电视功能模块与信号流程(公司内部培训资料)

电视功能模块与信号流程深圳市鼎科实业有限公司培训资料

TV驱动板显示屏电源红外接收头按键板背光电源（ CCFL高压条或者LED驱动）开关控制亮度调节各种输入输出端子遥控器喇叭电视系统框图

电视各模块的功能：显示屏：图像的显示

LCD：liquidCrystalDisplay液晶：是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电场作用下，液晶分子会排列规则会改变，从而产生透光度的差别。各个像素含RGB三个字像素。所有的子像素液晶的加载的电压不一样，从而显示各种各样的画面。

电视各模块的功能：液晶屏的局部结构

电视各模块的功能：液晶屏的局部结构

屏幕显示的内容是通过主板的LVDS线号传输的显示屏的，LVDS信号上面有所有像素点的RGB信息和行场信息。LVDS：Low-VoltageDifferentialSignaling低电压差分信号。差分析要求非常靠近，线材做双绞。屏的输入端一般正负极之间有100欧姆的电阻，接线的时候可以用万用表测试电阻作为判断接线是否正确的一个参考意见。我们屏线接口上面还有12V/5V/3.3V（通过跳帽选择）的供电，这部分的电是供给屏的逻辑控制部分的。和背光没有关系。其他的一些信号接口：TTL，miniLVDS，RSDS，Vbyone（一般用于4K屏）屏信号接口：

背光光源分CCFL和LED两种。CCFL即冷阴极荧光灯，和我们日此用的灯管差不多。LED背光是由发光二极管组成的背光源。目前CCFL背光逐渐淘汰，大部分是LED背光。现在我说的LED电视，实际上仅仅指的是LED背光，严格意义上还是处于LCD电视。背光模组：屏的其他一些基本参数：分比率：横竖像素点的多少。刷新率：一般有60HZ，120HZ。位数：6位，8位，10位3D屏：开关3D（需要120HZ），偏光3DLVDS组数：单LVDS，双LVDS，4组LVDS（120HZ）

背光电源：CCFL背光电源：我们俗称高压条，属于逆变电源。电源一般都是直流输入，600V以上的交流输出。LED电源：LED是发光二极管，一般以直流电恒流的方式给LED供电，具体的电压电流由LED灯珠的个数以及串并联的个数有关系。我们实际应用的电路是boost升压电路。背光电源的控制信号：ON/OFF，ADJ.ON/OFF为未开关信号，控制背光电源的打开和关闭，该信号有严格的时序要求，打开过早或者关闭过迟都有可能导致在屏上面看到一些异常的画面，如瞬间闪花屏，白屏等等。ADJ为亮度调节信号，通过软件可以调节电源的输出电流的大小，从而实现调节屏幕亮度的功能。调节的方式有PWM调光和DC调光两种。DC调光一般是调节输出的电流，而PWM调光是负载处于间歇式发光的状态。目前一般都是用DC调光。

电源板：提供从市电（交流220V或者110V）到电视内部的直流供电的电压，比如12V,24V。目前我们的电源板，背光电源，主板做在同一个板子上面，俗称三合一板子。电视整机功率消耗最大的部分在背光，不同的尺寸背光的功率也不一样，所以选择电源的功率也不一样。我们电源主要采用反激式拓扑架构。

喇叭主要功能为发出声音。主板的功放芯片输出声音波形信号，经过永磁铁中间的线圈使线圈和永磁铁之间产生电磁感应，使线圈带动纸盆产生往复运动，使空气产生震荡发出声音喇叭的电阻：常用有4欧姆和8欧姆两种阻抗的喇叭。当功放要求配8欧姆的喇叭时，如果实际用4欧姆的喇叭，会导致实际功率大约增加一倍，可能会超出功放的承受范围。反之，功率会减小一半，对其他性能基本无影响。喇叭的额定功率：指喇叭能承受的额定功率，超出该功率会导致喇叭的烧坏。比如2W的喇叭加到8w的功放上面，大音量下很容易到最后喇叭的烧坏。

喇叭喇叭的额定功率：指喇叭能承受的额定功率，超出该功率会导致喇叭的烧坏。比如2W的喇叭加到8w的功放上面，大音量下很容易到最后喇叭的烧坏功放实际输出功率的计算：功率=

Vrms*Vrms/R,Vrms

为功放输出的均方根值,R为喇叭的阻抗。耳机耳机其实就是微型的喇叭。耳机的阻抗一般为32欧姆

按键板：按键板的作用：接收不同的按键指令，实现不同的用户操作。电视常用的按键一般有ON/OFF,MENU,SOURCE,VOL+,VOL-,CH+,CH-七个按键。按键工作原理：我用到的主要类型为ADC的按键类型。上图的电路中，KEY0_IN信号为直接连到主芯片ADC口的信号。当没有按键按下的时候，上面的电平为3.3V。当有按键按下时，相应的按键对地短路，相应按键的串联电阻和上拉电阻形成分压。不同的按键上面的串联电阻的阻值都不一样，所以接地后产生的分压也不一样。KEY0_IN输入主芯片后，会做一个ADC转化，由模拟的电压信号转化成数字信号，如8位的ADC，0V-3.3V的电压范围对应十六进制的ADC按键值00-FF。软件通过识别ADC值来识别不同的按键。软硬件的防抖机制：硬件通过电容滤除杂讯，软件有专门的防抖算法。

按键板：1.当客户的按键定义的功能和我们主板配合时，按键顺序不对，怎么办？硬件的解决办法，跳按键板的线。软件的解决办法，改不同按键的ADC值。2.当分压电阻在按键板上面，怎么处理？需要调整上拉电阻，确保各分压电阻分出的电压分布均匀。从无分压电阻那一路接到按键板上面。

遥控器：1.每个按键有一个独立的编码，MCU识别到不同的按键编码，实现不同的功能操作2.红外遥控器有各种不同的编码标准，常见的NEC，RC5，SONY码等等。应用最为广泛的为NEC码。3.按下红外遥控器的按键后，遥控器上面的红外发射头会发出一个38K的载波信号，信号波形和编码标准和键值有关系。4.遥控的信号的接收，红外接收头的功能是接收红外信号。当没有信号是，接收头输出的是高电平，当接收到信号，接收头输出的是和红外信号电平相反的一个信号。该信号输送给MCU，实现不同按键值的识别。小技巧：红外信号肉眼不可见，用手机摄像头可以判断遥控器是否有红外信号发射。

遥控器：NEC码的协议和波形：引导头，8bit设备码，8bit反码，8bit命令码，8bit反码；逻辑1和逻辑0的时间如下图；一般采用38K的载波；注意：示波器量到的波形和下图的高低电平刚好是反的

输入输出端子：VGA,DP,MHL,HDMI,AV,YPBPR,SCART,TV，USB，CI,SPDIF，耳机，等等.主要的作用是音视频信号的传输

板卡内部模块主板内部电路模块：主芯片，DDR，FLASH,功放，输入输出接口电路，tuner，demo，电源DC-DC，各类控制电路主芯片LVDS电源DC-DC，给各模块供电按键，红外接收电路各种输入输出端子,接口电路功放DDRFLASHTUNERDEMO

主板内部电路模块：主芯片的作用：1.集成MCU的功能。2.图像处理。

1）我们一般习惯把电视的主芯片成为scaler芯片，就是缩放的意思。简单的说就是对图像的放大与缩小，实际上大部分我们只做放大。输入信号的分别率多种多样，比如800*600,640*480，1280*720，但是实际上我们主板输出给屏的信号都是固定的屏本身的物理分辨率，比如1920*1080,1366*768.这个分辨率的转换的角色，我们称为scaler

2）模拟视频信号的ADC转化，decode

3）各类视频压缩信号的decode

主板内部电路模块：主芯片的作用：

3.声音处理器。

1）模拟声音输入AD2)模拟声音输出DA3)声音的处理：音量，平衡，EQ，AVC4）各类音频压缩信号的decode4.TV信号解调：集成各类TV型号的DEMO5.各类接口：USB，HDMI,LVDS

主芯片内部框架图：

仅供参考，不同的芯片不一样

功放：实现声音信号的功率放大，把微弱的电压信号放大成可以驱动喇叭的功率输出功放的分类：AB类功放：又叫模拟功放，一般效率比较低，发热严重。我们实际用在一般做比较小的功率，我们大多用在32寸以下的机型上面。常用的型号为1517.D类功放：D类功放效率比较高，工作在开关状态。实际多用在32寸以上的机型上面。

功放：

单端（SE）输出：输出有隔直电容，喇叭有一端接地。桥式（BTL）输出：喇叭的两端都接到功放输出，两端是相位相反的信号。喇叭没有接地脚。注意测试这个功放的输出幅度的时候，要两端之间的幅度，不能测试对地的幅度。另外需要注意测试仪器的负极如果是地线的话，仪器的地和主板的地不能共地。单端（SE）输出桥式（BTL）输出

DDR,FLASH:实现数据的存储FLASH的作用主要用于存储板卡运行需要的软件以及用户数据。用户数据保护频道列表，音量大小等等用户数据。FLASH的数据断电可以保持。一般普通电视软件代码比较小，一般在8M以内，采用NORFLASH。安卓电视或者IPTV一般用NANDFLASH，容量相对比较大。

DDR为运行内存，为TV运行过程中临时产生的数据的存储。当断电时，上面的数据会丢失。现在大部分主芯片都已经内部集成了DDR，所以板上不可见。最低端的电视芯片，不需要DDR，效果相对会比较差。

TUNER：电视信号的接收TVRF信号的频率范围一般为45M-870M，tuner的功能就是把各频点的信号下变频到我们需要的中频信号上面。早期的cantuner的中频有38M,38.9M,45.75M。目前的silicontuner的中频一般在6M附近。

TUNER：超外差接收原理：本振频率=RF频率+中频频率

DEMO：解调器中频信号解调成基带信号。ATV解调出来的是CVBS信号和声音信号；DTV解调出来的是TS流

视频信号流程图输入端口：座子接口电路：ESD防护电路，阻抗匹配，耦合电路。切换电路：多路视频信号切换。ADC：把输入的模拟信号转换为芯片内部处理的数字信号。芯片内部视频处理：亮度，对比度，缩放，隔行转逐行，OSD叠加等一些处理。LVDS输出：输出屏能支持的信号格式输入端口接口电路切换电路LVDS输出芯片内部视频处理屏输入电路屏ADC

声音信号流程图芯片内部电路输入端口：座子接口电路：ESD防护电路，分压限幅度，耦合电路。切换电路：多路音频信号切换。