TDA937X长虹CH05T16X系列中小屏幕超级单片彩电原理与维修.docx

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TDA937X长虹CH05T16X系列中小屏幕超级单片彩电原理与维修

TDA937X/长虹CH05T16X系列中小屏幕超级单片彩电原理与维修

本章主要以长虹SF2198彩电为例介绍飞利浦TDA9370PS/长虹CH05T1602/CH05T1604/CH05T1607超级单片在中小屏幕彩电中的具体应用。

电路分析以各单元电路为中心，分析各单元电路的工作原理，并详细介绍各单元电路的维修技巧，以达到触类旁通的目的。

第1节TDA937X/长虹系列超级单片机心彩电简介

2000年底，长虹公司引进了荷兰飞利浦公司推出的超级电视芯片TDA9370PS、TDA9383PS，该芯片集微控制系统与电视小信号处理为一体，能方便地适应14″～34″彩色电视机的生产。

长虹公司在购进TDA9370PS、TDA9383PS后，经掩膜处理（即加入长虹软件），便派生出了CH05T160X系列芯片，其中以TDA9370PS为原始芯片经掩膜而派生出CH05T1602、CH05T1604两种芯片，此类适用于小屏幕彩电；以TDA9383PS为原始芯片经掩膜派生出了CH05T1601、CH05T1603两种芯片，该类则适应大屏幕彩电。

图3-1为飞利浦TDA937X/TDA938XPS系列超级单片内部框图。

图3-1飞利浦TDA937X/TDA938XPS系列超级单片内部框图

2002年，长虹公司向市场大批量推出了由CH05T160X系列芯片生产的“SF”系列彩色电视机，并且由该系列芯片生产的机心被命名为CH-16机心，此类整机线路大大简化，其可靠性、稳定性得到了进一步提高，该机心是长虹公司目前及今后一段时间的主流机心，其主要机型有：

长虹SF2115、SF2198、SF2598、PF2115、SF2515、PF2515、PF2539、SF2915、SF2998、SF3498、PF2598、SF2939、PF2939、PF2986、PF2983等机型。

第2节TDA937X/长虹系列超级单片彩电电路分析

下面以长虹SF2198型超级单片彩电为例，对飞利浦TDA9370PS机心彩电的工作原理进行介绍。

飞利浦TDA9370PS超级单片经掩膜加入长虹软件后，其掩膜型号有CH05T1602、CH05T1604、CH05T1607，由上述CH05T160X系列掩膜超级单片生产的长虹彩电有SF1498、SF2198、SF2115、PF2198、PF2115、SF2136等，图3-2为飞利浦TDA9370PS超级单片应用到长虹SF2198彩电的整机方框图.

图3-2长虹SF2198彩电整机方框图

一、开关电源电路

1.开关电源概述

如图3-3，该图为长虹SF2198彩电开关电源框图，图3-4为SF2198彩电开关电源实际电路图与常见故障点。

该电源为一自激调宽式开关电源，是长虹A3、A6、CN-9、CN-12机心小屏幕系列彩电开关电源的代表（图中元件位号以长虹SF2198为准）。

图3-3长虹SF2198彩电开关电源框图

图3-4长虹SF2198彩电开关电源实际电路

2.整流滤波及消磁电路

交流220V市电经XP501输入机内，经保险丝F501后，进入由C501、L502、C507组成的抗干

扰（低通滤波）电路，以防止市电中的高频干扰信号窜入机内，同时，也达到了防止机内高频干扰脉冲窜入市电网，以免对市电网造成污染的目的。

市电经抗干扰电路后，一路加到RT501与消磁线圈组成的自动消磁电路，以达到在通电瞬间消除显像管荫罩板上的杂散磁场，从而避免光栅出现色纯不良。

经抗干扰电路后的另一路市电，再经限流电阻R502后加到以VD501～VD504组成的桥式整流电路，与VD501～VD504相并联的电容C503～C506为浪涌吸收电容，其作用为保护四只整流二极管。

市电整流后经C507滤波，得到约300V左右的脉动直流电压，该电压送到往开关稳压电路。

3.开关电源的启动与振荡

300V左右的直流电一路经开关变压器③～⑦绕组加到开关管V513c极，另一路经R520、R521、R522、R524加到V513b极为V513提供启动电流，V513开始导通，在开关变压器③～⑦、①～②绕组中便分别产生自感和互感电压，其中①～②绕组中的互感电压经C514、R519、VD517、R524也加到开关管V513b极，以形成强烈的正反馈，使电路进入自动振荡状态，V513便自动工作在导通与截止两种状态下。

自激式开关电源的特点

自激式开关电源，无独立的振荡电路，其振荡电路由开关管本身、开关变压器中的正反馈绕组与正反馈支路中的元件共同构成，所以区分开关电源属自激式还是它激式，主要看开关管是否参与振荡。

在振荡过程中，V513导通期间，T511内变化的电流转化成磁场存贮在③～⑦绕组中，当V513截止期间，T511③～⑦绕组中存贮的磁场通过T511各次级绕组再次转变成感应电压向负载放电，此时T511次级整流二极管VD551、VD557、VD554均导通，并输出直流电压。

4.电源的稳压过程

开关电源稳压环路的构成

彩电开关电源稳压控制环路一般包括误差取样、比较放大、脉宽调制等电路，其中误差取样又可分为直接取样、间接取样、光耦器取样。

（1）误差取样

本电源中属光耦器取样，其误差取样电路由R561、R562、RP551、R553构成，它们组成串联分压电路，上端接＋Ｂ115V，下端接地。

在RP551的滑动端取出一电压，该电压送往V553b极，且该电压将反映出＋Ｂ115V电压的高低。

（2）比较放大

比较放大电路由V553、R554、VD561组成，其中R554、VD561为V553提供基准比较电压，电源正常工作时，+115V经R554降压，VD561稳压，在V553e极形成一个稳定的6.2V电压，V553为比较放大管，其b极电压将决定着c极电流，而b极电压将随+B115V的变化而变化，所以V553c极电流的变化实际上反映了+B115V电压的变化。

（3）脉宽调制

该电路由VD515、V511、V512等元件组成，其控制简图为3-5所示。

图3-5脉宽调制电路控制简图

从图中可以看出，V512并接于开关管V513be极之间，其目的是对V513b极分流，而V512b极电压的高低又由V511be极间电压决定，V511b极电压又被光耦器VD515内部光敏三极管的导通程度所牵制。

所以在脉宽调制过程中，VD515内部光敏三极管的导通程度将同时从下列三个方面控制开关管V513，其关系如下（以VD515内光敏三极管导通程度上升为例）

VD515内光敏三极管导通程度↑→R511右端电压↓→V513启动电流↓→V513导通时间↓

VD515内光敏三极管导通程度↑→V512b极电流↑→V512c极电流↑→V513导通时间↓

VD515内光敏三极管导通程度↑→R511上压降↑→V511导通程度↑→V512b极电流↑→V513导通时间↓。

综上所述，该电源的稳压控制过程可用下列关系表达：

+B115V↑→V553b极电压↑→V553c极电压↓→VD515内光电二极管发光程度↑→VD515内光敏三极管导通程度↑→V513导通时间↓→+B115V↓。

若+115V由于某种原因而下降时，其稳压控制过程则与上述控制过程相反。

5.保护电路

（1）过压保护

该电路由VD518、VD519、R523、V512组成，专门用于市电检测。

当220V市电升高时，则整流滤波电路输出的300V直流电压随之升高，开关变压器T511③～⑦、①～②绕组中的自感、互感电压也相应升高，T511①脚输出的正反馈脉冲经VD518整流，当该电压上升并超过VD519反向击穿电压时，VD519反向击穿，该电压经R523加到V512b极，使V512导通，迅速截断V513b极脉冲，V513因失去激励脉冲而截止，开关电源停振，从而达到了保护的目的。

（2）过流保护

当开关管V513饱和导通时，b极电流进一步加大，V513导通时间增长，其c极电流将超出其最大允许值，V513将过流损坏。

这种情况下，电路中加入了过流保护电路，该电路由R524、R526、R515、V512组成。

当V513b极电流工作在正常范围内时，R524上的压降不足以影响V512的工作状态。

当V513b极电流显著增大时，限流电阻R524上的压降加大，其左端电压升高，该电压经R526与R515分压后加到V512b极，V512导通程度加大，V513b极将被分流，其导通时间缩短，使c极电流回到允许值的范围内，从而达到了保护的目的。

（3）开关管c极保护

开关管V513在截止瞬间，由于开关变压器T511漏感与分布电容将产生瞬间很高的尖峰电压，该电压往往超出开关管的反向击穿电压，所以电路中在T511③～⑦绕组间并联了R525、C516，以组成尖峰吸收电路，从而保护了V513不被尖峰电压所击穿。

（4）软启动电路

软启动技术

彩电开关电源在通电启动瞬间，由于输出电压不能及时建立，所以稳压电路相应不能立即进入正常工作状态。

此时，开关管将工作在大电流状态，较容易击穿损坏。

为此，在彩电开关电源中便提出了“软启动”方案，其目的是在开机瞬间，限制开关管b极的开关脉冲，使开关管的饱和期不致于增长，使稳压控制电路提前进入工作状态。

本机R520、R521、R522、C517组成简单的软启动电路，开机瞬间，R520、R521、R522向V513提供启动电流，同时对C517进行充电，由于C517两端电压不能突变，所以，开关管V513的导通将推迟，避免了大电流对V513的冲击，使V513不致于被损坏。

6.开关电源次级电压分配

长虹SF2198型彩电开关电源次级输出三组电压：

一组经VD551、C561整流滤波得到的+B115V电压，该电压供行输出电路和行激励电路使用。

一组经VD557、C565整流滤波得到的+12V电压，该电压向伴音功放N600提供工作电压。

另一组经VD554、C564整流滤波得到的10V左右电压，该电压一路经V503、VD05为核心组成的电子稳压器稳压得到5.0V电压，向存储器N200提供工作电压；另一路经V505、VD06组成的电子稳压器得到3.3V电压，向微控制系统及数字电路提供工作电压。

提示与引导采用该电源的长虹CH—16机心小屏幕彩电，微控制系统输出的开/待机指令不对开关电源实施控制，所以，在小屏幕机心中，机器在待机时，开关电源仍处于正常工作状态，各组输出电压保持不变。

二、微控制系统

1.微控制系统概述

此处介绍的微控制系统，即我们在彩电中常说创CPU。

由飞利浦TDA9370PS超级单片生产的长虹SF2198彩电，微控制系统由N100（TDA9370PS）第1～11、第54～64脚内外部及存储器N200（AT24C08A）内外部电路构成，主芯片TDA9370PS内微控制系统部分含有：

1个80C51型CPU；13个I/O端口（其中有4个端口既可用作I/O端口使用，还可以通过编程处理后作为ADC输入端口或6bit的PWM输出端口使用）；1个32～128K×8bit的可编程ROM；1个3～12K×8bit的扩展RAM；1个8bit的A/D变换处理器；1个中断源控制器；2个16bit定时/计数寄存器；1个1页/10页图文数据存储器；1个图文信号捕获以及图文解码器；1个图文或字符（OSD）显示处理电路。

长虹在引进飞利浦公司开发的超级单片TDA9370PS之后，为分别满足大小屏幕彩电的需要，遂分别将TDA9370PS作为掩膜母块，经掩膜（即加入长虹软件）处理后，便派生出了CH05T1602、CH05T1604、CH05T1607系列芯片，此类广泛用于小屏幕彩电。

2.微控制系统电路分析

图3-6为长虹SF2198彩电微控制系统电路，下面对系统中超级单片各相关引脚及其外围电路作进一步分析。

图3-6长虹SF2198彩电微控制系统电路

从图中不难看出，飞利浦超级单片内微控制系统与多片或单片彩电的微控制系统存在较大差别，其特别之处主要有以下几点：

供电（包括微控制系统本身和数字电路）较特殊，为3.3V。

传统彩电微控制系统一般为5.0V。

无复杂的复位电路，只需将芯片第60脚接低电平，即可完成复位动作。

无专门用于自动搜索的电台识别信号和AFT信号输入引脚。

外接无单独的字符振荡及字符R、G、B输出和消稳电路。

下面以长虹SF2198彩电为例，介绍飞利浦TDA9370PS超级单片的微处理系统引脚功能。

①脚：

该脚为FM收音机控制端（低电平有效），若机器设有FM收音机功能（如PF2115型彩电），则该脚输出低电平控制电压送到FM收音机组件上，实现TV/FM的切换，当遥控或键控输入AV命令时，机器将按TV→AV→SVHS→DVD→FM→TV顺序显示及其切换。

本机（SF2198）不具备FM收音机功能，所以该脚保持5.0V高电平。

②③脚：

分别为串行时钟线（SCL）与串行数据线（SDA），它们均通过上拉电阻与存储器N200（AT24C08）。

⑥、⑤分别相接，实现微处理系统与存储器之间进行数据交换。

④脚：

调谐电压输出端，该脚在全自动搜索时，输出3.4～0V的可变电压，通过外接三级管V102倒相将32V电压变换成0～32V的可变电压加到高频头的VT端，实现电子调谐。

图3-6中，R001、VD001、C001为32V电压形成电路；R005、R006为V102的基（b）极偏置电阻；C005为高频去耦电容；R007、R008、R009、C007、C008、C009构成调谐电压积分电路，其作用是将调谐脉宽方波电压转换成直流电压加到高频头A100的VT端。

⑤脚：

键盘及面板指示灯控制。

通过外接上拉电阻后的电压一路与面板控制键相连，面板控制采用电阻串联分压的方式可实现节目+、-及音量+的控制功能；由该脚外接键控电路动作引起的电压变化去控制三级管V263，便实现了面板指示灯的控制。

⑥脚：

通过外接上拉电阻后的电压再送到面板控制板实施键控功能，同样采用电阻串联分压的方式可实现。

对音量—、菜单、TV/AV的功能选择。

需要说明：

当⑥脚外接键控电路动作或第64脚有遥控信号送入时，N100（CH05T1602、CH05T1604）内部将引起第5脚电压发生变化，这时，第5脚内部将会判断该脚的电压变化由内部引起，则第5脚不实现键控作用，但这时该脚变化的电压却能通过V203对面板指示灯进行控制，所以该机无论是键控输入还是遥控输入，面板指示灯都将在亮/暗之间交替闪烁。

7、8脚：

分别配合外接上拉电阻R208、R209输出组合电平直接对高频头进行频段切换。

具体切换表见表3-1。

资料与数据表3-1TDA9370超级单片（以长虹SF2198彩电为例）频段切换表

超级单片型号

引脚

VHF—L

VHF—H

VHF—U

TDA9370/

CH05T1602/

CH05T1604

⑦

4.45

0

4.45

⑧

0

4.45

4.45

第10脚：

通过外接三极管VL601对送入音频功放的伴音旁路电容CL601、电阻RL603实施控制，以实现低音提升功能，该脚低电平有效。

第11脚：

遥控或键控可对目前接收信号的伴音中频进行选择，以实现M（4.5MHz）与非M（5.5、6.0、6.5MHz）制式的切换。

该脚高电平选择非M制，低电平选择M制。

本机只设立D/K（6.5MHz）、I（6.0MHz）制，所以该脚始终保持5.0V高电平。

第56脚：

N100（CH05T1602/CH05T1604）内部微处理器供电端，电压为3.3V，与常规彩电5V供电有所不同。

第58、59脚：

外接时钟振荡晶振，频率为12MHz，该晶振不仅提供芯片内微控制系统正常工作时所需的时钟脉冲，还向行振荡电路提供所需的振荡频率，以及色度解调电路中，恢复彩色幅载波所需的频率。

第60脚：

复位端，本机超级单片内含复位电路，只需该脚接地，即可完复位动作。

成比常规彩电复位电路更为简单。

第61脚：

周边数字电路供电，电压为3.3V。

第62脚：

通过外接上拉电阻与三极管V601b极相接，去控制伴音功放集成块N600（TDA8943SF）第7脚的直流电压，实现静音控制。

该脚低电平为静音状态。

第63脚：

通过外接上拉电阻加到V201b极，由V201去控制行激励管V501，以实现待机控制，该脚高电平为待机状态。

第64脚：

红外遥控接收器HS0038送来的遥控编码信号，从该脚送入，由微处理器内部进行译码并执行相应的控制功能。

三、高/中频处理电路

由飞利浦TDA93XX系列超级单片生产的长虹CH-16机心，无论是大屏幕还是小屏幕彩电，高、中频处理电路基本相同，该电路主要由高频调谐器A100（TDQ-5B6M）、预中频放大管V047、声表面波滤波器Z100（K6283K）及N100（CH05T1601/CH05T1603或CH05T1602/CH05T1604）第23、24、、37、27脚内外部电路构成。

如图3-7所示，天线接收的射频信号经A100内部高频放大、调谐、变频，得到中频信号，从高频调谐器A100IF端子输出，经R042、C042，送到以V047为核心组成的预中频放大电路，该预中频放大电路介入的目的主要是补偿后级声表面波滤波器Z100的插入损耗。

图3-7高、中频处理电路

中频信号经V047放大后从其c极输出，经C061耦合到Z100的输入端，由Z100滤波后分两路对称地输出送到N100第23、24脚，V047的8V工作电压由行输出T400（BSC68Z）第10脚行逆程脉冲整流后经三端稳压块N882（L7808CV）稳压提供。

送入到N100第23、24脚内部的中频信号在I2C总线控制下，经中频放大、PLL锁相环视频解调、高/中频AGC控制处理，最后解调出不失真的彩色全电视信号从第38脚输出。

本机视频解调电路采用PLL锁相环解调电路，PLL锁相环路的低通滤波端为N100第37脚，由该脚外接阻容元件提供误差校正电压；中频AGC电路完全集成在N100内部，外部不再接有控制N100内部中频放大电路增益的中频AGC滤波电容；高放AGC控制电压从第27脚输出送到高频调谐器A100的AGC端子，以随时改变AGC端子的直流电压，从而随时调整A100IF端子输出的中频信号幅度，保证机器无论接收强信号还是接收弱信号，屏幕上始终保持不失真的画面，本机高放AGC的起控点，由I2C总线在N100内部设定。

如图3-8所示，第38脚输出的彩色全电视信号，经R241加到V241b极，由V241射随放大，从e极输出分两路，一路经C260、L260、C261组成的高通滤波器，选出第二伴音中频信号，再由V260、V261放大，经Z260（6.5MHz）滤波后，作为第二伴音中频信号送回N100第32脚；另一路则经R245A送到由L241、Z240、Z241、Z242及Z243组成的陷波网络，选出6.0M或6.5M图像视频信号送入到V251b极，由V251射随放大后从e极输出再分两路，一路直接送到AV视频输出放大管V391b极，经V391放大从e极输出到机外，作为AV视频输出信号，以供机外录相机等电器使用，V251e极输出的视频信号另一路经R251A、C216后返回至N100第40脚作进一步处理。

图3-8图像/伴音分离电路

四、伴音处理电路

1.伴音前置电路

长虹SF2198彩电伴音前置处理电路由N100（TDA9370PS/CH05T1602/CH05T1604）内部完成，如图3-9所示。

图3-9伴音前置处理电路

第二伴音中频信号送入N100第32脚后，在其内部经限幅放大、伴音解调、音频去加重处理后，再与第35脚送入的AV音频信号切换及音量控制后从第44脚输出送到后级功放电路。

N100内部伴音解调采用PLL锁相环解调技术，N100第31脚外接元件为伴音窄带锁相环低通滤波元件，第29脚为伴音解调去耦电容外接端，第28脚为伴音去加重端，长虹CH-16机心小屏幕（如SF2198）彩电AV端输出的音频信号直接从第28脚取得。

小屏幕彩电第35脚输入的AV音频信号与N100内TV音频信号的切换及音量控制均由I²C总线在其内部实现。

2.伴音末级处理电路

参阅图3-10，该电路由功放电路、低音提升电路、静音控制电路构成。

图3-10SF2198彩电伴音末级处理电路

（1）末级功放电路

从N100第44脚输出的TV或AV音频信号经RL601、C604加到N600（TDA8943SF）第5脚，经N600内部BTL放大电路放大后，从其第1、3脚输出，送到两只并联的扬声器上以推动其重现声音。

N600第7脚为音量控制脚，具有音量控制能力，但本机用于静音控制，该脚电压若为低电平0V，TDA8943SF正常工作，若为高电平，TDA8943SF则处于静音状态。

音频功放TDA8943SF的特点

TDA8943SF为一单声道BTL功率放大器。

其输出阻抗为8Ω，长虹CH-16机心小屏幕彩电采用左、右两只阻抗为16Ω的扬声器并联，以适应TDA8943SF的输出阻抗。

（2）低音提升控制电路

该电路由RL602、CL601、VL601及N100第10脚内外部电路组成。

当用遥控器或操作面板“菜单”键将屏幕菜单字符中的“低音提升”功能置于“开”时，N100第10脚输出低电平0V，该低电平加至VL601b极，使VL601截止，RL601与C604间音频信号中部分高音成分经RL602、CL601到地，从而相对提升了低音部分，达到了低音提升的目的。

若将“低音提升”功能置于“关”则N100第10脚输出高电平2.91V，加到VL601，使其导通，电容CL601被短路，“低音提升”被取消。

（3）静音控制电路

静音控制电路由V601及N100第62脚内外部电路构成，机器正常工作时，N100第62脚输出高电平3.7V，该电压经R607送至V601b极，V601导通，N600第7脚为低电平0V而处于正常工作状态。

当将机器音量置为“0”或将机器置于“静音”状态时，从N100第62脚输出低电平0V，V601截止，N600第7脚为高电平5.9V左右，该电压由外接电阻R604与R605将12V分压后提供，此时，TDA8943SF第1、3脚无伴音信号输出，整机处于静音状态。

（4）关机静音控制电路

为了避免机器在关机瞬间出现“嘭”声，长虹CH-16机心同样设计了关机静音电路，该电路由图3-9中V601A、VD896、R894、C890、R896、R893、V890、VD890、C882A等元件组成。

机器开始工作时，+B145V电压一路经R894向C890充电，VD896截止；另一路经R896与R893分压得到约9V左右电压加到V890（b）极，同时，N882输出的8V电压经R882A向C882充电并加至V890e极，由于VD890的钳位作用，使V890b极电压比e极电压高0.5V左右而处于截止状态，其c极则为0V低电平，整个电路对整机不产生任何作用。

关机瞬间，+145V电压下降，因C890正端充得约145V左右电压，而使VD896由截止转为导通，C890正端电压迅速下降，由于C890两端电压不能突变，所以将在其负端产生一负压，该电压经R892加至V890b极，V890迅速由截止转为导通状态，C882上充得的电压从V890ec极输出，经R891加到V601Ab极，V601A导通，则V601由导通转为截止，N600第7脚相应转为高电平5.9V，从而达到关机静音的目的。

五、AV处理电路

由于超级单片TDA9370PS内部含有一组AV/TV音视频