1.5 PDP彩电的基本组成与工作过程
1.5.1 PDP彩电的基本组成
PDP彩电的构成并不复杂,图1-11所示是PDP彩电的基本组成框图。
图1-11 PDP彩电基本组成框图
从图1-11中可以看出,PDP彩电主要由图像/伴音/微控制器电路、PDP面板两大部分构成。
1.PDP面板
PDP面板也称PDP显示模块,是PDP彩电的核心部件,主要包含PDP、逻辑控制电路(安装在逻辑控制板上)、扫描驱动器(安装在扫描驱动板上)、维持驱动器(安装在维持驱动板上)、数据驱动器(安装在寻址板上)、电源电路(安装在电源板上)等几部分。
逻辑控制电路是PDP面板的控制电路,决定像素显现的顺序与时机,并将信号传输给各驱动板电路。其中,数据驱动器的作用是将视频信号写入A寻址电极,扫描驱动器的作用是为Y扫描电极提供扫描脉冲,维持驱动器的作用是为X维持电极提供维持电压。
PDP面板各驱动电路需要的电压种类较多,且电压较高,需要由专用的电源电路进行供电,因此,PDP彩电的电源电路都是和显示屏绑定在一起的,是PDP面板的一个组成部分。本书将在第2章专门对电源电路进行详细分析。
2.图像/伴音/微控制器电路
图像/伴音/微控制器电路由高频调谐器、图像处理电路、伴音电路、MCU电路等几部分组成。这些电路一般安装在一块或几块电路板上。图1-12所示是PDP彩电图像/伴音/微控制器电路的详细框图。
图1-12 PDP彩电图像/伴音/微控制器电路的详细框图
(1)高频调谐器和中频处理电路
高频调谐器也称高频头,其作用是将接收的RF信号转换为中频信号,再送到中频处理电路经解调后,输出视频全电视信号TV CVBS和第二伴音中频信号SIF,或直接输出视频全电视信号TV CVBS和音频信号AUDIO。
(2)伴音处理电路
伴音处理电路主要由音频处理电路和音频功放电路组成,其作用是将接收到的第二伴音中频信号进行解调、音效处理、功率放大,驱动扬声器发出声音。
(3)视频解码电路
视频解码电路的作用是将接收到的视频全电视信号进行解码,解调出亮度/色度信号Y/C、亮度/色差信号YUV或RGB信号。视频解码可分为模拟解码和数字解码两种类型。
早期的PDP彩电多采用模拟解码芯片(如TDA9321、TB1274等)进行解码,视频信号的处理过程是:从中频处理电路来的图像信号先进行模拟解码,产生模拟的RGB信号,送到A/D转换电路(可外设,也可集成在去隔行处理电路内)转换为数字RGB信号,再送到去隔行处理电路。
后期生产的PDP彩电多采用数字解码芯片,如VPC3230D、SAA7117等,视频信号的处理过程是:从中频处理电路来的图像信号先进行A/D转换,产生数字Y/C(亮度和色度)信号或数字YUV(亮度和色差分量)信号,然后送去隔行处理电路。
(4)去隔行处理电路
去隔行处理电路也称隔行-逐行变换电路,其作用是将隔行扫描的图像信号变换为逐行扫描的图像信号,然后送到Scaler电路。
(5)Scaler电路
Scaler电路一般也称为图像缩放处理器,一般由一块大规模集成电路组成,用于对扫描格式变换电路输出的数字图像信号进行缩放处理、画质增强处理等,再经输出接口电路送至PDP面板。
由于一个面板的像素位置与分辨率在制造完成后就已经固定,但电视信号和外部输入的图像信号格式却是多元的,当PDP面板接收不同分辨率的信号时,就要经过缩放处理才能适合具体屏幕的大小,所以信号需要经过Scaler电路进行缩放处理。
(6)输出接口电路
PDP与主板接口有TTL、LVDS、TMDS等多种。大部分PDP彩电采用LVDS接口,少数采用TTL、TMDS等接口。
LVDS是一种串行总线接口,用来驱动LVDS接口PDP。串行接口具有传输速率高(可达GB/s数量级)、电磁辐射和电磁干扰低等优点,并且需要的数据传输线也较少,所以LVDS接口的应用十分广泛。
(7)微控制器电路
微控制器电路主要包括MCU(微控制器)、数据存储器(EEPROM)、程序存储器(FLASH ROM)、遥控接收电路、按键电路等。其中,MCU是整机的控制中心,用来接收按键信号、遥控信号,然后再对相关电路进行控制,以完成指定的功能操作;EEPROM存储器用于存储彩电的设备数据和运行中所需的数据;Flash ROM存储器用于存储彩电工作时所需的程序。
1.5.2 PDP彩电与液晶彩电的比较
PDP彩电与液晶彩电相比,二者的图像/伴音处理电路是一致的,不同处主要有以下几点:
① 二者的显示器件不同。PDP彩电采用PDP,属主动发光显示器件;液晶彩电采用液晶显示屏,属被动发光显示器件,必须通过光源照射才能发光。
② PDP彩电面板电路比液晶彩电要复杂,且PDP面板驱动电路供电电压较高,因此,故障率也较高。
③ PDP彩电的电源电路比液晶彩电电源电路要复杂,且输出电压较高,因此,电源故障率也较高。
④ 液晶彩电设有高压逆变电路,输出交流高频高压电,负责为灯管供电,逆变电路是液晶彩电故障率较高的部分,而PDP彩电没有这部分电路。
1.5.3 PDP彩电的工作过程
下面以康佳PDP4218彩电和TCL PDP42U6彩电为例,介绍PDP彩电的工作过程。
1.康佳PDP4218彩电
康佳PDP4218彩电主板电路分为模拟板和数字板两部分,模拟板电路如图1-13所示,数字板电路如图1-14所示。
图1-13 康佳PDP4218彩电模拟板电路
图1-14 康佳PDP4218彩电数字板电路
图1-15、图1-16所示分别为康佳PDP4218彩电模拟板实物图和数字板实物图。
图1-15 康佳PDP4218彩电模拟板实物图
图1-16 康佳PDP4218彩电数字板实物图
从图1-13~图1-16中可以看出,康佳PDP4218彩电有主、副两个通道,具有射频画中画功能。由于PW181只能对一个通道信号进行去隔行处理,因此,在电路中增加了一片视频控制芯片PW1231A(只使用其内部的去隔行处理功能)。其中,主通道采用PW1231A进行去隔行处理,副通道采用PW181内部去隔行处理电路进行处理。
电路的工作过程如下:
由主高频头N130输出的中频信号IF送到主中频处理电路N123,经解调后输出视频信号TV-M,送到主视频解码电路N308进行解码处理后,输出数字YUV信号,送到视频控制芯片N401进行去隔行处理后,将隔行扫描信号转换为逐行扫描信号,送到主控芯片N501做进一步处理。
由副高频头N180输出的中频信号IF送到副中频处理电路N173,经解调后,输出视频信号TV-S,加到副视频解码电路N306,经解码后输出画中画数字视频信号,也送到主控芯片N501。
在N501芯片中,主TV数字视频信号与射频画中画数字视频信号经切换、图像缩放等处理后,将接收到的不同图像格式信号转换成PDP固有分辨率的图像信号,再经LVDS发送器N505转换成LVDS串行数据流信号,送到PDP面板电路,驱动PDP显示图像。
另外,由主、副中频处理电路N123、N173解调出的第二伴音音频信号SIF-M、SIF-S,送到音频处理电路N230处理后,再送到音频功放电路N201进行功率放大,驱动扬声器发出声音。
2.TCL PDP42U6彩电
TCL PDP42U6彩电的电路组成框图如图1-17所示。
图1-17 TCLPDP42U6彩电的电路组成框图
电路的工作过程如下:
由中放一体化高频头TUN1输出的视频信号送到数字解码芯片U8(PW3300),经解码后输出双路数字视频信号,送到主控芯片U2(PW118)。
同时,外部AV、S端子、YPbPr、VGA、DVI接口输出的视频信号也加到主控芯片U2,在U2内部,经A/D转换(由于AV、S端子Y/C信号、YPbPr、VGA是模拟信号,需要进行A/D转换)和解码处理(DV信号需要进行解码)后,产生数字信号,并与TV数字视频信号进行切换后,进行去隔行、图像缩放(Scaler)等处理,从而将接收到的不同图像格式信号转换成PDP固有分辨率的图像信号,送到外部LVDS发送器U3,由U3转换成LVDS串行数据流信号,送到PDP面板电路,驱动PDP显示图像。
另外,由中放一体化高频调谐器输出的第二伴音中频信号SIF送到音频处理电路IC204(MSP3410G),经解调和音效处理后,加到音频功放电路U1102(TPA3004D2),经功率放大后,驱动扬声器发出声音。