По багатьох родинах досі експлуатуються телевізори застарілих марок – УЛЦТ, УПІМЦТ і навіть 3УСЦТ. Їхні власники, маючи досвід радіоаматорського конструювання, хотіли б наділити належні їм апарати поруч можливостей, властивих новим сучасним моделям, покращити якість зображення і деякі параметри. У даній статті розповідається, як можна вдосконалити старі телевізори, використовуючи мікросхему TDA8362.

Масове виробництво кольорових телевізорів в нашій країні розгорнувся в 1973 р. з випуском уніфікованої лампово-напівпровідникової моделі УЛПЦТ і надалі – УЛПЦТ (І), на зміну яким прийшла серія УПІМЦТ і надалі – 2УСЦТ і 3УСЦТ. Їх річний випуск в кращі роки перевищував два мільйони штук. І хоча в 1991р. з'явилися апарати четвертого покоління, основну масу виробництва до останніх років становили телевізори 3УСЦТ. Не дивно, що після розпаду СРСР у жителів Росії залишилося понад 40 млн. кольорових телевізорів переважно першого-третього покоління. Всі вони, з точки зору сучасного користувача, вважаються застарілими і морально, і фізично.

Якщо питання про моральне старіння апаратів ясний, то про фізичне їх старінні можна судити, якщо згадати, що вік збереглися у населення телевізорів УЛПЦТ досягає 20 … 25 років (їх виробництво припинено в 1978г.). Телевізорів ж УПІМЦТ (вік 15 … 20 років) налічується 5-6 млн. Нарешті, парк 3УСЦТ становить нині 20-25 млн. примірників з віком від 5 до 20 років. За що існували раніше нормам термін служби телевізора дорівнював 15 рокам. З цієї точки зору всі апарати УЛПЦТ, УПІМЦТ і частина 3УСЦТ вже відслужили своє і мають начебто поступитися місцем новим.

Однак і в журналі "Радіо" і в іншій літературі досі з'являються статті з пропозиціями щодо модернізації старих телевізорів. І це добре. Про продовження їх життя можна і треба думати. Це потрібно і тому, що фінансове становище багатьох родин не дозволяє їм замінити наявний телевізор новим. До того ж не менше 10-15 млн. апаратів 3УСЦТ не відпрацювали покладеного строку і ще можуть послужити своїм власникам. Все це дозволяє вважати, що проблема модернізації телевізорів з метою продовження ресурсу, підвищення надійності і запровадження нових функцій за умови неболшьшіх витрат (не більше 20% від вартості нового апарата) – дуже актуальна і залишається такою ще не один рік.

Одним із шляхів вирішення цієї проблеми можна назвати введення в застарілі телевізори сучасної елементної бази. Але перш ніж перейти до конкретних пропозицій, звернемося трохи до історії.

Інтегральні мікросхеми у вітчизняних телевізорах вперше були застосовані в 1976р. в одній зи моделей УЛПЦТ (І), в якій був використаний модуль кольоровості БЦІ на мікросхемах серії К224. Більш широке застосування мікросхеми знайшли два роки опісля в телевізорах УПІМЦТ, коли електронна промисловість налагодила масове виробництво серії К174. Перші її прилади мали низьку ступінь інтеграції і потребували у великому числі зовнішніх радіокомпонентів. Так, десять десять мікросхем в блоці обробки сигналів (БОС) телевізора УПІМЦТ супроводжувалися 440 різними деталями. За сучасними мірками, це занадто багато для радіоканалу і каналу кольоровості.

У публікується тут таблиці вказані відомості про кількість деталей у блоках радіоканалу, синхронізації, кольоровості та вихідних відеопідсилювача телевізорів різних поколінь. З неї випливає, що положення трохи покращився з появою телевізорів 2УСЦТ і 3УСЦТ, в яких були застосовані більш досконалі мікросхеми серії К174.

Покоління телевізорів Число мікросхем Число зовнішніх елементів Кількість точок настройки
Усього У тому числі
транзисторів резисторів підлаштування резисторів постійних конденсаторів коливальних контурів

УПІМЦТ

10

440

35

195

17

155

22

39

2УСЦТ, 3УСЦТ

6-7

300-330

16-21

150-155

13-18

95-125

7-8

21-26

4УСЦТ

6

280-320

8-9

100-130

10-12

105-120

10-12

20-24

5-6 покоління
з TDA8305/4504
з TDA8362

5-6
3-6

340-350
160-170

24-25
3-14

155-160
70-75

6-7
4-5

125-130
60-70

12
1

18-19
5-6

3УСЦТ з МРКЦ

7

180

7

85

7

78

1

9

Однак число навісних деталей залишалося як і раніше великим, що знижувало експлуатаційну надійність цих найбільш масових телевізорів. Надійність знижувало також велике число органів регулювання для настройки при виробництві і після ремонту і наявність двох десятків пар міжблокових з'єднувачів з сотнею контактів. Не випадково в телевізорах п'ятого-шостого поколінь чітко проявилася тенденція до використання мікросхем високого ступеня інтеграції, що дозволяють при розширенні переліку функцій зберегти, а то й зменшити як їх число, так і складу зовнішнього оздоблення, зменшити число елементів (точок) регулювання. Від численних з'єднувачів тепер позбавляються, отказиваяст від касетно-модульної конструкції і повертаючись до моноблочному шасі – основі перших промислових і аматорських телевізорів. Там, де від з'єднувачів відмовитися не можна, застосовують їх нові, більш надійні моделі.

Що стосується мікросхем, то в телевізорах четвертого-п'ятого поколінь тракти радіоканалу і кольоровості, як і раніше містять п'ять-шість корпусів і вимагають такого ж числа навісних деталей, що й моделі третього покоління. На цьому тлі вирізняються у кращий бік багатофункціональні мікросхеми фірми Philips, що дозволяють в телевізорах шостого покоління вирішувати схемотехнічні завдання більш економно і реалізувати радіотракту і тракт кольоровості на трьох корпусах при скороченні зовнішнього оздоблення вдвічі. До них відносяться БІС TDA8362, TDA8375, TDA8396, з яких найбільш широко використовують першу. Її застосовують не тільки провідні закордонні фірми (наприклад, телевізор Panasonic-TX-21S та ін), але і в СНД ("Горизонт-CTV-655", "Електрон-ТК-570/571", "TVT-2594/2894 "). У деяких моделях використовують не три, а шість мікросхем, що пояснюється застосуванням інтегральних відеопідсилювача, які розсіюють меншу потужність і зменшують кількість транзисторів з 14 до 3.

Безумовно, мікросхема TDA8362 може бути використана і в телевізорах застарілих моделей при їх модернізації (заміні блоків радіоканалу, кольоровості та синхронізації більш досконалими).

Детальний опис структури та робочих параметрів мікросхеми TDA8362 дано в [ 1 ] Та [ 4 ]. Вона забезпечує обробку сигналів чорно-білого і кольорового телебачення як по проміжній частоті (ПЧ), так і поданих у формі кольорорізнісного і колірних сигналів, кодованих за системами SECAM, PAL, NTSC. При цьому сигнали ПЧ можуть мати, як завжди, застосовувану негативну модуляцію, так і використану у французькому стандарті L позитивну. Відеосигнали можуть бути представлені у форматах VHS і S-VHS. Крім того, вона обробляє частотно-модульовані сигнали звуку за стандартами M (4.5 МГц), B, G, H (5.5 МГц), I (5.996 МГц), D, K, L (6.5 МГц) і аудіосигнали ЗЧ, а також сигнали рядкової і кадрової синхронізації (остання на частотах 50 і 60 Гц) при кількості рядків у кадрі в межах 488 … 722.

Реалізація всіх цих функцій в одній мікросхемі досягнута з використанням звичайних біполярних транзисторів для обробки аналогових сигналів будь-яких частот і транзисторів структури МОП для вирішення завдань цифровими методами.

Існує кілька модифікацій мікросхеми, що розрізняються переліком реалізованих функцій і цокольовка. У повному обсязі всі вказані функції забезпечуються в TDA8362A, але модифікації TDA8362 і TDA8362N3 значно дешевше, хоча мають несуттєвими відмінностями.

Аналіз можливостей мікросхеми TDA8362 показує, що їх застосування в повному обсязі в наших умовах і не потрібно. Багато вважатимуть надмірністю можливість обробки сигналів NTSC, оскільки ефірні програми, кодовані за системою NTSC-M-3.58 недоступні нашому глядачеві (за винятком живуть на Чукотці і півдні Сахаліну). Обробка сигналів системи NTSC-4.43 може знадобитися лише при перегляді записів на відеокасетах і відеодиск, вироблених в США, Японії та Кореї. Безумовно, не потрібно і прийом сигналів у стандартах H, I і сигналів з позитивною модуляцією стандарту SECAM-L. Однак робота по зазначеним стандартам (H, I, SECAM-L, NTSC-4.43) вже передбачена в мікросхемі TDA8362 і відмовитися від них не можна, можна тільки їх не використовувати.

Ймовірно, із перерахованих міркувань в [ 2 ] Розглянута типова схема включення модифікації TDA8362A для обробки лише сигналів систем SECAM, PAL і стандартів B, G, D, K. У згоді з ними і пропонується радіоаматорам модуль радіоканалу, кольоровості і синхронізації (МРКЦ) на мікросхемі TDA8362, адаптований для використання в телевізорі 3УСЦТ різних модифікацій. Будуть також дані рекомендації для бажаючих по введенню в модуль можливості прийому сигналів системи NTSC-4.43 і використанню модуля в телевізорах інших типів.

структурна схема модуля МРКЦ

Модуль МРКЦ заміняє у телевізорах 3УСЦТ модулі радіоканалу (А1) і кольоровості (А2) з субмодулямі СМРК (А1.3), УРР (А1.4), СМЦ (2.1). касетно-модульна конструкція шасі телевізорів 3УСЦТ спрощує роботу із заміни модулів, зводячи її до зняття двох плат і встановлення на їх місце нової. Модуль харчується від наявних в телевізорі джерел напруг 12 і 220В. Споживаний струм по ланцюгу 12В дорівнює 160мА (замість більш 500мА у замінних модулів), що благотворно позначається на роботі випрямляча в модулі живлення телевізора і знижує споживану потужність.

Розглянемо принципову схему модуля, починаючи з його радіотракту. Він включає в себе селектори каналів, попередній підсилювач з фільтром на ПАР, УПЧІ, демодулятор ПЧ, пристрої АПЧГ і АРУ. Структурна схема, що показує взаємозв'язок цих блоків, зображена на мал.1. На мал.2 представлена принципова схема тракту. Залежно від типу пристрою вибору програм (УВП) на схемі показані варіанти підключення блоків УПП-1-15 (СВП-4/5/6) і синтезатора МСН-501 (намальовано потовщеними лініями).

принципова схема модуля МРКЦ

Чутливість мікросхеми TDA8362 (DA1 на рис.2) на вході (висновки 45 і 46) дорівнює 100 мкВ, а за існуючими нормами чутливість телевізора в піддіапазонах I, II повинна бути не гірше 40 мкв на антенний вхід. Отже, коефіцієнт передачі (підсилення) K у в ланцюзі від антенного входу до входу мікросхеми повинен бути не менше 8 дБ. Ланцюг містить селектор каналів СК-М-24 (K у = 15 дБ) і фільтр на ПАР ZQ1 (K у <-25 ДБ). Це означає, що при прямому підключенні селектора до фільтру вхідна чутливість телевізора буде нижче норми не менш ніж на 18 дБ (приблизно 320 мкВ), що неприпустимо. Для її збереження включений попередній підсилювач на транзисторі VT1 c K у > 20 дБ, що дозволяє з невеликим запасом компенсувати загасання у фільтрі ZQ1.

Відзначимо попутно, що K у сучасного всеволнового селектора UV-917 фірми Philips дорівнює не менше 38 дБ при дуже низькому рівні шумів, що дозволяє безпосередньо з'єднати його з фільтром ПАР та забезпечити при цьому підвищену вдвічі чутливість телевізора. Такий селектор використаний в телевізорі "Горизонт – CTV-655".

Смуговий фільтр ZQ1 повинен задовольняти наступним вимогам: працювати на несучій ПЧ зображення 38 Мгц, мати широкий горизонтальний ділянку АЧХ ("полку") у смузі 31.5 … 32.5 МГц і симетричний вихід. Цим вимогам відповідають фільтри на ПАХ КФПА-1007, КФПА-2992, КФПА-1040А. Широко поширені фільтри КФПА-1008, К04ФЕ001 мають вузьку "полку" і не забезпечать прийому за стандартами B, G. Фільтр ФПЗП9-451, який використовується в телевізорах 3УСЦТ, має несиметричний вихід, що вимагає введення між ним і мікросхемою сімметрірующего каскаду на двох транзисторах.

Після підсилення в УПЧІ (див. рис.1) сигнали ПЧ у демодулятор перетворює в повний колірний телевізійний відеосигнал (ПЦТВ). Демодулятор містить вузол інверсії білої плями (Обмеження викидів ПЦТВ, що викликаються перешкодами) на рівні середньої яскравості, що покращує якість зображення, запобігаючи появі перешкод на екрані, а також різка зміна амплітуди ПЦТВ і вхідних в нього сінхроімпульсов.

Коливальний контур L3C18 (див. рис.2) служить загальним зразковим контуром для демодуляторів ПЧ й пристрої АПЧГ, що зменшує число елементів настройки в модулі. Напруга АПЧГ (U АПЧГ ) На контрольній точці X1N при захопленні сигналу може змінюватися в межах 0.5 … 6.3 В і при точного настроювання контуру на частоту 1938 МГц і селектора на несучу зображення одно 3.5 В.

При використанні УВП типу УВУ, СВП напруга U АПЧГ надходить на селектори по ланцюгу R12R13R18C10R7C11, де воно, складаючись з напругою попереднього настроювання U Пн , Що приходить з УВП через резистор R8, формує напругу налаштування селектор U Н . У разі застосування синтезатора напруг МСН-501 складання напруг U АПЧГ з U Пн і формсірованіе U Н відбувається в синтезаторі. Напруга U АПЧГ подано на нього по ланцюгу R12R13R105C23, а отримане значення U Н проходить на сеоектори з контакту 6 разьем X2 (A13) по ланцюгу R8C11R7C10.

Повернемося до зразкового контуру L3C18. Для кожного телевізора характерна така особливість: у процесі попереднього настроювання на яку-небудь програму при невимкнених пристрої АПЧГ виявляється, що смуга захоплення несучої зображення при підході до неї з боку низьких частот виявляється ширше такий ж смуги під час налаштування з боку більш високих частот. Це явище виникає не від поганої регулювання АПЧГ. Воно пояснюється тим, що несуча зображення при правильному налаштуванні селектор розташована на схилі АЧХ смугового фільтра ПЧ (байдуже, буде це фільтр на ПАР в телевізорах 3УСЦТ або фільтр зосередженої селекції в УПІМЦТ). Нахил АЧХ призводить до асиметричності сигналу, що подається на демодулятор пристрою АПЧГ, особливо помітною при слабкому вхідному сигналі, коли гладкий на вході селектора каналів рівень шумів стає помітно асиметричним на вході системи АПЧГ. У результаті виникає зсув напруги U АПЧГ від правильного значення, що викликає розлад приймача і зазначену асиметричність смуги захоплення. При використанні мікросхеми TD8362 вжито заходів до ліквідації такого деекта включенням ланцюга C19R19.

Напруга U АРУ подано на селектори каналів з виведення 47 мікросхеми через ланцюг C13R11C12R10R9. Його початковий рівень встановлюють підлаштування резистором R15.

З виведення 4 мікросхеми на контакт 2 з'єднувача X10 (A13) надходить сигнал розпізнавання синхронізації (СОС), використовуваний в синтезаторі напруг для управління системою автоматичної налаштування на програми. Напруга сигналу U СОС дорівнює нулю, якщо на вході мікросхеми немає імпульсів синхронізації. Напруга U СОС дорівнює 6 В, якщо на вхід приходить сигнал системи NTSC-3.58, або * В, якщо приймається "кольорової" або "чорно-білий" сигнал систем SECAM, PAL, NTSC-4.43.

структурну схему роботи TDA8362

З виведення 7 мікросхеми ПЦТВ надходить на набір зовнішніх фільтрів, де він розділяється на відеосигнал і ЧС сигнал звуку. Смугові фільтри ZQ2, ZQ3 виділяють смуги частот, в яких розміщені ЧС сигнали звукового супроводу (5.5 + / – 0.05 МГц у стандартах B, G і 6.5 + / – 0.05 МГц у стандартах D, K). Через висновок 5 мікросхеми вони, як показано на рис.3, проходять на демодулятор, а потім на комутатор аудіовходів. Демодулятор ЧС звуку має систему фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ), що забезпечує автоматичне настроювання на будь-який стандарт звукового супроводу.

Режекторний фільтри ZQ4, ZQ5 (див. рис.2), очищаючи ПЦТВ від смуг, займаних ЧС сигналами звуку, перетворюють його у відеосигнал, який через висновок 13 мікросхеми поступає на комутатор відеовходів (див. рис.3). На рис.3 показаний також комутатор R, G, B, його роботу розглянемо далі.

На комутатори аудіо-і відеовходів приходять також сигнали із зовнішніх джерел (відеомагнітофона, програвача відеодисків, ігровий відеоприставки). Управління комутаторами (Функція AV / TV) забезпечується подачею відповідного напруги на висновок 16 мікросхеми: менше 0.5 В для включення ефірної програми (TV); 3.5 … 5 В для включення зовнішньої програми формату S-VHS (AV); 7.5 … 8 В для роботи від зовнішнього джерела формату VHS (AV). Якщо напруга на виводі 16 відсутня, мікросхема працює в режимі TV.

схема підключення зовнішніх джерел до МРКЦ

Нагадаємо, що недавно з'явилися відеомагнітофони формату S-VHS (наприклад, Philips-VR969) забезпечують більш високу якість зображення (400-430 ліній проти 230-270 ліній у відеомагнітофонів формату VHS і 320 … 360 ліній у ефірних програм). Досягається це за рахунок розміщення колірної компоненти не у звичайній смузі 3 … 4.7 МГц ПЦТВ, а в смузі 5.4 … 7 МГц. При відтворенні такі відеомагнітофони підключені за трьома ланцюгів: аудіосигнал – на виведення 6 мікросхеми, сигнал яскравості S-VHS-Y – на виведення 15, сигнал кольоровості S-VHS-C – на висновок 16.

Якщо є тільки один зовнішній джерело відеосигналів формату VHS, то він підключений до МРКЦ так, як показано на мал.4. При використанні синтезатора МСН сигнал AV / TV приходить від нього через роз'єм X7 (A13). Якщо ж застосовані блоки УВУ, СВП, то отримувати сигнал AV / TV доведеться вручну перемикачем SA1 на два положення, які встановлюються у зручному місці корпусу телевізора. У обох випадках в режимі TV формується напруга не більше 0.4 В (або воно є відсутній), а в режимі AV – не менше 10 В. Остання передається на висновок 16 мікросхеми через ключ на транзисторі VT4.

Тип вхідних та вихідних соеденітелей XS1, XS2 вибирають в залежності від типу їх у відповідь частин у використовуваному джерелі сигналів.

Якщо є кілька джерел відеосигналів, то їх підключають до МРКЦ через людську згоду пристрій. Детальна інформація за його побудови дана в [ 3 ].

Література

1. Лукін М., Корякін-Черняк С., Янковський С. Вузли та модулі сучасних телевізорів. Серія "Ремонт", вип. 3 – Київ-Москва: Наука і техніка & Солон, 1995.

2. Хохол Б. Відеопроцесор TDA8362A в Сучасні телевізорах. – Радіо, 1997 # 6, с.6-8; # 7, с.16, 17, 23.

3. Войцеховський Д., Пескін А. ТБ-Монітор. – Радіо, 1992, # 4, c.20-25; 1993, # 1, с.46; 1994, # 3, с.43; 1995, # 5, с.45; # 6, С.44