画质改善电路精选
彩电主芯片TDA8843/44画质改善功能和调整

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TDA8843/44是飞利浦公司开发的新一代彩电主芯片。该芯片通过I\(^{2}\)C总线直接控制图像、声音、光栅等诸多量的调整,无需外部调整元件。为了提高画质、改善伴音,该芯片采取了一系列的新技术,增加了若干新型电路。为了保护行输出管不受开关机的瞬变状态影响而损坏,它采用倍频慢启动和慢停止的驱动信号等保护措施。TDA8843/44有56个引脚采用S-DIP56封装,其内部组成如附图所示。各引脚功能及参数如附表所示。本文主要介绍该芯片在改善画质方面的主要措施及调整方法。

图1
图1 🔍原图 (850×615)

1.在亮度信号通道中实施峰化控制和噪波核化

鉴于人眼对亮暗分辨能力远高于对色彩的分辨能力,为此降低图像背景杂波有利于提高画质。噪波核化(Noise Coring COR)是在较暗区域内抑制进入的杂波,国际广播联盟CCIR为了衡量视频信号幅度提出了IRE值作为标准,0IRE相当于消隐电平,7.51IRE等同黑电平,平均视频信号约有100IRE,从消隐电平到白电平为130.8IRE,而抑制电平为15IRE,它意味着在15IRE以下范围内实现噪声抑制,实施核化是由I\(_{2}\)C总线COR位来控制,当COR=“1”时,接通核化降噪,这里的核化主要用以预防在低对比度的背景下由于峰化而使得杂波变得可见,从另一个方面讲核化会降低较小瞬变的峰化功能。

峰化电路一方面使亮度信号有一定延时,也就是说加入一个可调延时线,其调节范围从0ns~320ns,由I\(_{2}\)C总线YD[0~3]位来控制,每一步级为40ns,保证亮度通道和色度通道有相同的延时;另一方面当亮度信号的频率达到3.125MHz时,使幅频特性调到最大值,从而改善了图像的轮廓,使画面更加清晰,其最大值的大小是可以通过I\(_{2}\)C总线的PEAK[0~5]来调节,按63个步级调变,调整范围0~40%。过强的峰化使图像看起来如浮雕,而峰化过低会使景物的轮廓模糊。

峰化和核化功能出现在工厂调整菜单上,其调整不会引起芯片脚位电压改变,必须通过示波器或直接通过屏幕来判断。

2.黑电平延伸、蓝电平延伸

黑电平延伸在一定程度上增加对比度、利于提高反差,它在行扫描正行程期,使灰色信号带电平朝黑电平延伸,延长量取决于实际黑电平和输入视频信号最暗部分的差值。在TDA8843/44中,利用I\(_{2}\)C总线BKS指令进行切换,当BKS=“0”时表示断开黑电平延伸,而BKS=“1”时接通黑电平延伸电路。

蓝电平延伸的目的也是提高实感的对比度,加大反差。黑电平延伸是向暗的部分提升,而蓝电平延伸是使近白信号朝着带蓝方向偏移,在实感上类似于向白的方向提升。因为视频信号的振幅是根据显像管调制特性来确定其驱动信号的大小,不允许不断地增大,事实上分量信号或RGB信号均需经过钳位,以免引起饱和。TDA8843/44有两种延伸功能,一种是标准蓝电平延伸,另一种是扩展蓝电平延伸。利用I\(_{2}\)C总线的BLS位指令使标准蓝电平延伸(BLS=“1”)。当视频信号幅度达到0.8倍最大值时,蓝延伸器工作,保持B基色振幅不变,但红基色R和绿基色G的振幅各下降7%;当视频信号比差更大时启动扩展蓝电平延伸,此时G基色下降8%,而R基色下降22%,使近白背景图案向更蓝的方向偏移,从实感上增强了反差。

必须指出,黑电平延伸和蓝电平延伸同样在工厂调试菜单上得到反映,但无法从芯片引脚电位上看出变化,而必须从实观图像来进行判断。

3.色调HUE和动态肤色DSA控制

当接收NTSC制信号时色调控制发挥作用,它通过I\(_{2}\)C总线的HUA位[0~5]来调节色度信号的相位,其范围从-40° ~+40°,共分成63个等级。

动态肤色校正DSTC同样用于接收NTSC制信号,经钳位后的色差信号加到DSTC电路用以校正色调,使色差信号平面UV与肤色能协调。校正的方法是调整彩色的相位向优选肤色轴偏移,校正量取决于亮度、色饱和度和偏离优选肤色轴的距离。肤色校正有两个设定的角度117°和123°,117°适用于黄皮肤,而123°适用于白皮肤,其切换是通过I2C总线的DS位和DSA位指令,当DS=“0”时切断DSTC,DS=“1”时启动DSTC;而DSA=“0”时校正角为117°,DSA=“1”时校正角为123°。

4.自动白平衡检测和调整系统

白平衡调整是在彩电接收黑白影像时,不论信号电平如何变化,都能保证画面不出现其他颜色,也就是说必须保证显像管中R、G、B电子束按特定比例分配,这与R、G、B阴极的截止偏压以及显像管的转移特性有关。鉴于生产厂家的每只显像管均有一定参量上的离散性,每台电视机必须在出厂前进行白平衡调整。该项调整分两个方面,其一是暗平衡调整,是调节好各电子枪的截止偏压;另一项是亮平衡调整,是调节各枪的激励信号电压,即改变末级视放增益或驱动信号振幅。以往白平衡调整是调节CRT板上的视放电路几个电位器,但随着电视机的长期使用,各电子枪的转移特性、截止偏压和荧光屏的发光效率均发生变化,电位器也会发生接触不良等现象,最终会产生偏色现象,即产生不应有色彩,所以实现自动白平衡调整是改善画质的重要步骤。TDA8843/44芯片采用了“连续阴极校正”(CCC)的新技术,能及时而精确地调整显像管电子枪的阴极偏压和加到末级视放的激励信号,它对每一只电子枪插入两个试验电平使其与备有的两个不同基准电平所引起的阴极电流作比较,再利用两个反馈环来改变黑电平和RGB输出信号的幅度以实现白平衡调整。显然连续阴极校正环是一个自动调谐环,也可看成两点稳定环,它使得两个阴极电流之比等于基准电流之比,这样既稳定了黑电平,也稳定了显像管每只电子枪的驱动电平,使其与换场无关。CCC环可分成两个环,其一是用以补偿基准变动的黑电平稳定环,其二是用以补偿增益保证驱动信号不受转移特性影响的阴极驱动信号稳定环。

在自动白平衡检测和调整系统中,TDA8843/44的比较关键,TDA8843/44的输入末级视放提供的暗电流,而测检信号是在场消隐末端送出的。利用I\(_{2}\)C总线的CL[0~2]的指令,可调整阴极驱动电压的振幅,这里所指是黑电平到白电平的振幅,其值从57V~107V。I\(_{2}\)C总线的AKB(自动动态偏置)位用以启动暗电流稳定环ABS工作(AKB=0);WPR、G、B(白点R、G、B)位用以调节白点设定,其范围可达-50%~+50%分63个步级;BCF位用以反映暗电流环条件,当BCF=0时表示该环稳定工作。由此可见,TDA8843/44的自动控制质量是相当完善的,但用这样的芯片制成电视机时仍然会出现偏色故障,其原因主要是在视放级电路或显像管的故障,重点要查视放电路元件以及TDA8843/44的外围电路元件,例如末级视放电路中某些晶体管性能不良等引起电压变化。

注:有信号时电压不断跳动;电压随图像变化而变;在测量时图像有干扰,伴音有杂音;电压值随频道不同而变化。

(康慧华)