Telewizor plazmowy LG MN-40PA10

Jednym z największych producentów ekranów PDP jest firma LG. W swojej ofercie ma ekrany 40″, 42″ i 60″. Omawianie odbiorników firmy LG zaczynamy od odbiornika MN-40PA10.

Dane techniczne odbiornika:

  • przekątna ekranu 40″,
  • rozdzielczość 852 x 480 pikseli,
  • częstotliwość odchylania poziomego 15.73kHz – 60kHz,
  • częstotliwość odchylania pionowego 50Hz – 75Hz,
  • kąt widzenia 160°,
  • ilość wyświetlanych kolorów 16.7 min,
  • czas życia 25 000 godzin (do momentu uzyskania jaskrawości świecenia na poziomie 50% jaskrawości początkowej),
  • odbiór w standardach PAL, SECAM, NTSC,
  • odbiór fonii A2 stereo, Virtual Dolby,
  • moc wyjściowa fonii 2 * IOW na impedancji głośników 8R,
  • napięcie zasilania 110^240Vac, 50/60Hz,
  • pobór mocy 300W (320W przy maksymalnej mocy fonii).

Odbiornik składa się z dwóch części:

  •  odbiorczej – Set Top Box (STB),
  • monitora PDP.

Na rysunku 1 przedstawiono schemat blokowy odbiornika PDP MN-40PA10.

schemat blokowy odbiornika pdp mn 40pa10





1. Monitor PDP

Monitor składa się z następujących modułów:

  • modułu VSC – Video Scan Converter,
  • modułu zasilacza,
  • modułu PDP.

Gniazda wejściowe i wyjściowe monitora PDP:

  • wejście sygnałów RGB-PC/DTV (VGA, SVGA)-DSUB15,
  • wejście sygnałów RGB-DTY, synchronizacji H/V i sterujących z odbiornika STB – DSUB25,
  • wejście sygnałów Component (Y, Pb, Pr) z DVD (480i, 480p),
  • wejście dla sygnałów wideo,
  • 2 pary wejść dla sygnałów fonii R/L,
  • wyjścia do przyłączenia zewnętrznych głośników.

Oznaczenia pojawiające się przy opisie sygnałów RGB lub Component DTV (Digital Television) zestawiono w tabeli 1.

Oznaczenia sygnałów Component: Y/U/V oznacza trzy sygnały – sygnał luminancji Y i skalowane sygnały różnicowe koloru B-Y i R-Y.

Zależności pomiędzy sygnałami U, V i różnicowymi B-Y, R-Y są następujące:

  • Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
  • U = 0.492 (B-Y)
  • V = 0.877 (R-Y).

Zależności pomiędzy sygnałami Y/U/V i RGB są następujące:

  • R = Y+ 1.140V
  • G = Y-0.395U-0.581 V
  • B = Y + 2.032U.

Bardzo często oznaczenie Y/U/V stosowane jest zamiennie z Y/B-Y/R-Y, ale jak wynika z powyższych wzorów nie są to sygnały identyczne co do wielkości.

Jeżeli sygnały Y/U/V przesyłane są oddzielnie – trzema torami, taki zestaw sygnałów nazywany jest sygnałem Component i oznaczany jest jako Y/Pb/Pr lub YPbPr.

Sygnał YCbCr jest sygnałem cyfrowym niosącym informację o sygnałach Y/U/V (Y/Pb/Pr). Aby zmniejszyć pasmo potrzebne do przesłania cyfrowych sygnałów Y/U/V, próbki sygnałów U i V oznaczone jako Cb, Cr są pobierane rzadziej niż próbki sygnału Y.

Tablica 1. Oznaczenia sygnałów telewizji cyfrowej DTV

Oznaczenie
Nazwa standardu DTV
Ilość linii poziomych
Ilość pikseli w kierunku poziomym
Z przeplotem / bez przeplotu (intelaced / progressive)
Uwagi
480i
SDTV
480
640
z przeplotem
jakość porównywalna z telewizją analogową – sygnał NTSC
480p
EDTV
480
640
bez przeplotu
jakość nieco lepsza niż w telewizji analogowej, porównywalna z VGA
720p
HDTV
720
1280
bez przeplotu
wysoka jakość obrazu
1080i
HDTV
1080
1920
z przeplotem
wysoka jakość obrazu

Próbkowanie oznaczane jest następująco: 4:n:n. 4 oznacza próbkowanie sygnału Y z częstotliwością 13.5MHz, standardową częstotliwością próbkowania sygnałów NTSC, PAL, SECAM. Następne dwie cyfry oznaczają częstotliwość próbkowania sygnałów U i V. Zatem 4:4:4 oznacza, że sygnały U i V są próbkowane z tą samą częstotliwością co sygnał Y.

4:2:2 oznacza, że częstotliwość próbkowania sygnałów U,

V jest dwa razy mniejsza niż częstotliwość próbkowania sygnału Y.

4:1:1 oznacza, że częstotliwość próbkowania sygnałów U,

V jest cztery razy mniejsza niż częstotliwość próbkowania sygnału Y.

Cyfrowy sygnał YCrCb przesyłany jest jednym torem.

Bardzo często przy oznaczeniach gniazd dla sygnałów Component spotyka się zamiennie oznaczenia YPbPr lub YCbCr co powoduje wiele niejasności. Jeżeli w urządzeniu występują fizycznie trzy gniazda i oznaczone sąjako Y/Cb/Cr, to są to gniazda do przesyłania trzech sygnałów analogowych Y/Pb/Pr.

Jedno gniazdo oznaczone jako YCbCr służy do przesyłania cyfrowego sygnału niosącego informację o sygnałach analogowych Y/Pb/Pr.

Tor wideo monitora (moduł VSC)

Na rysunku 2 przedstawiono schemat blokowy modułu VSC. Moduł VSC zawiera tor wideo, tor fonii i układ sterujący monitora. Wytwarzane są tu wszystkie sygnały sterujące monitorem i ekranem PDP oraz przetwarzane są sygnały fonii.

schemat blokowy modułu vsc

W torze wideo następuje wybór źródła sygnałów analogowych: RGB, wideo lub Component i przetworzenie sygnału z wybranego źródła na sygnały cyfrowe RGB i sygnały synchronizacji sterujące modułem PDP.

Wszystkie płaskie ekrany (LCD, PDP) są sterowane sygnałami wizji bez przeplotu. Jeżeli do modułu VPS trafia sygnał z przeplotem – z wejścia PI02 – Component 480i lub z wejścia wideo P101, to sygnały te muszą być poddane procesowi usuwania przeplotu, czyli dublowania linii obrazu. Technika usuwania przeplotu ma ogromne znaczenie dla jakości odtwarzania obrazu, szczególnie jeżeli chodzi o wyświetlanie ruchomych obiektów.

Sygnały z przeplotem z wejścia wideo PI 01 i wejścia Component PI02 podawane są do wejść układu IC203 – VPC3230 firmy Micronas. Układ ten dokonuje wyboru źródła sygnału, dekoduje sygnał koloru i analogowe sygnały Y/U/V zamienia na sygnały cyfrowe Y/U/V.

Sygnałami wejściowymi są sygnały Component 480i i sygnały wideo o standardowej rozdzielczości 480i. Sygnały Component w układzie VPC3230 podawane są do czterech przetworników A/D, w których następuje zamiana sygnałów analogowych na sygnały cyfrowe. Trzy przetworniki przetwarzają trzy sygnały analogowe (RGB lub YPrPb), a czwarty przetwarza sygnał wygaszania na postać cyfrową. Sygnały cyfrowe z wyjść przetworników podawane są do układów regulacji jaskrawości, nasycenia, kontrastu i odcienia, a następnie podawane są do wejść układu przełączającego.

Sygnał wideo podawany jest w układzie VPC3230 do przetwornika A/D, z wyjścia przetwornika do filtru grzebieniowego rozdzielającego sygnały luminancji i chrominancji. Po filtrze sygnał chrominancji podawany jest do dekodera koloru (PAL, SECAM, NTSC). Sygnały z wyjść dekodera podawane są do wejść układu przełączającego. Układ przełączający wybiera sygnały do dalszego przetwarzania. Sygnały te są skalowane z formatu 4:3 do formatu 16:9, a następnie podawane do układu regulacji jaskrawości oraz kontrastu i dalej do układu formatującego sygnały cyfrowe do postaci wymaganej według standardu ITU-R656. Układ VPC3230 sterowany jest szyną PC.

Sygnały cyfrowe z układu VPC3230 podawane są do układu IC204 – SDA9410 firmy Infineon. Zadaniem układu SDA9410 jest przetworzenie sygnałów cyfrowych obrazu z przeplotem o częstotliwości odchylania poziomego 15kHz na sygnały analogowe o częstotliwości odchylania poziomego 32kHz bez przeplotu. Układ przetwarza sygnały wejściowe formatowane według standardu ITU-R656. Oprócz układów dokonujących skalowania sygnału – usuwania przeplotu zawiera obwody redukcji szumów, kompensacji ruchu, redukcji migotania, poprawy przejść w sygnałach luminancji i chrominancji. Wszystkie te układy wykorzystują wewnętrzną 6MBit pamięć DRAM. Sygnały cyfrowe po układach skalowania i poprawy jakości sygnału podawane są do przetworników D/A. Sygnałami wyjściowymi SDA9410 są sygnały analogowe Y,U,V i sygnały synchronizacji. SDA9410 sterowany jest szyną PC.

Sygnały z wyjść SDA9410 podawane są do wejść procesora wizji IC303 – CXA2101 firmy Sony.

Do wejść tego układu podawane są także sygnały z wejść:

  • DS102 – wejście dla sygnałów RGB-PC o rozdzielczości VGA lub SVGA,
  • DS101 – wejście dla sygnałów RGB-DTV z odbiornika STB,
  • P102 – wejście dla sygnałów Component 480p z odtwarzacza DVD.

Wszystkie wejściowe sygnały są sygnałami bez przeplotu (progressive).

Procesor wizji CXA2101 zawiera:

  • układy przełączające, dokonujące wyboru źródła sygnału,
  • układy poprawy jakości sygnału CTI, LTI,
  • matrycę sygnałów Y/U/V, Y/Pr/Pb na sygnały RGB,
  • układy regulacji odcienia, nasycenia, kontrastu i jaskrawości,
  • układy korekcji gamma,
  • separator sygnałów synchronizacji H/V.

Sygnałami wyjściowymi są sygnały RGB i synchronizacji H/V. Układ sterowany jest szyną PC.

Sygnały RGB z układu IC303 podawane są do układu IC304 THS8083 Texas Instruments. Zadaniem układu jest zamiana analogowych sygnałów RGB na sygnały cyfrowe 3×8 bitów. Układ zawiera trzy 8-bitowe przetworniki A/D i układ PLL. Sterowany jest szyną PC.

Cyfrowe sygnały RGB z układu IC304 i sygnały synchronizacji H/V z układu IC303 podawane są do układu IC401 -MX88L284. W układzie IC401 sygnały OSD z mikrokontrolera sterującego IC001 są zamieniane na sygnały cyfrowe i miksowane z cyfrowymi sygnałami RGB z układu IC304. Wyjściowe cyfrowe sygnały RGB poprzez bufory IC502, IC503, IC504 sterują panelem PDP. Układ pracuje z dwoma układami pamięci typu SDRAM: 1C402,1C403. Sterowany jest szyną PC.

Tor sterujący monitorem (moduł VSC)

Sygnały sterujące monitorem pochodzą z odbiornika STB i podawane są do monitora przez złącze DS101 – DSUB25 razem z sygnałami RGB i synchronizacji. Siedem sygnałów sterujących (STBPOWER, VSC_DET/POWER, HDSTBDET, STB_SCL/SDA i ANA_STB_DET) podawanych jest ze złącza DS101 do mikrokontrolera IC001. Jest to 8-bitowy mikrokontroler M37270 (Mitsubishi) wyposażony w układ OSD. Współpracuje on z zewnętrzną pamięcią EEPROM IC002 typu 24C08. Mikrokontroler wytwarza sygnały sterujące szyny PC, sygnały kontrolne, sygnały OSD i sygnały synchronizacji H/V. Sygnały synchronizacji OSD poprzez bufor IC501 typ 74F541 podawane są do układu procesora IC401 i do modułu PDP.

Tor fonii monitora (moduł VSC)

Sygnały fonii z gniazd wejściowych P601, P101 podawane są do wejść układu przełączającego IC604 typu LA7222 (Sanyo). Układ zawiera 2 dwuwejściowe przełączniki. Przełączanie sterowane jest dwoma sygnałami kontrolnymi podawanymi do wejść 2 i 4 z układu sterującego monitorem.

Wybrane do przetwarzania sygnały kanału prawego i lewego R/L kierowane są do wejść 1 i 30 układu regulacji IC602 typu CXA2022S (Sony). Układ sterowany jest szyną PC i realizuje regulację głośności, balansu, barwy tonów, wyciszanie, efekt „surround”.

Sygnały R/L z wyjść 10,21 – 1C602 kierowane są do wejść 2 i 5 wzmacniacza mocy IC603 LA4282 (Sanyo) i po wzmocnieniu z wyjść 11, 7 do gniazda P007 służącego do przyłączenia zewnętrznych głośników o impedancji 8R.

Moduł zasilania

Schemat blokowy modułu zasilania przedstawiono na rysunku 3.

schemat blokowy modułu zasilania

Zasilacz składa się z następujących bloków:

  • zasilacz Standby pracujący w trybie czuwania i wytwarzający napięcia 5 V i 15V; w zasilaczu wykorzystano układ STR-G6100,
  • zasilacz pracujący w trybie normalnej pracy monitora; zawiera układ PFC z układem scalonym MC33262 firmy ON i cztery przetwornice wytwarzające poszczególne napięcia zasilające; w każdej z przetwornic zastosowano układ TL494 finny ON (TI, Fairchild).

TL494 jest układem kontrolera PWM stosowanym w przetwornicach różnych typów (flyback, forward, RCC, half-brid-ge,push-pull). Pracuje na ustalonej częstotliwości generowanej w wewnętrznym generatorze. Zewnętrzne elementy RC przyłączone do wyprowadzeń 5, 6 ustalają częstotliwość pracy układu. Układ zawiera ponadto źródło napięcia odniesienia wytwarzające napięcie odniesienia 5V dostępne na wyprowadzeniu 14, dwa wzmacniacze błędu, stopień wyjściowy.

Przetwornica typu forward wytwarza napięcia 5V, 15V, 12V i30V.

Przetwornica typu flyback wytwarza napięcie Va 80V zasilające elektrody adresowe.

Przetwornica pracująca w układzie half-bridge wytwarza napięcie Vs 180V zasilające elektrody wybierania i podtrzymywania.

Przetwornica typu flyback wytwarza napięcia Vsb 75 V i Vset-up 275V zasilające elektrody wybierania i podtrzymywania.

Moduł PDP

Moduł PDP składa się z panelu ekranu plazmowego i połączonych z nim płytek sterujących odpowiednimi elektrodami.

Płytki te to:

  • kontroler modułu PDP, którego zadaniem jest generowanie i rozdzielanie sygnałów danych i sygnałów sterujących z modułu VSC do bloków sterujących elektrodami: X, Y, Z,
  • moduł Y połączony z elektrodami wybierania i podtrzymywania,
  • dwa moduły X połączone z elektrodami adresowymi,
  • moduł Z połączony z elektrodami podtrzymywania.

STB – Set Top Box

Monitor MN-40PA10 może być stosowany z następującymi odbiornikami STB:

  • RT-BA 10 – przeznaczony do odbioru standardów europejskich i NTSC,
  • RZ-BA10 – przeznaczony do odbioru standardów europejskich,
  • RN-BA10 – przeznaczony do odbioru NTSC,
  • RP-BA10 – przeznaczony dla krajów Ameryki Łacińskiej.

Na rysunku 4 przedstawiono schemat blokowy odbiornika RT-BA 10.

schemat blokowy odbiornika stb rt ba10

Gniazda wejściowe STB:

  • wejście antenowe,
  • 2 wejścia dla sygnałów wideo AV1, AV2,
  • wejście SVHS,
  • DVD_IN – wejście dla sygnałów Component-DVD (Y, Pb, Pr) i fonii R/L,
  • DTV1 -wejście sygnałów RGB-DTV (480p, 720p, 1080i) -DSUB15,
  • DTV2 – wejście dla sygnałów Component-DTV (Y, Pb, Pr) i fonii R/L,
  • PCIN – wejście sygnałów RGB-PC (VGA, SVGA) -DSUB15,
  • wejście fonii stereo towarzyszącej PC. Gniazda wyjściowe STB:
  • wyjście sygnałów RGB-DTV (480p, 720p, 1080i), synchronizacji H/V i sterujących dla monitora – DSUB25,
  • PC/DTV_OUT – wyjście RGB-PC/DTV – DSUB15,
  • MNT_OUT – wyjście wideo i fonii L/R dla monitora.

W odbiorniku STB można wyróżnić następujące bloki:

  • tor fonii,
  • tor sygnałów wideo z przeplotem,
  • tor sygnałów RGB lub Component bez przeplotu,
  • tor sterujący.

Tor sygnałów wideo bez przeplotu (AV, SVHS, 480i) odbiornika STB

W torze tym następuje detekcja sygnałów antenowych, wybór źródła sygnału, detekcja sygnałów koloru, zamiana sygnałów Y/U/V po detektorze koloru na sygnały cyfrowe, usunięcie przeplotu, konwersja sygnałów cyfrowych bez przeplotu na sygnały analogowe Y/U/V. Poniżej opisano zastosowane układy scalone.

W odbiorniku STB zastosowano głowicę zintegrowaną z układem p.cz. Sygnałami wyjściowymi są: sygnał wizji CVBS i sygnał p.cz. fonii.

IC201 – CXA2069Q firmy Sony -jest to układ przełączający, zawierający 7 wejść sygnałów wideo i fonii, 4 wejścia dla sygnałów SVHS Y/C i 3 wyjścia sygnałów wideo i fonii. Układ sterowany jest szyną PC. Sygnały wideo z wejść AV1, AV2, SVHS i z wyjścia głowicy oraz fonii z wyjścia wejść AV1, AV2, DTV2 i z wyjścia detektora fonii w IC601 podawane są do wejść IC201. Wybrany w układzie przełączającym sygnał wideo kierowany jest z wyjścia układu IC201 do wejścia cyfrowego filtru grzebieniowego, w którym następuje rozdzielenie sygnałów luminancji i chrominancji DCF_Y/C. Sygnały DCFY/C z wyjścia filtru kierowane są do wejścia Y/C układu IC201. Tu następuje wybór pomiędzy źródłem zewnętrznym sygnałów SVHS a sygnałami DCF_Y/C. Wyjściowe sygnały Y/C z

IC201 podawane są dalej do toru wizji STB – do układu IC301.

Wyjściowe sygnały fonii L/R z IC201 podawane są do toru fonii – do układu IC601.

Wyjściowe sygnały wideo V i fonii L/R z IC201podawane są do złącza wyjściowego MNT_OUT.

IC301 – VPC3230 firmy Micronas. W układzie następuje wybór źródła sygnału, detekcja sygnałów koloru U/V i zamiana analogowych sygnałów Y/U/V na sygnały cyfrowe Y/U/V. Sygnałami wejściowymi są sygnały Component Y/Pb/Pr z wejścia DVD i sygnały Y/C z wyjść IC201.

Sygnały Component w układzie VPC3230 podawane są do czterech przetworników A/D, w których następuje zamiana sygnałów analogowych na sygnały cyfrowe. Trzy przetworniki przetwarzają trzy sygnały analogowe (Y/Pb/Pr), a czwarty przetwarza sygnał wygaszania na postać cyfrową. Sygnały cyfrowe z wyjść przetworników podawane są do układów regulacji jaskrawości, nasycenia, kontrastu oraz odcienia, a następnie podawane są do wejść układu przełączającego.

Sygnały Y/C podawane są w układzie do dwóch przetworników A/D, z wyjść przetworników do filtru grzebieniowego. Po filtrze sygnał chrominancji podawany jest do dekodera koloru (PAL, SECAM, NTSC). Sygnały z wyjść dekodera podawane są do wejść układu przełączającego. Układ przełączający wybiera sygnały do dalszego przetwarzania. Sygnały te są skalowane w zależności od wybranego formatu 4;3 / 16:9, a następnie podawane do układu regulacji jaskrawości oraz kontrastu i dalej do układu formatującego sygnały cyfrowe do postaci wymaganej według standardu ITU-R656. Układ VPC3230 sterowany jest szyną PC.

IC701 – LGTV1001 firmy LG – układ poprawy jakości sygnałów cyfrowych Y/C. Sygnałami wejściowymi są sygnały cyfrowe z układu IC301.

IC302 – SDA9410 firmy Infineon – (patrz opis monitora MN-40PA10) zadaniem układu jest przetworzenie sygnałów cyfrowych obrazu z przeplotem o częstotliwości odchylania poziomego 15kHz na sygnały analogowe o częstotliwości odchylania poziomego 32kHz bez przeplotu. Sygnałami wejściowymi są sygnały cyfrowe z wyjść IC701. Sygnałami wyjściowymi SDA9410 są sygnały analogowe Y,U,V i sygnały synchronizacji. SDA9410 sterowany jest szyną PC.

Tor sygnałów wideo bez przeplotu (DTV1, DTV2, wyjścia IC302 – SDA9410) odbiornika STB

W torze wideo sygnałów bez przeplotu dokonywany jest wybór źródła sygnału, regulacje nasycenia, jaskrawości, kontrastu, odcienia, poprawa jakości sygnałów i przetworzenie sygnałów Y/U/V na sygnały RGB podawane do monitora MN-40PA10.

IC401 – CXA2101Q firmy Sony – (patrz opis monitora MN-40PA10) jest procesorem przetwarzającym sygnały wideo bez przeplotu. Do wejść tego układu podawane są sygnały z wejść DTV1 (wejście sygnałów RGB_DTV), DTV2 (wejście sygnałów Component_DTV) i z wyjść IC302 – SDA9410. W układzie CXA2101 następuje wybór źródła sygnału do dalszego przetwarzania. Wybrane sygnały podawane są do układów poprawy jakości CTI, LTI, następnie do matrycy sygnałów RGB, układów regulacji odcienia, nasycenia, kontrastu i jaskrawości i korekcji gamma. IC401 zawiera także separator impulsów synchronizacji H/V. Sygnałami wyjściowymi są sygnały RGB i synchronizacji H/V. Układ sterowany jest szyną PC.

IC402 – BA7657 firmy Rohm -jest układem przełączającym sygnały RGB i sygnały synchronizacji z dwóch źródeł. Sterowany jest jednym sygnałem kontrolnym podawanym do wyprowadzenia 16. Do wejść układu podawane są sygnały RGB i H/V z wyjść układu 1C401 i RGB-PC z wejścia PC-IN. Wyjściowe sygnały RGB i synchronizacji H/V podawane są do złącza IS501 – DSUB25. Złącze to służy do połączenia sygnałów RGB i synchronizacji H/V odbiornika STB z wejściami dla sygnałów wizji i synchronizacji monitora.

IC001 – BA7657 firmy Rohm. Do wejść układu podawane są sygnały RGB-PC z wejścia PCIN i RGB_DTV z wejścia DTV1. Wybrane sygnały z wyjść układu IC001 kierowane są do złącza wyjściowego PC/DTV_OUT typu DSUB15.

Tor fonii odbiornika STB

Tor fonii odbiornika STB obejmuje głowicę, układ przełączający sygnały fonii IC201 – CXA2069 i detektor sygnałów fonii IC601 – MSP3401 firmy Micronas. Sygnał p.cz. fonii z toru w.cz.-p.cz. jest dekodowany w układzie IC601. Sygnały wyjściowe fonii L/R po detekcji podawane są do układu przełączającego 1C201 i dalej do wyjść MNT_OUT. Złącze to służy do połączenia sygnałów fonii odbiornika STB z wejściami dla sygnałów fonii monitora.

Układ IC601 oprócz detekcji sygnału fonii wytwarza sygnały sterujące głośnikami typu Woofer.

IC601 sterowany jest poprzez magistralę PC.

Tor sterujący odbiornikiem STB

W torze sterującym zastosowano 8-bitowy mikrokontroler IC001 – M37272 firmy Mitsubishi (patrz opis monitora MN-40PA10). Mikrokontroler odbiera sygnały z pilota i klawiatury lokalnej odbiornika i wytwarza sygnały sterujące szyny PC i sygnały kontrolne sterujące odbiornikiem STB i monitorem. Sygnały szyny PC i sygnały kontrolne dla monitora kierowane są do złącza IS501 DSUB25.

Porównywarka cen sprzętu RTV