XT-29FU型多格式数码精密显像电视

1、U29F/U29E/U2928/U34F/U34E/U3418型系列 多格式数码高精密变频显像电视 工作原理分析我国所采用的PAL电视制式，场频为50Hz，考虑到奇偶数场隔行扫描，实际电视画面的帧频只有25Hz，正好处于人眼敏感的临界频率。如果电视画面的亮度稍大一点，就会有很明显的闪烁感，画面越亮闪烁感就越强，长时间观看极容易引起疲劳，并伤害眼睛视力。100Hz彩电就是为克服PAL制式所固有的这一缺点而提出来的，近年来随着半导体大规模制造技术的飞速发展，使得把原来50Hz的彩色电视信号转换成100Hz场频显示成为现实。在普遍采用PAL电视制式的西欧市场上，25”以上大屏幕彩色电视机，已经普及采

2、用100Hz扫描，取代原来50Hz扫描电视机。在我国虽然彩色电视机也已经走进了千家万户，但100Hz彩电的销售一直处于1%左右的低份额。究其原因主要是该类彩电市场份额一直被索尼、东芝等国外大公司所占有，而其市场售价太高（如索尼29”100Hz彩电的市场价是1200013000元/台），只有少数消费者才能接受这种价位，因此无法普及。国内厂家虽然也推出相应的100Hz彩电，但其功能比较单一，图像画质也较为逊色，且不如50Hz彩色电视机的画质。比如海信的100Hz胶片电视，连VGA接口也没有，图像画质又很差，尽管打着“绿色环保”概念，还是打不开市场局面。又如康佳100Hz柔性电视，消费者普遍反映：图

3、像这么模糊，当然是柔性的了！针对上述市场环境，厦华公司于2001年年中推出U29F/U29E/U2928/U34F/U34E/U3418型系列（以下简称U系列）100Hz彩电。该系列机型在人机对话式视窗控制OSD界面、四画面分解动作捕捉/十六画面节目浏览、光栅倾斜校正等功能强于进口的索尼、东芝的100Hz机型，在图像透亮度、彩色鲜艳性、清晰度等画质方面也达到或接近进口机水平，明显优于海信胶片电视和康佳柔性电视等国产品牌100Hz彩电。由于厦华U系列100Hz机型，在国内彩电厂家中有明显竞争力，对国内同行是一大冲击，使得2001年下半年以来100Hz彩电的销售快速上升，价格也随之滑落。据2001

4、年10月中国电子报报道，自从2001年第二季度以来，100Hz变频彩电的市场销售急剧上升，现在已经超过10%的市场份额。1. 功能介绍 29、34东芝原装进口纯平面显像管。 高新数码技术彩色解码。 数码逐行高精密变频显像。 数码100/120Hz倍频显像。 VGA电脑格式变频显像。 16：9宽屏幕显像。 数码静像，观赏胶片画面。 四画面分解动作捕捉。 十六画面节目浏览与图像菜单功能。 电脑视窗式下挂菜单控制。 数码4H梳状滤波器，亮/色干净分离，互不干扰。 数码峰化（peaking）清晰度提升。 数码彩色瞬态改善，彩色边缘分明，特别是象人体肤色和衣服颜色在交界处不再互相渗透，画面色彩更为自然逼

5、真。 数码扫描速度调制，精密刻画图像细节。 数码噪音抑制，使画面比传统模拟解码彩电的画面更加干净透莹。 运动图像检测与补偿，使运动画面动作流畅。 动态图象聚焦，使画面始终保持在最佳聚焦状态。 数码技术处理图像几何校正。 画面倾斜平衡校正，平衡电视机不同方向摆设或长期使用引起的画面倾斜。 I2C总线控制。 BBE原音处理，使原配音清晰重显。 环绕立体声处理，扩展声场空间。 节目预约功能。 俄罗斯方块游戏。 高容高压稳定电路，确保画面不因亮暗变化而伸缩。 待机功耗低于1W的“蓝天使”绿色环保电源，远胜待机功耗3W的“能源之星”电源。 拉幕式开关机，展示舞台效果，并保护荧幕免受开/关机冲击。 完备的

6、输入/输出接口：3组AV（即音视频）输入接口。3组S端子输入接口。1组Y Cr Cb（高解像度DVD影像）输入接口。1组VGA电脑输入接口。1组RF（射频）输入接口。1组AV（音视频）输出接口。 画中画功能（选择）。 中文图文（TELETEXT）功能（选择）。 中国丽音（NICAM）功能（选择）。2. 整机电路组成及工作流程分析2.1 高中放一体化模块本机采用Sharp的VTBT6ED266型一体化高中放模块。高中放一体化的好处是工艺简洁，干扰小，可以获得较好的高放、中放性能指标。该一体化高中放模块采用I2C总线(4#脚SCL和5#脚SDA)控制，频率合成调谐（9#脚BT为+32V调谐电压），

7、具有PAL/NTSC/SECAM-BG、DK、I、M全制式功能。12#脚SAW、13#脚MOD1和14#脚MOD2为电视制式控制端，其逻辑关系如下列表所示。19#脚VOUT和16#脚AOUT分别为中放视频和音频输出，送AV切换电路进行切换。SAWMOD1MOD2NTSC-M/N地地地PAL/SECAM-B/G高电平高电平高电平PAL/SECAM-I高电平高电平地PAL/SECAM-D/K高电平地高电平2.2 AV切换电路AV切换电路采用SONY的CXA2089Q。该芯片有二组TV输入，即46#、47#、48#脚为一组，输入来自主画面通道中放输出音视频信号；22#、23#、24#脚为一组，输入来

8、自PIP通道中放输出音视频信号。对于已投产的U#系列机都没有PIP功能，22#、23#、24#脚一组用于VGA音频输入。CXA2089Q有三组AV（即Video和S-video）输入，即1#、2#、3#、4#、5#、7#脚组成AV1输入，8#、9#、10#、11#、12#、14#脚组成AV2输入，15#、16#、17#、18#、19#、21#脚组成AV3输入。以上信号经过CXA2089Q进行AV切换后有二组输出，对没有PIP功能U#系列机，只有主通道输出（即43#脚为Y信号或复合VIDEO信号复用输出，45#脚为C信号输出，39#41#脚为伴音输出）。CXA2089Q的39#、41#脚伴音输出

9、送到AV板TC4053（即位号NA02），与YCbCr分量输入的伴音进行切换后，再送到伴音处理电路BH3868BFS。CXA2089Q的28#脚输出直流信号，用于控制TC4053的伴音切换。CXA2089Q很适合用于要求三路的AV输入和具有画中画功能的高档机芯采用，而且价格也较为适中。2.3 数字彩色解码电路U系列机芯采用德国MICRONAS生产的数字彩色解码芯片VPC3230D作彩色解码。这是目前国际上性能最好，最为成熟的数字解码IC。VPC3230D具有三路Video输入口、一路S-video输入口和二路YCrCb或RGB输入口。在U#系列机中，Y信号或复合VIDEO信号复用一个输入端，即

10、都是从VPC3230D的72#脚输入，色信号C从VPC3230D的71#脚输入。分量信号YCrCb分别从VPC3230D的5#、6#、4#脚输入。VPC3230D内置A/D转换器，且在Video/S-video输入前端设有黑电平箝位和视频AGC（自动增益控制）电路，视频AGC电路能够自动将复合Video信号或Y信号控制为1Vpp，以便配合A/D转换器的最大转换范围。内置4H数字梳状滤波器，可实现NTSC和PAL的Y/C分离。自动识别PAL/NTSC（50/60Hz）制式，可进行PAL/NTSC/SECAM全制式彩色数字解码。输出16bits的数字YCrCb信号（ITU-R601输出格式），并产

11、生行场同步信号（Hs、Vs）及参考时钟脉冲信号（LLC1、LLC2）, 送到SDA9400进行倍场/逐行转换处理及多画面处理。2.4 倍场/逐行转换处理电路及多画面处理电路U系列机芯采用SIEMENS生产的倍场/逐行转换处理芯片SDA9400。该芯片可进行100Hz/120Hz隔行扫描转换和50Hz/60Hz逐行扫描转换，内藏5Mbit DRAM帧存储器和192Kbit DRAM行存储器（不需外挂存储器），并利用内置DRAM实现多画面（如四画面、十六画面）处理。内藏垂直内插器，可进行垂直缩放，以实现全景电影等模式。具有自适应运动检测、3D（二维空间和一维空间）数码降噪功能和灵活的输入输出同步控

12、制功能。有较强的可编程I2C总线控制能力。经过SDA9400倍场/逐行转换处理和多画面处理后的数字YCrCb信号，再送到DDP3310B进行D/A转换。SDA9400同时给DDP3310B提供参考时钟脉冲信号（由26#输出）和变频的行场同步信号（分别由61#、62#脚输出）。2.5 行场处理、视频处理及RGB开关混合集成电路DDP3310B经过SDA9400倍场/逐行处理后的YCrCb信号，送到DDP3310B（也是德国MICRONAS生产）。在DDP3310B内部经数字矩阵电路变换成数字RGB信号，再经过D/A转换为模拟信号输出。在DDP3310B输出端有二路模拟RGB开关，一路由34#（消

13、隐信号）、35#、36#、37#脚组成，用于电脑VGA信号的插入；另一路由30#（消隐信号）、31#、32#、33#脚组成，用于OSD信号的插入。DDP3310B内置数字亮度信号峰化清晰度提升和数字彩色瞬态改善电路。在DDP3310B内部有数字Y信号微分电路，产生扫描速度调制（SVM）用的微分信号输出（23#脚）。DDP3310B处理后的RGB输出信号和速调微分信号，再由分立元件组成的共基和射随放大电路（如V3831、V3832、V3833等），进行电平和阻抗变换，最后输出送到CRT板的视放电路。DDP3310B有非常完善的行场处理功能：产生变频的行激励信号输出（8#脚）和变频的差分场激励信号

14、输出（19#、20#脚），产生一整套由I2C总线控制的E/W（东西枕校）信号输出。DDP3310B还具有内置I2C总线控制EHT（阳极高压变化引起的画面伸缩补偿）、ABL控制等。2.6 视放大电路放、速调放大和光栅旋转电路视放电路采用三片TDA6111Q，该IC被100Hz彩电广泛采用，具有16MHz视频带宽，完全可以满足32KHz行频的视频放大要求。速调放大电路为自行设计的分立元件推挽放大电路，由V3301、V3302、V3303、V3304、V3305等组成。光栅旋转电路为自行设计的分立元件直流差分放大电路，由V613、V614、V615、V616、V617、V618、V621等组成。以上

15、三部分电路都在CRT板上，工艺性极优，是市面上同类机中最好的。V811、V821、V831组成束流检测电路。V801、VD802、VD810、VD820、VD830为截止型关机消亮点电路。2.7 伴音处理及伴音放大电路伴音处理IC采用日本ROHM公司的BH3868BFS，这是美国BBE公司专利产品，被SONY、松下等高档彩电广为采用。经过CXA2089Q和TC4053切换后的左右通道伴音信号，分别送到BH3868BFS的5#脚和28#脚，进行双通道音量控制、左右平衡控制、高音/低音调节、环绕声处理和BBE专业原音处理等。再分别从12#脚和21#脚输出，送到TDA2616进行伴音功率放大，以推动

16、扬声器。2.8 CPU控制电路本机芯彩电功能多，控制量大，选用日本MITSUBISHI的M37225ECSP。它是彩电专用CPU中性能较好的一种，为8位专用CPU，采用I2C总线控制，频率合成调谐方式，内置48K 字节ROM和2048K字节RAM，有239个频道存贮。有较大的OSD点阵16X20（大多数CPU只有14X18点阵），很适合于汉字OSD。CPU的引脚定义请参看维修手册。KIA7039（即IC004）为集成复位电路，给CPU提供开机复位。2.9 电源及行场偏转电路遥控电源和主电源是两个相互独立的开关电源。遥控电源主要由VD501、VD503、VD505、N501、N502、T501等

17、组成，只给CPU和继电器供电，待机功耗小于1W，符合德国“蓝天使”节能标准，优于美国小于3W的“能源之星”标准。遥控电源采用集成电路TNY254Y（N501）作主电路，内含开关管、误差放大电路、激励电路等。主开关电源主要由VD507、VD515-VD520、N503、N504、T502等组成,用TDA4605(N503)作控制IC，有+135V、+55V、+28V、+22V、+12V、+8V等多组输出。设有每组电压短路保护电路(N505、V505-V508、VD521-VD527等)和+140V过流保护电路(V504、V508、VD528等)。场输出电路采用PHILIPS生产的TDA8351集

18、成电路，这是差分输入的场输出放大器，有较好的温度稳定性。行输出电路主要由V301、V302、V305、VD301、VD304、VD305、T301、T302等组成。在行输出电路中设有E/W枕校电路(V303、V307-V310等)、动态聚焦电路(V304、VD306、VD307、T303等)和X射线保护电路(VD313、VD314、VD531、VD532、V306、V511、V512等)。2 10 控发射器电路遥控发射IC采用SAA3010，最多有64种编码输出，可以满足具有PIP、丽音处理、中文图文等多功能彩电的使用。211 其它选择功能电路 U系列机芯设计上已经考虑了中国丽音、中文图文、射

19、频画中画功能的扩展。如果增加中国丽音功能，则增加IC MSP3410B作丽音解码和伴音控制，并取代BH3868BFS。若要扩展中文图文功能，则要加装图文模块，同时增加RGB开关电路TC4053（即IC501），用于图文RGB信号和VGA输入RGB信号的切换。若要增加PIP功能，只要加装PIP用高中放一体化高频头和PIP模块即可。PIP模块采用单片IC SDA9489X，包含彩色解码、PIP处理和RGB接口（用于OSD信号插入）等电路；外围电路也非常简单，PIP模块只有53x55mm大小。3. 整机特色功能和关键电性能设计实例分析由于100Hz彩电本身的特点，比如随着扫描频率的加倍，偏转功率比5

20、0Hz彩电大，视频输出信号带宽也加倍等，对设计有更高要求；而且采用了数字处理大规模集成电路，在设计过程中会引入新的技术问题。100Hz彩电是彩电中的高档品种，也要求在设计上有所创新。下面是特色功能和关键电性能设计的一些实例。3.1 主电源启动的瞬态过程100Hz彩电由于采用数字处理集成电路，供电电压为5V或+3.3V（+3.3V由+5V稳压产生），实测U系列机+5V工作电流为700mA，当增加画中画、图文、丽音功能时，+5V的供电电流达到1.3A。因此+5V供电处于重负载，而集成电路正常工作要求+5V稳定在+5±0.25V范围之内。我们知道，彩电用开关电源的稳压是以+B（即+135V

21、）电压为基准的，即误差信号取自+B。而行场振荡是在数字集成电路DDP3310B产生的，该电路必须在4.75V以上供电时才能正常工作；并复位考虑到I2C总线控制数字集成电路VPC3230D、SDA9400、DDP3310B在上电复位后，要对这些IC的一系列寄存器进行初始化。因此实际上电后要经过一段时间延迟后才能工作，并产生行场激励输出；而在产生行场输出之前，+B的负载很轻，而+5V却在重负载，如果+B负载跟不上（行振荡输出还不产生），+5V电源在重负载作用下迅速回落，从而使电源不能启动。在设计初期，我们就碰到电源启动不灵的问题。经过仔细探索，我们采取了两条措施：一是+5V电源的稳压电路不采用三端

22、稳压器（输入输出电压差一般在1.8V以上），而采用三极管分立元件稳压电路（输入输出电压差0.6V左右就可以产生+5V稳压输出）。这样+8V整流滤波后电源上升到5.5V左右就开始有+5V稳压输出。二是在数字集成电路VPC3230D、SDA9400、DDP3310D的寄存器初始化中，首先给DDP3310B的行场振荡寄存器初始化。于是产生如下启动过程：+5V电源上升到4.75V以上（即+8.0V上升到5.5V）DDP3310D完成复位并先给DDP3310B的行场振荡寄存器初始化让行场输出电路工作+B加以负载使+8V电源迅速达到+8V+5V电源可靠建立保证DDP3310B可靠工作而产生行场输出。3.2

23、 拉幕式开关机的实现所谓拉幕式开关机，在开机时屏幕就象舞台银幕一样向两边展开并显示“XOCECO”商标，在关机时屏幕就象舞台银幕一样从两边向中间合拢。一般彩电在关机时，关机消亮点电路使视放快速进入饱和工作状态，让电子束在行场扫描未消失之前迅速大面积打在荧光屏上，并产生瞬间亮光；而拉幕式关机则采用截止视放电路方式，使电子束在行场未消失之前快速截止，让屏幕在拉幕合拢时即黑下来；为此我们设计了截止型关机消亮点电路，这种消亮点电路要有高压自放电型行包作保证。3.3 四画面分解动作捕捉和十六画面节目浏览功能的实现目前市面上有多画面功能彩电，必须增加硬件成本，而且可实现的只是双视窗、画中画等不太实用的简单

24、功能。在U29F/U29E/U2928/U34F/U34E/U3418系列机型中，实现多画面功能不需要增加硬件成本，而是利用倍频/逐行处理集成电路及其内置存储器、以及通过软件控制来实现。U系列机型的多画面功能颇具特色，这在国内外彩电中是独一无二的。其中四画面设置成分解动作捕捉，即在四个小画面中依次有一个是活动画面，其余三个是按不同时间存下来的静止单幅画面，这样用户就可以通过该功能观看到快速运动（如足球射门、越位等）的瞬间镜头。十六画面设置成节目浏览功能。即在屏幕上分成十六个小画面；利用频率合成调谐接受系统，改变调谐数据，实现每个画面按频道顺序显示不同电视节目画面。如果节目数大于十六个，第十七个

25、以后的节目会在屏幕上的第一个小画面再依次播出。播完所有节目后会自动重新从第一个节目再依次播出，以便用户能够反复浏览；而且遥控器面板上有一个4×4按键对应屏幕上4×4画面的节目，只要按遥控器上其中一个键，对应位置小画面的节目就会切换到全屏幕。这样就给选台操作带来极大方便，宛如在菜单上点菜一样，要什么就点什么。特别是在电视节目较多的地区使用，根本不要理睬哪一个频道号是存什么电台节目，只要一按“节目浏览”键，就能够清楚地选台了。3.4 电脑视窗式下挂OSD菜单界面的设计构思该系列机的OSD界面设计也很有特色：（1） 前市场上彩电的OSD界面，在调整电视机时要进入三级菜单的同时，O

26、SD画面也要切换三次。这种操作非常不便，用户难以学会；而在U系列机上OSD界面中，在调整时虽然也要经历三个步骤，但三个步骤都在一幅OSD画面上进行；（2） 整何种选项由移动的鼠标箭头指示，要调整什么非常明确。（3） SD画面的上方为主菜单键，主菜单项为中文字且用凹凸键镶套，未选中项为凸键，选中项为凹键（并有鼠标箭头指示）。就象电脑视窗操作键一样。OSD画面的中间为调整项窗口，可显示五行调整项，如果某一主菜单多于五个调整项，当调整鼠标箭头往下移动到第五行时，调整项会自动往上滚动并出现下一个（如第六个）调整项。OSD画面的下方为一行操作提示说明，每进行一步操作都有不同的提示，提示用户做下一步操作。

27、这种人机对话方式，使操作界面极为友好。35 OSD信号、VGA信号、画中画信号、图文信号的切换该系列机在最全功能情况下，有四路（OSD、VGA、画中画、图文）RGB信号，而输出电路DDP3310B只有两路RGB输入口。为此我们把OSD信号先送到画中画模块，利用SDA9489X的RGB开关做OSD和画中画切换后，再送到DDP3310B，并通过软件控制，保证OSD信号有优先权。而VGA和图文信号因不可能同时出现，经过TC4066常态切换模拟开关切换后再送到DDP3310B。36 画质提升设计为了提升U系列机型图像质量，体现倍场/逐行扫描彩电的档次，采取了一系列画质提升措施。a 4H数字梳状滤波器作

28、Y/C分离U系列机型采用了4H数字梳状滤波器作Y/C分离，这样种自适应梳状滤波器可以改善亮度的分辨率，减小亮色之间的串扰。下图为4H数字自适应梳状滤波器的原理框图。4H数字梳状滤波器方框图b 动态峰化清晰度提升电路经Y/C分离处理的亮度信号，是全电视信号经过副载波陷波器得来的，陷波器会影响亮度信号的频率响应。因此本机芯采用了数字动态峰化处理，对人眼敏感的频率成分和被陷波频率成分也进行提升，以提高图像清晰度。对于Y/C输入信号，也可起到同样的清晰度提升作用。清晰度提升的大小可以通过使用者调节。c 彩色瞬态改善处理本机芯通过DDP3310B内部处理，对数字色信号CrCb进行微分勾边，以提高彩色边缘

29、的瞬态响应。其提升大小可以通过软件设定。d 数字三维动态降噪本机芯设有数字三维（二维空间和一维空间）动态降噪处理，实际上在数字电路内部是通过同一帧（场）相邻象素点加权运算和不同帧（场）相邻象素点的加权运算来实现三维降噪处理的。调整加权系数大小可以控制降噪的强度；对降低电视画面的随机噪波和网纹干扰均有很明显的效果。降噪的强弱是用户调节的，但在界面操作中，通过软件设置默认为弱降噪状态，以免用户误操作。因为对于快速运动的画面，强降噪会引起快速运动物体拖尾现象。e 运动检测和补偿本机芯具有自适应运动检测与补偿功能，以消除运动图像帧率变化而引起的动作不流畅的现象。运动检测电路通过比较相邻行、相邻帧差异，

30、产生运动标记；分别对运动和静止图象采用相应的帧率转换模式，并对运动图像做运动补偿处理。f EHT（阳极高压波动引起画面伸缩）补偿当电视画面亮暗变化时，会引起光栅束流变化，而束流的变化又引起阳极高压的变化，最终使画面伸缩。本机芯利用DDP3310B的强大功能，根据检测束流大小来校正行场幅度，以补偿阳极高压波动引起的画面伸缩，并对行场方向采用了不同的补偿参数。37 音质提升设计U系列机芯具有数字环绕声和BBE原音处理技术。这是由伴音处理芯片BH2868BFS来完成的。在环绕声处理中，将左右声道音频信号通过移相电路和相位切换电路，把移相处理后的信号迭加在原左右声道信号上，实现模拟环绕声。由于采用数字移相，相位准确，保证环绕声效果得到充分体现。BBE原音处理是美国BBE Sound 公司的专利技术，它弥补了扬声器在电声转换中所固有的缺陷，使电视伴音得到清晰还原，大大改善伴