康佳ST2989型数字卫视彩电

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(李维峰 卫智敏 古少中)康佳数字卫视彩电是康佳数字卫视接收机和大屏幕彩电相结合的一种产品,它既能接收地面广播和有线电视信号,也能接收卫星转发的Ku波段、C波段的数字压缩的电视信号和数字卫星语音广播信号。目前投产的ST2989型数字卫视彩电的电视部分主要采用康佳已生产多时的TI990L、TI99lL等机型的主体线路,鉴于该线路性能价格比高,故障率很低,与数字卫视单元相结合后市售价格不会上升很多的情况,显然为用户提供了一种既实惠又有众多功能,并保证有高水平画质和优美伴音的新型彩色电视机,同时也填补了我国在这方面的空白。

为了控制彩电单元和数字卫视接收部件,仅采用单一遥控器,运用数字红外光束,把控制指令发送到电视机的遥控接收窗,由遥控接收组件OPT601来转换成相应的控制信号。其输出分两路分别传送给TV单元的微控制器N601(Z90200)的第REM,另一路经晶体管组成的射随器放大后,加到卫视接收部件的U16(AT89C2051)的第⑦脚,再由其③脚传到DVB处理器U1(L64008/108A)的第。VD699红发光二极管用以指示电源接通。由于不同的按键发出不同的遥控指令,为此有些指令由N601(Z90200)微控制器执行,有的指令则由卫视部件中DVB处理器U1来实施。

由视频编码器BT864A输出的模拟的亮度Y和色度C的信号,经插件XS804加到电子开关N802(CD4053);而音频DAC U13(PCM1723)输出的模拟音频信号,通过双运放U14(3458)的缓冲放大后,加到插件XS806,再送入电子开关N801(CD4053)的脚和③脚。而N801和N802还可接收S-VIDEO端子和音频L、R输入的信号,在两个芯片中分别完成DVB和S端子系统的音频和视频信号的切换。

本文简述彩电部件的基本组成及本机与外部的连接,重点介绍数字卫视接收部件,以飨读者。

一、彩电部件组成

本机的彩电部件采用12块集成电路。彩电部分用于功能控制的微处理系统,由美国Zilog公司生产的Z90200微控制器和具有4K内存的电可擦可改只读存储器E2PROM-AT24C04来承担,它既可采用I\(^{2}\)C总线控制图像和伴音的模拟量和频道等调整,也可直接连线控制。由于本机TV处理器是使用飞利浦公司早几年推出的电性能优良、功能强、外围元件少的芯片TDA8361,考虑到该芯片不设有I2C总线控制端口,所以有关图像和伴音模拟量均采用直接连线控制,其中包括音量、色调、鲜明度、对比度、亮度、色饱和度以及重低音相关控制。频道切换所用的集成电路是M54573L,与TDA8361配合的1行延时电路为TDA4665。

本机场输出集成电路是TA8427,用以校正大屏幕各类几何失真如水平枕校等,采用两套方法,其一是TDA8145水平枕形失真校正集成电路,其二是采用由分立元器件V701~V715晶体管等组成校正电路,与超平显像管相配合时主要选用后一套方案。

本机DVB视频信号和S端子视频信号的切换采用N802(CD4053)电子开关,DVB的L、R音频和S端子系统的L、R音频信号的切换利用N801(CD4053)电子开关,TV和AV端口以及S端子系统由N803(TA8720)电子切换开关来完成。

为了提高伴音输出功率和超重低音的震撼性音响效果,由TDA8361输出音频信号分别传送到N201(TDA7057AQ),外接两路扬声器,以及N202(TDA7056B)外接重低音扬声器,功放电源电压为8V,输出功率为2×4W。

本机采用单开关电源,待机状态降低各级主电源电压,在正常开机状态下通过开关变压器整流滤波后输出133V、25V、12V、4.5V,并经外路串联稳压输出+5V电压,由133V经稳压管稳压还提供32V电压。其中+32V、+25V、+5V、+4.5V还送给卫视接收部件,提供那里相关电路所需的电源,为此本机总功耗达到200W。

二、ST2989彩电与外部连接

本机有两个天线输入同轴插座,其输入阻抗均为75Ω,其一是连接VHF/UHF的地面广播和有线电视的同轴电缆(Z\(_{0}\)=75Ω),若采用Z0=300Ω的扁平双馈线,需用一个300/75Ω平衡与不平衡变换器,再接到天线插座。本机的卫视信号输入端口,连接室外单元的75Ω同轴电缆,如图1所示。为了降低信号衰减,应尽可能缩短同轴电缆长度。

图1
图1 🔍原图 (1194×531)

本机有AV输入端口和S-VIDEO端口,可连接录像机、VCD或DVD视盘机以及摄像机。若仅有单声道,则接驳单路音频线至音频“L”端口。

三、数字卫视接收部件

经过半个多世纪的模拟电视发展,人们对于众多制式如NTSC、PAL、SECAM和MAC等已付出了高昂的代价,造成许多不必要的障碍,所以在发展数字电视广播时,从中吸收了教训,采用同一标准,这也符合市场发展的需要。数字视频广播DVB含有三项内容,一项是利用卫星转发各电视台的节目,谓之DVB-S;一项采用数字传输的有线电视叫做DVB-C,还有一项利用地面广播来传送数字电视称为DVB-T。其信号源压缩编码统一采用MPEG-2。MPEG-2视频标准分5挡、4级,并可实施分级编码,所以它不仅能支持标准清晰度CCIR-601(720×576×25/PAL、720×480×30/NTSC),还可支持高清晰度电视HDTV和低清晰度电视LDTV,既可支持恒定位率传输模式CBR,也可支持可变位率传输模式VBR。

考虑到卫星信道的特点是可用频道宽,功率容量受限,可应用于低信噪比,所以信号调制要求采用高可靠性调制方式,具有很强的纠错能力,而频带要求不严,所以数字卫视电视采用QPSK调制和解调,滚降系数为0.35的半奈奎斯特滤波整形,采用级联码前向纠错、外码为纠错能力强的截短RS码(204、188、8),内码为变码率收缩卷积码(约束长度为7),并采用卷积交织技术,交织深度I=12。所以DVB-S接收机前端应包含A/D转换、QPSK解调、前向纠错(FEC),其中有Viterbi译码、解交织、RS解码以及解扰等电路,这一部分称为信道解码,图2中展示了信道解码电路的组成。

图2
图2 🔍原图 (1548×371)

卫视数字接收机后端主要是MPEG-2解码和转换成符合当前模拟电视制式的编码,并进行DA转换等。由于MPEG—2有转移流、视频流和音频流,因此后端器件应由解复用器、解转移单元、MPEG视、音解码器以及PAL/NTSC编码器、音频DAC变换组成,为了控制整机运行还应配置微控制器,以及实施各项解码,还应配置各种存储器如DRAM、快闪ROM、同步DRAM(SDRAM)等一些辅助电路,例如用以连接通信系统的调制解调器Modem,用以解密等应用智能卡接口SmartCard,为了提供高速数据的输入/输出端口IEEE1284,以及用以连接图文电视、数字有线电视CA Module等需要设置的接口,图3中展示了一种DVB-S组成框图,其中较大方框,称为DVB处理器,它完成解复用,解转移流以及整机的微控制器也在该芯片中。

图3
图3 🔍原图 (1557×901)
图4
图4 🔍原图 (1548×861)

康佳ST2989的卫视数字接收部件,如图4所示。QPSK解调器接收来自室外单元的信号,室外单元由接收天线(如抛物面卡式天线)和高频头组成,在那里直接把K\(_{u}\)波段和C波段的卫星下行线信号放大,变频转换成第一中频信号,这里的第一中频,并非固定频率而是一个很宽的频带,通常达到500MHz或800MHz,整个卫视某一波段频带,所以卫视接收机输入端信号频率为950~1450MHz或950~1750MHz,本机允许频带从950~2150MHz,完全满足各类卫视转发的需要。该信号首先加到调谐器TBMU301lllPL,鉴于该调谐器还装配了QPSK解调器,所以除了完成中频放大,零变频等工作外,还直接完成前端的信道解码工作。其输出I、Q信号加到DVB处理器L64008/108A,在那里完成解复用、解转移。为了配合内部微控制器等工作,需外接16MHz快闪ROM和32MHz的DRAM,经DVB处理器处理后的信号加到A/V解码器L64005F,音频数字信号加到PCM1723进行音频DAC变换,再通过双运放3458对L、R通道信号进行放大。为了配合P/N编码器工作,也需提供SDRAM(16MHz)等。由于高频头的电源由卫视接收部件提供,并考虑到接收信号不同极化方向,所以卫视接收部件中还有专用高频头稳压源LNB14SP提供13V/18V电压,电压切换根据用户指令,由DVB处理器经74HCT245传到LNB14SP进行电压切换,例如水平极化若为13V,则垂直极化切换到18V。

由BT864A输出的视频信号Y、C、V以及由音频DAC经双运放3458输出的L、R信号,均加到N801和N802,再转入彩电部件。ST2989的卫视数字接收部件代表了1998~1999年的国际先进水平,操作方便,菜单丰富,切换方便,为康佳数字化进展又开拓一个新领域。

四、数字卫视接收部件检修流程

1.接收地面广播和有线电视信号正常,转接卫视信号时无图无声,但有光栅。其检修流程如图5所示。

图5
图5 🔍原图 (1188×1264)

2.卫视节目有图无声故障检修流程,如图6所示。

图6
图6 🔍原图 (984×868)

3.卫视节目有声无图故障检修流程,如图7所示。

图7
图7 🔍原图 (1077×664)