2022年大屏幕彩色電視機

1、項目十三： 大屏幕彩色電視機11.1 大屏幕彩色電視機采用的新技術和新電路11.2 NC3機芯畫中畫大屏幕彩色電視機簡11.3 其它顯示方式的大屏幕彩色電視機簡介11.1 大屏幕彩色電視機采用的新技術和新電路11.1.1大屏幕彩電的基本特點1.大屏幕2.多功能3.多制式4.高性能 11.1.2 大屏幕彩電采用的新技術和新電路1. I2C總線技術 I2C總線（InterICBUS）是荷蘭飛利浦（PHILIPS）公司研究發(fā)明的一種雙向串行總線。原來主要用于儀器、儀表電路，現(xiàn)在已成為一種標準，推廣到其它領域，并廣泛地應用于民用電子產(chǎn)品、通信及工業(yè)電子產(chǎn)品上，作為IC器件間的控制核心。 隨著電視性能的

2、提高，功能的增加，電視接收機的復雜程度也相應提高，需要控制的量值也越來越多，如對比度、亮度、彩色、音量、重低音、PIP、環(huán)繞聲、卡拉OK等等。并且更多的信息也要送入微處理器進行處理。 I2C總線就是在微處理器和被控的集成電路之間聯(lián)接兩條線：一條用來傳輸控制信息的被稱之為串行數(shù)據(jù)線（SDA）。控制信號按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的格式是呈串行排列的。數(shù)據(jù)傳輸往往是雙向傳輸?shù)模次⑻幚砥骺梢詫⑿畔鬏斀o被控電路，被控電路也可以將信息傳輸給微處理器。另一條是用來傳輸時鐘信息的，被稱之為串行時鐘線（SCL）。 2. 梳狀濾波器Y/C亮色分離電路在一般的彩電中是用頻率分離的傳統(tǒng)方法將視頻信號中的亮度信號與色度信號分離開來

3、的，具體來說是在亮度通道中加入一個色度陷波器吸收色度信號，取出亮度信號；在色度通道中，加入一個色度帶通濾波器取出色度信號，抑制亮度信號。這種方法具有電路簡單、元件少、成本低等優(yōu)點。PAL制梳狀濾波器亮色分離電路框圖如圖11-1所示。 圖11-1 梳狀濾波器亮色分離電路框圖復合全電視信號表達式為EM=EY+（EUsinSCtEVcos SCt ） 式中， EY為亮度信號；（EUsinSCt EVcos SCt ）為色度信號，取“+”號者為NTSC行，取“-”號者為PAL行；SC=2fSC， fSC為色副載波頻率（fSC=4.43361875MHz），周期TSC=0.2255494s。因為行頻fH

4、=15625Hz，行周期TH=64s，所以一個行周期TH中包含有TH /TSC=283.7516個色副載波周期TSC 。 假設相鄰兩行電視信號相同，即保持行相關性以及延遲線無損耗，那么輸入信號經(jīng)延遲線延遲兩行時間后，Y信號保持不變；對于色度副載波則延遲了283.75162=567.5032個周期，折合成角度為（567+0.5032）360=567360+180這說明延遲兩行后的色度副載與原色度信號的相位相反，所以延遲信號必為Y-C，表達式為EMd=EY-（EUsinSCtEVcosSCt） 直通信號Y+C與延遲信號Y-C相加，則色度信號抵消了，故加法器輸出只有亮度信號2Y；直通信號Y+C與延遲

5、信號Y-C相減，則亮度信號抵消了，故減法器輸出只有色度信號2C。這就是梳狀濾波器亮、色分離的基本原理。3.延遲型水平輪廓較正電路在彩色電視機中，為了消除色度信號對亮度信號的串擾，通常用色度陷波器將色度副載波及其邊帶分量吸收掉，這樣就使亮度信號的高頻分量損失嚴重，圖像的清晰度下降。為了彌補這種缺陷，常常加入水平輪廓校正電路，以改善圖像質(zhì)量。水平輪廓校正對兩個像素之間的黑白交替（即垂直方向的邊界）予以增強，它對應于視頻通道幅頻特性的高頻成分，因而水平輪廓校正需要在幅頻特性的高頻區(qū)有一抬峰。 在一般的彩色電視機中，大多采用電感二次微分的原理來實現(xiàn)這種校正功能。采用電感二次微分原理構(gòu)成的校正電路具有電

6、路簡單、元件少、成本低等優(yōu)點，但是也有許多弊病。圖11-2是一種典型的延遲型水平輪廓校正電路，其各點波形如圖11-3所示。圖11-2 延遲型水平輪廓校正電路框圖圖11-3 延遲型水平輪廓校正電路各點波形4.視頻信號的噪聲抑制（挖心電路） 在大屏幕彩電中，為了提高信噪比，以改善圖像質(zhì)量，一般都要采用降噪措施，即在視頻通道中的適當位置加一級降噪電路。目前應用較多的降噪電路是“挖心電路”，也稱為“核化電路”。圖11-4畫出了挖心電路的傳輸特性及其輸入、輸出信號。其特點是：在輸入信號零點附近的一個小區(qū)域（AB之間）內(nèi)，輸出信號為零，而此區(qū)域以外的輸出信號則與輸入信號成線性關系。 圖11-4挖心電路的傳

7、輸特性及其輸入、輸出信號(a)挖心電路的傳輸特性；(b)輸入信號；(c)輸出信號5.黑電平擴展電路黑電平擴展電路又稱黑電平動態(tài)補償電路，它是大屏幕彩電中用來改善圖像質(zhì)量的重要電路，常加在亮度通道中對比度控制電路之前的位置。黑電平擴展電路的基本功能是檢測亮度信號內(nèi)“淺黑”部分的電平，并把該電平與消隱電平相比較，如果它沒有達到消隱電平則向黑電平方向擴展，如果已達到了消隱電平則停止擴展，如圖11-5所示。 圖11-5 黑電平擴展電路基本功能為了實現(xiàn)上述黑電平擴展功能，電路必須具有如圖11-6（a）所示的傳輸特性。在消隱電平附近有一擴展區(qū)，在擴展區(qū)以外傳輸特性為線性，其電壓放大倍數(shù)為一常數(shù)；而在擴展區(qū)

8、內(nèi)的傳輸特性為非線性，上升較陡的部分斜率加大，表明其電壓放大倍數(shù)明顯增加。因此，處于擴展區(qū)之外的輸入信號被線性放大，無擴展效應，而落入擴展區(qū)之內(nèi)的輸入信號將被拉伸，即向黑電平方向擴展，如圖11-6(c)所示。 圖11-6黑電平擴展電路的傳輸特性及其輸入、輸出信號 (a)傳輸特性；(b)輸入信號；(c)輸出信號需要強調(diào)的是，黑電平擴展電路只是對亮度信號內(nèi)的“淺黑”部分的電平進行擴展，而不能對色度信號有任何影響。因此，黑電平擴展電路所處的位置必定是在亮色分離之后，對比度控制電路之前的亮度通道之中。 6.掃描速度調(diào)制電路掃描速度調(diào)制電路是大屏幕彩電的重要單元，其功能與水平輪廓校正電路相似，它是取出圖

9、像亮度信號中迅速變化的邊緣成分去調(diào)制控制電子束水平掃描的速度，使亮度有顯著變化地方的圖像邊緣更清晰、更鮮明。掃描速度調(diào)制電路的工作過程是在顯像管上增加一組輔助偏轉(zhuǎn)線圈，流過此偏轉(zhuǎn)線圈的電流由圖像亮度信號中迅速變化的邊緣成分決定，從而使這個輔助偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生相應的磁場。 掃描速度調(diào)制電路與前述的水平輪廓校正電路都是為提高圖像清晰度而采取的措施，具有相似的作用。 7.高質(zhì)量伴音我國現(xiàn)行的電視伴音信號是通過圖像信號混合用一個信道傳播，接收端無論怎樣處理，圖像和伴音信號在彩色電視機內(nèi)都是混在一起的，它們之間混在一起處理的電路越多，相互串擾就越嚴重。目前，圖像和伴音信號在電視中的處理有四種方式。第一種方式

10、是傳統(tǒng)的共同通道方式，即直接從圖像檢波器所得的信號中提取第二伴音中頻信號，如圖11-7所示。 圖11-7 共同通道方式的電路程式在這種方式的放大和檢波過程中，圖像和伴音信號之間的交叉干擾是不可避免的。這類電路難以達到較好的聲、像分離效果。第二種方式是從中頻電視信號中分離出一路，單獨檢波得到第二伴音中頻信號，如圖11-8所示。這種方式對抑制圖像和伴音的互相干擾要比第一種方式好得多，特別是伴音中的蜂音干擾有了明顯的改善。圖11-8 圖像、伴音分離檢波方式的電路程式第三種方式是將圖像中頻和伴音中頻信號完全分離后，再分別處理，如圖11-9所示。這種方式除了高頻頭以外，圖像和伴音信號分別經(jīng)過不同的信號處

11、理通道，中頻濾波器也各不相同，不用像第二種方式中的聲、像濾波特性要相互兼顧。它可根據(jù)各自的需要進行設計，以得到高質(zhì)量的伴音。但這種方式的伴音解調(diào)載波頻率很高，而前兩種方式解調(diào)的載波頻率很低（我國為6.5MHz）。因此，該方式對鑒頻器“S曲線”的穩(wěn)定性要求無疑要比第二種方式高得多，從技術上來說是比較困難的，成本也很高。圖11-9 完全分離式電路程式第四種方式是在第三種方式的基礎上，將伴音中頻變?yōu)榈诙橐糁蓄l再進行解調(diào)，如圖11-10所示。這種方式中，伴音中頻濾波器并不是只讓伴音中頻通過，還保留一個圖像中頻的窄峰，利用它作基準信號與伴音中頻信號在第二伴音中頻發(fā)生器中產(chǎn)生第二伴音中頻信號。由于伴音解

12、調(diào)的載頻降低了，所以，使這種方法的技術難度降低、成本下降。這種方式是大屏幕彩電中用來改善伴音質(zhì)量的一種比較理想的伴音接收方式。 圖11-10 準分離通道式電路程式8.雙阻尼管式行輸出電路為了校正光柵的左右（水平）枕形失真，需要對行掃描電流進行修正，將幅度穩(wěn)定的行頻鋸齒波修正為幅度受場頻拋物波電流調(diào)制的行頻鋸齒電流。普通中小型屏幕彩色電視機多利用磁飽和變壓器來校正左右枕形失真。這種電路容易制作，但經(jīng)常發(fā)生枕校量不足，行線性變壞，左右枕形校正不對稱，特別容易引起超高壓不穩(wěn)和行幅度不穩(wěn)等弊端；而新型大屏幕彩電經(jīng)常采用二極管調(diào)制器枕校電路來實現(xiàn)左右枕形校正，它可以有效地克服上述缺點。設置該枕校電路后，

13、行輸出電路的結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，在電路結(jié)構(gòu)上形成兩個行阻尼管、兩個逆程諧振電容，因而這種行輸出電路又被稱為雙阻尼管式行輸出電路。圖11-11是雙阻尼管式行輸出電路的原理圖。圖11-11 雙阻尼管式行輸出電路 9.數(shù)碼100Hz倍場頻技術數(shù)碼100Hz倍場頻技術是大屏幕彩電中用來改善圖像質(zhì)量的重要而有效的新技術。利用現(xiàn)代數(shù)字技術，可以在不改變現(xiàn)有模擬電視制式場頻值的前提下，通過倍場頻技術來消除圖像的閃爍感。它是將一場或多場畫面數(shù)字化，并存儲起來，用慢存快取的方法，以雙倍場頻讀出圖像數(shù)據(jù)信息，并將圖像顯示于熒光屏上。對于我國PAL（50Hz）制式來說，場頻值應由50Hz提高到100Hz，即實現(xiàn)倍場

14、頻技術的方法一般有以下幾種。1)場重復法2)幀重復法圖11-12是PAL制幀重復法的示意圖。 3)插值法它是通過一定的設計程序，以一定的算法將多場圖像進行插值運算，然后以倍頻掃描速度順序地輸出。由于采用的程序和算法不相同，插值法又可以分為多種方法。 圖11-12 幀重復法示意圖11.2 NC3機芯畫中畫大屏幕彩色電視機簡介 11.2.1 NC3機芯的組成NC3機芯是一種多制式多功能具有畫中畫功能的大屏幕彩色電視機機芯。1畫中畫（PIP）彩電的基本結(jié)構(gòu)1）什么是畫中畫功能畫中畫彩電的屏幕布置如圖11-13所示。 圖11-13 PIP電視屏幕布置畫中畫彩電一般有兩類：一類是在電視接收機中設置兩個高

15、頻調(diào)諧器，主畫面的節(jié)目和子畫面的節(jié)目分別由各自的高頻調(diào)諧器接收，稱之為射頻畫中畫；另一類是那種只有一個高頻調(diào)諧器的彩電，主畫面由機內(nèi)高頻調(diào)諧器接收，而子畫面必須由AV輸入端子（外接錄像機或VCD、DVD影碟機等）獲得，稱之為視頻畫中畫。NC3機芯是一種具有射頻畫中畫功能的彩電，而有些彩電如松下TC-33V32HN是只具有視頻畫中畫功能的彩電。2）畫中畫彩電的基本結(jié)構(gòu)具有射頻畫中畫功能彩電的基本結(jié)構(gòu)如圖11-14所示。 圖11-14 具有射頻畫中畫功能的彩電方框圖從圖11-14中可以看出，畫中畫彩電有如下特點：(1)主畫面和子畫面各有一套獨立的信號處理電路（包括高頻調(diào)諧器、中頻通道、檢波等）；(

16、2)子畫面可以是從天線接收的射頻電視節(jié)目信號，也可以是由AV輸入端（VIDEO1，VIDEO2）輸入的視頻信號（來自錄像機或影碟機）；（3）主畫面與子畫面首先經(jīng)各自的色解碼通道解出R-Y、B-Y和Y三個信號，然后再通過開關矩陣切換電路對信號進行準確地分配，最終組合成一幅完整的雙畫面圖像； （4）子畫面通常是將原畫面壓縮形成的，其分辨率比較低，通常子畫面的分辨率僅為100線左右，由于子畫面采用了存儲器和數(shù)字處理技術，因此子畫面可實現(xiàn)靜像；（5）主畫面與子畫面可由切換開關來互換。 2NC3機芯整機的組成1）NC3機芯整機電路框圖NC3機芯的電路組成如圖11-15所示。 圖11-15 NC3機芯整機

17、方框圖圖略2）NC3機芯印刷線路板的構(gòu)成NC3機芯共由15塊印刷線路板構(gòu)成，其中7塊是貼片板，8塊是非貼片板。（1）非貼片板：主板（ZB板）：裝置有公用通道、遙控電路、掃描電路等，并作為功能組件的載體；電源/掃描/伴音功放板（DY板）：裝置有電源電路，行、場輸出電路和主伴音輸出電路；AV開關板（BT板）：裝置有由機箱后部輸入/輸出的各路端子和切換電路等；鍵盤板（KZ板）：裝置有前面板控制按鈕、耳機、卡拉OK插孔和LED指示器等；CRT驅(qū)動板（XJ板）：裝置有末級視放電路及CRT驅(qū)動電路；R、G、B基色信號板（CS板）。裝置有R、G、B三基色信號切換開關電路；速度調(diào)制板（VM板）：裝置有速度調(diào)制

18、電路； 南北枕校板（DPC板）：裝置有枕形校正電路。（2）貼片板：主中放組件（PM組件）；副中放組件（PS組件）；畫中畫組件（PI組件）；數(shù)字梳狀濾波器組件（PL組件）；亮度處理組件（LT組件）；卡拉OK組件（KA組件）；麗音組件（NT組件）。NC3機芯印制板的整體布局如圖11-16所示。圖11-16 NC3機芯印制板的整體布局11.2.2 NC3機芯的特點1大量采用了I2C總線控制技術由于大屏幕彩電功能完善，需要控制的模擬量較多，若還采用傳統(tǒng)的彩電控制方式，將使微處理器端口增多，電路復雜。若采用I2C總線控制技術則可使微處理器和被控集成電路引腳數(shù)量大幅減少，從而簡化了電路設計，提高了機器的可

19、靠性。圖11-17所示為NC3機芯I2C總線信號控制框圖。圖11-17 NC3機芯I2C總線信號控制框圖2采用頻率合成調(diào)諧器（FS調(diào)諧器）一般普通中小屏幕遙控彩色電視機大多采用電壓合成式調(diào)諧器（即VS調(diào)諧器）。NC3機芯采用了調(diào)諧精確、快速、易于控制的頻率合成式調(diào)諧器。所謂頻率合成技術，就是用可變分頻的方法，將一個標準頻率振蕩器的輸出頻率變?yōu)楦鞣N按比例降低或升高的一系列多頻率信號。當需要某一頻率時，就將上述一系列多頻信號中的某些成分合成，從而得到符合頻率要求的穩(wěn)定信號。這種方法既保證了輸出信號的頻率范圍廣泛，又保證了標準振蕩器產(chǎn)生的頻率高度穩(wěn)定，從而使各種合成頻率穩(wěn)定。3可實現(xiàn)多制式接收功能N

20、C3機芯采用日本東芝公司的TA8783芯片來完成全電視信號解碼、行場振蕩信號形成和彩色制式識別及轉(zhuǎn)換等全部功能，可實現(xiàn)多制式彩色電視信號的處理，如接收廣播電視PAL-D/K制式、視頻PAL-4.43MHz、PAL-50Hz/60Hz以及NTSC-3.58MHz等節(jié)目信號。 4具有射頻畫中畫功能NC3機芯采用了兩個FS調(diào)諧器及兩套中頻處理電路，在遙控器的控制下，可方便地實現(xiàn)射頻畫中畫（PIP）功能。NC3機芯的PIP可實現(xiàn)下列功能：主/副畫面切換；副畫面顯示/不顯示；副畫面移動；副畫面靜像等。5電源適應范圍寬NC3機芯為了保證大屏幕多制式及重低音等功能的實現(xiàn)，對電源電路作了優(yōu)化設計，采用了自激式

21、脈寬調(diào)制型開關電源。該開關電源采用了大截面積的開關變壓器，次級采用光電耦合進行反饋取樣控制，實現(xiàn)了寬頻率范圍的調(diào)頻調(diào)寬工作方式，且待機電源也由同一電路提供，這樣既簡化了電路，也避免了一般遙控板電源變壓器低頻漏磁時CRT色純的影響。NC3機芯電源的穩(wěn)壓范圍較寬（AC：90270V），電壓輸出穩(wěn)定，且有過流、開機沖擊電流、過壓及欠壓等多種保護電路，輸出功率滿足了整機的正常需要。6采用了多種增強圖像清晰度的電路NC3機芯為了提高圖像清晰度，對亮度和色度信號的處理采用了許多新技術、新電路。1）數(shù)字濾波器亮、色分離電路2）黑電平擴展電路3）亮度銳度加強（LTI）電路與色度銳度加強（CAI）電路4）速度調(diào)

22、制電路（VM）5）圖像采用鎖相環(huán)全同步檢波（PLL） 7采用多種提高伴音質(zhì)量的電路1）準分離式伴音中放2）環(huán)繞聲電路3）卡拉OK電路8.大量采用貼片技術和模塊化設計技術11.3 其它顯示方式的大屏幕彩色電視機簡介11.3.1 液晶顯示電視機LCD電視機的構(gòu)成與傳統(tǒng)的CRT電視機的主要區(qū)別有： （1）LCD電視機含有特殊電路，如：液晶顯示屏、X驅(qū)動器和Y驅(qū)動器、同步控制電路、圖像信號處理電路、公共電極極性翻轉(zhuǎn)電路、背光源燈管及其驅(qū)動電路。 （2）LCD電視機的高頻頭體積小、功耗低、電源電壓低，高頻頭的驅(qū)動電路既要保證功耗不能過大，還要保證具有一定的放大倍數(shù)，以提高信號噪聲比。（3）LCD電視機的同步信號發(fā)生器為驅(qū)動液晶顯示屏提供所需的尋址信號，有水平方向和垂直方向的時鐘脈沖和啟動脈沖，為獲得穩(wěn)定的時鐘頻率，確保電視圖像的穩(wěn)定，還設有鎖相環(huán)電路。（4）LCD電視機含有獨特的圖像信號處理電路，它能使視頻信號轉(zhuǎn)換成適合于驅(qū)動液晶顯示屏的信號。液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)不同，其圖像處理電路的結(jié)構(gòu)便不同。 11.3.2 等離子體顯示電視機等離子體顯示電視機的英文名為PlasmaDisplayPlate，簡稱PDP。PDP的工作原理與以前的任何一種顯示器都不同，它利用了像素自