新型彩电画中画电路精选
由μPC1830GT与TC9083F构成的画中画电路(上)

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画中画电路常称PIP电路,PIP是英文Picture in Picture的缩写,意为“画中有画”。画中画电视机具有在显示一个大画面的同时,还能显示一个(或几个)小画面,大画面又称主画面,小画面又称子画面或副画面,子画面一般只占屏幕面积的1/9或1/16。

原始的子画面是满屏画面,其面积与主画面完全一样,为了实现二者同时显示 ,就必须对子画面进行压缩处理,使其面积得以缩小,子画面的压缩系数常取K=3或K=4,也就是说,将子画面的水平尺寸和垂直尺寸都压缩到原来的1/3或1/4,这样,子画面的面积就缩小到原来的1/9或1/16。子画面的压缩过程是这样的(以压缩系数K=3为例):在垂直方向上,每3行中提取一行,在水平方向上,每3个像点中提取一个像点,来组成子画面内容,并将子画面内容存入存储器中,再以3倍于存入的速度读出,就可完成子画面的压缩。这个过程是依靠A/D变换、编码、存储及D/A变换等电路来完成的。

为了使子画面能插入到主画面的某一位置,还必须在主画面上进行“开窗”处理,即将主画面某位置的视频图像“挖掉”,开出一个空白“窗口”,再将子画面粘贴在窗口位置上。

目前,国产彩电广泛使用的PIP电路有三种,第一种是由μPC1830GT与TC9083F构成的画中画系统;第二种是由TDA8310、SDA9187及SDA9189X构成的画中画系统;第三种是由TDA8310与SDA9288X构成的画中画系统。其中,前者主要用于长虹NC-6机芯、康佳T2988/3488/3888系列彩电,本文以康佳T3888彩电为例来分析这种画中画系统的工作过程。

电 路 结 构

由μPC1830GT与TC9083F构成的画中画系统结构框图如图1所示,μPC1830GT主要完成子画面解码处理,将子画面视频信号解调成Y、R-Y及B-Y信号,并送入TC9083F,由TC9083F完成子画面压缩处理。压缩后的子画面Y、R-Y及B-Y信号又送回至μPC1830GT,再由μPC1830GT完成子画面基色矩阵处理,输出子画面RGB信号。

图1
图1 🔍原图 (850×356)

子画面解码电路

1. μPC1830GT的主要功能

子画面解码电路由μPC1830GT担任,μPC1830GT是日电公司研制的彩电小信号处理器,采用42脚封装形式,常用于高档画中画彩电,完成子画面解码任务。μPC1830GT内部结构如图2所示,它内含视频、色度及同步处理电路,μPC1830GT具有PAL和NTSC制解调功能,内置色度陷波器、色带通滤波器、亮度延时线及色差低通滤波器,输入信号可以是彩色全电视信号,也可以是分离后的Y/C信号。μPC1830GT 引脚功能如表1所示。

图2
图2 🔍原图 (850×434)

2.子画面解码电路分析

子画面解码电路如图3所示,由TV/AV切换电路送来的子画面彩色全电视信号经VY10射随后,分三路传送,一路经电容CY43耦合送至,另一路经CY46、RY32送到,再一路经RY135、CY64、CY65、LY09及CY66所组成的高通滤波器滤出色度信号后,送入。

输入的信号进入内部亮度通道,信号先经钳位处理以恢复直流分量,再送入色度陷波电路中,由色度陷波电路将色度信号滤除,分离出亮度信号,亮度信号送到分离/合成开关。分离/合成开关的工作模式受电压的控制,当电压大于3.7V时,工作于合成模式,此时内部色度陷波器工作,要求输入彩色全电视信号;当电压小于3.7V时,电路工作于分离模式,此时色度陷波器处于直通状态,要求输入Y信号。由于本机未设专门的子画面Y/C分离电路,输入的是彩色全电视信号,亮度信号分离工作必须由集成块内部色度陷波电路来完成,故要求电路工作于合成模式,因而电压应大于3.7V,本机设为4.1V。

分离/合成开关输出的亮度信号经亮度延时、对比度控制后送到Y输出电路,并从输出Y信号。子画面对比度由电压控制,本机设为2.5V,对比度基本处于中间位置。

因电路工作于“合成”模式,故输入的彩色全电视信号还经集成块内部色带通滤波器处理,取出色度信号送入ACC放大电路(此时信号无效),经ACC放大处理和色饱和度控制后分两路,一路送至色差解调电路,解调出R-Y和B-Y信号,R-Y和B-Y信号再经低通滤波和输出处理后,分别从和输出。子画面副色饱和度由电压控制,本机设为2.5V,副色饱和度处于中间位置。

色度信号的另一路送入消色识别器,在消色识别器中进行色同步分离,再将色同步信号与再生副载波信号进行比较。如果二者同步,就从⑧脚输出低电平。如果二者不同步,就从⑧脚输出高电平,⑧脚输出的电压送入CPU的③脚,CPU据此电压来调节μPC1830GT的工作状态。当μPC1830GT⑧脚输出高电平时,CPU就会认为μPC1830GT的工作状态出错,从而从和输出控制电压,来调节μPC1830GT的工作状态,使副载波频率与色度信号的制式相匹配。

μPC1830GT的和为制式控制端子,电压用来控制副载波制式,电压用来控制解码电路工作制式。当为高电平时(大于2.8V),3.58MHz副载波振荡电路工作。当为低电平时,4.43MHz副载波振荡器工作;当为高电平时,解码电路工作于NTSC制,当为低电平时,工作于PAL制。和分别受CPU的和控制。

μPC1830GT内含矩阵电路及基色处理电路,它输出的Y、R-Y及B-Y信号经TC9083F压缩处理后,又送回到、和,经内部钳位控制、色饱和度控制、色调控制、基色矩阵及基色放大后,从、和输出子画面RGB信号。子画面色饱和度由电压来控制,色调(NTSC)由电压来控制。

μPC1830GT内部设有行、场扫描脉冲发生电路,接在②脚和③脚之间的元件为32fH振荡网络,32fH振荡信号经行、场分频后,得到行脉冲和场脉冲,分别从⑩脚和输出。为同步分离输入端,输入的视频信号经同步分离后得到复合同步信号,同步信号用来控制32fH振荡器及行、场分频器,从而使⑩脚和输出的行、场脉冲均受子画面同步信号的锁定。输出的场脉冲作为子画面场同步信号送到NY03(TC9083F)的紣{7}脚;⑩脚输出的行脉冲经倒相放大后作为钳位脉冲,送到TC9083F的紟{7}脚,行脉冲还经整形后作为子画面行同步信号送入NY03的紥{7}脚。子画面行、场同步信号主要用来控制NY03内部的A/D变换及数据存储。

(王忠诚)