多制式彩电单片集成电路LA7688(下)

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五、色度处理电路

LA7688具有完整的PAL/NTSC色度信号处理功能,如果与LA7642配合也能应用在SECAM制色度处理上。外围电路所需的元件很少,采用基带处理(BASEBAND PROCESS)技术,色度处理电路上无需任何调整,应用LC89950(CCD器件)来延迟1H时间,三基色信号输出,不论F、B、A、S输入极性如何,都能很好地解调出基色信号。

1.色度开关

LA7688N内部的色度开关与视频开关同时受控于①脚的直流电平。当①脚直流电位为2.2V左右时,为TV信号通路,色度通道选择通过第二伴音中频陷波器送入⑩脚的彩色全电视信号;当①脚直流电位为3.2V左右时,为AV信号通路,色度通道选择进入的彩色全电视信号,或由脚输入的外接Y/C已分离的色度信号(S-CHR.IN)。

色度开关还接受制式选择信号的控制。当LA7688N为低电位(≈0V)时,为PAL制,此时色带通滤波器谐振于4.43MHz(带宽±1.3MHz),色带通滤波器只能通过4.43MHz的色度信号;当LA7688N脚为高电位(2.6V左右)时,为NTSC制,此时色带通滤波器谐振于3.58MHz(带宽+0.5MHz~-1.5MHz),色带通滤波器只能通过3.58MHz的色度信号。色信号经由色度开关及带通滤波器进入两级ACC带通放大器电路。

2.带通放大器及同步解调电路

LA7688N内部有两级自动色度控制(ACC)带通放大器,色度带通放大器输出的色度信号,接受与色同步信号幅值成正比的自动增益控制信号控制,即色同步信号的峰值越大,则放大器的增益越小。因此色度带通放大器又称ACC放大器,其输出的色信号相对稳定(交流C振幅特性;PAL制时0±3dB;NTSC制时0+2dB或0-4dB)。

彩色信号放大处理后再经色度/色同步分离电路,分离出的(Fc)色度信号进入R-Y、B-Y同步解调电路,分离出的色同步信号送往自动相位控制(APC)同步检测及消色器等电路。

R-Y、B-Y同步解调器实质上是两组双差分模拟乘法器电路,被解调的信号为Fc,它是由U、V分量组成(对PAL制色度信号而言),而U、V分量是正交平衡调幅波,可根据平衡调幅波解调的方法,使它们解调。在两组双差分电路里,我们将U(或V)分量作为被解调信号输入,把恢复的基准副载波作为开关信号输入。当两个输入信号同相或反相时模拟相乘,输出端只要滤去高频分量,就可得到正比于对应的副载波正半周(或负半周)时,平衡调幅波波峰的轨迹(包络线),即输出B-Y或R-Y信号。

解调后的B-Y和R-Y信号,分别从LA7688N的、脚输出到基频带1H延迟线LC89950。而直通信号(B-Y和R-Y未延迟信号),在内部直接进入低通钳位电路,与延迟信号合成后进入G-Y矩阵。

3.基带1H延迟线集成电路LA89950

LA89950是处理PAL/SECAM两制式色差信号的1H延迟集成电路,它有R-Y、B-Y两个独立的CCD,并使用集成电路内部所产生的4MHz时钟脉冲来驱动CCD。输入时钟脉冲是以1H(64μs)为周期的沙堡脉冲。

LC89950使用单一的5V电源,内部具有两个254比特的CCD移位寄存器。它利用锁相环(PLL)电路将输入的时钟脉冲变换成驱动CCD所需的4MHz脉冲(又称为256倍频锁相环电路);并能运用输入的沙堡脉冲在集成电路内变换成彩色同步选通脉冲(BGP),再用BGP脉冲来固定每隔1H的基准直流电平(称为取样保持电路)。LC89950的输出信号(R-Y、B-Y)和输入信号为同相位,延迟量被准确地固定在一行时间上。PAL制R-Y信号的反相器在LA7688N内部。

4.G-Y矩阵

由LA7688N内部FU、FV同步解调器输出的R-Y、B-Y色差信号,一路由内部直接输入到G-Y矩阵前级的钳位低通电路,另一路通过LC89950延迟一行时间由两脚输入到内部的钳位低通电路。两个色差信号分别通过低通滤波器(LPF)、以滤除CCD电荷耦合器时钟电路所带来的4MHz及其谐波的高频干扰,然后通过AGC电路校正其交流电平;再通过钳位电路,用以减少延迟信号与直通信号直流电平的差异。经过钳位后的两路色差信号根据彩色信号制式不同在LA7688N内部作功能上的切换,NTSC制彩色信号解码时并不需要延迟信号,仅采用直通信号,此时LC89950延迟电路不起作用。PAL制彩色信号解码需要延迟信号与直通信号的几何平均,此时需将由于LA7688N副载波恢复电路中的PAL开关控制R-Y、B-Y解调输出中的R-Y信号逐行倒相,因此延迟的色差信号倒相进入加法器与直通信号相加后,再经脉冲除去电路,将BGP脉冲消除,送到幅度控制电路。当信号为SECAM制时,延迟的色差信号与直通信号在加法器电路相加后,再经脉冲去除电路、幅度控制电路,即可得到每行都有R-Y、B-Y色差信号,从而达到存储复用的目的(“D”系列机无SECAM制接收功能)。LA7688N接受PAL/NTSC制切换,当为PAL制式信号时为0V,当为NTSC制信号时为2.6V左右,均为遥控器手动(强制)控制方式。LA76688N内部未设自动识别三种制式的功能,从实用效果来看,更加可靠,集成电路价格也便宜很多。

5.色副载波恢复电路

LA7688N色副载波恢复电路由(3.58/4.43MHz)压控晶振(VCO)、色调控制(TINT)、自动相位控制(APC)、晶振同步电路、双稳态触发器、PAL开关等电路组成。

LA7688N外接3.58MHz晶振,脚外接4.43MHz晶振。压控晶振频率选择取决于(色调控制端),当为低电平(≈0V)时,为4.43MHz压控晶振工作,由ST6367①脚输出的色调控制(TINT)信号被V642饱和导通而接地,对不起作用,电位始终为零。

当选择NTSC制工作状态时,V642截止,集电极呈开路状态,电位可在2.0~3.5V范围内变动,用以校正NTSC制彩色信号在传输中的微分相位失真,达到彩色图像色调(色相位)复原的目的。

六、行、场扫描小信号处理电路

LA7688N行、场扫描小信号处理电路的特点是具有双重自动频率控制(AFC1、AFC2)、场频自动判断、行频一致性检测电路。在场推动电路上,它能自动判别场扫描频率是50Hz或60Hz才输出。如果将此输出信号连接到场输出集成电路(LA7837/LA7838),将可保持画面大小不变。

行扫描小信号电路由LA7688N内部同步分离、32倍行频压控振荡器(频率为503kHz)、行分频电路、行自动频率控制电路AFC1、AFC2、行频一致性检测、行输出级电路和少量的外围元件组成。场扫描小信号电路由LA76688N内部的(免调整)场分频电路、场频50/60Hz自动识别电路,场频识别输出电路组成。场激励信号为场频开关信号,锯齿波形成电路在场输出集成电路LA7837/LA7838内部。

1.行、场同步分离电路

由中频检波、视频放大后的彩色全电视信号由输入,外接视频信号由⑩脚输入,通过V开关选择其中之一,进入同步分离电路。带有复合同步信号的亮度信号进入同步分离电路后,因在LA7688N内部有自动同步适应电路,即使在输入亮度信号幅度变化较大时,仍能保持良好的同步分离性能。分离出的同步信号一路送到AFC1电路,另一路送到场频识别电路,第三路送入行频一致性检测电路。

2.行扫描小信号形成电路

(1)行振荡器与分频器

LA7688N的行振荡器是一个压控振荡器(VCO),当行起振电源端有7.0V电压时(进入脚的电流约12mA),压控振荡器则以32倍行频(503kHz)的频率振荡,外接陶瓷谐振器B503(Z361)。

分频电路的作用是将行振荡器送来的503×103Hz(503kHz)振荡信号先进行16分之1分频,得2倍行频(31250Hz或31468Hz),这样便于场分频,保证隔行扫描的准确性,然后再进行二分之一分频得到行频15625Hz或15734Hz。

(2)AFC1—锁相环自动频率控制电路(PLL AFC1)

由同步分离电路送入AFC1的同步信号(PLL开关信号)与行振荡器输入的行振荡信号(被检测信号)进行相位比较。若行振荡频率偏差时,AFC1将输出误差信号给行振荡器,控制行VCO,使振荡电路的时间常数作调整,确保振荡频率与同步信号完全一致。

采用锁相环(PLL)行频自动控制电路来实现AFC功能,具有极高的稳定性,从而确保行频同步、图像稳定。PLL行频自动控制电路的灵敏度和稳定性由LA7688N外接的RC回路(C365、C364、C367)决定。此RC回路为PLL AFC1电路的滤波回路,若出现电容漏电、短路或电阻开路、阻值变大等故障将会造成行同步不稳或不同步的现象。

(3)逆程脉冲选通门电路

LA7688N内部为逆程脉冲选通门电路,从行逆程变压器⑩脚送入的行逆程脉冲,通过钳位二极管进入差分放大器V2的基极(占12μs)。场逆程脉冲经钳位后进入V1的基极(高电平为场逆程期)(占2.5μs),V1的射极为高电位,通过D3使出现高电位,全电视信号的行同步脉冲进入V6的基极(低电平为同步期4.7μs),此时V6截止、V5截止、V4截止,电平上升。因此输出的是沙堡脉冲在场逆程期间为2V,行逆程期为5V,行同步期为7.5V。内部通过D2送出的也是沙堡脉冲。

(4)行频一致性检测电路

行频一致性检测电路最初在飞利浦公司生产的集成电路中应用,现在作为一个单元电路广泛集成在行场扫描信号处理电路中。一致性检测电路主要用来检测电视机是否已输入TV或外接AV信号,电视机是否处于(行)同步状态。行频一致性检测电路类似“与”门电路、其工作特点是:当输入的两个信号(行振荡脉冲和行同步脉冲)同步时,行频一致性检测电路输出高电平;两个信号缺少一个或不同步时,该电路输出低电平。行频一致性检测电路从LA7688N输出的一致性检测信号,送到微处理器(MPU)ST6367的脚:一是作为电视节目识别信号,也就是说当LA7688N输出高电平时,电视机已接收到电视台信号,在搜索选台时,控制搜索减速并加入AFT微调;二是输出低电平使 MPU工作在静噪状态,反之输出高电平时迫使MPU退出静噪状态;三是5分钟低电平时使MPU自动转为待机状态。在LA7688N内部还可以作为4.43MHz或3.58MHz晶振的自动切换信号,因为对应的信号行频只有对应的彩色副载波频率,二者必居其一。

(5)AFC2—第二锁相环自动频率控制电路(PLLAFC2)及行中心调整电路

经第一鉴相器鉴相和行频一致性检测电路双重校正控制后的行振荡信号,被送往第二锁相环自动频率控制电路的鉴相器,2倍行频(2f\(_{H}\))振荡信号在鉴相器中将进行1/2分频,获得行频振荡信号(1fH)。AFC2的作用是稳定和控制输出的行激励脉冲的相位,从而确保图像线性不随亮度变化而变差。因为当亮度变化时,行输出管集电极电流上升时间发生变化,则行逆程相位也有变化,若锁定行激励脉冲与行过程脉冲的相位,则行激励方波的频率与相位均稳定,图像中心位及图像线性均稳定。

行频脉冲的相位可通过调节进入行逆程脉冲积分电路的时间常数来改变(微调),调节与C464相串联的RP410(10kΩ电位器),可微调行扫描的中心位,也就是光栅的中心位置。调节RP410是在50Hz场频时进行,当信号场频为60Hz时,不得再调RP410,此时行中心如有偏离,可检查V466是否在60Hz场频时饱和导通,R438(20kΩ)是否与RP410并联,如满足上述条件后,60Hz场频时行中心位不正确,才可适当改变R438的阻值。

(6)脉冲整形电路及行激励输出电路

LA7688N内部的行脉冲整形电路是将行分频来的f\(_{H}\)正弦波整形为行频开关脉冲波,有垂直的上升沿和下降沿,并能满足行输出级饱和导通期和截止期在时间上的比例。行激励输出电路是一个推挽输出电路,与内部推挽电路的中点相连,需通过一只电阻接行推动级V401的基极。根据行推动级所采用的电源电压、推动变压器等条件,适当调节电阻R369,均可满足行输出级开关状态的激励要求(不会过激励或欠激励)。

(7)行起振电源电路

开机后,在行输出级没有工作之前,行场小信号电路必先启动。LA7688N内部行、场小信号电路中行起振必须有7.0V的电源电压;同时进入的电流约为12mA,以保证行振荡和行、场小信号电路能正常工作,即能输出行频激励信号和输出场频激励脉冲。行起振电源来自开关变压器次级+15V电压输出,通过R940降压、V921(遥控开关机控制)、VD922到。当遥控关机时,V921(2SC2655Y)截止,因此在遥控关机后,开关变压器次级电压下降的同时行场激励脉冲均终止,这是“D”型机的一个特点。

3.场扫描小信号处理电路

(1)场扫描脉冲形成电路

由行振荡产生的503kHz信号经16分之1分频得2倍行频信号2f\(_{H}\)进入场分频电路,被1/625分频或1/525分频,以获得50Hz或60Hz的场频脉冲。

经同步分离电路分离出的复合同步信号,在场同步分离电路中,再分离出场同步信号作为场分频电路的同步开关信号,控制场频脉冲使其同步,即使在非标准场频下也能使场扫描与信号场频同步,外围无需场频调整。

(2)场激励输出电路

LA7688N内部为场激励输出电路,V1基极接场频脉冲,V2基极接信号场频识别脉冲,当场频脉冲与场频识别脉冲同时到达时,V3基极为高电位时射极输出亦为高电平;输出场频开关脉冲(高电位)。在未接收到信号时,只有场频脉冲而无信号场频的识别脉冲,电位的平均值将下降。V5、V6为差分管,V5基极电位下降集电极电流增加,V6集电极电流减小,AFC开关(行自动频率调整选通开关)电平下降,避免在无同步信号状态下AFC电路误动作,与此同时V7基极电位下降,集电极电流增加,V8集电极电流减小,自动触发器开关信号电平下降,使扫描电路内部触发器动作,保持在未接收到电台信号时(即没有行、场同步信号时),行场扫描都有激励输出,即使没有电视信号也能保持荧屏的光栅正常。

(3)50Hz/60Hz场频判断输出

LA7688N为场同步信号判断(识别)输出端子。(张传轮)