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取下液晶彩电后盖的固定螺钉(拆卸有些液晶彩电时,还需要解除液晶彩电前、后盖四周的卡扣),打开液晶彩电后盖,就能看到液晶彩电内部的电路板了,如图2-1所示。
图2-1 液晶彩电内部的电路板
从图2-1中可以看出,液晶彩电内部主要由主板(也称Scaler板)、开关电源板、高压板、遥控接收板、按键板、侧AV板等组成。
需要说明的是,图2-1只是一般液晶彩电内部电路板构成示意图,不同的液晶彩电,其电路板设置会有所区别。例如,有些液晶彩电设有TV板(TV板上集成有高频头和中频电路),有些没有侧AV板等。
其实,液晶彩电的电路组成并不复杂,图2-2所示是液晶彩电基本组成框图。
从图2-2中可以看出,液晶彩电主要由高中频处理电路(高频头、中频处理电路),伴音电路(音频处理电路、音频功放电路),视频处理电路(输入接口电路:AV/S接口、VGA/YPbPr/DVI/HDMI接口)、视频解码电路、去隔行处理电路(De Interlacer)、图像缩放电路(Scaler)、帧存储器、液晶面板接口电路,微控制器电路(MCU、EEPROM数据存储器、Flash ROM程序存储器、按键电路、遥控接收电路等),电源电路(开关电源和DC-DC变换器),高压板电路(逆变电路)以及液晶面板等组成。
图2-2 液晶彩电基本组成框图
(1)高中频处理电路
液晶彩电中,高频头的作用是将接收的RF信号转换为中频信号,送到中频信号处理电路进行解调后,输出视频全电视信号CVBS和第二伴音中频信号SIF,或直接输出视频全电视信号CVBS和音频信号AUDIO。
(2)伴音电路
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)输入接口电路
液晶彩电一般设有多个接口电路,如AV接口、S端子接口、VGA模拟接口、YPbPr高清接口、DVI数字接口、HDMI多媒体接口等。输入接口是外部设备与液晶彩电信号传输的桥梁。
(4)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。
少数液晶彩电采用模拟解码芯片(如OM8838、TB1261、TB1274AF、LA76930、TDA150××系列等)进行解码,大多数液晶彩电采用数字解码芯片(如SAA711×系列、VCT49XY系列、VPC3230等)进行解码。
(5)去隔行处理(De Intercaler)电路
去隔行处理(De Intercaler)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,送到Scaler电路。
(6)图像缩放(Scaler)电路
图像缩放电路也称Scaler电路,一般由一块大规模集成电路组成,用于对去隔行处理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液晶面板。
液晶彩电为什么要对信号进行缩放处理呢?这是由于一个面板的画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,当液晶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一个屏幕的大小。
(7)液晶板接口电路
液晶面板与主板接口有TTL、LVDS、RSDS、TMDS和TCON五种接口,其中,TTL和LVDS接口比较常用。
TTL接口是一种是并行总线接口,用来驱动TTL液晶面板。
LVDS接口是一种串行总线接口,用来驱动LVDS液晶面板。与TTL接口相比,串行接口有更高的传输率,更低的电磁辐射和电磁干扰,并且,需要的数据传输线也比并行接口少很多,所以,LVDS接口在液晶彩电中应用十分广泛。
(8)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)、按键电路以及遥控接收电路等。其中,MCU是液晶彩电的控制中心,用来对接收的按键信号、遥控信号进行译码,然后再对相关电路进行控制,以完成指定的功能操作。数据存储器用于存储彩电的设备数据和运行中所需的数据,程序存储器则用来存储整机运行所需的程序。
目前,很多液晶彩电将MCU集成在Scaler芯片中,因此,在这些液晶彩电的主板上是看不到MCU的。
(9)电源电路
液晶彩电的电源电路分开关电源和DC-DC变换器两部分,其中,开关电源用于将市电(交流220V)转换成12V、24V、5V等直流电源;DC-DC直流变换器用于将开关电源产生的直流电压(如12V)转换成5V、3.3V、2.5V、1.8V等电压,供给整机小信号处理电路使用。
目前,液晶彩电的开关电源主要有两种安装形式,一种是采用外部电源适配器(Adapter),这样,输入到液晶彩电的电压就是电源适配器输出的直流电压,小屏幕液晶彩电的开关电源常采用电源适配器;另一种是在液晶彩电内部专设一块开关电源板,即所谓的内接方式,在这种方式下,液晶彩电输入的是交流220V电压,大屏幕液晶彩电一般都采用这种安装方式。
DC-DC变换器也有多种安装方式:①安装在主板中,这种安装方式比较常见;②和开关电源部分安装在一起(开关电源采用机内型);③分散安装方式,即开关电源板安装一部分DC-DC变换器,主板上安装另一部分DC-DC变换器。
(10)背光驱动电源电路
普通液晶彩电的背光灯采用CCFL,其驱动电源也称逆变电路或逆变器,作用是将开关电源输出的低压直流电压(一般为24V或12V)转变为CCFL所需的高频高压交流电,点亮面板的CCFL。
LED液晶彩电的背光灯采用LED灯,其驱动电源的作用是将开关电源输出的低压直流电压转变为LED所需的直流电,点亮面板的LED背光灯。
(11)液晶面板(Panel)部分
液晶面板也称液晶显示模块,是液晶彩电的核心部件,主要包含液晶屏、LVDS接收器(可选,LVDS液晶屏有此电路)、驱动IC电路(包含数据驱动IC与栅极驱动IC)、时序控制IC(Timing Controller,TCON)和背光源等。
驱动IC和时序控制IC是附加于液晶面板上的电路,TCON负责决定画素显现的顺序与时机,并将信号传输给驱动IC,其中源极驱动IC(Source Driver IC)负责视频信号的写入,栅极驱动IC(Gate Driver IC)控制晶体管的开/关,配合其他组件的动作,即可在液晶彩电上看到影像。
最后需要强调的是,液晶彩电的电路结构和CRT彩电一样,也经历了多片集成电路→单片集成电路→超级芯片的发展过程。例如,早期的液晶彩电,视频解码、去隔行处理、Scaler和MCU电路均采用独立的集成电路;现在生产的液晶彩电,则大多将去隔行、Scaler电路集成在一起,有的甚至将MCU电路、视频解码等电路也集成进来,成为一片真正的“全功能超级芯片”。无论液晶彩电采用哪种电路形式,都万变不离其宗,即所有液晶彩电的基本结构组成是相同或相似的,作为维修人员,只要理解了液晶彩电的基本结构和组成,再结合厂家提供的主要集成电路引脚功能,就不难分析出其整机电路的基本工作过程,以指导日常维修工作。
下面结合图2-2,说明液晶彩电的工作过程。
由高频头输出的中频信号IF,加到中频处理电路,解调得到彩色全电视信号CVBS和第二伴音音频信号SIF(或音频信号AUDIO)。
解调的第二伴音信号SIF(或音频信号AUDIO)去音频处理电路,经解调和音效处理后,加到音频功放电路,驱动扬声器发出声音。
解调出的彩色全电视信号CVBS送到视频解码电路,视频解码分模拟解码和数字解码两种形式。
对于采用模拟解码芯片的液晶彩电,从中频处理电路来的CVBS图像信号,送到模拟视频解码芯片后先进行模拟解码,产生模拟的RGB信号,送到外部A/D(模拟/数字)转换电路(可外设,也可集成在去隔行处理电路中)。
对于采用数字解码芯片的液晶彩电,从中频处理电路来的CVBS图像信号,经数字视频解码芯片内部A/D转换电路后,将模拟的视频信号变换为数字视频信号,然后进行数字解码,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,直接送到去隔行处理电路。
送到去隔行处理电路的视频信号,在帧存储器的配合下,经隔行-逐行变换,变换为逐行扫描的信号,加到Scaler电路,经图像缩放处理,由液晶面板接口电路输出到液晶面板,驱动面板显示出图像。