отвода 2 первичной обмотки через ограничительный резистор R711 и выпрямитель на диоде VD708 – напряжение питания выходных видеоусилителей (+200В). Обмотка 8–А ТДКС имеет встроенный высоковольтный выпрямитель, с которого (вывод «А» ТДКС) снимается высокое напряжение питания анода кинескопа (+25 кВ). «Холодный» конец этой обмотки – вывод 8 – соединен по постоянному току с источником питания +8В через резисторы R115 и зашунтирован конденсатором С715. Напряжение на этом выводе зависит от среднего значения тока анода кинескопа, т.е. от величины суммарного тока лучей кинескопа. На «темном» экране это напряжение составляет около +6В, при увеличении тока лучей до 1 мА (предельное значение для кинескопа размером 54 см) это напряжение уменьшается до +2...3В. Это напряжение используется в схеме ограничения тока лучей кинескопа (описана в разделе 1.3.6) и в схеме стабилизации размера по кадру: через делитель на резисторах R129, R131, R132 оно подано на вывод 36 ИС D101. Изменение напряжение на выводе 8 ТДКС в пределах 2...6В соответствующим образом изменяет амплитуду выходного сигнала кадрового задающего генератора: при увеличении тока лучей она уменьшается, при уменьшении – увеличивается, обеспечивая неизменный размер изображения по вертикали. Вывод 8 ТДКС соединен также с внешним проводящим покрытием кинескопа – аквадагом. Такое соединение уменьшает геометрические искажения растра при изменении яркости изображения вдоль кадра.
Задающий генератор кадровой развертки также входит в состав ИС D101 и имеет внешние задающие цепи – резистор R102, подключенный к ее выводу 25 и конденсатор С112 по выводу 26. Описание работы задающей части кадровой развертки в ИС D101 было приведено в разделе 1.3.1. Напряжение с задающей части кадровой развертки – с выводов 21 и 22 ИС D101 – подается на выводы 2 и 1 ИС D600 типа TDA8357J (ф.PHILIPS) – выходного усилителя кадровой развертки. ИС D101 имеет токовый выход кадрового управляющего сигнала, причем выход 21 является «опорным», а выход 22 – сигнальным. Вытекающие с D101 токи управления преобразовываются в напряжение сигнала на резистрах R601 и R611, и подаются на симметричные входы D600 – выводы 1 и 2. Конденсаторы С601, С602 снижают уровень наводок на вход усилителя D600 от строчной развертки, могущих увеличить ток потребления ИС DA600 и ее перегрев. Конденсаторы С603, С607 и резисторы R604, R612 предотвращают самовозбуждение усилителя на высоких частотах. Выходной каскад в ИС DA600 выполнен по мостовой схеме, его выходы (выводы 4 и 7 ИС DA600) подключены к кадровым отклоняющим катушкам через резисторы R602, R603 токовой обратной связи. Вывод 9 является входом цепи обратной связи по току, обеспечивающей высокую точность соответствия формы выходного тока усилителя и напряжения на его входе. ИС TDA8357J пропускает входной сигнал с входа (выводы 1, 2) на выход (выводы 4, 7) без потери постоянной составляющей, что обеспечивает возможность «центровки» изображения по кадру изменением постоянной составляющей входного сигнала на выводе 1 относительно вывода 2 ИС D600. Эта регулировка осуществляется в ИС D101. ИС D600 имеет два напряжения питания – питание собственно усилителя – вывод 3 (+15В) и питание генератора обратного хода – вывод 6 (+45В). Использование повышенного напряжения питания для питания выходного каскада во время обратного хода обеспечивает его малую длительность – менее 1 мс. При работе этой схемы на выводе 8 ИС D600 возникают короткие, около 1 мс, импульсы кадровой частоты с амплитудой до 5В, которые подаются через эмиттерный повторитель VT102 и диод VD102 на вывод 50. В случае неисправности в работе кадровой развертки на выводе 8 появляется постоянное напряжение, в результате чего на выводе 50 пропадают импульсы, что свидетельствует о неисправности, блокируя работу телевизора и защищая тем самым кинескоп от прожога люминофора чрезмерным током луча. Длительность импульса обратного хода, поступающего на вывод 50 не должна превышать 900мкс, так как при превышении этого значения импульс начинает воздействовать на работу схемы автоматического баланса “белого”. Некоторые кинескопы имеют несколько большее значение индуктивности кадровой отклоняющей системы, что приводит к увеличению длительности импульса обратного хода. В этом случае, для стабильной работы схемы защиты кадровой развертки используется дифференцирующая цепь C119-R111, которая уменьшает длительность до приемлимого значения.
Достоинством ИМС TDA8357J по сравнению с предыдущими версиями усилителей кадровой развертки является более экономичный режим работы с возможностью работы с более низкими режимами насыщения выходных каскадов вследствие использования транзисторов на МОП-структурах. Также TDA8357J имеет более высокое предельно допустимое напряжение питания обратного хода, которое может достигать 66В (против 50В, например, у TDA8356). Допустимое питание усилителя - +18 В. Для стабильной работы кадровой развертки в данной схеме достаточно лишь одного демпфирующего резистора R604, без использования кондесатора параллельно кадровым катушкам. Однако, вследствие разности токов протекающих во время прямого и обратного хода кадровой развертки через R604, внутренний ключ обратного хода может прекратить работу и длительность обратного хода сильно уменьшится; чтобы предотвратить этот эффект дополнительно используется компенсирующая цепь на транзисторе VT601, диоде VD601 и резисторе R614, R613. Данная цепь начинает работать во время обратного хода, когда напряжение на кадровых катушках превышает напряжение питания +15 В.
1.3.10 ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Схема управления телевизоров построена на базе микроконтроллера (микро ЭВМ), входящего в состав однокристального процессора, что обеспечило предельную простоту ее построения, высокую надежность при достаточно высокой функциональной сложности, сокращение количества используемых компонентов. Микроконтроллер имеет в своем составе стандартный набор устройств, присущий «большим» ЭВМ. Это такие устройства как центральный процессор, память программ, память данных, порты ввода вывода, тактовый генератор. Все эти устройства объединены в одной ИС, которая и используется для управления телевизором. Микроконтроллер обеспечивает все функции управления телевизором: прием, декодирование и выполнение команд дистанционного управления с внешнего пульта, обеспечение автоматического поиска телевизионных программ, управление записью параметров настройки в энергонезависимую память (ИС D401), обработку сигналов с детектора АПЧГ и т.д. Он обеспечивает вывод на экран кинескопа информации (OSD) о выполняемой в данный момент функции управления, что является очень удобным для пользователя. Кроме того, в т.н. «сервисном» режиме он позволяет проводить регулировку телевизора – установку необходимых режимов работы ТВ – размера и линейности изображения, регулировку баланса «белого», установку значения ПЧ изображения, порога срабатывания схемы АРУ и т.д. Подробнее эти операции будут описаны в последующих разделах, посвященных ремонту телевизора.
К микроконтроллеру относятся выводы 1-12 и 54-64 D101. На выводы 54, 56 и 61 подается питание 3 В. Выводы 9, 12, 55 – подключаются на “корпус”.
ИС D101 имеет выход для подключения кнопок управления телевизором, расположенных на его передней панели (вывод 7), вход сигналов дистанционного управления (вывод 64), поступающих с фотоприемника D400 (или D451 модуля А95).
Индикатор режима работы телевизора выполнен на двухцветном излучающем диоде VD400 (или VD451 модуля А95). Он представляет собой два параллельно и встречно включенных «красного» и «зеленого» диода в одном корпусе. Цвет свечения определяется направлением тока, протекающего через этот прибор. В «дежурном» режиме ток протекает от источника +7/11В, светодиод VD400, открытый переход коллектор-эмиттер транзистора VT401, резистор R431. Светодиод при этом светится красным цветом. В рабочем режиме, когда имеется напряжение +13В, ток через светодиод протекает от источника +13В, через резистор R428, диод VD402, светодиод, источник +7/11 В. Транзистор VT401 в это время закрыт низким уровнем напряжения с вывода 7 ИС D101. В этом режиме светодиод VD400 светится зеленым цветом. В случае нажатия кнопки клавиатуры происходит подача кратковременного положительного импульса на базу VT401, который открывается, в результате чего кратковременно гаснет зеленый светодиод, сигнализируя о приеме команды.
ИС D101 имеет внутренний тактовый генератор, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором ZQ401, подключенным к выводам 58 и 59. Этот резонатор должен иметь частоту последовательного резонанса 12000 кГц, которая должна быть измерена с последовательной емкостью 32 пФ. Динамическое резонансное сопротивление резонатора должно быть не выше 100 Ом. Резонатор должен иметь точность настройки в сумме с температурным дрейфом в диапазоне температур 0...60С не хуже ±5•10-6. Резонатор с худшими параметрами по точности не обеспечит надежного декодирования сигналов телетекста, хотя остальные функции управления будут выполняться. Это надо учитывать при замене резонатора при ремонте телевизора.
Через выводы 3 и 2 ИС D101 по двухпроводной шине (SDA – линия данных и SCL – линия синхронизации), с использованием последовательного кода, осуществляется обмен данными между микроконтроллером и устройствами (тюнер, звуковой процессор), входящими в состав телевизора. Нагрузочные резисторы по этим выводам R409, R407, подключены к напряжению питания +5В. Выводы 62 и 63 образуют еще одну двухпроводную шину, по которой ведется обмен микроконтроллера и ИС энергонезависимой памяти D401. В ней запоминаются выполненные при регулировке телевизора значения параметров, определяющих режим работы ИС D101, а также установленные пользователем настройки параметров изображения, звука и настройки на ТВ программы. Поскольку напряжение питания ИС памяти D401, как и микроконтроллера, составляет +3В, нагрузочные резисторы R424, R425 по этой шине подключены к источнику +3В.
ИК-сигналы дистанционного управления принимаются фотоприемником D400 типа TSOP1836 (ф. VISHAY) и с его выхода (вывод 3) поступают на вывод 64 D101. Выход ИС D400 выполнен по схеме с открытым коллектором, поэтому используется внешний нагрузочный резистор R434, подключенный к цепи питания ИС D400. Питание на фотоприемник подается от параметрического стабилизатора +5,1В на стабилитроне VD 403. Ток потребления фотоприемника около 3 мА.
ИС D101 имеет внутреннюю цепь сброса системы на момент включения питания процессора. Для этого вывод 60 (Reset) подключается на “корпус”.
Для синхронизации работы генератора OSD ИС D101 использует внутренние импульсы кадровой и строчной синхронизации, а сами сигналы OSD и сигнал коммутации Fbosd вставляются внутри в выходные RGB каскады D101.
Как указывалось, ИС D101 формирует данные, характеризующие ее текущее состояние, которые записываются во внутренние регистры, доступные для чтения микроконтроллером. Это такие параметры, как текущее состояние настройки (функция АПЧГ), наличие строчной синхронизации (идентификация наличия сигнала), параметры разверток, идентификация принимаемого сигнала цветности, и другие параметры. Микроконтроллер читает значение параметров, анализирует их и осуществляет функции управления обработкой сигналов.
Микроконтроллер имеет местную клавиатуру SW401...SW406, позволяющую осуществлять управление основными функциями телевизора без пульта дистанционного управления. Она подключена к выводу 7 D101. Клавиатура представляет собой набор резисторов, образующих делитель напряжения питания +3 В, в зависимости от выбранной кнопки различное значение напряжение подается на вход АЦП (7 вывод) и внутри процессора происходит декодирование принятой команды.
Вывод 1 ИС D101 является выходом управления включением телевизора. Сигнал OFF высокого (около +3В) уровня через транзистор VT805 в источнике питания включает «рабочий» режим работы источника питания, низким уровнем с этого вывода включается т.н. «дежурный» режим, при котором все напряжения источника уменьшаются практически до нуля, кроме напряжения питания +7/11В (в этом режиме оно составляет около +10…11В).
Регулировка выходных напряжений источника питания осуществляется путем подачи управляющего напряжения с вывода 5 D101. Управляющие импульсы для этого проходят через ограничивающую цепь R418, C850, R834. При этом значение выходных напряжений источника питания зависит от степени заряда конденсатора С850 и определяется длительностью импульсов управления.
Также в составе схемы управления имеется сигнал звукового сопровождения встроенных в телевизор игр, который поступает с вывода 6 D101. Модулированные по ширине импульсы после детектирования на RC цепи R412-C323 образуют сигнал звуковой частоты, поступающий на вход усилителя УНЧ D302.
Выбор источника видеосигнала осуществляется на транзисторах VT106, VT107. Сигналы управления на эти транзисторы поступают с выходов 4 (AV1) и 10 (AV2) D401. Когда на выходе 4 присутствует логический уровень “1”, то принимается видеосигнал со SCARTа (CVBS1), когда же логический уровень “1” находится на выходе 13 – принимается сигнал с AV входа (CVBS2).
В случае приема видеосигнала со SCARTа на вывод 11 D101 поступает сигнал статуса AV, переключающий телевизор в режим приема внешнего видеосигнала. При выключении источника видеосигнала телевизор переходит обратно на прием эфирного телесигнала.
1.3.11 ПУЛЬТ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
Электрическая схема пульта дистанционного управления телевизоров модели «М10» приведена на рисунке 1.6.
На этом же рисунке приведено назначение кнопок управления телевизором.
ПДУ выполнен на микроконтроллере SAA3010 ф. PHILIPS (D1), который формирует сигнал команды в виде последовательности импульсов, заполненных поднесущей частотой 36 кГц, что обеспечивает возможность дополнительной фильтрации на приемной стороне для повышения помехозащищенности канала передачи. Аналог ИС SAA3010 выпускается также НПО «Интеграл» (г. Минск, Белоруссия), которая имеет название INA3010D.
Формирование команд происходит при нажатии одной из кнопок SB1…SB24. Микроконтроллер D1 обеспечивает анализ нажатой кнопки выдачу на свой выход – вывод 7 – кодовой комбинации, соответствующей нажатой кнопке. На рисунке приведена таблица, в которой приводится соответствие нажатой кнопке кода команды и выполняемой этой командой функции.
Микроконтроллер содержит внутренний тактовый генератор, частота которого стабилизирована пьезокерамическим резонатором ZQ1 на частоту 432 кГц. Резистор R2 предотвращает работу генератора на паразитных частотах резонатора.
Питание ПДУ осуществляется от двух элементов с общим напряжением около 3В. При этом микроконтроллер питается через резистор R1, который защищает его в случае, если неправильно установлены элементы питания. Конденсатор С1 обеспечивает надежную работу ПДУ при частичном разряде элементов питания. Этот конденсатор должен иметь малый ток утечки, т.к. этот параметр определяет срок службы элементов питания ПДУ.
Резистор R3 обеспечивает закрытое состояние МДП-транзистора VT1 типа КП505Г в состоянии, когда ни одна из кнопок не нажата и вывод 7 ИС D1 находится в отключенном состоянии. МДП транзистор, используемый в позиции VT1, имеет малое пороговое напряжение – 0,7…1,4В, имеет малое сопротивление канала во включенном состоянии – не более 1 Ом при открывающем напряжении на затворе +2,5В. Этим требованиям и отвечает транзистор КП505Г (именно с индексом «Г»!). Изготовитель – НПО «Интеграл», Минск. В ПДУ применяются также транзисторы с аналогичными параметрами фирмы. «International Rectifier» (IRLML2402), но последний имеет малогабаритный корпус типа SOT-23 для поверхностного монтажа. На печатной плате ПДУ имеются контактные площадки для его установки со стороны печатных проводников.
Рис. 1.6 Пульт дистанционного управления RC-7
При передаче команды транзистор VT1 открывается импульсами с выхода 7 микроконтроллера. Импульсы тока стока транзистора VT1 проходят через излучающий диод VD1 ИК диапазона, и излучение этого диода принимается фотоприемником, установленным в телевизоре. Излучающий диод VD1 имеет максимум ИК излучения на длине волны 0,95 мкм, это надо иметь в виду при замене диода при ремонте. Длина излучаемой волны обязательно указывается в параметрах излучающих диодов.
По конструкции печатной платы ПДУ можно сказать, что ее «разводка» выполнена двумя уровнями – один методом травления фольги, другой – графитовой пастой, нанесенной на изолирующее покрытие со стороны печатных проводников. Графитовое покрытие используется также для контактирующих поверхностей (площадок), образованных печатными проводниками. Эти площадки при нажатии кнопок замыкаются между собой проводящими элементами резинового «коврика», образующего кнопочную систему ПДУ.
|
