Журнал Радио 2 номер 2000 год. ВИДЕОТЕХНИКА

Журнал Радио 2 номер 2000 год. ВИДЕОТЕХНИКА ВИДЕОПРОЦЕССОРЫ СЕРИИ TDA88xx

Б. ХОХЛОВ, г. Москва   Редакция периодически знакомит читателей с микросхемами, используемыми в телевизионных приемниках. Так, в статьях "Видеопроцессор TDA8362A в современных телевизорах4 ("Радио", 1997, ╧ 6 и 7) и "Особенности радиоканала современного телевизора" ("Радио", 1998, ╧ 2 и 3) были рассмотрены известные в то время видеопроцессоры. В помещаемом здесь материале автор рассказывает о новых видеопроцессорах серии TDA88xx и их возможностях.

В первых видеопроцессорах серии TDA8362 для однокристального телевизора, выпущенных фирмой Philips в 1991 г., были применены аналоговые оперативные регулировки. Для декодирования сигнала SECAM и задержки цветоразностных сигналов требовались еще дополнительные микросхемы. Кроме того, для демодуляции радиосигнала и формирования сигнала системы АПЧГ был необходим внешний резонансный контур. И все же, несмотря на такое несовершенство микросхем серии TDA8362, их использовали весьма широко, так как они позволили существенно сократить общее число навесных элементов.

Совершенствование однокристального видеопроцессора было направлено на улучшение его параметров и дальнейшее сокращение числа внешних элементов. Уже в следующей серии (TDA837х) в видеопроцессоры был введен демодулятор радиосигнала в виде системы ФАПЧ с внешним контуром, входящим в состав ГУН и настроенным на удвоенную ПЧ изображения. Вместо аналоговых регулировок в них применено управление по цифровой шине 12С.


Показать в полный размер Рис. 1.

В 1997 г. специалистами фирмы разработана серия видеопроцессоров TDA88xx. В УПЧИ исключен внешний контур. Настройка ГУН на требуемую частоту обеспечивается по цифровой шине. Возможна демодуляция радиосигналов как с негативной, так и с позитивной модуляцией. В микросхемы введены демодулятор сигнала SECAM. линия задержки сигнала цветности, регулируемая линия задержки и перестраиваемый режек-торный фильтр в канале яркости, устройство обострения фронтов сигнала яркости, устройство автобаланса темновых токов, устройство авторегулировки баланса в белом.

Предусмотрено также получение синего растра при отсутствии сигнала, автоматическое выключение строчной развертки при нарушениях работы, возможность регулировки геометрии растра по цифровой шине. В канале звука введена автоматическая стабилизация громкости, что обеспечивает одинаковый ее уровень при приеме станций с разным коэффициентом модуляции. Имеется возможность изменения размеров растра по вертикали и горизонтали по цифровой шине, что позволяет наблюдать изображения стандартов 4:3 и 16:9 на кинескопах разных форматов. Для телевизоров системы NTSC предусмотрена автоматическая подстройка цвета человеческой кожи.

Новая серия однокристальных видеопроцессоров предусматривает возможность выпуска на базе стандартного шасси широкой номенклатуры телевизоров, начиная с относительно простого аппарата на кинескопе с углом отклонения лучей 90 , монофоническим звуком и двумя цветовыми системами принимаемого сигнала и кончая дорогими телеприемниками на кинескопах со 110° отклонением и форматом 16:9. принимающими программы по нескольким телевизионным радиочастотным и цветовым стандартам.

В телевизорах, предназначенных для эксплуатации в России, из всей серии видеопроцессоров TDA88xx пригодны к использованию микросхемы TDA8842 (простой телевизор SECAM-PAL с кинескопом 90°). TDA8844 (многостандартный annapai с кинескопом 110" и возможностью введения цепей, повышающих качество цветного изображения: гребенчатого фильтра, оптимизатора градационных характеристик канала яркости и т. д.) и TDA8854 с двумя дополнительными входами внешних сигналов R. G. В, а также дополнительным выходом полного видеосигнала, предназначенного, например, для блока "кадр в кадре" (PIP).

Микросхемы TDA8842 и TDA8844 выпускают в корпусе SDIP, имеющем 56 выводов, а микросхему TDA8854 — в корпусе QFP-64 (у него — 64 вывода), предназначенном для поверхностного монтажа.


Показать в полный размер Рис. 2.
Показать в полный размер Рис. 3.

Упрощенная структурная схема видеопроцессора TDA8844 с сопровождающими его внешними цепями изображена на рис. 1. Радиосигнал ПЧ поступает из селектора каналов через фильтр на ПАВ и симметричный вход микросхемы (выводы 48, 49) в радиоканал. Детализированная структурная схема радиоканала представлена на рис. 2. Входной сигнал усиливается трехкаскадным регулируемым УПЧИ. Запас усиления равен 64 дБ. Типовая чувствительность радиоканала — 70 мкВ. Она может быть снижена по цифровой шине (битом IFS) на 20 дБ.

После усиления сигнал демодули-руется синхронным детектором, в котором образцовый сигнал с удвоенной частотой вырабатывается в системе ФАПЧ без использования внешнего контура. Исходную частоту ГУН регулируют внутри микросхемы по цифровой шине (биты IFA, IFB. IFC). При этом для калибровки используют один из кварцевых резонаторов цветового декодера. Полоса захвата системы ФАПЧ равна ±1 МГц. Постоянную времени полосового фильтра ФАПЧ изменяют битом FFI. При демодуляции сигнал умножается на образцовый. УПЧИ охвачен петлей системы АРУ ключевого типа. Специальный узел с регулируемой задержкой формирует напряжение АРУ для селектора каналов. Значение задержки определяется битами ТОР0 — ТОР5, что соответствует входному сигналу 0,4...80 мВ. Напряжение АРУ снимается с транзистора с открытым коллектором и выводится через вывод 54.

Микросхема позволяет обрабатывать радиосигналы как с негативной, так и с позитивной модуляцией (переключение происходит по цифровой шине битом MOD. подаваемым на демодулятор и детектор АРУ). При позитивной модуляции ключевыми импульсами системы АРУ служат вырабатываемые в процессоре в интервалах гашения по полям импульсы, амплитуда которых соответствует уровню белого 100 %. Эти импульсы применены также в устройстве автобаланса в белом.

Сигналы АПЧГ и опознавания станции (СОС) преобразуются в цифровые слова (AFA, AFB — для АПЧГ и IFI — для СОС) и передаются в процессор управления по цифровой шине. Демодулированный полный цветовой видеосигнал (ПЦТВ) через разделительный буферный каскад выходит через вывод 6 микросхемы. Внешний полосовой фильтр ПФ (см. рис. 1) выделяет сигнал разностной частоты, который через вывод 1 направляется в канал звука. ПЦТВ, в котором звуковой сигнал подавлен внешним режекторным фильтром РЕЖ, через вывод 13 микросхемы проходит на внутренний коммутатор видеосигналов. Более подробная структура коммутатора, имеющего три выхода, показана на рис. 3.

Кроме сигнала с выхода радиоканала, на коммутатор могут поступать дополнительные внешние видеосигналы (ПЦТВ или сигналы Y и С для режима S-VHS). Режим работы коммутатора выбирают по цифровой шине битами INA. INB, INC. При обработке сигнала с радиоканала и внешних источников бит INA равен 0. При этом распределение сигналов на выходах соответствует табл. 1.

При комбинации INB=1, INC=0 включен режим S-VHS. В яркостный канал проходит сигнал Y с входа 11. а в цветовой канал на цветовые фильтры — цветовая компонента С с входа 10. На выводе 38 формируется ПЦТВ суммированием компонент S-VHS.

В канале Y ПЦТВ. пройдя регулируемую линию задержки ЛЗЯ и режектор сигнала цветности, поступает на обостритель фронтов и подавитель шумов. Задержку регулируют ступенями по 40 не битами YDO—YD3. Для выделения сигналов цветности в цветовом канале использованы параллельно включенные гираторные полосовые фильтры — широкополосный для сигналов PAL/NTSC и узкополосный (КВП) для SECAM. Перед цветовыми фильтрами включено устройство АРУ с пределами регулировки от +6 до -20 дБ.


Показать в полный размер Рис. 4.
Показать в полный размер Рис. 5.

Если телевизор работает от видеомагнитофона S-VHS, то режектор цветности выключен, а вместо него добавлена постоянная дополнительная задержка 160 не. Затем сигнал яркости проходит регулируемый по цифровой шине обостритель фронтов и подавитель шума м выходит через вывод 28. С входа регулируемой ЛЗ сигнал яркости внутри микросхемы приходит на строчный синхросе-лектор.

С третьего выхода коммутатора выбранный ПЦТВ через вывод 38 микросхемы подают на внешний разделительный гребенчатый фильтр (например, на микросхему SAA4961). Выходные сигналы с этого фильтра, как показано на рис. 1, подводят к выводу 11 (для составляющей Y) и к выводу 10 (для составляющей цветности). В этом режиме бит INA равен 1. а режим коммутатора определяется табл. 2. Причем в гребенчатом фильтре может обрабатываться как внутренний, так и внешний ПЦТВ.


Рис. 6.

Сигналы цветности с выходов полосовых фильтров поступают внутри микросхемы на цветовой декодер, детализированная структурная схема которого изображена на рис. 4. В нем использованы раздельные демодуляторы PAL/NTSC и SECAM. Образцовая цветовая поднесущая для демодуляторов PAL/NTSC вырабатывается системой ФАПЧ, которая включается на время прохождения цветовых вспышек. Она содержит ГУН. частота которого задается одним из двух внешних кварцевых резонаторов, подключенных к выводам 34 и 35 микросхемы, внешний фильтр нижних частот, подсоединенный к выводу 36. фазовый детектор ФД, сравнивающий фазу вспышки с фазой ортогональной компоненты выходного сигнала ГУН, а также фазовращатель (ФВ), через который регулируют цветовой тон в режиме NTSC (управляется по цифровой шине битами HUEO — HUE5). Сигнал ошибки, вырабатываемый фазовым детектором, пропорционален функции Sin(2пΔft). где Δf = fryн-fоcn.

Образцовый сигнал ГУН с фазой 0°(Н0) воздействует на демодулятор сигнала U. Ортогональный образцовый сигнал с фазой 90° (Н90) проходит на демодулятор сигнала V через фазоинвертор, управляемый импульсами полустрочной частоты. Образцовый сигнал с фазой 0° (F^) внутри микросхемы применен для калибровки гираторных фильтров и генератора строчных импульсов, а также выходит наружу через вывод 33 для управления гребенчатым фильтром.

Демодулятор SECAM выполнен в виде системы ФАПЧ. ГУН в ней калибруется частотой (4,43 МГц) кварцевого резонатора, подключенного к выводу 35. Образцовое напряжение запоминается конденсатором, подключенным к выводу 16. Демодулирован-ный сигнал проходит гираторный КНП и управляемый импульсами полустрочной частоты коммутатор, который распределяет компоненты R-Y и B-Y в два канала через строку.

Сигналы R-Y и B-Y с параллельных выходов демодуляторов поступают на две гираторные линии задержки на время строки, которые подавляют дифференциально-фазовые искажения в режиме PAL и восполняют недостающую информацию в режиме SECAM. Сигналы с выходов линий задержки выходят через выводы 29 и 30.

Кроме того, блок декодирования содержит автоматический распознаватель принимаемого цветового стандарта, который управляется по цифровой шине, переключает внутренние цепи демодуляторов (сигнал PS), вырабатывает импульсы полустрочной частоты Н/2. Биты ХА, ХВ. приходящие на распознаватель, указывают, какие кварцевые резонаторы подключены к выводам 34 и 35.

Выведенные из микросхемы через выводы 28 — 30 сигналы Y, U/(B-Y) и V/(R-Y) могут либо проходить дополнительную обработку (уменьшение длительности цветовых переходов микросхемой TDA4565. оптимизацию Y-характеристик микросхемой TDA9170 или улучшение переходной характеристики канала Y микросхемой TDA9178), либо без обработки приходить на микросхему через выводы 27, 31, 32. В микросхеме TDA8842 возможность дополнительной внешней обработки сигналов Y, U, V не предусмотрена.

Введенные обратно в микросхему через выводы 31. 32 сигналы U/(B-Y). V/(R-Y) проходят (рис. 5) фиксацию уровней черного, динамическую коррекцию цвета кожи и регулировку насыщенности. В отдельной матрице из них формируется сигнал G-Y, и Dee они поступают на матрицу R, G, В, на которую приходит и сигнал яркости, введенный в микросхему через вывод 27 и прошедший корректор амплитудной характеристики в районе малых яркостей. Корректор цвета кожи включается битом DS. Для управления служит бит DSA. Когда он равен 0, вектор, на цветовой диаграмме соответствующий цвету кожи, имеет угол 117°. При DSA. равном 1. угол увеличивается до 123°. что придает более холодный тон изображению, предпочитаемый американскими пользователями.

В микросхеме применена переключаемая по цифровой шине матрица М. имеющая два режима работы: стандартное матрицирование PAL (EBU) и матрицирование, соответствующее характеристикам японских кинескопов. Управление обеспечивается битом МАТ. После матрицы включен быстрый электронный коммутатор, позволяющий вводить вместо внутренних внешние текстовые сигналы (R, G, В)1 (например, сигналы телетекста). Управляется коммутатор через вывод 26 и по шине IX. Если постоянное напряжение на выводе меньше 3 В. а бит IE1 равен 0. используются внутренние сигналы R. G, В. Если бит IE1 равен 1. на выход проходят внешние сигналы R, G. В. Наконец, при IE1, равном 1, и напряжении на выводе 26, большем 4 В. на кинескоп поступают сигналы индикации с процессора управления. Эти сигналы приходят на выводы 19—21.

После коммутатора сигналы R. G. В проходят (рис. 6) регуляторы контрастности и яркости, управляемые по цифровой шине, а также каскад коррекции по синему цвету. Последний включается битом BLS. Он уменьшает амплитуды составляющих R и G на 14 %, когда размах сигналов превышает 80 %. При этом повышается яркость белых участков изображения. Бит EBS дополнительно увеличивает коррекцию по синему цвету (сигнал R уменьшается на 20 %, а сигнал G — на 8 %).

В микросхеме TDA8854 предусмотрены возможность обработки второй группы внешних сигналов (R, G, В) 2 и управление битом IE2. Эти сигналы сначала проходят матрицу, преобразующую их в сигналы Y, U. V. Последние поступают на электронный коммутатор, выходы которого подключены к выводам 28 — 30 микросхемы, а ко вторым входам подоедены внутренние сигналы Y, U, V с выходов канала яркости и линий задержки на строку. Управляющим сигналом, подаваемым на вывод 44, выбирают группу сигналов для дальнейшей обработки. В микросхеме TDA8844 такого коммутатора и матрицы нет и на выводы 28 — 30 всегда приходят внутренние сигналы. При этом используется лишь первая группа внешних сигналов (R. G. В) 1. которые проходят на вторые входы быстрого коммутатора, включенного на выходе матрицы R, G, В.

Автоматическая регулировка баланса белого обеспечивается изменением усиления каналов в двух точках: в области темновых токов (ток через вывод 18 обратной связи равен примерно 8 мкА) и в белом (ток через вывод 18 увеличивается до 20 мкА). Регулировка происходит поочередно в соседних полях. В каждом режиме применены три измерительных импульса, которые формируются в специальном устройстве и вводятся в сигналы R. G, В. Битами WPR. WPG и WPB (по шесть значений каждый) регулируют размахи сигналов в белом. Ток утечки измеряется в каждом поле. После включения телевизора устройство автобаланса блокируется на время разогрева кинескопа (бит BCF).

На вывод 22 микросхемы проходят сигналы ограничения токов лучей и защиты кинескопа (при нарушениях работы узлов кадровой развертки). Ограничение происходит по среднему и пиковому току регулировкой контрастности и яркости. Защита по кадрам блокирует выходные сигналы R. G, В, если нарушен режим кадровой микросхемы. Для этого микросхемы серии TDA835x, обычно применяемые в блоке, вырабатывают на своем выводе 8 специальные импульсы, которые и поступают на вывод 22 видеопроцессоров TDA884X

После фиксации уровней черного и драйверов сигналы R. G, В выходят из микросхемы через выводы 19—21 и через внешние видеоусилители приходят на катоды кинескопа. Размах сигналов на катодах кинескопа регулируют битами CL0 — CL2 от 57 до 107 В.

(Продолжение следует)

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 2 номер 2000 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2018 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.