《液晶电视机电路分析与维修》第三章--液晶彩电信号处理与控制电路概述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 液晶彩电信号处理与控制电路概述,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,第二节 液晶彩电公共通道电路介绍,第三节 液晶彩电视频解码电路介绍,第四节 液晶彩电,A/D,转换电路介绍,第五节 液晶彩电去隔行处理和,SCALER,电路介绍,第六节 液晶彩电微控制器电路介绍,第七节 液晶彩电伴音电路介绍,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,液晶彩电与其他设备之间连接使用,接收视频和音频信号需要通过特定标准的结合方式来实现,这些拥有固定标准的输入方式就是输入接口。液晶彩电的输入接口负责接收外来视频和音频信号,常见的输入接口有,HDMI,接口、,DVI,接口、,VGA,接口、,YPbPr,色差分量输入接口、,S,端子接口、,RJ45,网络接口、,AV,音频、视频输入接口、,ANT,天线输入接口、,RS-232C,接口等,此外,一些多媒体娱乐功能丰富的液晶彩电产品还配有,USB,接口,IEEE 1394,接口和读卡器插槽等。,图,3-1,所示,为创维,42E5CHR,液晶彩电各输入接口示意图。,从图中可以看出,创维,42E5CHR,液晶彩电设置有,AV 1,、,S-Video,、,YPbPr,、,DSUB(VGA),、,DVI-D,等多个输入接口。,下面对液晶彩电中常用的输入接口作简要介绍。,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,一、,ANT,天线输入接口,ANT,天线输入接口也称,RF,射频接口,是家庭有线电视采用的接口模式。,RF,的成像原理是将视频信号,(CVBS),和音频信号相混合编码后输出,然后在显示设备内部进行一系列分离,/,解码的过程后输出成像。由于步骤烦琐且音、视频混合编码会互相干扰,所以它的输出质量是最差的。目前生产的液晶彩电都具有此接口,接收时,只需把有线电视信号线连接上,就能直接收看有线电视。,ANT,天线输入接口的外形如,图,3-2,所示,。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,二、,AV,接口,AV,接口是液晶彩电上最常见的端口之一,AV,接口也称标准视频接口,(RCA),通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口,它们通常采用,RCA(,俗称莲花头,),进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准,AV,线缆与相应接口连接起来即可。,图,3-3,所示为,AV,接口的外形。,AV,接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音、视频混合干扰所导致的图像质量下降,但由于,AV,接口传输的仍然是一种亮度,/,色度,(Y/C),混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮,/,色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰,从而影响最终输出的图像的质量。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,三、,S,端子接口,S,端子接口也称二分量视频接口,英文全称为,Separate Video,简称为,S-Video,。,S-Video,的意义就是将,Video,信号分开传送,也就是在,AV,接口的基础上将色度信号,C,和亮度信号,Y,进行分离,再分别以不同的通道进行传输。,S-Video,端口有,4,针,(,不带音频,),和,7,针,(,带音频,),两种类型,4,针为基本型,7,针为扩展型,图,3-4,所示为基本型,S-Video,端口,它由两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线组成。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,四、色差分量接口,色差分量,(Component),接口采用,YPbPr,和,YCbCr,两种标识,前者表示逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出。色差分量接口一般利用,3,根信号线分别传送亮色和,2,路色差信号。这,3,组信号分别是,亮度以,Y,标注,;,三原色信号中的蓝色和红色两种信号,(,去掉亮度信号后的色彩差异信号,),分别标注为,Pb,和,Pr,或者,Cb,和,Cr,在,3,条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。这,3,条线如果相互插错了,可能会显示不出画面,或者显示出奇怪的色彩。色差分量接口是模拟接口,支持传送,480i/480p/576p/720p/1080i/1080p,等格式的视频信号,本身不传输音频信号。,图,3-5,所示为逐行扫描色差端口。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,五、,VGA,接口,VGA,接口就是计算机显示卡输出模拟信号的接口,也叫,D-sub,接口。,VGA,接口是一种,D,型接口,上面共有,15,针脚,分成,3,排,每排,5,个,用以传输模拟信号。通过,VGA,接口,可以将计算机输出的模拟信号加到液晶彩电中。我们知道,在计算机内部传输的是数字方式的图像信息,需要在显卡中的,D/A(,数字,/,模拟,),转换器内转变为模拟,R,、,G,、,B,三基色信号和行、场同步信号,然后,通过,VGA,接口传输到显示设备中。对于模拟显示设备,如模拟,CRT,显示器,信号被直接送到相应的处理电路,然后驱动控制显像管生成图像。而对于液晶彩电、液晶显示器等数字显示设备,需配置相应的,A/D(,模拟,/,数字,),转换器,将模拟信号转变为数字信号。但,D/A,和,A/D,两次转换不可避免地造成了一些图像细节的损失。,VGA,接口应用于,CRT,显示器理所当然,但用于液晶彩电、液晶显示器之类的数字显示设备,其转换过程所造成的图像损失会使显示效果略微下降。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,VGA,接口的,15,针中,有,5,针是用来传送红,(R),、绿,(G),、蓝,(B),、行,(H),、场,(V),这,5,种分量信号的。从,1996,年起,为在,Windows,环境下更好地实现即插即用,(PNP),技术,在该接口中加入了,DDC,数据分量。该功能用于读取液晶彩电,EPROM,存储器中记载的液晶彩电品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容。该接口有成熟的制造工,广泛的使用范围,是模拟信号传输中最常见到的一种端口。但它不论多么成熟,毕竟是传送模拟信号的接口。,15,针,VGA,接口中,显示卡端的接口为,15,针母插座,液晶彩电连接线端为,15,针公插头。如,图,3-6,所示,对于显示卡端的母插座,如果右上为淤脚,则左下脚,%,脚,各脚功能见,表,3-1,。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,六、,DVI,接口,1.,接口简介,DVI,的全称为,Digital Visual Interface,它是,1999,年由美国晶像公司、英特尔、康柏、,IBM,、惠普、,NEC,、富士通等公司共同组成的,DDWG(Digital Display,Working Group,数字显示工作组,),推出的接口标准。它以,Silicon Image,公司的,PanalLink,接口技术为基础,基于,TMDS(Transition Minimised Differential Signaling,最小化传输差分信号,),电子协议作为基本电气连接。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,TMDS,是一种微分信号机制,它运用先进的编码算法,把,8bit,数据,(R,、,G,、,B,中的每路基色信号,),通过最小转换编码为,10 bit,数据,(,包含行、场同步信息,时钟信息,数据,DE,纠错等,),经过,DC,平衡后,采用差分信号传输数据,它和,LVDS,、,TTL,相比有较好的电磁兼容性能,可以用低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字信号传输。,TMDS,的链路结构如,图,3-7,所示,。,在实际电路中,TMDS,器件分为,TMDS,发送器和,TMDS,接收器。其中,TMDS,发送器可以内建在计算机显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡,PCB,上,;TMDS,接收器则安装或集成在液晶彩电主板电路中。工作时,显卡产生的数字信号由,TMDS,发送器按照,TMDS,协议编码,通过,DVI,接收的,TMDS,通道发送给液晶彩电内的,TMDS,接收器,经过,TMDS,接收器解码,送给液晶彩电的,SCALER,电路进行处理。,DVI,显示系统的结构,如图,3-8,所示,。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,2.DVI,接口及其引脚定义,DVI,又分为,DVI-A,、,DVI-D,和,DVI-I,等几种。,DVI-A,接口用于传输模拟信号,其功能和,D-SUB,完全一样,;DVI-D,接口用于传送数字信号,是真正意义下的数字信号输入接口,DVI-D,接口的外形和引脚定义,如图,3-9,所示,。,DVI-I,兼具有上述两个接口的作用,当,DVI-I,接,VGA,设备时,就起到了,DVI-A,的作用,;,当,DVI-I,接,DVI-D,设备时,起到了,DVI-D,的作用。,DVI-I,接口的外形和引脚定义如,图,3-10,所示,DVI-I,接口的引脚功能见,表,3-2,(DVI-D,接口没有,C1 C4,脚,其他引脚定义与,DVI-I,接口相同,),。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,3.,单链路和双链路,DVI,接口,液晶彩电的,DVI,接口还可分为单链路,(,单通道,)DVI,输入式和双链路,(,双通道,)DVI,输入式。,图,3-11,所示为单链路,DVI,数字信号输入方式,液晶彩电通过,DVI,接口输入一组数字视频信号,其在现在的液晶彩电中使用较多。,图,3-12,所示为双链路,DVI,数字信号输入方式,液晶彩电可以通过,DVI,接口输入,2,组数字视频信号。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,4.DVI,接口的优点,和,VGA,接口相比,DVI,接口具有以下优点。,(1),速度快,DVI,信号是将显卡中经过处理的待显示,R,、,G,、,B,数字信号与,H(,行,),、,V(,场,),信号进行组合,按最小非归零编码,将每个像素点按,10 bit,的数字信号进行并,/,串转换,把编码后的,R,、,G,、,B,数字流与像素时钟等,4,组信号按照,TMDS,方式进行传输。可见,DVI,传输的是数字信号,它不需经过,D/A,和,A/D,转换,就直接被传送到液晶彩电上,因此,这减少了烦琐的转换过程,因此它的速度更快,有效消除了拖影现象,;,而且使用,DVI,进行数据传输时,信号没有衰减,色彩更纯净、更逼真。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,(2),画面清晰,计算机内部传输的是二进制的数字信号,使用,VGA,接口连接液晶彩电的话就需要先把信号通过显卡中的,D/A,转换器转变为,R,、,G,、,B,三基色信号和,H,、,V,同步信号,这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部时还需要相应的,A/D,转换器将模拟信号再一次转换成数字信号,才能在液晶上显示出图像。在上述的,D/A,、,A/D,转换和信号传输过程中不可避免地会出现信号的损失和使信号受到干扰,导致图像出现失真甚至显示错误。而,DVI,接口无须进行这些转换,避免了信号的损失,使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。,图,3-13,(a),所示为,VGA,模拟信号输入方式,从图中可以看出,数据信号在电脑主机显卡端和液晶彩电中分别经过,D/A,转换,(DAC),和,A/D,转换,(ADC),信号质量会变差。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,图,3-13(b),所示为,DVI,数字信号输入方式,从图中可以看出,电脑主机显卡产生的数字显示信号直接被送往液晶彩电,省去了,D/A,和,A/D,转换,信号质量不受影响。,七、,HDMI,接口,1.HDMI,接口介绍,HDMI(High-Definition Multimedia Interface),又被称为高清晰度多媒体接口,其外形,如图,3-14,所示,。,HDMI,接口是首个支持在单线缆上传输不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。,HDMI,接口由美国晶像公司倡导,联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等,8,家著名的消费类电子制造商成立的工作组共同开发而成。,HDMI,最早的接口规范,HDMI1.0,于,2002,年,12,月公布,目前的最高版本是,HDMI1.3,规范。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,HDMI,主要是以美国晶像公司的,TMDS,信号传输技术为核心,这也就是为何,HDMI,接口和,DVI,接口能够通过转接头相互转换的原因。美国晶像公司是,HDMI 8,个发起者中唯一的集成电路设计制造公司,因为,TMDS,信号传输技术就是由它开发出来的,所以其是高速串行数据传输技术领域的领导厂商。,一般情况下,HDMI,系统由,HDMI,信源设备和,HDMI,接收设备组成,如,图,3-15,所示,其中,HDMI,就是液晶彩电内部的,HDMI,接收器电路。,HDMI,接收器包括,3,个不同的,TMDS,数据信息通道和一个时钟通道,这些通道支持视频、音频数据和附加信息,视频、音频数据和附加信息通过,3,个通道传送到接收器上,而视频的像素时钟则通过,TMDS,时钟通道传送。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,2.HDMI,接口引脚配置,HDMI,接口连接器有,A,型和,B,型两种类型。,A,型连接器包含,HDMI,所必需的全部信号,包含一个,TMDS,链路。,B,型连接器包含第二个,TMDS,传送链路,这个连接器可支持高分辨率电脑显示器,需要宽带双传送链路的配置。,A,型与,B,型两连接器之间要使用指定的电缆适配器。,源端、接收端使用,A,型连接器只能支持一种由器件规格书定义的视频格式,使用,B,型连接器可支持任何视频格式。,A,型连接器的结构如,图,3-16,(a),所示,引脚的信号配置见,表,3-3,。,B,型连接器的结构如图,3-16(b),所示,引脚的信号配置见,表,3-4,。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,3.,视频和音频信号传输,HDMI,输入的源编码格式包括视频像素数据、控制数据和数据包。其中数据包中包含有音频数据和辅助信息数据,同时,HDMI,为了获得声音数据和控制数据的高可靠性,数据包中还包括一个,BCH,错误纠正码。,HDMI,的数据信息的处理可以有多种不同的方式,但最终都是在每一个,TMDS,通道中包含,2,位的控制数据、,8,位的视频数据和,4,位的数据包。,HDMI,的数据传输过程可以分成,3,个部分,:,视频数据传输期、音频数据和辅助数据传输期和控制数据传输期。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,(1),视频数据传输期,HDMI,数据线上传送视频像素信号时,视频信号经过编码,生成,3,路,(,即,3,个,TMDS,数据信息通道,每路,8,位,),共,24,位的视频数据流,输入到,HDMI,发送器中。,24,位像素的视频信号通过,TMDS,通道传输,将每通道,8,位的信号编码转换为,10,位,在每个,10,位像素时钟周期传送一个最小化的信号序列,视频信号被调制为,TMDS,数据信号传送出去,最后到接收器中接收。,(2),音频数据和辅助数据传输期,TMDS,通道上将出现音频数据和辅助数据,这些数据每,4,位为一组,构成一个,4,位数据包,数据包和视频数据一样,.,被调制为,10,位一组的,TMDS,信号后发出。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,(3),控制数据传输期,在上面任意两个数据传输周期之间,每一个,TMDS,通道包含,2,位的控制数据,这一共,6,位的控制数据分别为,HSYNC(,行同步,),、,VSYNC(,场同步,),、,CTL0,、,CTL1,、,CTL2,和,CTL3,。每个,TMDS,通道包含,2,位的控制数据,采用从,2,位到,10,位的编码方法,在每个控制周期最后的阶段,TL0,、,CTL1,、,CTL2,和,CTL3,组成的文件头,说明下一个周期是视频数据传输期还是音频数据、辅助数据传输期。,4.HDMI,的视频带宽,HDMI,的数据信息的处理可以有多种不同的方式,也就是说,HMDI,支持多种方式的视频编码,通过对,3,个,TMDS,数据信息通道的合理分配,其既可以传输,RGB,数字色度分量的,4,：,4,：,4,信号,也可以传输,YCbCr,数字色差分量的,4,：,2,：,2,信号,最高可满足,24,位视频信号的传输需要。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,5.HDCP,版权保护机制,(1)HDCP,版权保护机制的功能,HDMI,技术的一大特点,就是具备完善的版权保护机制,因此受到了以好莱坞为代表的影视娱乐产业的广泛欢迎。例如美国的节目内容分销商,DIRECTV,、,EchoStar,CableLabs,协会,都明确表示要使用,HDCP,技术来保护它们的数字影音节目在传播过程中不被非法组织翻拍。因此,HDMI,加入了,HDCP,版权保护机制后,在节目源方面就会有更加充分的保障。,HDCP,全名为,High-bandwidth Digital Content Protection,中文名称是“高带宽数字内容保护冶。,HDCP,就是在使用数字格式传输信号的基础上,再加入一层版权认证保护的技术。这项技术由好莱坞内容商与英特尔公司合作开发,并在,2000,年,2,月份的时候被正式推出。,HDCP,技术可以被应用到各种数字化视频设备上,例如计算机的显示卡、,DVD,播放机、显示器、电视机、投影机等。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,(2)HDCP,实现机制,每个支持,HDCP,的设备都必须拥有一个独一无二的,HDCP,密钥,(Secret Device Keys),密钥由,40,组,56 bit,的数组密码组成。,HDCP,密钥可以放在单独的存储芯片中,也可以放在其他芯片的内部,例如,AT1,和,Nvdia(,世界两大著名显卡主芯片供应商,),完全可以将它们放入显示芯片中。每一个有,HDCP,芯片的设备都会拥有一组私钥,(Device Private Key),一组私钥可组成,KSV(Key Selection Vector),。,KSV,相当于拥有,HDCP,芯片设备的,ID,号。,HDCP,传输器在发送信号前,将会检查传输和接收数据的双方是否是,HDCP,设备,它利用,HDCP,密钥让传输器与接收端交换,这时双方将会获得一组,KSV,并且开始进行运算,其运算的结果会让两方进行对照,若运算出来的数值相符,该传输器就可以确认该接收端为合法的一方。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,传输器确定了接收端符合要求后,便会开始传输信号,不过这时传输器会在信号上加入一组密码,接收端必须实时解密才能够正确地显示影像。换句话说,HDCP,并不是确认双方合法后就不管了,HDCP,还在传输中加入了密码,以防止在传输过程中对方偷换设备。具体的实现方法是,HDCP,系统会每,2s,进行确认,同时每,128,帧画面进行一次,发送端和接收端便计算一次,RI,值,比较两个,RI,值来确认连接是否同步。,6.HDMI,接口密钥数据存储器和,DDC,存储器,(1)HDMI,接口密钥数据存储器,HDMI,接口密钥数据存储器的作用是存储,HDCP,密钥。,HDMI,接口密钥数据,(HDMIKEY,或,HDCP KEY),存储器主要有两种。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,一种是存储在,HDMI,接收芯片中,例如,Si19023,内部就存储有,HDCP,密钥,该密钥被存储在,Si19023,内置的,HDCP KEYs ROM,中。如,图,3-17,所示,的,Si19023,内部电路框图,这种方式是在,HDMI,接收芯片出厂时就写好了,HDMI KEY,。,另一种方式是存储在,HDMI,接收芯片外部,例如,MST9X88L,超级,LCD TV,单片中集成了,HDMI,接收功能,它的,HDMI,密钥就存储在外部的,24C,存储器中。另外,晨星公司生产的,HDMI,芯片,MT8293,其,HDMI KEY,也存储在外部,24C,存储器中。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,(2)HDMI,接口,DDC,存储器,在,HDMI,接口电路中,一般还有一个,DDC,存储器,其作用类似于,VGA,、,DVI,接口中的,DDC,存储器,(EDID,数据存储器,),。,DDC,存储器存储了有关液晶电视的基本信息,(,如厂商、型号、显示模式配置等,),存储器通过,l2 C,总线与,HDMI,设备进行通信,完成液晶电视的身份识别,只有,HDMI,设备识别出液晶电视后,两者才能同步、协调、稳定地工作。,八、,USB,接口,一些新型液晶彩电上装有,USB,接口,可读取外接移动硬盘和,U,盘的资料,可以进行录像等。那么,什么是,USB,接口呢,?,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,USB,的全称是,Universal Serial Bus,中文含义是“通用串行总线冶。,USB,是在,1994,年年底由英特尔、康柏、,IBM,、微软等多家公司联合提出的。,USB,支持热插拔,它即插即用的优点,使其成为计算机最主要的接口方式。,USB,接口有,4,个引脚,分别是,USB,电源,(,一般为,5V),、,USB,数据线,+,、,USB,数据线,-,和地线。,USB,有两个规范,即,USB1.1,和,USB2.0,。,USB1.1,的高速方式的传输速率为,12 Mbit/s,低速方式的传输速率为,1.5 Mbit/s,1 MB/s=8 Mbit/s,12 Mbit/s=1.5 MB/s,。,上一页,下一页,返回,第一节 液晶彩电输入接口电路介绍,USB2.0,规范是由,USB1.1,规范演变而来的。它的传输速率达到了,480 Mbit/s,折算成,MB,为,60 MB/s,足以满足大多数外设的速率要求。,USB2.0,中的“增强主机控制器接口,(EHCI),冶定义了一个与,USB1.1,相兼容的架构,它可以用,USB2.0,的驱动程序驱动,USB1.1,设备。也就是说,所有支持,USB1.1,的设备都可以直接在,USB 2.0,的接口上使用而不必担心兼容性问题,而且像,USB,线、插头等附件也都可以直接使用。,USB2.0,标准进一步将接口速率提高到,480 Mbit/s,更大幅度地缩短了液晶彩电中视频、音频文件的传输时间。,上一页,返回,第二节 液晶彩电公共通道电路介绍,一、高频调谐器介绍,高频调谐器又称高频头,是液晶彩电信号通道最前端的一部分电路。它的主要作用是调谐所接收的电视信号,即对天线接收到的电视信号进行选择、放大和变频。,1.,高频调谐器的电路组成,高额调谐器的电路组成,如图,3-18,所示,它由,VHF,调谐器和,UHF,调谐器组成。,VHF,调谐器由输入回路、高频放大器、本振电路和混频电路组成,由混频电路输出中频信号。,UHF,调谐器也由输入回路、高频放大器和变频电路组成。在,UHF,调谐器中,输出的中频信号还要被送至,VHF,混频电路,这时,VHF,调谐器的混频电路变成了,UHF,调谐器的中放电路。由于高频调谐器的工作频率很高,为防止外界电磁场干扰和本机振荡器的辐射,高频调谐器被封装在一个金属小盒内,金属盒接地,起屏蔽作用。,下一页,返回,第二节 液晶彩电公共通道电路介绍,2.,高频调谐器的功能,高频调谐器的功能主要有,3,个方面。,(1),选频,通过频段切换和改变调谐电压选出所要接收的电视频道信号,抑制掉邻近频道信号和其他各种干扰信号。,(2),放大,对接收到的微弱高频电视信号进行放大,以提高整机灵敏度。,(3),变频,将接收到的载频为,fp,的图像信号、载频为,fc,的色度信号、载频为,fs,的伴音信号分别与本振信号,fo,进行混频,变换成载频为,38 MHz,的图像中频信号、载频为,33.57 MHz,的色度中频信号和载频为,31.5 MHz,的第一伴音中频信号,并将它们送至中频放大电路。,上一页,下一页,返回,第二节 液晶彩电公共通道电路介绍,3.,液晶彩电常用的高频头介绍,液晶彩电常用的高频头主要有频率合成式高频头和中放一体化高频头,下面分别进行介绍。,(1),频率合成式高频头,图,3-19,所示为频率合成式高频头内部电路框图。,频率合成式高频头采用了锁相环,(PLL),技术,不像电压合成式高频头那样由,MCU,直接提供高频头的频段、调谐电压,而是由,MCU,通过,I2 C,总线向高频头内接口电路传送波段数据和分频比数据,于是高频头内的可编程分频器等电路对本振电路的振荡频率,fOSC,进行分频,得到分频后的频率,fO,再与一个稳定度极高的基准频率,fR,在鉴相器内进行比较。,上一页,下一页,返回,第二节 液晶彩电公共通道电路介绍,若两者有频率或相位的误差时,则立即产生一个相位误差电压,经低通滤波后去改变本振,VC0,的频率,直至两者相位相等。此时的本振频率即被精确锁定在所收看的频道上,也就是说,高频头内的本振电路的振荡频率一直跟踪电视台的发射频率,故接收特别稳定。,(2),中放一体化高频头,液晶彩电中较多地使用了中放一体化高频头。中放一体化高频头内部集成有频率合成式高频头和中频处理两部分电路,它能直接输出视频全电视信号,CVBS,和第二伴音中频信号,SIF,或者直接输出视频全电视信号,CVBS,和音频信号,AUDIO,。这样设计,不但简化了电路,提高了电视机的性能,而且便于生产和维修。,图,3-20,所示,为中放一体化高频头及其在液晶彩电中的应用。,上一页,下一页,返回,第二节 液晶彩电公共通道电路介绍,二、中频处理电路介绍,中频处理电路也称中频通道,一般由声表面波滤波器、中频放大、视频检波、噪声抑制,(ANC),、预视放、,AGC,、,AFT,等电路组成,如,图,3-21,所示,(,图中虚线表示此部分电路集成在一起,我们称之为中频处理,IC),。高频调谐器输出的中频信号首先经过声表面波滤波器,一次性形成中放特性曲线,然后进行中频放大,将信号放大到视频检波所需的幅度。视频检波电路对中频信号进行同步检波,还原出视频信号,同时输出,6.5 MHz,的第二伴音中频信号。视频信号经,ANC,电路处理和预视放后输出。当接收的电视信号有强弱变化时,为了使输出的视频信号电压保持在一定范围内,电路设置了,AGC,电路。而,AFT,电路的作用是当中频信号频率发生变化时,对高频调谐器进行频率微调,以稳定中频频率。,上一页,返回,第三节 液晶彩电视频解码电路介绍,根据解码方式的不同,视频解码可分为模拟解码和数字解码两大类。,模拟视频解码就是对输入的视频信号先进行,Y/C,分离,再将色度信号,C,分离出,U(B-Y),、,V(R-Y),最后在矩阵电路中与亮度信号,Y,进行计算,以获得模拟的,RGB,信号,再将之送到外部,A/D,转换电路,将模拟信号转换为数字信号,图,3-22,所示为模拟解码电路的工作示意图。,下一页,返回,第三节 液晶彩电视频解码电路介绍,电路的工作过程如下,:,解调出的彩色全电视信号,CVBS,送到模拟视频解码电路,在模拟解码电路中,CVBS,信号被送到,Y/C,分离电路后,将亮度信号,Y,和色度信号,C,分离,分离后的,Y,、,C,信号被送到,YC,切换电路,与,S,端子输入的,Y/C,信号切换后,其中的,Y,信号被送到基色矩阵电路,C,信号被送到色度解调电路,解调出两个色差信号,U(B-Y),和,V(R-Y),也送到基色矩阵电路。在基色矩阵电路中,Y,、,U(B-Y),、,V(R-Y)3,个信号进行运算处理,产生,RGB,信号,送到,RGB,切换开关电路,与外部,RGB,信号,(,如字符信号,),进行切换,切换后的,RGB,信号被送到外部,A/D,转换电路,将模拟的,RGB,信号转换为数字,RGB,信号,再加到后面的去隔行处理电路。,上一页,下一页,返回,第三节 液晶彩电视频解码电路介绍,液晶彩电采用的模拟解码芯片有多种,常用的有,:TB1261,、,TB1274AF,、,LA76930,、,TDA9321,、,OM8838,、,TMPA8809,、,TDA9370,、,TDA120,、,TDA150,等。在以上几种芯片中,TMPA8809,、,TDA9370,、,TDA120,、,TDA150,为超级芯片,也就是说,其内部不但集成有解码电路,而且还具有,MCU,的功能。,图,3-23,所示为液晶彩电常用的模拟解码方式的电路配置方案,这部分电路也常称为模拟信号前端。,数字视频解码就是先用,A/D,转换电路对模拟的视频信号进行数字化处理,然后进行,Y/C,分离和数字彩色解码,以获得数字,Y,、,U(B-Y),、,V(R-Y),或数字,RGB,数据,再将之送到后面的去隔行处理电路。,图,3-24,所示,为数字视频解码电路的工作示意图。,上一页,下一页,返回,第三节 液晶彩电视频解码电路介绍,图,3-25,所示为液晶彩电中使用常规高频头数字解码方式的电路配置方案,图,3-26,所示为液晶彩电中使用中放一体化高频头数字解码方式的电路配置方案。,上一页,返回,第四节 液晶彩电,A/D,转换电路介绍,一、液晶彩电,A/D,转换芯片,MST9885,MST9885,是一块用于个人计算机和工作站捕获,RGB,三基色图像信号的优选,8,位输出的模拟量接口电路,它的,140 symble/s,的编码速率和,300 MHz,的模拟量带宽可支持高达,1 280 1 024(SXGA),的显示分辨率,它有充足的输入带宽来精确获得每一个像素并将其数字化。,MST9885,的内部锁相环以行同步输入信号为基准产生像素时钟,像素时钟的输出频率范围为,20 140 MHz,。,MST9885,有,3,个高阻模拟输入脚作为,RGB,三基色通道,它适应,0.5 1.0 V,峰峰值的输入信号,信号的输入和地的阻抗应保持为,75,并且通过,47 nF,电容耦合到,MST9885,的输入端,这些电容构成了部分直流恢复电路。,下一页,返回,第四节 液晶彩电,A/D,转换电路介绍,行同步信号从,MST9885,的,8,脚输入,用来产生像素时钟,DCLKA,信号和钳位信号。行同步信号的输入端包括一个施密特触发器,以消除噪声信号。为使三基色输入信号被正确地数字化,输入信号的直流分量补偿必须被调整到适合,A/D,转换的范围。行同步信号的后肩为钳位电路提供基准的参考黑电平,产生钳位脉冲确保输入信号被正常钳位。另外,通过增益的调整,可调节图像的对比度,;,通过调整直流分量的补偿,可以调整图像的亮度。,MST9885,内部电路框图如,图,3-27,所示,引脚功能见,表,3-5,。,上一页,下一页,返回,第四节 液晶彩电,A/D,转换电路介绍,二、液晶彩电,A/D,转换芯片,AD9884,AD9884,是一个,8,位高速,A/D,转换电路,具有,140 symble/s,的编码能力和,500 Hz,全功率的模拟带宽,能够支持,1 280 1 024,的分辨率和,75 Hz,的刷新颁率。为了将系统消耗和能源浪费降至最低,AD9884,包含一个内部的,+1.25 V,参考电压。,AD9884,采用,3.3 V,供电,输入信号范围为,0.5 1.0 V,电路可以提供,2.5 3.3 V,的三态门输出。,AD9884,具有单路和双路两种输出模式,当采用单路输出模式时,只采用端口,A,端口,B,悬空而处于高阻状态,;,当采用双路输出时,可从端口,A,、,B,输出两路数字信号。,AD9884,内部电路框图如,图,3-28,所示,引脚功能见,表,3-6,。,上一页,返回,第五节 液晶彩电去隔行处理和,SCALER,电路介绍,一、去隔行处理和图像缩放电路概述,1.,去隔行处理电路介绍,广播电视中心设备中,为了在有限的频率范围内传输更多的电视节目,通常都采用隔行扫描方式,即把一帧图像分解为奇数场和偶数场信号发送,到了显示端再把奇数场信号与偶数场信号均匀镶嵌,利用人眼的视觉特性和荧光粉的余辉特性,就可以构成一幅清晰、稳定、色彩鲜艳的图像。,隔行扫描方式虽然降低了视频带宽,但提高了频率资源利用率,对数字电视系统来说,也降低了视频信号的码率,便于实现视频码流的高效压缩。随着科学技术水平的提高,人们对视听产品的要求越来越高,电视系统由于隔行取样造成的缺陷越来越明显,主要表现是,:,行间闪烁、低场频造成的高亮度图像的大面积闪烁、高速运动图像造成的场差效应等,这些缺陷在大屏幕彩色电视机中尤为明显。,下一页,返回,第五节 液晶彩电去隔行处理和,SCALER,电路介绍,固定分辨率、数字寻址的,LCD,显示器件,大都支持逐点、逐行寻址方式。因此,在液晶彩电中,都是先把接收到的隔行扫描电视信号或视频信号通过去隔行处理电路变为逐行寻址的视频信号,然后送到液晶显示屏上进行显示。,在液晶彩电中,隔行、逐行变换的过程非常复杂,它需要通过较复杂的运算,再通过去隔行处理电路与动态帧存储器配合,在控制命令的指挥下才能完成。,上一页,下一页,返回,第五节 液晶彩电去隔行处理和,SCALER,电路介绍,2.,图像缩放处理电路介绍,液晶彩电接收的信号非常多,既有传统的模拟视频信号,(,现在收看的标准清晰度,PAL,电视信号的分辨率为,720 576),也有高清格式视频信号,(,我国高清晰度电视信号的图像分辨率为,1 920 1 280),还有,VGA,接口输入的不同分辨率的信号,而液晶屏的分辨率却是固定的,因此,液晶彩电接收不同格式的信号时,需要将不同图像格式的信号转换为液晶屏固有分辨率的图像信号,这项工作由图像缩放处理电路,(SCALER,电路,),完成。,图像缩放的过程非常复杂,简单来说,大致过程是这样的,:,首先根据输入模式检测电路得到的输入信号的信息,计算出水平和垂直两个方向的像素校正比例,;,然后,对输入的信号采取插入或抽取技术,在帧存储器的配合下,用可编程算法计算出插入或抽取的像素,再插入新像素或抽取原图像中的像素,使之达到要求。,上一页,下一页,返回,第五节 液晶彩电去隔行处理和,SCALER,电路介绍,二、常见的去隔行、,SCALER,芯片介绍,液晶彩电中的去隔行处理与图像缩放,SCALER,电路的配置方案一般有两大类,一种是去隔行处理与图像缩放,SCALER,电路分别使用单独的集成电路,如图,3-29,所示,;,第,2,种电路配置方案是将去隔行处理、,SCALER,电路集成在一起,(,如图,3-30,所示,),也就是说,它们是作为一个整体而存在的,一般将此类芯片称为“视频控制芯片冶。随着集成电路的发展,视频控制芯片开始将,A/D,转换器、,TMDS,接收器,(,接收,DVI,接口信号,),、,OSD(,屏显电路,),、,MCU,、,LVDS,发送器等集成在一起,为便于区分,称这样的芯片为“主控芯片冶。现在,已有一些主控芯片开始集成有数字视频解码电路,此类芯片一般被称为“全功能超级芯片冶,由全功能超级芯片构成的液晶彩电是最为简洁的一种。,上一页,下一页,返回,第五节 液晶彩电去隔行处理和,SCALER,电路介绍,下面简要介绍在液晶彩电中比较常用的几种去隔行、,SCALER,芯片。,1.,视频控制芯片,PW1232,介绍,PW1232,是像素科技,(Pixelworks),公司生产的扫描格式变换电路,可接受标准隔行,ITU-RBT601,或,ITU-RBT656,数据格式,(4,：,2,：,2)YUV,视频信号的输入,完成处理后以,24bit,并行传输的,4,：,4,：,4,数字逐行信号输出。,PW1232,内含运动检测和降噪电路、电影模式检测电路、视频标度器、去隔行处理电路、视频增强电路、彩色空间变换器、显示定时、行场同步定时等电路。其中,PW1232,内部的去隔行处理电路用以将隔行扫描的视频信号转换为逐行扫