Глава 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Глава 9. Строчная и кадровая развертки в телевизорах с цифровым управлением
Назначение задающего генератора — запустить мощные выходные каскады развертки точно в те моменты времени, которые определены синхроимпульсами в принимаемом телевизионном сигнале. В современных телевизорах эта функция, равно как и многие другие, относящиеся к работе разверток, возложена на специализированную микросхему так называемого процессора разверток или сокращенно DPU (Deflection Processing Unit). Удобство применения такой специализированной микросхемы состоит в том, что появляется возможность легко и оперативно регулировать геометрические параметры телевизионного изображения, а также стабилизировать его размер, следить за режимами работы кинескопа и разверток и выключать блок питания телевизора при возникновении опасных режимов.
Типичным процессором разверток является применяемая в телевизоре GRUNDIG шасси CUC1822 микросхема SDA9064, которая выполняет следующие функции:
- генерация запускающих импульсов для выходных каскадов строчной развертки;
- генерация сигналов горизонтальной (E-W) коррекции геометрических искажений растра;
- генерация пилообразного сигнала для выходных каскадов кадровой развертки;
- стабилизация размера изображения в зависимости от тока лучей кинескопа;
- защита кинескопа от перенапряжения, превышения допустимого тока лучей и от нарушений в работе разверток.
Рис. 9.1. Схема включения микросхемы SDA9064 в телевизоре GRUNDIG шасси CUC1822
Схема включения 1C SDA9064 представлена на рис. 9.1. Все регулировочные и геометрические параметры передаются после включения телевизора на процессор разверток по шине 12C из управляющего центрального процессора. Центральный процессор в свою очередь получает эти данные из собственного запоминающего устройства, куда они записываются при изготовлении микросхемы ЭСППЗУ и корректируются при выполнении операций регулировки и настройки.Опорные частоты для строчной и кадровой разверток или, иначе говоря, строчные и кадровые синхроимпульсы поступают соответственно на 7 и 9 выводы микросхемы. Запускающие импульсы для возбуждения выходных каскадов строчной развертки выводятся с 4 вывода. Импульсы обратного хода со строчного трансформатора после ограничения амплитуды стабилитроном D1406 подаются на 6 вывод для автоматической подстройки частоты и фазы строчной развертки.
Управление амплитудой сигнала (E-W) коррекции осуществляется для каждой строки растра с помощью широтно- импульсного модулятора (ШИМ) в процессоре разверток. Сигнал ШИМ с 35 вывода поступает через буферный каскад в модуль (E-W) — коррекции, который в свою очередь выдает корректирующий ток на диодный модулятор выходного каскада строчной развертки.
Запуск кадровой развертки производится пилообразным сигналом, который формируется цифровым способом с помощью внутреннего тактового генератора 3,6 МГц и внутреннего ЦАП. Пилообразный сигнал с 36 вывода поступает на 1C выходных каскадов кадровой развертки, к которой отклоняющие катушки подключены непосредственно (без разделительного конденсатора). Напряжение обратной связи с резистора, подключенного последовательно с кадровыми отклоняющими катушками, поступает по линии VG на 12 вывод IC1410. Процессор разверток анализирует сигнал обратной связи и, в соответствии с заданными параметрами, корректирует амплитуду и линейность пилообразного сигнала.
Для коррекции размера растра по горизонтали используется сигнал Ibeam, который снимается с резистора, включенного последовательно с источником напряжения 28 кВ, и подается на 13 вывод IC1410.
Вход цепи защиты, подключенной ко 2 выводу IC1410, имеет два пороговых уровня 2,8 В и 3,6 В. При нормальной работе импульсы обратного хода и выбросы сигнала, присутствующие на этом выводе, должны находиться в пределах между указанными порогами. Если напряжение становится ниже уровня 2,8 В, кинескоп запирается по катодам бланки- руюшим импульсом SSC (Super Sandcastle), поданным с 5 вывода на видеомодуль. Если превышается верхний порог, процессор разверток блокируется, прекращает выдачу строчных запускающих импульсов, и выходной каскад строчной развертки отключается.
В телевизоре SONY KV-S295 (шасси АЕ-3) процессор разверток объединен в корпусе одной микросхемы (СХА1840) с устройствами обработки RGB сигналов, поступающих на выходные видеоусилители. Такая микросхема, совмещающая в себе процессор видеосигналов и процессор разверток, называется драйвером кинескопа (CRT-driver). Перечислим ее функции, относящиеся к разверткам:
- генерация запускающих импульсов для выходных каскадов строчной развертки;
- управление частотой строчной развертки (нормальная/удвоенная);
- автоматическая подстройка частоты и фазы строчной развертки;
- генерация пилообразного сигнала для выходных каскадов кадровой развертки;
- управление частотой кадровой развертки (50 Гц/100 Гц);
- генерация параболического сигнала горизонтальной (E-W) коррекции геометрических искажений растра;
- управление геометрическими характеристиками изображения;
- стабилизация размера изображения в зависимости от тока лучей кинескопа;
- реализация режимов «широкоэкранный фильм», «увеличение масштаба» и «перемещение изображения»;
- защита кинескопа от перенапряжения, превышения допустимого тока лучей и от нарушений в работе разверток.
Рис. 9.2. Принципиальная схема включения драйвера кинескопа СХА1840 в тракты разверток и видеосигналов телевизора SONY KV28-VS3
Схема включения драйвера кинескопа СХА1840 в тракты разверток и видеосигналов телевизора SONY KV28-VS3 представлена на рис. 9.2. Яр-костный сигнал с цифрового гребенчатого фильтра (3 вывод ИС декодера CXD2030R) поступает на 5 (VS-IN) и 6 (HS-IN) выводы СХА1845 через буферный каскад на транзисторе Q1531. Эти выводы представляют собой входы селекторов кадровых и строчных синхроимпульсов, и на них должен поступать яркостный сигнал с размахом около 2 В, из которого СХА1840 формирует следующие импульсные и потенциальные выходные сигналы:Рис. 9.3. Использование ключевого каскада на МОП-транзисторе для подключения отклоняющей системы в телевизоре SONY KV-S295
2 вывод — сигнал идентификации — (0,4 В / 50 Гц; 3,3 В / 60 Гц);Рис. 9.4. Принцип действия ключа обратного хода (ОХ)
Известно, что сопротивление кадровых катушек отклоняющей системы имеет, в основном, резистивный характер в периоды прямого хода кадровой развертки, а в периоды обратного хода преобладающим компонентом сопротивления становится индуктивность. С увеличением частоты кадровой развертки индуктивность катушек существенно затягивает длительность обратного хода, поэтому приходится уменьшать выходное сопротивление усилителя пилообразного тока или принимать другие меры.В частности, для того чтобы обеспечить вдвое меньшую длительность обратного хода кадровой развертки при заданной индуктивности кадровых отклоняющих катушек, в телевизоре SONY KV-S295 отклоняющая система подключена к выходу микросхемы кадровой развертки 1C 1501 через ключевой каскад на мощном МОП-транзисторе Q1505, как это показано на рис. 9.3.
Принцип действия ключа обратного хода проиллюстрирован на рис. 9.4. При частоте развертки 100 Гц требуемое напряжение на отклоняющих катушках в период обратного хода резко увеличивается (по сравнению с 50 Гц) и не может быть обеспечено микросхемой выходного усилителя кадровой развертки. Дополнительный ключ, подсоединенный к выходу усилителя последовательно с отклоняющими катушками, действует совместно с конденсатором вольтодобавки С 1510, повышая амплитуду импульса обратного хода следующим образом: Q1505 открывается в начале импульса обратного хода и заряжает конденсатор С 1510 через диод D1503, повышая напряжение питания на 6 выводе усилителя IC1501.
Полная схема кадровой развертки телевизора SONY KV-S295, включающая в себя устройство защиты кинескопа при нарушениях в работе кадровой развертки, представлена на рис. 9.5.
Выходные каскады строчной развертки, работающие на удвоенной частоте 31,25 кГц, выполняются, в основном, по таким же схемам, как и для стандартной частоты 15,625 кГц. Разумеется, в этом случае ужес-точаются требования к мощным ключевым транзисторам по предельно допустимым напряжениям и токам. Возрастает мощность, подводимая к строчной развертке, увеличиваются потери в трансформаторе и в силовых ключах. Амплитуда импульсов обратного хода на строчных отклоняющих катушках может достигать 1200—1300 В при той же амплитуде тока, что и в традиционных телевизорах с разверткой 15625 Гц; все это требует применения в выходном каскаде более высоковольтного и более мощного транзистора.
Для того чтобы сохранить высокую надежность работы строчной развертки некоторые фирмы-изготовители применяют параллельное включение двух высоковольтных транзисторов (телевизор SAMSUNG CS721APTR/BWX). Другое решение проблемы найдено в телевизоре PHILIPS MATCH LINE — выходной каскад выполнен в виде ключа с разделенной нагрузкой: часть первичной обмотки строчного трансформатора включена в коллекторную цепь выходного транзистора, а другая часть — в эмиттерную цепь этого же транзистора.