Ремонт телевизоров.

 Продолжение главы 3 >>

Глава 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

На главную

Глава 3. Всеволновые тюнеры (продолжение)

3.2. Частотные синтезаторы — гетеродины современных тюнеров

3.2.1. Принцип действия

Частота управляемого напряжением LC генератора должна быть стабильной и с. большой точностью поддерживаться равной значению на 38,9 МГц превышающему частоту видеонесущей выбранного канала. Все это обеспечивается схемой так называемого частотного синтезатора, которая дает возможность переключать каналы простым нажатием кнопки на пульте ДУ с автоматическим поиском каналов и точной автоподстройкой. Использование частотного синтезатора в приемниках называют также цифровой или кварцевой настройкой. Основным элементом в любом частотном синтезаторе является система фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), управляющая гетеродином тюнера.

На рис. 3.5(А) показана простейшая схема ФАПЧ, в которой выходной сигнал управляемого генератора переменной частоты сравнивается по частоте и фазе с очень стабильным (обычно кварцевым) эталонным генератором фиксированной частоты. ФАПЧ встречается во многих приемниках, не только в телевизорах.

Если наблюдается расхождение частот или существует разность фаз двух сравниваемых сигналов, ФАПЧ автоматически повышает или понижает частоту управляемого генератора до тех пор, пока оба генератора не будут работать синхронно, синфазно. Точность и стабильность частоты цепи ФАПЧ зависит от точности и стабильности частоты кварцевого резонатора, установленного в опорном эталонном генераторе.

В изображенной на рис. 3.5(А) базовой цепи ФАПЧ частота выходного сигнала генератора переменной частоты равна частоте опорного генератора и составляет 1 кГц. Реальная частота выходного сигнала зависит от напряжения настройки, выдаваемого фазовым компаратором, в который поступают два входных сигнала с частотой 1 кГц каждый. Любое изменение частоты или фазы выходного сигнала генератора переменной частоты по сравнению со стабильным опорным сигналом частотой 1 кГц заставит фазовый компаратор выдать корректирующее напряжение.

Значение корректирующего напряжения зависит от величины разности фаз и частот, а полярность — от знака разности фаз и частот. Корректирующее напряжение, подаваемое на генератор переменной частоты, складывается с напряжением настройки или вычитается из него. Изменение напряжения настройки приводит к изменению частоты управляемого генератора, и в результате выходной сигнал генератора становится идентичным по частоте и фазе сигналу опорного генератора. Когда это соответствие достигается, корректирующее напряжение становится равным нулю. В таких случаях говорят, что петля ФАПЧ замкнута или находится в состоянии захвата.

На рис. 3.5(В) показана более сложная схема ФАПЧ, умеющая сравнивать неодинаковые частоты. Эта схема дополнена устройством, которое делит частоту генератора переменной частоты на 10, и фильтром нижних частот, служащим буфером между компаратором и генератором переменной частоты. Обратите внимание: когда петля ФАПЧ замкнута, на вход компаратора подаются сигналы с частотой 1 кГц, а выходная частота генератора составляет 10 кГц — из-за делителя.

На рис. 3.5(С) изображена упрощенная схема ФАПЧ, аналогичная тем, которые используются в телевизионных тюнерах. Такая система обычно называется расширенной ФАПЧ; она поддерживает частоту генератора тюнера кратной какой-либо гармонике (или субгармонике) эталонного генератора (в данном случае — 3,58 МГц). Делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления из схемы на рис. 3.5(В) заменен на цепь, состоящую из предварительных высокоскоростных делителей на 64 и на 2 и программируемого делителя с переменным коэффициентом деления. Кроме того, сигнал опорного генератора также проходит через свой делитель частоты (в данном случае N=3667). Смена каналов производится изменением коэффициента деления программируемого делителя с помощью 4-х битовых команд от управляющего микропроцессора, который, в свою очередь, управляется нажатием кнопок на передней панели или на пульте ДУ.

Рис. 3.5. Схемы ФАПЧ

Дальнейшим развитием техники ФАПЧ являются схемы с импульсным управлением автоматической подстройкой частоты гетеродина — так называемые PSC-схемы (PSC — Pulse Swallow Control). В той или иной форме PSC встречаются в большинстве ФАПЧ-систем настройки телевизионных тюнеров (рис. 3.5(D)). В схемах PSC используется высокоскоростной предварительный делитель частоты с переменным коэффициентом деления (вместо делителя с фиксированным значением, как на рис. 3.5(С)). Значение переменного коэффициента деления зависит от количества импульсов сигнала PSC, поданных на управляющий вход предварительного делителя от микросхемы ФАПЧ IC1. С увеличением количества импульсов PSC увеличивается и значение коэффициента деления. В ответ на команду выбора канала IC1 выдает определенное количество PSC импульсов.

Программируемый делитель частоты находится в IC1, а значение общего коэффициента деления для определенного канала получается умножением значения предварительного делителя на значение программируемого делителя. В результате гетеродин тюнера выдает такую частоту, что на любом канале на компаратор поступает выходной сигнал с частотой точно 5 кГц. Таким образом, программируемый делитель определяет базовую частоту канала, а предварительный делитель осуществляет точную автоподстройку частоты с дискретностью 5 кГц.

Запомните: если вы ищете неисправность в тюнере с системой PSC и не можете настроить канал вручную или с помощью точной автоподстройки, проверьте наличие импульсов в цепи PSC (в данном случае — 27 вывод IC1) и напряжение настройки генератора. Если импульсов нет, тюнер не сможет произвести захват частоты ни на одном канале даже при нормальном напряжении настройки.

На рис. 3.6 приведена блок-схема типичного телевизионного тюнера с ФАПЧ. Управление всеволновым тюнером осуществляется микросхемой ФАПЧ IC1, а та, в свою очередь, получает команды от центрального микропроцессора. Обратите внимание: IC1 получает команды переключения каналов после того, как схема ДУ телевизора их расшифровала.

Рис. 3.6. Структурная схема тюнера с ФАПЧ

IC1 контролирует сигналы от схем АПЧГ и видеодетектора, проверяя, когда будет поймана станция. Этими сигналами являются «АПЧГ-вверх», «АПЧГ-вниз» (выводы 35 и 36) и сигнал распознавания станции (вывод 34).

Распознанный выходной видеосигнал детектора ПЧ подается на усилитель синхроимпульсов и детектор Q7, Q9. Как только в принятом видеосигнале будут обнаружены синхроимпульсы (распознавание станции), на выходе детектора Q7, Q9 появляется высокий уровень и подается на 9 вывод ИСЗ, где он усиливается и подается на вход сигнала распознавания станции — 34 вывод IC1. Наличие высокого уровня на 34 выводе IC1 дает команду схеме ФАПЧ остановить процедуру поиска станции.

Для того, чтобы произвести точную настройку, IC1 контролирует сигналы «АПЧГ-вверх», «АПЧГ-вниз» на 2 и 1 выводах 1СЗ. Цепь точной автоподстройки, входящая в IC3, выдает высокий уровень на 1 или на 2 вывод в зависимости от того, в какую сторону «уплыла» частота гетеродина тюнера. Эти сигналы приводят к тому, что в IC1 вырабатывается корректирующее напряжение необходимой полярности, которое, складываясь с напряжением настройки, возвращает частоту гетеродина к своему номинальному значению.

Номер выбранного диапазона передается с 1 и 2 выводов IC1 в виде параллельного двухразрядного кода на дешифратор IC4, который формирует четыре выходных сигнала переключения диапазонов (в данной конкретной схеме один из четырех выходных сигналов разветвляется на два обычным переключателем, отсюда и пять получающихся диапазонов).

Гетеродин тюнера передает свой исходный сигнал на усилитель Q14 и Q16. Затем усиленный сигнал генератора поступает на предварительный делитель частоты IC6, управляемый PSC импульсами с IC1. Разделенный по частоте выходной сигнал IC6 (вывод 5) подается затем на 26 вывод IC1. Когда канал выбран, IC1 выдает с 27 вывода соответствующее количество PSC импульсов, которые задают нужное значение коэффициента деления частоты в IC6.

Сигнал гетеродина с поделенной частотой на 26 выводе IC1 снова делится в IC1 и сравнивается с внутренним эталонным сигналом 5 кГц. Напряжение, пропорциональное разности фаз этих двух сигналов, получается на 22 выводе IC1 и затем подается на фильтр нижних частот Q10 и Q11. Выходной сигнал постоянного напряжения с фильтра нижних ча-стот подается на варикапы гетеродина тюнера. Это напряжение настраивает генератор тюнера так, чтобы получилась нужная для данного канала частота.

В RCA шасси делители частот и цепи сравнения находятся в микросхеме U7401 (рис. 3.4). Управляющий микропроцессор выдает по линиям DATA и CLOCK на 4 и 5 выводы U7401 оцифрованные данные. Эти оцифрованные данные, извлеченные из микросхемы памяти, сообщают U7401, какой канал был выбран и какой коэффициент деления необходимо установить в частотном синтезаторе. U7401 устанавливает необходимую частоту гетеродина и выдает необходимые напряжения переключения VHF/UHFu переключения диапазонов.

3.2.2. Тюнер с отдельной цепью ФАПЧ

На рис. 3.7 показана схема цепей тюнера телевизора SONY KV-1485, где схема ФАПЧ выполнена отдельно от остальных цепей тюнера.

Рис. 3.7. Схема тюнера телевизора SONY KV-1485 с отдельной цепью ФАПЧ

Эта схема интерпретирует входные сигналы (команды смены каналов) от кнопок не передней панели управления или системы ДУ. Когда поступает такая команда, микропроцессор 1C 103 определяет, что делать с данным каналом (настроиться на него или пропустить в зависимости от того, какие данные заложены в память IC105). Затем IC103 выбирает нужный диапазон настройки (с помощью микросхемы переключения диапазонов 1C 102). В результате тюнер настраивается на заданный канал, или, в случае переключения ВВЕРХ\ВНИЗ, на следующий за уже настроенным. После того как настройка произведена, IC103 контролирует точную авто подстройку ВВЕРХ и ВНИЗ.

Модуль ВТ-896 TU101 — это всеволновый варикапный тюнер, имеющий возможность настраиваться на каналы 1—13, 14—83 и на кабельные каналы 1—125. TU101 работает от единственного источника питания +9 В и выдает два выходных сигнала. Сигнал ПЧ (IF) идет на схему УПЧ, а исходный сигнал гетеродина идет на модуль PPU-1A ФАПЧ (TU102). Для нормальной работы необходимы входные сигналы выбора диапазонов L, М, Н и U от переключателя 1C 102, а также напряжение настройки VC, вырабатываемое в TU102.

Кроме этих основных входных и выходных сигналов есть еще сигнал АРУ — входное корректирующее напряжение от каскада УПЧ и управляющая линия, обозначенная СА, которая служит для изменения характеристик настройки при настройке некоторых кабельных каналов. Какой из выходных сигналов, М, Н или U, появится на выходах IC102, зависит от комбинации двоичных логических сигналов, подаваемых на выводы 3 и 4. Эти двоичные логические сигналы подаются с 11 и 12 выводов IC103.

От уровня напряжения настройки VC зависит, на какой из каналов внутри выбранного частотного диапазона будет производиться настройка. Уровнем напряжения VC управляет модуль ФАПЧ TU102.

Модулю ФАПЧ TU102 требуется для питания +5 В и +33 В, причем +33 В, подаваемые со стабилитрона D106, являются источником напряжения настройки VC.

В рабочем состоянии контроллер микропроцессора IC103 осуществляет последовательную передачу данных настройки по линии DAT (данные) на 5 вывод TU102. .

Этот поток данных синхронизируется синхросигналом отрицательной полярности CLK с 7 вывода IC103. В конце каждой передачи данных на 9 выводе IC103 образуется импульс отрицательной полярности LAT, защелкивающий переданные данные на входном регистре модуля ФАПЧ TU102. Таким образом устанавливается значение внутреннего делителя TU102. В свою очередь TU102 контролирует и отделяет исходный сигнал гетеродина тюнера TU101, и вырабатывает соответствующее выходное VC напряжение, необходимое для настройки определенного канала, на который поступил запрос.

1C 105 — это энергонезависимое ЭППЗУ, работающее от источника питания режима «standby» +5 В в ждущем режиме и, кроме того, от источника +36 В, когда требуется запомнить данные настройки. Микросхема 1C 105 включается, когда CS сигнал с 22 вывода 1C 103 переводит линию выбора микросхем в состояние высокого логического уровня. Сигнал инициализации с 36 вывода 1C 103 — это положительный импульс, вырабатываемый при включении питания для сброса памяти 1C 105. Синхросигнал с 25 вывода 1C 103 — это отрицательный импульс, синхронизирующий процесс параллельной передачи данных между 1C 103 и IC105.

Сигнал М BUSY (память занята), поступающий с 15 вывода 1C 105 на 30 вывод 1C 103 — это отрицательный импульс, возникающий, когда операции с памятью в IC105 могут помешать нормальному обмену данными между IC103 и IC105. Такой обмен данных происходит по двунаправленной 4-битной шине MDATO—MDAT3. Эта шина используется для передачи команд, устанавливающих рабочий режим IC105, вслед за которыми передаются биты данных информации, хранящейся в IC105, или информации, предназначенной для записи в IC105.

В режиме чтения команды передаются по двунаправленной шине, переводя IC105 в режим чтения и заставляя ее выбрать нужный адрес. Затем шина используется для передачи данных от IC105 к IC103. Память IC105 используется при переборе каналов вверх\ вниз также и для того, чтобы определить, что делать со следующим (меньшим или большим) каналом — пропустить или настроиться на него, для чего в ячейку памяти, отведенную для данного канала, предварительно (во время выполнения процедуры настройки и запоминания) записывается специальный бит признака режима настройки.

Входные сигналы точной автоподстройки вверх и вниз, поступающие на 32 и 33 выводы IC103, вырабатываются в каскадах УПЧ микросхемы IC201. Сигналы являются положительными импульсами, передающими микропроцессору IC103 информацию о том, какие корректирующие данные следует выдать модулю ФАПЧ TU102 для точной автоподстройки.

В большинстве режимов 10 вывод IC103 находится в состоянии высокого логического уровня, поэтому Q101 открыт, и на входе СА тюнера напряжение близко к нулю. При приеме кабельного ТВ переключатель CATV находится в положении CATV, а 41 вывод IC103 — в состоянии низкого логического уровня. Таким образом IC103 узнает о том, что прием идет по кабелю. При этом происходит настройка на кабельные каналы 14, 15, 16 и 17, совпадающие по частоте с сигналами FM радиовещательных станций. 10 вывод IC103 переходит в состояние низкого логического уровня, отключая Q101. Это дает возможность СА входу тюнера TU101 перейти в положение «высокий». Таким образом в TU101 образуется блокировка сигнала FM, проникающего на цепи тюнера из эфира, что предотвращает наложение сигналов FM диапазона на кабельные сигналы.

Входной Н-синхросигнал на 8 выводе 1C 103 вырабатывается каскадом выделения сигналов синхронизации только при наличии полного цветового видеосигнала, сообщая таким образом, что канал правильно настроен. В процессе нормальной настройки IC103 контролирует входной Н-синхросигнал. Его получение означает, что требуемая настройка завершена. Затем IC103 контролирует сигналы «АПЧГ-вверх» и «АПЧГ-вниз» на 32 и 33 выводах и выдает на модуль ФАПЧ TU102 требуемые корректирующие сигналы точной автоподстройки.

Процедура переключения каналов для тюнера с отдельным модулем ФАПЧ выглядит следующим образом: когда IC103 получает запрос на выполнение настройки вверх или вниз по частоте, либо от схемы ДУ, либо от клавиш на передней панели телевизора, IC103 выдает управляющие сигналы выбора следующего канала выше по частоте или ниже.

Сначала IC103 выдает с 22 вывода сигнал выбора микросхемы, который активирует память IC105. Затем IC103 сбрасывает IC105 и переводит ее в режим чтения. Наконец, IC103 посылает адрес запрошенного канала на 4-х битовую шину для того, чтобы выбрать следующий канал (выше по частоте или ниже).

Когда адрес выбран, содержащиеся в ячейке по этому адресу в IC105 биты данных передаются на IC103. В свою очередь IC103 анализирует данные, чтобы выяснить, что делать со следующим каналом: пропустить или настроиться на него. Все эти операции с шиной синхронизированы сигналом, подаваемым на IC105 с 25 вывода IC103. Если IC105 занята и не может принять данные или передать их на шину, с 15 вывода IC105 подается сигнал занятости, заставляющий IC103 подождать.

Если информация, содержащаяся в выбранном адресе, сообщает IC103, что канал следует пропустить, IC103 переходит к ближайшему следующему каналу. Так продолжается до тех пор, пока не будет найден канал, который не нужно пропускать. Как только это произойдет, IC103 выдает на 11 и 12 выводы сигналы В—О и В—1, предназначенные для переключателя диапазонов 1C 102. В свою очередь 1C 102 выдает тюнеру TU101 один из сигналов (L, М, Н и U) переключения диапазонов, требующийся для данного канала. IC103 также выдает модулю ФАПЧ TU102 данные (DAT), синхросигнал (CLK) и сигналы LAT (защелка), необходимые для удерживания настройки на выбранном канале.

IC103 контролирует Н-синхросигнал на 8 выводе, который должен сообщить, когда закончится настройка и появится полный видеосигнал. При появлении Н-синхроимпульсов, указывающих на то, что полный видеосигнал проходит через каскады УПЧ, IC103 начинает контролировать сигналы (на выводах 32 и 33) — не потребуется ли корректировка точной настройки. Если такая корректировка требуется, IC103 выдает на TU102 соответствующие сигналы DAT, LAT и CLK до тех пор, пока выходные сигналы «АПЧГ-вверх» и «АПЧГ-вниз» не исчезнут, указав таким образом на то, что канал должным образом настроен. IC103 в процессе приема передачи продолжает следить за входными сигналами на выводах 32 и 33 и в случае необходимости выдает корректировку точной настройки.

3.2.3. Тюнер со встроенной схемой ФАПЧ

На рис. 3.8 приведена схема включения тюнера телевизора SONY (шасси АЕ-3) со встроенной схемой ФАПЧ. Входные сигналы о смене каналов поступают от клавиш панели управления или ДУ. Управление тюнером TU101 производится микропроцессором IC101 посредством сигналов SDAT (данные ФАПЧ), SCLK (синхросигнал) и PLAT (защелка ФАПЧ), поступающих с 5, 7 и 13 выводов IC101.

Тюнеру TU101 требуются напряжения питания +5 В, +9 В и +30 В. (+30 В формируется стабилитроном D181; это источник напряжения настройки.) Автоматическая регулировка усиления производится с 28 вывода IC201 каскадов УПЧ. ПЧ выходной сигнал тюнера подается на каскады УПЧ через Q201. Терминал СА TU101 является составной частью схемы блокировки FM.

 Продолжение главы 3 >>

Глава 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

На главную