Телевізійний приймач з цифровою обробкою

Запровадження.

1. Техніко-економічний аналіз завдання до випускний кваліфікаційної работе.

1.1. Аналіз завдання й обгрунтування актуальності теми работы.

1.2. Обгрунтування і формалізація критеріїв якості проектованого устройства.

1.3. Огляд і аналіз відомих решений.

1.4. Розробка і вибір оптимального варианта.

1.5. Економічну оцінку розроблюваного варианта.

2. Схемотехнический раздел.

2.1. Розрахунок схеми эмиттерного повторителя в каналі изображения.

2.2. Розрахунок схеми усилительного каскаду в каналі звуку стандарту NICAM.

2.3. Розрахунок схеми фільтра в каналі изображения.

2.4. Розрахунок схеми эмиттерного повторителя в каналі звуку стандарту NICAM.

2.5. Розрахунок стабілізатора у схемі питания.

2.6. Розрахунок допусків на радиоэлементы.

2.7 Опис роботи принципової електричної схеми на каналі проходження відеосигналу.

3. Конструкторсько-технологічний раздел.

3.1. Розробка конструкції узла.

3.2. Розрахунок часу напрацювання на отказ.

3.3. Порядок настройки, регулювання і експлуатації розробленого устройства.

3.4. Типові несправності у пристрої і по их.

устранению.

Заключение

.

Список використаних источников.

Приложения.

Нині застосування цифровий техніки є магістральним шляхом розвитку телевізійних приёмников. Використання цифровий техніки надав багато можливостей підвищення споживчих якостей телевізорів за одночасного зниження числа дискретних елементів, що позитивно впливає підвищення надёжности роботи телевізійних приёмников.

Спочатку використання цифрових схем в телевізорах обмежувалося лише блоком управління, й інші вузли виконувалися з урахуванням аналогових схем. Принаймні модернізації елементної бази й з початком застосування мікропроцесорів стало можливим розробка телевізорів з цифровим управлінням та цифрового обробкою сигналов.

ЗАДАНИЕ.

на випускну кваліфікаційну работу.

1. Тема Телевізійний приймач з цифровою обробкою сигналов.

2. Мета роботи.

2.1 Завдання роботи: виконати ескізний проект телевізійного приёмника з цифровою обробкою сигналів; виконати монтаж і настроювання цифрового блоку обработки.

2.2 Технічні вимоги: напруга харчування 220 вольт частотою 50 гц. Телевізійний приймач має забезпечити: число каналів прийому — щонайменше 50; можливість електронного пошуку станції; частоту кадрової развёртки — 100 герц; можливість прийому сигналів телетексту, стандартів телевізійного мовлення B/G, D/K, MI, і навіть систем колірного кодування PAL, SECAM, NTSC 3.58, 4.43; наявність режимів «картинка в картинці», «телетекст в картинці «. Умови експлуатації ГОСТ 16.014 УХЛ 4.2.

3. Зміст пояснювальній записки.

1. Техніко-економічний аналіз завдання до випускний кваліфікаційної работе.

2. Схемотехнический раздел.

3. Конструкторскотехнологічний раздел.

Заключение

.

4. Графічна часть:

1. Схема електрична структурна — 1лист (формат А1);

2. Схема електрична принципова -2листа (формат А1);

3. Складальний чертёж вузла -1лист (формат А1).

1. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИЙ АНАЛІЗ ЗАВДАННЯ До ВИПУСКНИЙ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РАБОТЕ.

1.1Анализ завдання й обгрунтування актуальності теми работы.

Відповідно до завданням необхідно розробити приймач телевізійного зображення з цифровою обробкою сигналів. У зв’язку з цим у разрабатываемом устрої необхідно застосувати мікропроцесор керувати цифровими мікросхемами. З іншого боку необхідна як послідовна, і паралельна шинна організація управління пристроєм. Крім інформаційних цифрових сигналів потрібна наявність сигналів для синхронізації обміну цифровими даними у системі і сигналів управління обміном. Зазвичай використовують три різних типи системних шин:

— шина IM (Interneta M-Bus);

— шина Томпсона;

— шина I2C.

Шина IM є комплект із трьох сигнальних ліній: лінії даних (DATA), лінії синхронізації (CLOCK) і лінії ідентифікації (IDENT). Лінія даних є двунаправленной, передача інформації з іншим двом шинам можлива є лише одна напрямі. Шина IM можна застосовувати у двох варіантах для повільних переданих потоків (IM-IDS) і швидких переданих потоків (IM-IDF).

Обмін даними починається, якщо рівень усім лініях шини перетворюється на стан логічного нуля. Кінець обміну даними сигналізує короткий імпульс в лінії идентификации.

Шина Томпсона, як і шина IM, також є трёхпроводную систему, що складається з лінії даних (DATA), лінії синхронізації (CLOCK) і лінії відбою (ENABLE). Лінія даних є двунаправленной. Передача даних починається за зміни рівня на низький, а кінець передачі іде за рахунок короткому імпульсу в лінії отбоя.

Шина I2C є двонаправлену синхронну шину, що складається з цих двох сигнальних ліній: лінії даних (SDA) і лінії синхронізації (SCL). Передача даних можлива й у одному напрямку, якщо абоненти шини працюють лише як приёмники.

Початком передачі є логічний нуль в лінії даних. Дані передаються блоками (кодовими словами) з 8 послідовних інформаційних бітов (побайтно). Додатково передається сигнал підтвердження прийому від нього що приймав дані абонента системної шини. Восьмий біт в кодовому слові однозначно визначає напрям передачі наступного кодового слова. Передача закінчується, якщо рівень в лініях SDA і SCL відповідає «логічного» 1.

У нашому устрої застосуємо шину I2C т.к. у ній використовується найменше магістралей передачі та управління передачею інформації. З іншого боку, до неї найпростіше підключити такі вузли як: телетекст, кадр у кадрі й т.д.

Далі за завданням необхідно забезпечити харчування нашого устрою від мережі 220 В 50 Гц. І тому в телевізійному приёмнике необхідно застосувати перетворювач напруги, щоб перетворити напруга мережі на більш низькі напруги для харчування блоків, входять до складу нашого устрою. Як перетворювача доцільно застосувати імпульсний перетворювач напруги, т.к. вона має малу масу чуток і габариты.

З іншого боку, необхідно, щоб телевізійний приймач забезпечував надстройку щонайменше ніж 50 каналів і можливість електронного пошуку телевізійних програм. Це можна вирішити, застосувавши у нашій устрої тюнер, керований мікропроцесором. Мікропроцесор здійснюватиме управління тюнером, а даних про їх настроюванні заноситиме в перепрограммируемое постійне запам’ятовуючий устройство.

Наступна вимога в завданні, забезпечення частоти кадрової развёртки — 100Гц.

Відповідно до вимог стандарту, телевізійне зображення передається зі швидкістю 25 кадрів в секунду. Для скорочення смуги частот телевізійного каналу, кадр створюють із двох полукадров (полів). Отже, при чересстрочной развёртке частота кадрової развёртки дорівнює 50 гц. При використовуваної 50 гц системі не вдається позбутися відомого ефекту «миготіння». Також багато неприємностей приносять перекрёстные перешкоди в каналах яскравості і кольоровості, боротися із якими досить сложно.

З застосуванням 100 Гц-системы багато в чому вдається справитися з такими дефектами телевізійної картинки. Переклад телевізора в 100 гцсистему може здійснюється з допомогою цифрових схем. Типова схема перетворення показано на рис. 1.1. Повний кольорової телевізійний сигнал (ПЦТС) поділяється на цветоразностные сигнали (R-Y), (B-Y) і яркостный сигнал (Y), які у аналого-цифровом преобразователе (АЦП) перетворюються на цифрову форму. Частота вибірки аналогового сигналу при оцифровке має відповідати, принаймні подвоєною ширині смуги Y-сигнала. Зазвичай тактова частота вибірки становить 13,5 МГц. Цифрова інформація заноситься в проміжне запам’ятовуючий пристрій (ЗУ), та був зчитується звідти які з подвійною швидкістю. Після перетворення на ЦАП аналогова інформація в напівкадрі для подальшої інформації існують вже на подвійний частоте.

Зауважимо, що у 10 Гц-уровне рядкова частота повинен бути подвоєна і складати 31,25 Кгц. Ця обставина пред’являє підвищені вимоги до мережному преобразователю. Вона має бути вміщує підвищену споживання потужності генератором малої развёртки, та, крім того, його робоча частота має відповідати малої частоті 31,25 Кгц, щоб уникнути інтерференційних перешкод, котрі з екрані з’являються у вигляді «муара».

Далі за завданням потрібна наявність устрою «кадр у кадрі». Це пристрій легко реалізувати за наявності цифровий обробки сигналів изображения.

Принцип обробки сигналу у тому устрої представлений рис 1.2.

Джерелами сигналів для додаткового зображення можуть бути другий радіоканал (тюнер 2), відеомагнітофон (видео1) тощо. Ці сигнали через комутатор вступають у основний канал зображення в додатковий канал «кадру у кадрі» (PIP).

Активний інтервал рядки вихідного PIP — кадру становить 52 мкс; число активних рядків вихідному PIP — кадрі 574, а вихідному напівкадрі - 287. Після дискретизації вихідного відеосигналу додаткового зображення з допомогою АЦП сигнал в цифровому вигляді записується в динамічний ОЗУ, ёмкость якого розрахована на запам’ятовування кожної четвертої рядки вихідного поля.

Потім інформація зчитується з ОЗУ зі швидкістю в чотири рази більшої, ніж записувалась, і подається на ЦАП.

З виходу ЦАП аналоговий сигнал надходить разом із сигналом «вікна» в канал зображення, де змішується із головною сигналом. Сигнал додаткового зображення є сукупність трьох видеосигналов R, G, B, з активним інтервалом рядки 13мкс і кількістю рядків додатковому полі, рівним 72.

Далі за завданням відповідно до ГОСТ 16 019–78 УХЛ 4.2 наше виріб стаціонарне, отже, слід передбачити стійкість конструкції до механічним воздействиям.

Тепер про актуальність теми роботи. Нині традиційна аналогова техніка зв’язку повсюдно у світі замінюється більш досконалої - цифровий. Цей процес відбувається охопив і телебачення. Найважливіша перевагу цифровий техніки — можливість цифровий обробки, передачі й зберігання інформації, зокрема визуальной.

Цифрова обробка телевізійного зображення дозволяє досягти дуже високого рівня якості і дає користувачеві масу нових можливостей та нових видів услуг.

Цифрова обробка зображень важлива тим, що, власне, основний базою до створення нової генерації телевізійної техніки — передавальної і приймальній. Зокрема, без неї неможливо однією з найважливіших завдань, які нині у сфері телебаченнястворення і запуску в експлуатацію системи телебачення високої чіткості. А роботи з створенню такої вже на повну котушку ведуться сьогодні у технічно розвинених країн, і привлечённые фінансові, технічні і інтелектуальні ресурси такі, що стає зрозуміло — перехід до систем телебачення з цифровою обробкою сигналу в загальносвітовому масштабі було справа близького будущего.

1.2 Обгрунтування і формалізація критеріїв якості проектованого устройства.

Сукупність властивостей вироби, відповідальних над його придатність задовольняти певні потреби у відповідність до призначенням, називають якістю вироби, що визначається технологічними і конструктивними властивостями, обуславливающими трудоёмкость виробництва вироби і ефективність його експлуатації, і навіть безотказностью і долговечностью.

Оцінку якості устрою визначають по комплексним показниками качества.

Проектоване пристрій використовують у повсякденні, для зручності користування необхідно особливу увагу приділити простоті експлуатації. Складність оперування апаратурою викликає в користувача негативні асоціації, що влечёт у себе різке зниження попиту изделие.

Надійність устрою не менш важливим показником, т.к. телевізійні приёмники купуються споживачами на порівняно великий період. Отже, надёжная і зручна в експлуатації продукція завжди знаходитиме попит серед населения.

Оцінюючи якості устрою користуються показниками якості, тобто. кількісними характеристиками однієї чи кількох властивостей, складових якість вироби. Кожна характеристика розглядається стосовно певним умовам експлуатації і производства.

Безліч показників якості зводиться одного — комплексному показнику, який кількісно порівнює розробку з другой.

Якість влаштування у готовому вигляді характеризується якістю виготовлення. Якщо виріб минуло виробничий етап і немає дефектів, його рівень якості збігаються з якістю самої конструкції.

Рівень якості конструкції становить наступній последовательности:

— Вибір номенклатури показників якості конструкції конкретної случая;

— Вибір аналогів і вибір базового изделия;

— Розрахунок рівня якості конструкции.

Критерії якості визначатимемо по мультипликативному статечному методу. Формула обчислення критерію якості виглядатиме так:

Вагові коефіцієнти, що визначають важливість кожного показника загалом трактуванні рівня якості конструкції. При виборі коефіцієнтів вагомості необхідно дотримуватись наступних правил:

— Коефіцієнти вагомості порівнюваних властивостей даної і базової конструкції повинні прагнути бути одинаковыми;

— Коефіцієнт вагомості найважливішого показника має найбільше значение;

— Показники однаковою важливості мають однакові коефіцієнти весомости.

Правильне визначення показника якості дозволяє без особливих зусиль порівнювати різні варіанти розробок, схем, конструкций.

Виберемо до нашого телевізійного приёмника з цифровою обробкою інформації ряд найважливіших показників качества.

1. Надёжность;

2. Якість відтворення изображения;

3. Сервісні возможности;

4. Ремонтопригодность;

5. Простота в эксплуатации.

Такий показник якості як якість відтворення зображення багато важить для споживача, т.к. зміст використання цієї вироби полягає у сприйнятті інформації з екрана телевізора. І сенсу набувати телевізійну апаратуру із поганим якістю зображення навіть із низькій ціні, на даний параметр рекомендательно звернути особливу внимание.

Наступним показником якості був обраний такий показник як сервісні можливості. За сучасних умов значення цієї показника починає грати дедалі більше значної ролі в оцінці якості вироби. Приміром, нині дуже багато необхідної інформації передається на каналі телетексту і, отже, сервісні можливості телевізора мають забезпечувати прийом сигналів телетексту.

Дамо кожному з п’яти показників якості методом експертні оцінки свій ваговій коефіцієнт, прийнявши до уваги вищевикладені докази, і занесём ці дані в таблицю 1.1.

ТБ приймач містить тюнер, блок обробки телетексту з ЗУ, знакогенератор і контролер з пультом ДУ. Дані телетексту, передані в ТБ сигналі під час гасящих імпульсів кадрової развёртки, виділяються з ТБ сигналу процесором телетексту і записуються в ЗУ. Є два режиму відображення данных:

— ТБ приймач переключається в режим телетексту і звичайний зображення отключается;

— у 2-му режимі відбувається накладення даних телетексту на изображение.

Р.ж. «Радиотех-ника» 1997 г.

ТБ приймач, у якому схему перемикання ТБ сигналов.

США, МКИ6.

H 04 № 5/268/.

73 749 від 08.06.93.

Зображення призначено для ТБ приёмников, мають крім антенного входу й аж НЧ — входу відеосигналу ще й P. S — відео вхід, який подається розділені сигнали яскравості і кольоровості з уведенням зовнішнього тюнера. У ТБ приёмнике є коммутатора.

1- подає повний ТБ сигнал з власного тюнера ТБ приёмника, чи з НЧ — входу на схему поділу сигналів яскравості і цветности;

2- підключає виходи сигналів яскравості і кольоровості зазначеної системи поділу праці й відповідні лінії P. S — входу, до входам наступній частини блоку кольоровості ТБ приёмника не вдома якої формуються сигнали R, G, B. 1.3.2 Науковий обзор

Через війну виконано огляд відомих технічних рішень у період 1994;1999гг.

Переглянуто реферативні журнали «Радіотехніка», «Зв'язок», і навіть журнали «Audio Video», «Радио».

Діяльність [ 10 ] наведено опис многостандартного аналого-цифрового телевізійного приёмника, має такі технічні характеристики:

— повне опір антени — 75 Ом;

— кількість прийнятих каналів — 50;

— наявність цифровий обробки сигналів — нет;

— наявність режиму «картинка в картинці» — нет;

— розмір кінескопа по-діагоналі 51 см;

— частота кадрової развёртки — 50 Гц;

— прийняті телевізійні стандарти системи колірного кодування — PAL, SECAM, NTSC, B/G, D/K, M, I;

— прийом стереозвука — нет;

— вихідна звукова потужність 3Вт на навантаженні 8Ом;

— наявність телетексту — есть;

— наявність екранного меню — нет;

— амплітуда і частота яке живить напруги 100−240 В, 50Гц;

— споживана потужність 130Вт;

— гарантія на телевізійний приймач — 4,2года.

Діяльність [ 1 ] наведено опис аналого-цифрового телевізійного приёмника, має такі технічні характеристики:

— повне опір антени — 75 Ом;

— кількість прийнятих каналів — 70;

— наявність цифровий обробки сигналів — нет;

— наявність режиму «картинка в картинці» — нет;

— розмір кінескопа по-діагоналі 64 см;

— частота кадрової развёртки — 50 Гц;

— прийняті телевізійні стандарти системи колірного кодування — PAL, SECAM, NTSC, B/G, D/K, M, I;

— прийом стереозвука — нет;

— вихідна звукова потужність 5Вт на навантаженні 8Ом;

— наявність телетексту — есть;

— наявність екранного меню — есть;

— амплітуда і частота яке живить напруги 100−240 В, 50Гц;

— споживана потужність 150Вт;

— гарантія на телевізійний приймач — 4года.

Діяльність [ 10 ] наведено опис телевізійного приёмника з цифровою обробкою сигналів, має такі технічні характеристики:

— повне опір антени — 75 Ом;

— кількість прийнятих каналів — 100;

— наявність цифровий обробки сигналів — есть;

— наявність режиму «картинка в картинці» — есть;

— розмір кінескопа по-діагоналі 64 см;

— частота кадрової развёртки — 100 Гц;

— прийняті телевізійні стандарти системи колірного кодування — PAL, SECAM, NTSC, B/G, D/K, M, I;

— прийом стереозвука — нет;

— вихідна звукова потужність 13Вт на навантаженні 8Ом;

— наявність телетексту — есть;

— наявність екранного меню — есть;

— амплітуда і частота яке живить напруги 100−240 В, 50Гц;

— споживана потужність 190Вт;

— гарантія на телевізійний приймач — 4,5года.

1.3.3. Аналіз варіантів телевізійних приёмников відповідно до обраними критеріями качества.

Произведём аналіз критерієм — надёжность.

Оцінку надёжности продукуватимемо по гарантійному терміну наданому на телевізійний приймач. Перший варіант характеризується високим показником надёжности, що пов’язані з простотою схеми вироби. Другий варіант характеризується вищим показником надёжности, що меншою кількістю дискретних елементів у схемі. Третій і четвертий варіанти мають найвищий надёжности т.к. у яких застосований принцип цифровий обробки сигналов.

Критерій — якість відтворення изображения.

Оцінку якості відтворення зображення продукуватимемо наявністю цифровий обробки сигналу в телевізійному приёмнике, т.к. цифрова обробка помітно підвищує якість зображення. Третій і четвертий варіанти працюють за принципом цифровий обробки інформації з отже мають найкраще якість изображения.

Критерій — сервісні возможности.

Оцінку критерієм — сервісні можливості продукуватимемо за сумою балів, набраним пристроєм. Бали будемо нараховувати залежно від можливостей влаштування у відповідність до табл1.2.

Отже, отримуємо, що і другий варіанти мають за одним балу, третій варіант має дві бала, а четвертий варіант має три балла.

Критерій — ремонтопригодность.

Третій і четвертий варіанти мають найвищий параметр ремонтопригодности, т.к. окремі функціональні вузли розміщені відповідних платах, що спрощує діагностику пристрої і усунення неисправности.

Критерій — простота в эксплуатации.

Оцінку критерієм простота в експлуатації продукуватимемо наявністю екранного меню, т.к. цього факту безпосередньо пов’язані з зручністю і простотою експлуатації даного устрою. Другий, третій і четвертий варіанти мають екранним меню, що вигідно відрізняє їхню відмінність від першого варианта.

1.4. Вибір оптимального варианта.

Вибір оптимального варіанта произведём відповідно до обраними п1.2 критеріями в якості. Технічні параметри порівнюваних варіантів наведені у табл. 1.3.

1.5 Економічну оцінку розроблюваного варианта.

Як об'єкт дослідження обрані телевізійні приймачі. Найширше відомими виробниками даного товару є такі фірми: Обрій, Sony, Panasonic, Philips, Samsung, Gold Star (LG), Hitachi, Funai, Grundig, JVC, Aiwa.

У центральних областях Росії початку 1998 року середня ціна телевізійного приймача становила 3600 рублів. По моделям телевізорів встановилися такі середні роздрібні цены:

— Обрій — 2076 рублей;

— Gold Star (LG) — 2854 рубля;

— Samsung — 2700 рублей;

— Sony — 3880 рублей;

— Panasonic — 3850 рублей;

— Hitachi — 2720 рублей;

— Funai — 2620 рублей;

— JVC — 3550 рублей.

Основними показниками, котрі характеризують досліджуваний товар, є следующие:

Технические:

1. Кількість каналов;

2. Якість відтворення изображения;

3. Сервісні возможности;

4. Цена;

5. Надёжность;

6. Витрати на электроэнергию;

7. Ремонтопригодность.

Экономические:

1. Витрати на ремонт;

2. Витрати на электроэнергию;

3. Інші расходы;

4. Амортизация;

5. Цена.

Вибір важливих показників якості товара.

Для оцінки конкурентоспроможності товару ринок розділимо ми такі сегменти відповідно до рівнем доходів потенційних покупателей:

1.Низкий.

2.Средний.

3.Высокий.

Визначимо показники якості найважливіші визначення конкурентоспроможності товару з урахуванням даних сегментів рынка.

2. СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.

2.1. Розрахунок схеми эмиттерного повторителя в каналі изображения.

Для підключення полосового фільтра до мікросхемі цифрового полосового фільтра, потрібно поставити буферний каскад. Як такого буферного каскаду можна використовувати эмиттерный повторювач на біполярному транзисторі. Произведём розрахунок цієї схеми, рис 2.1.

Вихідними для розрахунку являются:

— струм отдаваемый на додачу, Iн = 1 мА;

— напруги в навантаженні Uн = 2 В;

— напруга харчування Uпит = 5 В;

— частотний діапазон вхідного сигналу fсиг (0,1Гц — 6,5 МГц);

— припустимий рівень частотних спотворень Мн = 1.1 dB.

Вибір транзистора виробляємо з заданої максимальної частоти сигналу. Виберемо транзистор КТ3172А. [9] Це транзистор кремнієвий эпитаксильно-планарный, структури n-p-n усилительный. Призначений до застосування в побутової видеотехнике.

Довідкові данные:

— статичний коефіцієнт передачі струму 40;

— вхідний опір транзистора 727 Ом:

— гранична частота 300 МГц;

— максимальний струм колектора 20 мА;

— максимальне напруга коллектор-эмиттер 20 В.

2.5 Розрахунок стабілізатора у схемі питания.

Для нормальної роботи схеми телевізійного приёмника, необхідно забезпечити стабілізацію що живлять напруг, т.к. напруга мережі мінливо. Це завдання виконують устрою, звані стабілізаторами. Нині існують мікросхеми, виконують функції стабілізації напруги харчування тій чи іншій схеми. Вихідними для проектування схем стабілізації являются:

— вхідний напруга стабілізатора, В;

— вихідний напруга стабілізатора, В;

— струм, споживаний схемою, А;

— нестабільність вихідного напруги, %.

У нашій випадку вихідні дані такие:

— вхідний напруга стабілізатора, 8В;

— вихідний напруга стабілізатора, 5В;

— струм, споживаний схемою, 300мА;

— нестабільність вихідного напруги, 2,5%.

По заданим вихідним даним за довідником визначаємо потрібну нам мікросхему, причому Iн = 300.1,5 = 450 мАЛО. Т.а. ми вибираємо мікросхему К1158ЕН5Г[4]. Основні параметри цієї мікросхеми наведені у табл.2.1. А типова схема включення на рис 2.7.

Сигнал з антени проходить разветвитель і робить на вхід тюнера, а далі, залежно вибраного діапазону, однією з 3-х підсилювачів H, M, L. Вибір підсилювача і регулювання коефіцієнта посилення за сигналом АРУ залежно від рівня вхідного сигналу визначається микроконтроллером МК по шині I2C. Після посилення сигнал надходить на змішувач, у якому здійснюється перенесення спектра ТБ сигналу з радіочастоти на проміжну Fпч=38,0 МГц. Частота з гетеродина вступає у цифровий формі по шині I2C з МК на аналого-цифровий перетворювач (АЦП) і далі на змішувач. На виході змішувача утворюється Fпч, рівна різниці між частотою гетеродина Fг і частотою сигналу Fс. Для стабілізації частоти гетеродин охоплено ланцюгом автоматичної підстроювання частоти гетеродина (АПЧГ). Сигнал АПЧГ з тюнера по шині I2C надходить на МК, де відбувається підстроювання частоти. Змінена частота гетеродина у цифровій формі повертається у тюнер.

Сигнал ПЧ із виходу змішувача надходить на фільтр на поверхностно-аккустических хвилях (ПАР). Параметри фільтра визначають амплітудно-частотну характеристику УПЧ, отже вибірковість по сусідньому каналу і рівномірність передачі спектра ТБ сигналу в смузі пропускання. Потім сигнал посилюється в УПЧ і робить на видеодетектор. Він виконано за схемою синхронного детектора, основне гідність якого — малі нелинейные спотворення при детектировании слабких сигналов.

Синхрочастоту, необхідну роботи видеодетектора, виробляє генератор. Для синхронізації його праці та стабілізації частоти генератор охоплено петлею фазової автоподстройки частоти (ФАПЧ). У основі роботи ФАПЧ — компаратор з цими двома входами, куди надходять частота ПЧ і частота генератора. У разі відмінності частот за фазою чи частоти компараторе виробляється сигнал помилки, який підбудовує генератор.

Що стосується великого догляду Fпч працює АПЧГ — повільна, але широкополосная з великим захопленням. У видеодетекторе ФАПЧ — швидкодіюча і узкополосная. Вона здатна реагувати на зміни частоти. З видеодетектора сигнал надходить на підсилювач, та був на буфер. З виходу буфера сигнал надходить для виходу «Відео «тюнера.

Формування проміжної частоти звуку Fпчз відбувається аналогічно Fпч. З виходу змішувача Fпч надходить на фільтр ПАР, не вдома якої вирізняється Fпчз. Після необхідного посилення сигнал детектируется, потім знову посилюється і крізь буфер надходить для виходу «Аудіо «тюнера. Це аналоговий моносигнал.

На тюнере є вихід Fпчз, готовий до формування звуку системи NICAM. Система NICAM є цифрову систему кодування стереофонических звукових сигналів, які у системі PAL+.

Відеосигнал із виходу тюнера DA1−1 надходить на вхід комутатори DA1−2. Крім цього в комутатори є ще чотирьох входу, куди приходять відеосигнали з розняття XS1, вхідних рознімань та будівництво додаткового тюнера. Вибір джерела відеосигнала здійснюється у командам з МК.

З виходу комутатори відеосигнал надходить на эмиттерный повторювач, та був на смуговий фільтр. З буфера відеосигнал надходить на. Ця мікросхема є гребінчастий фильтр.

Відомо, що спектр відеосигналу не суцільний, а дискретний. Несуча частота сигналів кольоровості F=4,43 МГц. Для виділення сигналів кольоровості в аналогових ТБ встановлювався фільтр з цього частоту. Форма його АЧХ показано пунктиром. У цьому через неможливість створення фільтра з «П «образною характеристикою частина спектра відеосигналу губилася, що призводило зниження чіткості зображення.

Фільтр працює лише у проміжках між спектром відеосигналу. Принцип роботи цифрового гребенчатого фільтра грунтується у тому, що сусідні рядки за кольором нічим немає. Тому якщо вилучити з рядка сигнал сусідньої рядки, виходить один яркостной сигнал.

Введення у схему цифрового гребенчатого фільтра помітно підвищує чіткість зображення. За бажання користувача в меню є можливість відключення фильтра.

На вході AD2−1 включений АЦП, перетворюючий аналоговий відеосигнал у цифровій. Потім в гребенчатом фільтрі виробляється його цифрова обробка, після чого сигнали яскравості Y і кольоровості З в цифровому вигляді по роздільним каналам надходять на входи ЦАП. З виходів мікросхеми DA1−1 сигнали яскравості і кольоровості вже у аналогової формі надходять на декодер (DA1−6).

Декодер здійснює розпізнавання колірних систем кодування PAL+, SECAM, NTSC і декодування сигналів кольоровості. На виході утворюються цветоразностные сигнали R-Y і B-Y. У парі з DA1−6 працює DA1−7 — лінія затримки на рядок. Крім декодування основних сигналів, DA1−6 здійснює урізання зовнішніх сигналів R, G, B вступників з розняття XS1. Управління декодером здійснюється за шині I2C з МК. У DA1−6 формується 3-х уровневый імпульс, що знімається з контакту 10.

З виходу декодера (контакти 14, 13, 12) цветоразностные сигнали і сигнал яскравості надходять на DA2−2- так звану мікросхему штучного интеллекта.

У ньому виконуються такі операции:

— Прив'язка до рівня чорного. Вимірюється амплітуда самого темного елемента зображення за рядок, яка приймається за рівень чорного. Отже срезается «підставка », що дозволяє повніше використовувати динамічний диапазон;

— Корекція амплітудної характеристики чи з іншому гамма-характеристики.

Відомо, що умовою хорошої якості зображення є приблизна однаковість чорних, білих хусток і сірих точок. Якщо поступающем видеосигнале кількість білих хусток і чорних точок вулицю значно більше, ніж сірих, то мікросхема штучно збільшує кількість сірих. Це досягається з допомогою зміни крутизни гамма-характеристики у сфері білого і чорного. Уся обробка відбувається лише по яркостному. За бажання користувача в меню є можливість відключення мікросхеми штучного інтелекту. Управління здійснюється за шині I2C з МК.

З виходу DA2−2 (контакти 28, 26, 21) цветоразностные і яркостный сигнали через підсилювачі надходять на розняття ХS6 і далі на плату «3», де відбувається їх цифрова обработка.

На платі «3 «аналоговий сигнал надходить на AD3−1 — мікросхему аналого-цифрового перетворювача. З теорії відомо, що кожен аналоговий сигнал можна передати дискретно, якщо частота квантування вдвічі вище максимальної модулирующей частоти. Смуга пропускання яркостного каналу 6,0 МГц, тому частота квантування АЦП було обрано рівної 13,5 МГц. Для цветоразностных сигналів смуга пропускання дорівнює 1,5 МГц, а частота квантування обрано 3,375 МГц. Задля більшої необхідної роздільної здатності ТБ необхідно мати 256 рівнів квантування (28), тобто. передачі відеосигналу потрібна 8-разрядная цифрова шина. Одночасно необхідно передавати 8 розрядів сигналу яскравості, 8 розрядів сигналу R-Y і побачили 8-го розрядів B-Y — разом 24 розряду. Але це надмірність: насправді однією відлік яркостного каналу вибирають 4 відліку цветоразностных каналів, що називається форматом 4:1:1.

Структурна схема AD3−1 показано на рис. 2.9.

Аналоговий сигнал яскравості з виведення 3 надходить на пристрій выборки-хранения (УВХ) (1), потім на 8-разрядный АЦП (2) і крізь буфер (3) на перетворювач в рівні ТТЛ (4). З висновків 24, 31 сигнал яскравості в двоичном коді виходить із мікросхеми. Аналоговий цветоразностный сигнал R-Y з виведення 7 надходить на УВХ (5) потім на комутатор (7).

Аналоговий цветоразностный сигнал B-Y з виведення 9 надходить на УВХ (6) і далі на комутатор (7). Потім обидва цветоразностных сигналу точаться суперечки з одному каналу. Комутатор підключає цветоразностные сигнали до поочередно.

З УВХ (8) сигнал надходять на 8-разрядный АЦП, потім на кодер (10) і перетворювач в рівні ТТЛ (11). З висновків 19, 20 в двоичном коді знімається R-Y, і з висновків 21, 22 B-Y. Управління роботою блоків всередині мікросхеми здійснює генератор тимчасових імпульсів. Швидкість проходження сигналів по цветоразностному каналу вчетверо нижче, ніж у яркостному.

Для перетворення стандарту 50 гц в 100 гц двоичные сигнали яскравості і кольоровості спочатку записуються на згадку про на полі мікросхеми DD3−1 ємністю 2,9 МБ, та був зчитуються які з подвійною швидкістю мікросхемою DD3−2, яка називається «Прозоник ». Структурна схема її приведено на рис. 2.10.

Вона має у своєму составе:

— 1, 4 — цифрові блоки шумоподавления;

— 2, 3 — декодеры цветоразностных сигналов;

— 5, 6 — лінії задержки;

— 7, 8 — медианные фильтры;

— 9, 10 — микшеры;

— 11 — кодер вибору стандарта;

— 12 — цифровий фазовий детектор;

— 13 — мікропроцесор з памятью;

— 14 — блок контролю, зв’язку з центральним МК.

Структурна схема блоку шумоподавления представлена на рис. 2.11.

Принцип роботи блоків шумоподавления грунтується на порівнянні 2-х полів зображення Yа і Yb. Усі їхні відмінності вважаються шумом і віднімаються. Віднімання приміром із змінним коефіцієнтом До. Розмір коефіцієнта визначається устрої, званим детектором руху. Значення коефіцієнта залежно від інтенсивності руху змінюються від «0 «до «1 ». Нульове значення відповідає відсутності руху. Нова інформація не проходить для виходу. На виході постійно повторюється інформації з внутрішньої пам’яті на поле.

Максимальне значення коефіцієнта, однакову «1 », відповідає найбільш інтенсивному руху. У цьому з вхідного сигналу спочатку віднімається сигнал, записаний у пам’ять, а після перемножителя знову додається. Отже, вхідний сигнал без зміни проходить на вихід. При До менше «1 », але вже більше «0 », з вхідного сигналу віднімається сигнал, затриманий на 1 кадр, збільшується на коефіцієнт, підсумовується з сигналом, записаним у пам’яті, і робить на выход.

З виходу мікросхеми «Прозоника «цифровий сигнал надходить на ЦАП DA3−1. Структурна схема мікросхеми DA3−1 приведено на рис. 2.12.

Сигнали яскравості і кольоровості в двоичном коді проходять комутатор (1), далі кожен із сигналів Y, B-Y, R-Y йде з своєму каналу.

Сигнал яскравості надходить на яркостную лінію затримки. Призначення її таку ж, як і аналогових ТБ — суміщення середини фронтів яркостных і цветоразностных сигналів для поліпшенні колірних переходів. Виникаючі у своїй викиди на фронтах сигналу усуваються фільтром (6). У блоках 7, 10, 13 відбувається зміна формату зображення. І тому сигнал записується на згадку про, та був зчитується із більшою чи меншою швидкістю. Частота малої розгорнення у своїй не змінюється. Потім сигнал вступає у ЦАП (17) і у аналогової формі виходить із микросхемы.

Цифрові цветоразностные сигнали надходять на интерполятор (2). Интерполятор необхідний у зв’язку з тим, що відлік цветоразностных сигналів приходить зі швидкістю 4 рази менше яркостного, тож треба заповнити прогалини, усредняя сусідні отсчёты.

Далі сигнали R-Yи B-Y йдуть роздільно кожен зі свого каналу. Канали ідентичні. У блоках 3, 4 зменшення фронтів цветоразностных переходів необхідне підвищення чіткості колірних переходів. У блоках 8, 9, 11, 12, 14, 15 відбувається стиснення і розтягнення зображення. На виходах ЦАП (18, 19) сигнали має аналогову форму.

Для обслуговування блоків всередині мікросхеми є генератор з ФАПЧ (16). Прийом і видача інформації Центрального МК здійснюється через інтерфейс шини I2C. З виходу ЦАП DA3−1 (контакти 54, 51, 47), сигнали Y, R-Y і B-Y надходять на відеопроцесор DA4−1 (контакти 6, 7, 8). Крім основної відеосигналу з його вхід надходять також сигнали телетексту (контакти 2, 3, 4) і сигнали PIP (контакти 10, 11, 12). У видеопроцессоре здійснюється матрицирование, врізка сигналів телетексту і PIP, регулювання яскравості, контрастності, насиченості, обмеження струму променів. Датчиком струму є вимірювальний резистор, включений у розрив земляного виведення рядкового трансформатора. Що стосується перевищення струму променів сигнал з датчика надходить виведення 15, що зумовлює різкого зменшення коефіцієнта посилення видеоусилителя і до зменшення струму променів в кінескопі. Управління роботою видеопроцессора здійснюється з МК по шинеI2C. З виходу видеопроцессора (контакти 20, 22, 24), сигнали R, G, B надходять на плату кинескопа.

На платі кінескопа сигнали R, G, B надходять відповідно на DA5−1, DA5−2, DA5−3 і далі на кинескоп.

Режим «картинка в картинці» (РIР).

Відеосигнал з додаткового тюнера DA6−1 надходить на комутатор DA1−2. З виходу комутатори сигнал надходить на вхід декодера кольоровості DA2−1. DA2−3 — лінія затримки на рядок. Декодер здійснює декодування сигналів кольоровості відповідно до прийнятої системою кольору, і навіть поділ сигналів кольоровості і яскравості. З виходу декодера контакти (12, 13, 14) сигнали R-Y, B-Y і Y після підсилювачів надходять на розняття ХS5 і далі на плату «3 «для цифровий обробки. З виходу AD3−2 (АЦП) сигнал у цифровій формі надходить на мікросхему пам’яті на полі DD3−3. Врізка сигналу R-Y в основний сигнал відбувається у DD3−4…DD3−7 Процесом зчитування і врізки управляє мікросхема «Прозоник «DD3−2. Подальша обробка сигналів з додаткового тюнера виробляється що з основним сигналом.

3. КОНСТРУКТОРСКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ РАЗДЕЛ.

3.1 Розробка конструкції узла.

Конструкція устрою є сукупність конструкцій, складальних одиниць, деталей, що у певної взаємозв'язок харчування та забезпечують необхідну функціонування. Матеріал корпусу для устрою підбирається виходячи з таких умов: мінімум маси, міцність конструкції, мінімум вартості матеріалу, мінімум вартості процесу оброблення і виготовлення деталей.

Телевізійний приймач експлуатується за умов, певних по ГОСТ 16.014 УХЛ4.2.

Примітка: Індекси I і II ставляться до першої та другої ступеня жорсткості эксплуатации.

Телевізійний приймач має багато 37 кг і встановлюється на пласку тверду поверхность.

Для захисту телевізора від несприятливих чинників, які у таблиці, предусмотрено:

1. Корпус телевізора виконано із горіхового ударопрочного полистирола.

2. Для захисту від підвищеної вологості плата покрита водостійким лаком.

3. Для зручності транспортування передбачені спеціальні пакувальні коробки з пенопластовыми вставками.

4. Для захисту від вібрацій задня кришка кріпиться шурупами.

3.4. Типові несправності у пристрої і з їхньої устранению.

3.4.1 При включенні до мережі перегоряє мережевий предохранитель.

Цей ознака свідчить про несправність блоку харчування, або на тимчасову перевантаження по мережі. Спочатку треба замінити запобіжник в інший, розрахований струм 5 Проте й напруга 250 У. Якщо за повторному включенні запобіжник перегоряє знову, отже несправність в блоці харчування. ТБ відключають від сіті й «прозванивают» елементи мережного фільтра, ректифікатор, конденсатор фільтра, транзистори перетворювача, елементи блоку харчування чергового режиму, петлю розмагнічування. Найчастіше ламаються діоди випрямляча VD8−1 (замикання), конденсатори С8−29, С8−30, С8−31 (замикання), транзистори VT8−1, VT8−2 (замикання К-Э). Вихід із ладу електролітичного конденсатора С8−33 помітний по здуття вгорі й розрив запобіжної палички. Перед установкою нового конденсатора необхідно спиртом видалити патьоки електроліту з плати, бо за підвищеної вологості електроліт стає проводящим.

3.4.2. При включенні до мережі ТБ не включається. Запобіжник цел.

Перевіряють напруга на С8−33. Якщо напруга U = 350 У є, а вихідні напруги відсутні, то перевіряють транзистори VT8−1, VT8−2, VT8−3, VT8−4, VT8−10…VT8−12, VT8−15, діоди VD8−14…VD8−17, VD8−25, VD8−26, VD8−18…VD8−21, VD8−27, VD8−28. Перевіряють цілісність резисторів R8−1, R8−4, R8−7, цілісність обмоток Т8−1 і Т8−2.

3.4.3. Ні перемикання з чергового жиму в рабочий.

Такий дефект то, можливо за такими причинам:

— Несправності в блоках разверток і УНЧ;

Перевіряють напруга на шині захисту (11 контакт ХS 8). Що стосується високого потенціалу шукають несправність у блоках.

— Несправність ланцюгів стабілізації і защиты;

Перевіряють справність DA8−1, VD8−5, DA8−2, VD8−10…VT8−12, VT8−15, VT8−03, VT8−04.

Щоб несправність у блоці харчування не спричинила у себе виникнення несправностей у решті блоках, блок харчування перевіряють окремо. І тому на конденсатор С8−33 від окремого джерела, забезпечує силу струму щонайменше 1 А, подають напруга U = 20 У. Цього напруги досить, щоб отримати автоколебательный режим. На разъеме XS9 встановлюють між контактами 17, 10 резистор R = 1 к0м 0,125 Вт. Подачею напруги +5 У забезпечується м’який запуск перетворювача. Потім між контактами 10 та дванадцяти встановлюють перемичку, у результаті контакти реле P8−2 замкнуться і непередбачуване напруження мережі буде постійно подаватися на схему.

Нерідко дефектом є пробою в строчном трансформаторі. У цьому на R8−36 негативне напруга збільшується рахунок збільшення споживання струму по шині +135 У. Ця напруга відкриває VT8−6, VT8−7 і +5 У, надходить на 11 контакт ХS8, переводячи блок харчування в черговий режим.

При несправності УНЧ позитивне напруга відкриє VT8−20 і VT8−14, і +5 У надійде на 11 контакт ХS8.

3.4.4. Ні зображення звуку. Екран яскрава світиться. Видно лінії зворотного хода.

Характер дефекту зазначає, що кінескоп повністю відкритий. Це то, можливо через брак напруги харчування видеоусилителей, несправності самих видеоусилителей чи несправності видеопроцессора. Набагато рідше така несправність то, можливо викликана дефектом в кінескопі. Спочатку перевіряють напруга +200 У на 2 контакті ХS12 плати кінескопа. У випадку відсутності перевіряють ланцюжок: VT4−11, C4−8, R4−17.

Потім перевіряють осциллографом сигнали R, G, B на контактах 1, 2, 3 ХS11. Якщо сигнали відсутні, але в контактах лише постійна напруга U=5 У, то несправність в видеопроцессоре DA4−1. Його перевіряють заміною. Якщо сигнали R, G, B на вході у нормі, то несправними може бути DA5−1, DA5−2, DA5−3, кинескоп.

3.4.5. Ні зображення звуку. Екран світиться однією з основних цветов.

Перевіряють сигнали R, G, B на разъеме ХS12. Якщо сигнал відповідного кольору відсутня, а замість нього постійний рівень, то несправність в DA4−1. Якщо сигнали гаразд, то несправними можуть бути або видеоусилитель відповідного кольору DA5−1…DA5−3, або сам кінескоп (замикання катода на грішну землю). Спочатку перевірити, надходить чи харчування на видеоусилитель, та був розірвати ланцюг між виходом мікросхеми видеоусилителя і катодом. На катод подати напруга +200 У через резистор R = 10 к0м. Якщо за цьому світіння пропадає, отже несправність в мікросхемі, інакше — несправний кинескоп.

Заключение

.

Стаціонарні кольорові телевізори, виконані з урахуванням цифрових мікросхем і мікропроцесорів проти аналоговими телевізійними приёмниками відрізняються вищими технічними і споживчими параметрами, меншою кількістю дискретних елементів, меншою масою, і навіть високої надёжностью. Всі ці факти дозволяють дійти невтішного висновку у тому, майбутнє за цифровими телевизорами.

Список використаних источников.

1. Гаврилов П. Ф., Никіфоров В. М. Ремонт імпортних телевізорів. Випуск 5 М.: «Сервіс прес», 1998.

2. Дворкович А. В. та інших. Цифрова обробка телеі комп’ютерних зображень М.: «Біном», 1998. — 376с., ил.

3. Єльяшкевич С.А. Кольорові стаціонарні телевізори та його ремонт: Справ. посібник. — М.: «Радіо і зв’язок», 1996. — 224 з., ил.

4. Інтегральні мікросхеми: Перспективні вироби. Випуск 5 — М.: Додека, 1999. — 297с.

5. Кривошеєв М. И. Цифрова телебачення М.: «Радіо і зв’язок», 1997 — 435с., ил.

6. Кауфман, Сидман Практичне посібник з розрахунком схем в радіоелектроніки: У 2-х т. Т. 1. Пер. з анг. — М.: Світ, 1989. — 561с., ил.

7. Масльонніков М.Ю. Довідник розробника і конструктора РЭА, елементна база. М.: Энергоатомиздат, 1993.

8. Пєтухов В.М. Малопотужні транзистори та їхні зарубіжні аналоги. Довідник. Т.1. — М.: КубК-а, 1997. — 688с., ил.

9. Пєтухов В.М. Польові і високочастотні біполярні транзистори середньої та великої потужності та їхні зарубіжні аналоги. Довідник. Т.3. — М.: КубК-а, 1997. — 672с., ил.

10. Родін А. В. Ремонт зарубіжних телевізорів М.: «Солон», 1998.

11. Довідник конструктора РЭА: Загальні принципи конструювання / Під ред Р. Г. Варламова. — М.: «Рад. радіо». 1980. — 480с., ил.

12. Хоровиц П., Хілл У. Мистецтво схемотехники: У 2-х т. Т. 1. Пер. з анг. Вид. 3-тє, стереотип. — М.: Світ, 1986. — 598с.,.