Работа схемы телевизора Горизонт 20LCD812

Схема телевизора Горизонт 20LCD812

Схема телевизора + Сервисная документация на  HORIZONT 20LCD812

Телевизор выполнен на основе жидкокристаллической панели размером по диагонали 51 см, изготовленной с применением технологии поверхностного монтажа на многослойных платах

Телевизор состоит из блока питания и телевизионного блока, а так же, пульта дистанционного управления Все характеристики приводятся в эксплуатационном руководстве, поэтому, повторять их здесь нет смысла. Функциональная схема показана на рисунке выше.  Основными в схеме являются следующие микросхемы: SDA5550 - микроконтроллер, VPC3230D - видеопроцессор, GM5020 -графический процессор (видеоскалер), MSP3410D - аудиопроцессор

Телевизионный сигнал от антенны поступает на телетюнер, в общем-то, аналогичный тому, что используются в современных кинескопных телевизорах. Аналоговые сигналы с выхода тюнера (CVBS), а также от внешних устройств через разъемы SCART, S-VHS, RCA (разъем для приема сигнал VGA от персонального компьютера) поступают на соответствующие входы коммутаторов композитных и компонентных сигналов ИМС видеопроцессора. Пройдя через коммутатор, выбранный им полный цветовой видеосигнал (композитный) преобразуется в цифровую форму, разделяется на яркостную и цветовую составляющие.

Далее сигнал цветности декодируется, и полученные на его выходе компонентные сигналы, поступают на микшер YCrCb сигналов. Внешние компонентные сигналы (RGB или YCrCb) после коммутации с сигналами RGB телетекста тоже преобразуются в цифровую форму и после матрицирования и регулировок подаются на этот микшер Цифровые сигналы YCrCb пройдя через микшер поступают на схему цифрового кодирования где преобразуются в формат 4 22 и подаются на входы данных ИМС графического процессора (видеоскалера). На его входы синхронизации, при этом, синхронно поступают строчные и кадровые синхросигналы.

Практически графический процессор, если говорить очень упрощенно, по своему назначению выполняет функции «платы кинескопа» и «отклоняющей системы) кинес-копного телевизора Микросхема графического процессора, использует память кадра для хранения текущих данных кадра, данные в этой памяти с каждым кадром обновляются Графический процессор обеспечивает цифровую фильтрацию и масштабируемую обработку цифровых данных в реальном масштабе времени в соответствии с действующим форматом изображения, и регулирует скорость обмена данными в зависимости от частоты кадров в режиме "Монитор ПК" С выхода графического процессора цифровые сигналы RGB сигналов основных цветов и сигналы синхронизации подаются на регистры с которых с контролируемой скоростью поступают на разъем LCD панели.

Для того чтобы изображение было видимым (светилось) в составе LCD панели есть лампы подсветки создающие световой поток, проходящий через матрицу жидкокристаллических ячеек, который модулируется с помощью изменения прозрачности и цвета ЖК в соответствии с цифровыми RGB сигналами, подаваемыми на столбцы матрицы и формируемыми из поступающих цифровых отсчетов Развертка изображения осуществляется драйверами столбцов и строк, которые сканируют матрицу ячеек экрана по горизонтали и по вертикали в течение кадра. Последовательность воспроизводимых кадров создает изображение Канал звука работает со звуковым сопровождением систем А2 и NICAM.

В канале звука сигнал 2-й ПЧ звука с выхода тюнера поступает на вход ИМС процессора звука, который осуществляет демодуляцию моно и стерео звуковых сигналов, декодирование стерео сигналов, обработку и регулировку сигналов звуковой частоты, коммутацию входных и выходных сигналов звуковой частоты на двухканальный усилитель мощности и выходные разъемы. Акустическая система состоит из двух динамиков. Микроконтроллер, дополненный внешними ОЗУ и ПЗУ флэш-памяти, обеспечивает управлением телевизором в соответствии со стандартным протоколом шины 12С через систему экранных меню, пульт дистанционного управления или локальную клавиатуру и прием сигналов телетекста

На панели управления установлены фотоприемник сигналов дистанционного управления, индикатор режимов телевизора и кнопки клавиатуры местного управления телевизором Блок питания реализован в виде автономного сетевого адаптера, который обеспечивает преобразование переменного напряжения сети в постоянное стабилизированное напряжение питания 15 В Модуль инвертора преобразует постоянное напряжение 15 В в переменные высоковольтные напряжения для питания ламп подсветки LCD панели

Радиоканал. Принимаемые сигналы телевидения через антенный кабель поступают на вход тюнера TU100. Тюнер обеспечивает настройку на частоту ТВ канала в метровом, дециметровом, а так же, кабельном диапазонах, усиление принятых радиосигналов, преобразование их в сигналы промежуточных частот (ПЧ) изображения и звука, формирование амплитудно-частотных характеристик тракта и усиление ПЧ, демодуляцию.

В состав тюнера входят три селектора каналов с преобразователями частоты, фильтры ПАВ формирующие АЧХ изображения и звука, схема УПЧИ, демодулятор сигнала видео, фильтры для режекции поднесущей звука в сигнале видео, схемы АРУ и АПЧГ, УПЧЗ, преобразователь сигнала второй ПЧ звука, демодулятор звука. То есть, практически весь аналоговый тракт радиоканала. Усиленный в УПЧИ сигнал ПЧ изображения демодулируется синхронным детектором с ФАПЧ.

Схема АРУ поддерживает постоянный уровень выходного сигнала видео путем автоматической регулировки усиления в селекторе каналов и в УПЧИ. Управление настройкой частоты селектора каналов и работой схемы АПЧГ при точной подстройке частоты осуществляет микроконтроллер U501. Тюнер выдает на выход полный цветовой видеосигнал CVBS, а на звуковые выходы выдает монофонический сигнал звуковой частоты и сигнал второй ПЧ звука. Видеотракт. Аналоговый сигнал CVBS размахом 2 V(p-p) с вывода 12 тюнера TU100 через эмиттерный повторитель на транзисторе Q100 поступает на разъем СКАРТ1 (CN104) и через эмиттерный повторитель на транзисторе Q101 и резистивный делитель R107/R113 размахом 1V(p-p) на вывод 74 (вход VIN3) коммутатора видеосигналов микросхемы-видеопроцессора U400. На другие остальные коммутаторы подаются аналоговые видеосигналы от внешних устройств: с разъема СКАРТ1 (CN 104) сигнал CVBS подается на вход VIN4 (вывод 74 U400), с разъема СКАРТ2 (CN 105) сигнал - на вход VIN2 (вывод 73 U400), с разъема РСА (CN101) сигнал - на вход VIN1 (вывод 72 U400), с разъема S-VHS сигналы яркости и цветности, соответственно, поступают на выводы 72 и 71 U400. С выхода коммутатора видеосигнал (2Ур-р) от выбранного источника подается через вывод 70 U400 и эмиттерный повторитель на транзисторе Q401 на микроконтроллер U501 и разъем СКАРТ2, а также на внутренний АЦП, преобразущий аналоговый сигнал в цифровую форму. Аналоговые сигналы в процессе аналого-цифрового преобразования дискретизируются с частотой 20,25 МГц и кодируются в 8-ми разрядные цифровые коды. Адаптивный гребенчатый фильтр (Comb) разделяет композитный сигнал CVBS на составляющие яркости (Y) и цветности (С). Сигнал цветовой поднесущей (С) поступает через цифровой полосовой фильтр на мультисистемный декодер, автоматически идентифицирующий систему цветности сигнала, и осуществляющий декодирование цветоразностных сигналов CR и СВ и регулировку насыщенности. Полученные таким образом компонентные сигналы YCRCB основного изображения подаются на микшер.

Внешние RGB или YCRCB сигналы с видеомагнитофона, DVD-плеера или других источников сигналов подаются через разъем СКАРТ1 (CN104) и коммутатор (U401) на выводы 4-6 U400 (входы компонентных сигналов), а аналоговый сигнал быстрой коммутации FB с разъема СКАРТ1 подается через транзистор Q502 на вывод 46 микроконтроллера U501. Сигналы RGBFB OSD или телетекста с выходов (выводы 58-61) микроконтроллера U501 поступают на другую группу входов компонентных сигналов видеопроцессора U400 (выводы 1-3,79). Входные аналоговые компонентные сигналы RGB преобразуются АЦП в 8-ми разрядные цифровые коды, а сигнал РВ в 6-ти разрядные. После прохождения цифровых НЧ фильтров, ограничивающих спектр входных сигналов до 5...6 МГц, RGB сигналы преобразуются в компонентные сигналы YCRCB, проходящие схему коррекции контрастности, яркости, насыщенности и далее подаются на микшер, который обеспечивает статическую и динамическую коммутацию внутренних (основного изображения) и внешних сигналов YCRCB. После микшера цифровые данные формата 4:4:4 преобразуются скалером в формат 4:2:2 с субдискретизацией. Скалер содержит программируемый фильтр с памятью на 1 строку типа FIFO, программируемый интерполяционный фильтр, и обеспечивает формат 4:2:2 мультиплексируемых цифровых данных с частотой дискретизации 13,5 МГц.

Преобразованные 8-разрядные цифровые сигналы через фильтр коррекции четкости, схему регулировки контрастности, яркости, шумоподавления поступают на выход видеопроцессора (выводы 31...34, 37...40), который формируют сигналы синхронизации строчной частоты HS, кадровой частоты VS, а так же, тактовой частоты VCLK, которые вместе с сигналами данных подаются на Ю видеоскалера U600. Микросхема видеоскалера типа GM5020, использует оперативную память на один кадр (6 Мбайт), реализованную на 3-х микросхемах SDRAM (U800, U801, U802) типа K4S161622 для обеспечения сопряжения формата LCD-матрицы экрана с форматом цифрового потока ТВ сигнала, поступающего с видепроцессора в реальном режиме времени и цифрового потока от персонального компьютера в режиме «Монитор ПК» с разными форматами изображения.

Цифровой ТВ сигнал с выхода видеопроцессора обеспечивает разрешение 720 отсчетов в активной части строки и 576 активных строк при чересстрочном разложении. В установленной в данном телевизоре LCD панели типа A201SN01 есть матрица жидкокристаллических ячеек с разрешением 800x600 пикселей. Поэтому, при непосредственном воспроизведении цифровых данных на этой матрице часть экрана составляющая 80 пикселей по горизонтали и 24 пикселя по вертикали будет не заполнена изображением. Для того чтобы воспроизведение изображения было на полный экран видеоскалер осуществляет изменение цифровых данных до формата используемой LCD панели путем интерполяции отсчетов по строке и интерполяции строк.

В процессе интерполяции цифровые данные двух полей, составляющие кадр, запоминаются в синхронной динамической памяти, на микросхемах U800, U801, U802 и производятся вычисления новых отсчетов в строке. Каждый новый отсчет вычисляется с помощью цифрового фильтра по определенному алгоритму из значений заданного количества входных отсчетов. Таким образом происходит трансформация формата поступающих входных данных в формат данных с новым количеством строк и отсчетов в строке, соответствующем используемой матрице LCD панели. В режиме "Монитор ПК" аналоговые сигналы подаются с персонального компьютера через разъем VGACN301 (вход PC INPUT) на аналоговые входы видеоскалера где и преобразуются в цифровую форму. Входные цифровые данные (640x480, 800x600, 1024x768 пикселей и др. варианты разрешения, принятые в ПК) аналогично адаптируются к формату экрана используемой LCD-матрицы с помощью интерполяции отсчетов. В этом режиме (работа в качестве монитора ПК) применяются различные форматы частоты кадров от 56 до 85 Гц. Это приводит к изменению скорости цифрового потока данных выходного сигнала, которая управляется сигналами синхронизации кадровой, строчной и тактовой частоты.

Цифровые данные на выходе видеоскалера проходят гамма-коррекцию, необходимость которой обусловлена нелинейным характером световых характеристик LCD-панели. Далее, вместе с сигналами синхронизации они поступают через буферные регистры U204, U205, разъем CN601 и плату соединений на LCD-панель телевизора. LCD-панель. LCD-панель воспроизводит изображение, используя светомодулирующие свойства ячеек жидких кристаллов, изменяющихся при прохождении через них внешнего светового потока и при управлении сигналами, формируемыми из цифровых отсчетов данных. Органическое вещество жидких кристаллов заполняет пространство между двумя пластинами из стекла, зазор междцу которыми поддерживают миниатюрные стеклянные шарики. Специальной обработкой внутренних поверхностей стеклянных пластин достигается требуемая ориентация длинных осей молекул жидких кристаллов. Внешние поверхности каждой пластины покрыты поля-роидными слоями, которые поляризуют проходящий свет на каждой пластине во взаимно перпендикулярных плоскостях. При этом, если молекулы жидких кристаллов не изменяют поляризацию светового потока после прохождения через один поляризатор, то свет не пройдет через второй поляризатор. Воздействуя электрическим полем на единичный участок жидкого кристалла, можно изменять поляризацию света и прозрачность данного участка чтобы таким образом модулировать проходящий световой поток. Для модуляции светового потока по всей площади экрана панели создается матрица единичных элементов изображения. На одну из пластин наносятся ряды прозрачных горизонтальных и вертикальных электродов, образующих матрицу.

В местах пересечения этих рядов при производстве формируются транзисторные МОП структуры. Затворы транзисторов подключены к горизонтальным электродам, а истоки - к вертикальным. Стоки транзисторов образуют обкладки миниатюрных конденсаторов (ячеек), соответствующих элементам изображения. В качестве второй обкладки конденсатора служит прозрачный слой металлизации на другой пластине. Таким образом получается сетка для опроса всех ячеек LCD-матрицы. Управляющий сигнал, формируемый из цифрового отсчета данных, подается на соответствующие столбцы и при включении транзистора заряжает конденсатор ячейки.

После закрывания транзистора заряд, оставшийся на конденсаторе, продолжает удерживать состояние ячейки. Каэдый пиксел состоит из трех элементарных ячеек соответствующего цвета светофильтра (красный, зеленый, синий), нанесенного на поверхность стеклянной пластины. Равномерный световой поток создается шестью лампами подсветки. Питание ламп подсветки осуществляется переменным напряжением, вырабатываемым модулем инвертора для кахедой лампы отдельно. Специальные рельефные отражатели рассеивают свет каждой лампы равномерно по всему экрану.

Поэтому при выходе из строя одной лампы равномерность свечения экрана сохраниться, но уменьшается яркость изображения. Развертку изображения создают драйверы строк и столбцов. Драйверы строк сканируют по вертикали путем адресации строк, а драйверы столбцов - по горизонтали. Из цифровых отсчетов RGB-сигналов основных цветов, поступающих на LCD-панель формируются управляющие напряжения для управления модуляцией светового потока, которые подаются на шины столбцов. Чтобы жидкие кристаллы не деградировали поступающие на них управляющие сигналы периодически инвертируются. Звуковой тракт. Схема канала звука сделана на основе микросхемы процессора звука MSP3410G (U101) и двухканального усилителя мощности на ИМС TDA1517 (U103).

Сигнал второй ПЧ звука с вывода 11 тюнера TU100 через конденсатор С150 поступает на вывод 67 ИМС U101, — на тракт ПЧЗ. Сигнал усиливается схемой У ПЧЗ с АРУ, демо-дулируется мультистандартным демодулятором стереозвука систем А2 и NICAM. Оцифровывается. Производится декодирование сигналов и коррекция НЧ предыскажений. Полученные аудиосигналы в цифровой форме поступают на цифровую коммутирующую матрицу аудио сигналов. Моно сигнал звуковой частоты с вывода 14 тюнера TU100 через конденсатор С151 поступает на вход MONO (вывод 60) аналогового коммутатора звуковых сигналов в составе U101.

На другие входы данного коммутатора подаются внешние стерео сигналы, - через разъем СКАРТ1 (CN 104) - на выводы 56 и 57 через разъем СКАРТ2 (CN 105) - на выводы 53 и 54, через разъемы РСА (CN 102 и CN 103) - на выводы 49 и 50. После прохождения коммутатора звуковой сигнал от выбранного источника преобразуется АЦП в цифровую форму и подается на коммутирующую матрицу. Нерегулируемые аудио сигналы со стереовыходов матрицы снимаются для внешних устройств и после преобразования в аналоговую форму подаются через выводы 36 и 37 U101 на разъем СКАРТ1, а через выводы 33 и 34 - на разъемы РСА и через эмиттерные повторители на транзисторах Q102 и Q103 на разъем СКАРТ2.

С других выходов цифровой коммутирующей матрицы моно или стереосигналы проходят через схему регулировки громкости и эквалайзер, преобразуются в аналоговую форму и через выводы 27 и 28 подаются на входы двухканального усилителя мощности TDA1517P (выводы 1 и 9). Динамики подключены через разделительные конденсаторы С184 и С185 к выходам усилителя (выводы 4 и 6). Каскад на транзисторе Q109 обеспечивает коммутацию режимов работы ИМС U103, блокировку и защиту от щелчков при включении / выключении телевизора и переключении программ. Напряжение на выводе 8 U103 в рабочем режиме должно быть не менее 8,5 В, в режиме блокировки (MUTE) - от 3,3 до 6,4 В. С выводов 24 и 25 U101 стерео сигналы через усилители тока на транзисторах Q104 - Q107 и разъем CN109 поступают на гнезда для подключения головных телефонов.

Управление и телетекст. В систему управления входят, микроконтроллер U501 на микросхеме SDA5550, микросхема сброса U500, ОЗУ организацией 128Кх8 на ИМС U502 типа K6T1008V2E, энергонезависимая ЭППЗУ организацией 512Кх8 на ИМС U505 типа 29LV040, энергонезависимая ЭППЗУ U506 типа М24С16, а так же, пульт дистанционного управления и модуль управления с фотоприемником и кнопочной клавиатурой. Микроконтроллер управляет работой схем тюнера TU100, микросхем U101, U400, U502, U505, U506 используя в качестве средства связи стандартную цифровую шину I2C (выводы 23 и 24 U501).

Микросхема видео-скалера U600 управляется не только по шине I2C, но и по 6-проводной шине (выводы 17...22 U501), обеспечивающей значительно более высокую скорость приема/передачи данных. В составе микроконтроллера кварцевый генератор тактовой частоты с внешним резонатором 6,0 МГц (Х500), 8-разрядное процессорное ядро 8051, контроллер прерываний, четыре 8 - разрядных порта, два 16-разрядных таймера, сторожевой таймер и 4-х канальный 8-разрядныйный АЦП. На вход прерываний контроллера (вывод 36 U501) поступает сигнал с фотоприемника во время приема команды дистанционного управления. Опрос кнопок клавиатуры на модуле управления осуществляется через выводы 28 и 29 U501. Сигнал сброса (предустановки) микроконтроллера формируется микросхемой U500 и поступает на вывод 53 U501. Строчные HS и кадровые VS сигналы синхронизации с видеопроцессора U400 приходят на выводы 32 и 33 U501. Микроконтроллер формирует сигнал сброса, который через вывод 44 поступает на U600. Сигнал телетекста вместе с телесигналом поступает на вывод 25 U501 с выхода U400 через эмиттерный повторитель Q401.

Декодер телетекста находится в U501, он обеспечивает прием и декодирование сигналов телетекста, которые передаются в течение нескольких строк во время обратного хода по кадру. Цифровые данные телетекста выделяются схемой приема, записываются в память и декодируются. Для вывода данных телетекста и служебной информации (OSD) на экран используется знакогенератор, формирующий сигналы RGB и РВ, поступающие через выводы 58...61 U501 на входы видеопроцессора U400. Вторичные источники питания Блок питания выполнен по схеме импульсного источника питания, обеспечивающий стабилизированное постоянное напряжение питания телевизора 15В при токе нагрузки 4,5А. Выполнен он в виде конструктивно законченного неразборного самостоятельного блока. Подключается с помощью сетевого шнура к сети переменного тока 220В, а с помощью вторичного шнура питания к розетке телевизора.

Напряжение 15 В с блока питания, через разъем CN900 и механический выключатель телевизора, а так же, предохранитель Р900 подается на микросхему U900 типа LM25963, которая осуществляет DC-DC преобразование в постоянное напряжение 5В (5V_M). Напряжение 5V_M подается на стабилизатор 3,3 В на ИМС U504, а так же на стабилизатор напряжения 2,5В U503. Выходные напряжения 3,3V_M и 2,5V_M используются для питания схемы управления в дежурном и рабочем режимах (U500, U501, U502, U505, U506, фотоприемника). Кроме того напряжение 5V_M подается на U906 типа PDS9933A, которая с помощью ключевого каскада на транзисторе Q900, управляемого микроконтроллером U501 (вывод 50), управляет включением дежурного или рабочего режимов телевизора. В дежурном режиме на базу транзистора Q900 подается низкий уровень напряжения, транзистор закрыт, напряжение 5 В блокируется МОП транзисторами микросхемы U906. При включении в рабочий режим транзистор Q900 открывается высоким уровнем сигнала управления, напряжение на затворах G1 и G2 уменьшается по отношению к напряжению истоков S1 и S2, МОП транзисторы открываются и напряжение питания 5В поступает на выходные буферные U204, U205, U206, на ИМС звукового процессора U101, на ИМС видеопроцессора U400, а так же на тюнер TU100. На LCD панель напряжение 5 В в рабочем режиме подается через U701 типа PDS9933A, которая аналогично управляется микроконтроллером U501 (вывод 48) при помощи ключевого каскада на транзисторе Q701. Напряжение 5 В в рабочем режиме подается на стабилизатор 3,3 В U902 и на стабилизатор 2,5 В U901, которые выдают соответственно напряжения 3,3V и 2,5V.