LA76931超级芯片彩电原理与维修解析.docx

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LA76931超级芯片彩电原理与维修解析

康佳P21SA390行不起振检修实例

9V供电正常吗？

开机时，CPU（LA76931-36脚）输出＋5V开机电压，此时V900、V905饱和导通，使＋12V电压通过N903获得＋9V电压，通过N905获得＋5V电压供给N103工作。

＋5V开机电压还作用于V955，V955饱和导通，V954截止，SR950正常工作，将B＋误差信号输入光耦②脚，正常工作时该脚直流电压约为23V。

若行输出管V402基极无电压，则查行推动管V401基极有无0.3V正偏压。

若有0.3V正偏压，查行推动级V401是否损坏，V401c极供电是否正常，R402是否开路或虚焊。

若V401b极无电压，则故障在N103内部行扫描小信号处理电路，

重点查N103的○19脚行电路+9V供电，○18脚行VCO参考电流设置电阻R307，这些元件有无损坏及虚焊

康佳“LA”超级芯片数码机芯彩电

5.1概　述

5.1.1　机芯特点

LA7693Ｘ彩电专用大规模集成电路系列芯片，是日本三洋公司于本世纪初推出的超级电视芯片，我国引进的该系列主要包括LA76930、LA76931、LA76932，分别被厦华、康佳、TCL王牌等公司采用。

其中LA76930在厦华TS、TF、MT机芯彩电上采用，掩膜后型号仍为LA76930；在王牌TCL-AT2116Y彩电上采用，掩膜后型号为13-WS9301-AOP；在TCL-AT21266Y彩电上采用，掩膜后型号为13-WS9302–AOP。

LA76931主要被康佳、王牌TCL及创维公司采用，其中康佳公司将它应用于SA系列彩电，代表型号有T21SA120/236/267/026/027/、P21SA281/282/390等，重新掩膜后型号为CKP1504S；在王牌TCL彩电上主要应用于Y12机芯，代表型号有21V88，重新掩膜后型号为13-LA7693-17PR；创维公司应用于具有数字引擎V12的6D92机芯，例如创维29T61HT，掩膜后芯片型号为LA76931N-7F-4HD4B。

LA76932主要被王牌TCL公司采用，应用于Y机芯上，比如TCL-AT2516Y/2916Y彩电上，重新掩膜后型号为13-WS9303-AOP。

应用于Y22等机芯上重新掩膜后型号又有所不同，比如在N25B5、N25B6B彩电上重新掩膜的型号为13-TOOY22-01MO1，在29V88等彩电上重新掩膜的型号为13-LA7693-2NPRO。

LA7693Ｘ内置有四个振荡器，其中

、

脚外接晶振和内部电路构成系统时钟，

脚外接晶振和内部电路构成4.43MHz压控振荡器。

另外还有一个振荡频率为4MHz的行压控振荡器和振荡频率为38MHz的图像中频载波振荡器。

LA76930、LA76931、LA76932的内部电路结构基本相同，主要区别在于CPU部分ROM内存和用户RAM内存的容量不同。

另外，外接晶振频率有所不同，其中LA76930、LA76931时钟外接晶振频率为32kHz；LA76930、LA76931主要用于21英寸经济型中、小屏幕彩电。

LA76932外接晶振频率为32.768kHz，

脚为东西枕形失真校正输出，⑨脚兼做VM调制输出，适用于25/29/34英寸大屏幕彩电。

值得一提的是，LA7693X系列I/O端口（即

～

脚、

～

脚）功能可由各公司软件自行设置，即使同一型号芯片，其端口功能设置也会有所不同，视具体机型而定。

表5.1是LA76930、LA76931、LA76932在部分机型上的I/O端口功能，维修时请加以注意。

三洋LA7693X系列超级芯片实际上是将原单片电视小信号处理LA76820和微处理器LC85F4538集成在同一块超大规模集成电路内，故称之为“超级芯片”。

由超级芯片组装成的彩电，集成度大大提高，外围元件及连线更少，使得整机的可靠性更高，故障率更低。

同时，由于大量采用新材料、新技术，使整机功耗大大减少，体积更小，符合当今绿色环保的要求。

由于LA7693X采用了更新的亮度、色度处理技术，色彩还原性、图像分辨率（清晰度）更高，故这类彩电基本上都有DVD分量信号端子（即Y、Cr、Cb），观看DVD影碟时可获得更好的图像效果。

此外，超级芯片彩电普遍采用了数字频率合成高频调谐器，使得本机振荡频率更稳定，调台更准确，不容易发生跑台故障。

表5.1LA7693X在部分机型上的I/0端口功能

脚号

LA76930

LA76931

（CKP1504S）

LA76932

（13-WS9303-AOP）

厦华MT机芯彩电

TCL-AT21266彩电

康佳SA系列彩电

TCL-AT2916Y彩电

X射线保护

TV/AV转换

空脚（未用）

TV/AV控制1

S端子输入识别

AV1/AV2切换

空脚（未用）

TV/AV控制2

DVD分量输入识别

高频头H频段控制

SVHS控制

50/60Hz场频控制

遥控信号输入

AV1/AV2切换

高频头L频段控制

AV2输入（未用）

高频头频段切换

待机/开机控制

AV1输入（未用）

待机/开机控制

VT信号输出

空

VT信号输出

静音控制

SDA

SCL

高频头频段控制A

键盘控制信号输入

待机/开机控制

键盘控制信号输入

高频头频段控制B

S端子Y信号输入

50/60Hz场频识别

空脚（未用）

S端子Y信号输入

TV/AV选择控制

外部音频信号输入

自动增益控制

音频信号输入

键盘控制信号输入

场保护检测输入

键盘控制信号输入

开关电源过压保护

5.1.2　采用LA76931超级芯片数码机芯的主要机型

三洋CK14/CK21D/CK25D（普平电视系列）CK15F/CK21F/CK25F/CK29F（纯平电视系列）等普及型彩电机芯中。

王牌TCL-AT34266Y、AT25266Y/AT29266Y以及AT2516Y/AT2916Y等机型。

创维“D”系列6D90、6D91、6D92机芯，如29T66H、25T86H、29TX9000等机型。

康佳“SA”系列第三代高清彩电，如T21SA120、T14SA076、T21SA236、P21SA267等机型。

海信TF2177H；乐华21V12SY12A、29K10等等。

5.2　LA7693X超级芯片分析

5.2.1　LA7693X介绍

超级芯片LA7693X由TV信号处理器、微控制器和屏幕显示（OSD）三大部分组成，典型应用电路如图5.1所示。

一、TV信号处理部分

*快速AGC控制的高增益中频放大器（三级增益达65dB）。

*内置无需调整的图像中频载波VCO振荡器，采用PLL锁相环同步检波器完成视频信号解调，省去了中频变压器，提高了中频电路的可靠性。

*PLL锁相环式伴音中频解调，以消除内载波接收产生的固有蜂音干扰，改善伴音质量。

*内置视频和音频（AV/TV）切换选择开关。

*内置色度信号陷波器和带通滤波器、肤色校正电路。

*内置亮度延迟线、孔阑校正电路、挖心降噪电路以及黑电平延伸电路，使图像质量得到显著提高。

*采用单晶体完成PAL/NTSC制色信号解调，设有SECAM制色差分量接口，配合免调试SECAM解码芯片（LA7642），可以完成PAL/NTSC/SECAM三大彩色制式解码。

*内置1H基带延迟电路。

*内设自动动态平衡AKB系统，不但可以自动完成白平衡调整，而且能够始终保持白平衡的正确性。

*行场扫描电路采用双重自动频率调整、50/60Hz自动识别，无信号时场画面的大小保持一定。

二、微处理控制部分

*内置3种振荡器：

RC振荡器用于系统时钟；VCO（压控振荡器）用于系统时钟和OSD时钟；外部的晶体振荡器用于时基定时、系统时钟及PLL（锁相环）控制基准时钟，频率为32.768kHz。

*CPU执行指令周期时间为0.848μs，总线周期时间为0.424μs；编程ROM容量为32kB、CGROM（字形产生存储器）容量为16kB、RAM（随机存储器）容量为512B、在屏显示（OSD）RAM为352×9位。

*内置5通道8位DAC，3通道7位PWM输出，2个16位定时器/计数器，1个14位时基定时器，1个8位同步串行接口及I2C总线兼容接口；具有ROM校正功能，15个中断源和9个矢量中断系统，完全集成化的系统时钟发生器和显示时钟发生器，晶体时钟采用PLL控制方式。

图5.1LA76931的典型应用

三、OSD显示特性

屏幕显示：

36×16点阵（由软件设置）、显示范围36点×8线、控制范围8点×8线、最多显示字符252种、每种分成16×7点阵和8×9点阵两部分，显示颜色16种、背景色彩16种、字符边缘/阴影颜色16种，同时具有平滑、下划线以及斜体字符等多种显示效果，可显示日文、中文和英文。

LA7693X超级芯片采用64脚S-DIP（双列直插式）塑封形式，参见电原理图。

5.2.2　LA7693X引脚功能

1脚：

SIFOUT　第二伴音中频输出。

2脚：

PIFAGC图像中频AGC滤波。

3脚：

SIFINPUT第二伴音中频输入。

4脚：

FMFILTER伴音调频（解调）滤波。

5脚：

FMOUT/AUDIOOUTFM检波去加重/伴音音频输出（无音量控制）。

6脚：

AUDIOOUT伴音音频输出（音量直接受机内I2C总线控制）。

7脚：

SIFAPC伴音中频鉴相器低通滤波。

8脚：

IFVCC中放单元电路供电。

9脚：

AUDIOIN—VMOUT932音频输入；VM调制输出（LA76932）。

10脚：

ABL自动亮度限制。

11脚：

RGBVCCRGB电路供电。

12脚：

REDOUT红基色输出。

13脚：

GREENOUT绿基色输出。

14脚：

BLUEOUT蓝基色输出。

15脚：

AKB—E/WOUT932自动白平衡；东西枕形失真校正（LA76932）。

16脚：

VRAMPOSC场锯齿波形成。

17脚：

VEROUT场锯齿波输出。

18脚：

VCOIREF压控振荡器电流参考。

19脚：

H/BUSVCC行电路/总线单元电路供电。

20脚：

HAFC行AFC滤波。

21脚：

HOUT行同步输出。

22脚：

VIO/VER/BUSGND视频输入、输出/场/总线单元接地。

23脚：

INT0未用。

24脚：

INT1未用。

25脚：

SVHS控制系统屏幕显示。

26脚：

REM遥控信号输入。

27脚：

AV2AV输入2。

28脚：

AV1AV输入1。

29脚：

空脚（未用）。

30脚：

MUTE静音控制。

31脚：

SDA1I2C串行数据总线。

32脚：

SCL1I2C串行时钟总线。

33脚：

XT1系统时钟晶振引脚1。

34脚：

XT2系统时钟晶振引脚2。

35脚：

VDDCPU单元供电。

36脚：

POW待机控制。

37脚：

FACP/N总线ON/OFF控制。

38脚：

AGC　AN6　AGC信号输入。

39脚：

KEY　AN7　本机按键信号输入。

40脚：

RESET　复位。

41脚：

PLL　CPU晶振锁相环低通滤波。

42脚：

CPU　GND　CPU单元接地。

43脚：

CCD　VCC　CCD延迟线供电。

44脚：

FLYBACKIN　行逆程脉冲输入。

45脚：

Y—C/C　色度信号输入（未用，交流接地）。

46脚：

Y—C/Y　亮度信号输入（未用，交流接地）。

47脚：

REDIN　红基色信号输入（未用，低通滤波）。

48脚：

DVD—Y　DVD分量Y信号输入。

49脚：

B－YINPUT－CB　DVD分量CB信号输入。

50脚：

4.43MHzCRY　色副载波晶振。

51脚：

R－YIN－CRDVD分量CR信号输入。

52脚：

VIDEOUT/FSCOUT　视频信号输出。

53脚：

CHROMAAPC　色度APC滤波。

54脚：

VIDEOIN/YIN　外部视频信号输入/亮度信号输入。

55脚：

VIDEO/VERVCC　内部视频/偏转单元电路供电。

56脚：

INTVIDEOIN　内部视频信号输入。

57脚：

BLACKLEVELLILTER　黑电平检测滤波。

58脚：

APCFILTER　APC滤波。

59脚：

AFTFILTER　AFT滤波。

60脚：

VIDEOOUTPUT　内部视频信号输出。

61脚：

RFAGC　延时AGC。

62脚：

IFGND　中放单元电路接地。

63脚：

PIFIN2　中频信号输入。

64脚：

PIFIN1　中频信号输入。

如前所述，由于LA7693X芯片有几个引脚可由软件定义，故不同厂家开发的芯片这几个引脚功能有差异。

以上所介绍引脚功能是康佳“SA”系列彩电版本，本课程以康佳P21SA390彩电为例，剖析超级芯片彩电的工作原理。

图5.2LA7693X内部方框图

5.3　康佳P21SA390彩电电路分析

5.3.1　整机性能、特点介绍

康佳P21SA390彩电是康佳公司2007年推出的第三代超级芯片彩电，它采用了日本三洋公司的超级芯片LA76931为核心，使用国产新型21吋镜面彩管，具有结构紧凑、轻巧，功耗低（70W）、环保节能的特点。

是一款面向大众的普及型高性能产品。

由于该机定位于大众化的普及型产品，所以没有采用S端子输入和AV信号输出，但它拥有一路AV输入和一路DVD分量输入，可满足一般用户欣赏数字电视机顶盒和DVD高画质节目的需求。

5.3.2　开关电源

康佳21吋SA系列机芯采用了场效应管作为开关管的并联自激式开关稳压电源，如电原理图所示。

一、振荡过程

T901为开关变压器，它的作用主要有两个方面，其一是利用绕组

、

和绕组

、

与开关管V901、驱动管V903、V908构成振荡电路；其二是作为储能元件，在开关管饱和导通期间，将电能储存为磁能，在V901截止期间，又将磁能转化为电能，并通过次级绕组向负载释放，输出次级电流。

在电源开关接通期间，市电（220V、50Hz）经VD901～VD904整流，经抗浪涌电流的负温度系数电阻R901限流，再经C910滤波，得到约300V平滑直流电。

300V直流电经开关变压器初级绕组

～

输送到V901漏极，V901源极通过L904、R917连接到电源负端（热地），构成回路。

与此同时，＋300V电源经R902、R916输送到V903C极，并通过R913给V903提供b极电流，使V903导通，V901G极得到一个正电压，此电压使流经V901的漏极电流ID迅速增大。

由于流过T901

～

绕组的电流从无到有、从小到大，电流的突变使T901内磁场发生变化，从而产生自感电动势e1，其方向是

正

负，同时绕组

～

产生互感电动势e2，其方向是

正

负，e2从T901

脚输出，一路经L911→VD905→R904→给光耦N902④脚补充供电；另一路流经L911→C912→R905→V903的b、e极→R914→R915→L904→R917→热地，对C912充电，其结果是使V903的b极电位上升，增大V903基极电流，促使V901G极电位上升，起到正反馈的作用，使V901迅速进入饱和。

此时，流过开关管的电流处于平顶阶段，ID流过绕组

～

将电能转变为磁能存储在电感线圈中。

由于V901的漏极电流ID趋于平稳不变，则互感电动势e2也趋于为零，电容C912上所充电荷开始通过VD905→R904→R916→R913→R905放电，其结果是使V903的b极电位下降，导致V901的G极电位下降，使V901漏极电流ID减少，V901退出饱和区。

由于ID由大变小，开关变压器内磁通发生由强变弱的变化，又促使绕组

～

产生互感电动势－e2，使V901迅速截止。

在V901截止期间，T901中存储的磁能转变为电能，通过次级绕组及整流二极管VD955、VD953、VD951和VD950向负载释放，于是在次级得到＋19V、＋25V、＋12V、和＋105V（B＋）电压。

在V901截止期间，ID电流趋于零，T901中磁场变化率也趋于零，互感电动势随之消失，C912上所充满的反向电荷（左负右正）放电，加上＋300V通过R916、R913对V903的作用，又促使V901从截止开始导通，进入新一轮循环过程。

V901从截止→饱和→截止→饱和轮番变化，形成振荡，相当于一个开关断→通→断→通的变化，只要适当控制V901的导通及截止的时间，就可以控制次级输出电压。

该电源工作频率在100KHz左右，便于控制干扰和减小开关变压器的体积，但对开关管的要求较高，一般选用VMOS场效应管。

由于VMOS场效应管工作在高频开关和大电流状态，故采用了V903、V908组成称为“图腾柱驱动”的电路来驱动，该电路由NPN和PNP管构成，两管基极联接处为输入端，两管发射极联接处为输出端。

上管导通下管截止输出高电平，下管导通上管截止输出低电平，向上的推动和下拉力量很强，速度很快，它可使场效应管可靠地从饱和导通到截止状态之间的快速变换。

实测电源正常工作时，V901的G极电压约为4.2VDC，分贝档测交流电压约为6.6VAC，开关管工作频率为98～105KHz（频率调整式开关电源）。

二、稳压过程

该电源采用直接取样法，即＋105V（B＋）电压通过R966、RP950和R972分压取样，将取样电压送到SR950（TL431）的R极。

TL431为稳压电源专用集成电路，其内部包括有比较放大器、基准电压等电路，内部框图见图5.3。

其特点是当R极电位上升时，则K、A极电流增大，K极电位下降。

开关电源VD953输出的＋25V直流电压，通过R961、R962加在光耦N902的①、②端，而光耦的②脚接有TL431的K端，由于其分流作用，使光耦的②脚电位低于①脚电位，当由于电网电压升高，或负载电流变小而使B＋电压上升时，TL431R极电位也随之上升，其K极电位下降，流过光耦内发光二极管电流增大，促使N902光敏三极管发射极电流增大，从而导致V902基极电流增大，V902集电极电流也增大，其结果是V902C极的分流作用，使V901导通时间缩短，T901所存储磁能减少，使B＋电压下降；而当电网电压下降或负载电流增大使得B＋电压下降时，情况正好相反，同学们可自行分析。

V903（NPN）和V908（PNP）组成图腾柱驱动电路，可得到较陡峭的脉冲前后沿，以保证场效应管V901迅速而可靠地进入饱和导通/截止状态。

C911、R912、R911、VD911为尖脉冲吸收电路，它的作用是将V901瞬间截止时，在电感线圈

～

上产生的感应电压限幅吸收，以确保V901不被过高电压击穿。

三、待机电路

待机电路由VD925、V900、V905、V955、V954、VD956及其外围电阻、电容等元件组成。

电视机正常开机时，CPU（LA76931

脚）输出＋5V开机电压，此时V900、V905饱和导通，使＋12V电压通过N903获得＋9V电压，通过N905获得＋5V电压供给N103工作。

＋5V开机电压还作用于V955，V955饱和导通，V954截止，SR950正常工作，将B＋误差信号输入光耦②脚，正常工作时该脚直流电压约为23V。

当电视机处于待机状态时，CPU输出0V关机电压，V905截止，N903、N905输出电压为零，N103停止工作。

没有了行、场脉冲，行、场扫描电路也停止工作。

而此时，V955截止，V954饱和导通，VD956接入取样电路，使光耦②脚电压下降至6.5V，开关管处于间歇振荡状态，T901次级输出电压均下降，VD955输出降至8V；VD953输出降至7.6V；VD951输出降至5V；B＋降至40V，使整机电路处于低功耗状态。

VD953输出电压提供给N904，输出＋5V电压维持CPU和存储器正常工作。

四、保护电路

1、开关电源内部保护电路

当电网电压过高时，绕组

～

将流过很大电流，同时在绕组

～

也会产生一个较高的互感电动势，它将稳压管VD906击穿，并使V902饱和导通，从而促使V901截止，开关电源无电压输出。

2、开关电源外部保护电路

当＋9V或＋5V电源的负载发生严重短路性故障时，VD927或VD926负极电位下降得很低，从而将开机电压（POW）拉低，引起V900、V905、V955截止，使开关电源处于待机状态，故障排除后才能重新开机。

当行电路出现故障，使行电流大于规定值时，行输出变压器（高压包T402）⑧脚输出行逆程脉冲幅值增大（正常值在24VP-P），经VD917整流、C935滤波所得的直流电压也随之升高（正常值为19V左右，VD915阴极电压约为4.9V），当VD915阴极电压升高到≥7V，VD915反向击穿时，V906饱和导通，促使V904也饱和导通，POW电压被拉低，开关电源进入待机状态，故障排除后才能重新开机。

当电视机亮度失控，屏幕过亮而使束电流过大时，行输出变压器（T402）⑦脚ABL电压下降，当电压下降很大而导致VD916反向击穿时，V904导通，促使POW电压下降，开关电源进入待机状态，故障排除后才能重新开机。

该机还设有场保护电路，场输出偏转电流经R442取样后，除送至场线性补偿电路外，还经R421、VD421送至V904的c极和V906的b极，VD421阳极波形见图5.5。

若场输出电路出现故障，N440⑤脚电位升高，促使V906、V904饱和导通，POW端会变成低电平，开关电源进入待机状态，LA76931行、场扫描电路失去＋9V和＋5V电压而停止工作。

正常时V906基极电压约为0.1V。

5.3.3　频率合成高频调谐器

一、频率合成高频调谐器原理

目前，大部分彩电均采用电压合成调谐式高频头来实现电视信号的接收，这种高频头是利用变容二极管的结电容随加在变容二极管两端的反向电压（调谐电压）的变化而变化，从而改变本振回路的振荡频率，实现调谐接收。

一般是由CPU给出频段控制电压和调谐电压来分段实现电视频道的接收，并把各频道对应的调谐电压数据储存于存储器中，供以后直接取出使用。

电压合成调谐式高频头能够接收57个无线频道：

L段（1～5）、H段（6～12）、U段（l3～57）。

目前出品的这种电压合成式高频头还能接收Z1～Z35甚至更多的CATV有线增补频道，俗称增补高频头。

电压合成式高频头的最大弱点是，由于受温度、电压等因素变化的影响，其调谐稳定度不高，而引起频率漂移，且控制难度较大即必须在中放电路设置AFT电路，检出频率误差电压，直接加在高频头AFT端子或通过CPU去校正高频头调谐端子VT的调谐电压，以保证高频头内本振电路频率的稳定性，一旦上述电路出现问题，就会导致逃台或自动搜索不存台，甚至图像、声音指标大幅下降的故障。

为解决上述电压合成调谐式高频头的缺陷，在新型高档彩电中，如松下“三超画王”、东芝“火箭炮”、长虹“NC-3”机芯，以及现在出品的绝大多数大屏幕彩电，均采用了频率合成式高频头。

频率合成式高频头是以锁相环（PLL）技术为基础，对信号相位进行自动跟踪、控制的调谐系统。

这种高频头不再由CPU直接提供高频头的频段、调谐电压，而是由CPU通过串行通信总线（I2C总线）向高频头内接口电路传送波段数据和分频比数据，于是高频头内的可编程分频器等电路对本振电路的振荡频率进行分频，再与一个稳定度极高的基准频率在鉴相

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