Thiết kế và thi công mô hình đánh Pan tivi màu

Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Thiết kế và thi công mô hình đánh Pan tivi màu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬBỘ MÔN ĐIỆN TỬ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : LÊ VIẾT PHÚ

NGUYỄN DUY THẢO

Tháng 03 năm 2000

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỘC LẬP _ TỰ DO _ HẠNH PHÚC

KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

LÊ KHẮC SINH

NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

Ngày tháng năm 2000CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

LỜI CẢM ƠN

Có được thành quả học tập như ngày hôm nay chính là nhờ sựtận tình dạy bảo của quí Thầy Cô, Gia Đình và Bạn Bè vì vậyChúng Em xin chân thành biết ơn:

Quý Thầy Cô Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật

Thầy Lê Viết Phú, Thầy Nguyễn Duy Thảo

Gia đình và Bạn Bè

Nhóm Sinh Viên Thực Hiện

Trần Văn NghĩaLê Khắc Sinh

MỤC LỤC

Lời nói đầu

2 Một số ví dụ cụ thể việc thực hiện các pan trên mộtsố board cơ bản

Kết luận

LỜI NÓI ĐẦU

Kỹ thuật truyền hình là một lĩnh vực có liên quan và hỗ trợ với nhiềungành khác như: Tin học, y học, viễn thông, quân sự

Kỹ thuật truyền hình bao gồm quá trình thu, xử lý và phát tín hiệu hìnhảnh và âm thanh Quá trình này biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệuđiện và cuối cùng là tái tạo lại thành tín hiệu quang được thể hiện trênmàn hình.

Như vậy quá trình hoạt động của một Ti Vi là một quáù trình biến đổingược với quá trình hoạt động máy phát về nguyên tắc chung.

Do đó nếu hiểu sâu nguyên lý hoạt động của Ti Vi thì Sinh Viên có thểhiểu biết về nguyên tắc ở phía phát một cách cơ bản nhất.

Để hiểu sâu về Ti Vi thì ngoài việc học lý thuyết kỹ thuật truyền hình,Sinh Viên cần phải thao tác vững vàng về thực tế.

Trên cơ sở đó “Mô hình đánh pan TiVi màu” được chọn làm đề tài

phục vụ cho việc giảng dạy thực tập kỹ thuật truyền hình sau khi đã họclý thuyết hoặc có thể dùng để minh họa, giới thiệu cho Sinh Viên đanghọc lý thuyết kỹ thuật truyền hình.

Thiết Kế Mô Hình Đánh Pan Ti Vi Màu

A.Mục Đích và Yêu cầu:

1.Mục Đích:

Nhằm hỗ trợ cho việc giảng dạy lý thuyết và thực tập kỹ thuật truyềnhình, "Mô Hình Đánh Pan Ti Vi Màu" có thể dùng để minh hoạ các mạchcơ bản tương ứng với từng khối theo sơ đồ khối của Ti Vi màu hoặc tạora các pan thông dụng giúp cho sinh viên lý luận và biết cách vận dụnglý thuyết vào các mạch thực tế.

(Trong thực tế có vô số Pan, từ một hiện tượng hỏng hóc có thể do nhiềunguyên nhân gây ra do đó sinh viên phải nắm vững lý thuyết kỹ thuậttruyền hình cơ bản và suy luận để phân tích mới sửa các pan một cáchkhoa học được)

Ngoài ra mô hình có thể dùng giảng dạy thực tập truyền hình giúp sinhviên củng cố và hiểu rõ hơn lý thuyết đã học, luyện tập kỹ năng phântích, lý luận từ các pan do Giáo Viên tạo ra trên mô hình.

- Vật tư linh kiện dễ tìm trên thị trường.

- Giá thành tương đối có thể chấp nhận được

B Ý tưởng thiết kế và phương pháp thực hiện:

Để có thể phù hợp với mục đích và yêu cầu như trên, mô hình thiết kếgồm 2 phần chính:

1 Thiết kế mô hình Ti Vi màu.

2 Đồng thời với việc thiết kế các board mạch hình thành ý tưởng tạo racác pan.

Ý tưởng tổng quát về "Mô Hình Đánh Pan Tivi Màu" như sau :

Để giải quyết các pan việc đầu tiên cần nhận định và phân tích hiệntượng dựa vào sơ đồ khối, như vậy cần phải thiết kế mỗi khối tương ứngvới một board mạch riêng (board khối ).

Sau đó để mô hình hoạt động cần phải có một board chính để kết nối cáckhối lại với nhau.

1 Muốn mô hình hoạt động thì việc thiết kế các board khối phải được

thiết kế và cân chỉnh trước Việc cân chỉnh cần có các thiết bị sau:

ª VOM

ª Oscilloscope 25 MHz, 2 tia.ª Máy phát tín hiệu hình chuẩn.ª Máy phát sóng âm tần.

Các board khi thiết kế cần có các điểm thử để đo điện áp một chiều vàcác dạng sóng tín hiệu chuẩn.

Sau khi hoàn thành việc thiết kế và cân chỉnh các board khối, giai đoạntiếp theo là thiết kế board chính.

Board chính gồm 2 phần: (A & B)

Board A: Gồm các board khối kết nối lại với nhau thông qua các đế cắm

như máy Vi Tính.

Nhiệm vụ board này là kết nối với CRT để tạo ra khung sáng và hìnhảnh trên CRT.

Board B: Gồm các board khối kết nối lại với nhau thông qua các đế cắm

như một máy vi tính.

Nhiệm vụ board này có thể thu sóng từ đài phát hoặc VCR và đồng thờiđể điều khiển.

2 Ý tưởng tạo ra các pan đã được hình thành từ các board khối nên công

việc của phần này là thiết kế các board trung gian có các công tắcchuyển mạch bằng tay tương ứng với các pan có thể xảy ra trong mộtboard khối.

C Các bước thực hiện:

Các board khối được thiết kế dựa vào sơ đồ nguyên lý của các hiệu TiVikhác nhau.

Việc thiết kế các board khối không nhất thiết phải theo trình tự nhấtđịnh, tuy nhiên theo lý thuyết kỹ thuật truyền hình đã học và để dễ dàngthực hiện mô hình thì nên theo các bưôc sau:

I Bước 1: Thiết kế các board khối của board A.

Để tạo ra khung sáng trên màn hình cần phải có đèn hình và các boardmạch tương ứng.

- Mô hình có thể kết nối được với các loại đèn hình 14 inch cổ nhỏ nêncần thiết kế board nguồn ổn áp và mạch công suất quét ngang, FBT saocho phù hợp.

- Thiết kế board H.OSC, V OSC.- Thiết kế board công suất quét dọc.

- Thiết kế board khuếch đại tín hiệu sắc và mạch ghép nối CRT.- Thiết kế board khuếch đại tín hiệu chói.

- Thiết kế board giải mã màu.

Kết nối các board khối trên với nhau để board A hoạt động tốt.

II Bước 2: Thiết kế các board khối của board B

Sau khi board A đã hoạt động, các board khối của board B sẽ được thiếtkế tiếp theo trình tự sau:

- Thiết kế board chuyển mạch AV / TV - Thiết kế board Tuner.

- Thiết kế board IF.- Thiết kế board Audio.- Thiết kế board vi xử lý.

Kết nối các board khối trên lại với nhau để board B hoạt động tốt.

I Bước 1: Thiết kế các board khối của board A

1 Thiết kế board nguồn ổn áp ngắt dẫn.

Mạch được thiết kế trên một board riêng ( phần diode nắn điện và tụ lọcđiện nằm trên board chính A ) và mạch này có thể thay bằng 1 boardmạch hoạt động theo nguyên lý kiểu khác nhưng thông số kỹ thuật phảiphù hợp.

Để an toàn cho Sinh Viên khi thao tác thực hành, mạch được thiết kếmass cách ly.

a Thông số kỹ thuật:

- Tần số hoạt động của mạch: 30KHz ÷ 50 KHz

b Sơ đồ khối:

Phần tử chuyển mạch

Nắn và lọc

Dao động và điều chỉnh tần số xung

Aùp chuẩn

Aùp tham chiếu

Phần tử điều khiển

Vi xử lýĐiện áp DC

(sau khi nắn điện và lọc điện)

Dò saiPhần tử

cảm biến

Nắn và lọcBiến áp

xung cách ly

Phần tử chuyển

115VDC

c Sơ đồ nguyên lý:

d Tính toán và thiết kế mạch:

5 V1 6 VV I X Ư Û L Y Ù1 1 5 VV I X Ư Û L Y Ù

ª Biến áp xung:

Biến áp xung hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điêän từ, lõi củabiến áp là ferit nên tổn hao ít và hiệu suất cao.

- Tính dòng đỉnh cuộn sơ cấp biến áp:

Chu kỳ làm việc nhỏ nhất ngõ vào:

= 0,7 / (1- 0,7 ) 2,62 + 0,7 = 0,47

Dòng đỉnh cần tính:

= 4,08A

Vậy chu kỳ làm việc có giá trị trong khoảng 0,47 đến 0,7 khi điện áp ngõ

-Tính chiều dài khe hở: Điện cảm sơ cấp biến áp xung:

Chiều dài khe hở:

-Tính số vòng dây quấn:

Số vòng dây quấn cho một volt là:

Chọn K =4

Suy ra n = 108 / 4.20.103.0,96.2000 = 0,7 vòng/ Volt

Số vòng cuộn sơ cấp:

Tính cỡ dây quấn:

ª Tính toán mạch điện:

Nguồn cung cấp được tính với điện áp vào lớn nhất:

Dòng điện ngõ ra cũng là dòng điện tải:

Vậy ở hai chế độ làm việc thì ứng với:

toff1 = (1/f )/ton1 = (106/20.103 )-17 =3 µsDòng điện cuộn cảm phóng qua tải:

= 2.1,774.[ 1+ (115/140)] = 6,3A

Do vậy tụ lọc có giá trị:

= 8,23 µF

= [(4,66-1,74)2.41.10-6.338]/2.100.10-3.6,3.115 = 457 µF

Để đảm bảo an toàn ta chọn tụ lọc điện ngõ ra có giá trị: 1000 µF/180VTính cuộn cảm :

Thời hằng để tụ nạp đầy có thể lấy từ 30 đến 100 chu kỳ xung Chọn 60 chu kỳ xung, và thời hằng sẽ là:

ﺡ =

ªTính bộ lọc ngõ ra:

Chọn tụ lọc ngõ ra với độ gợn sóng bé nhất là:V = 100 mV

Chế độ làm việc của chu kỳ xung:

Suy ra: ton = d / f : Thời gian dẫn của transistor chuyển mạch

e Thiết kế mạch in board nguồn ổn áp ngắt dẫn

2 Thiết kế board công suất quét ngang và FBT

Board này được thiết kế trên board A( Board chính ).

Mạch điện dựa vào sơ đồ nguyên lý đã học, FBT của máy Thompson.

a Thông số kỹ thuật:

- Dòng tiêu thụ không tải: 100mA ÷ 150 mA (không có CRT vàYoke H)- Dòng tiêu thụ khi có tải: 400mA ÷ 500 mA

điện và lọc điện).

b Sơ đồ khối

Cuộn quét ngangKhuếch

đại công suấtBiến

áp cộnghưởngKhuếch

đại thúcFH từ

mạch h.oscfV

ABL Tự động hạn chế độ sángMạch bảo vệ Heater

200V Khuếch đại công suấtsắc-30V tới IC

Q 1

C 1R 1C 2

Q 2

R 2H D r i v e

TH D r i v e

C 3C 4C 5

4 7

2 2R 3

R 3

2 2

4 7 4 7

C 8C 9C 7R 7R 8R 9

V R 4V R 5R 6

C 6

B o a r d YS c r e e nF o c u sH V

1 2 V2 4 V1 8 0 VH e a t P i n D 1

P i n D 2

d Phân tích mạch điện:

nhiệm vụ chính là phối hợp trở kháng và tăng dòng tạo ra dạng tín hiệu

động ở chế độ xung để có thể đóng mở nhanh Khi xung dương cấp vào

cuộn Yoke với chiều ngược lại trước đó Khi tụ xả hết thì xung được cấp

e Thiết kế mạch in board công suất ngang và FBT:

Board này được thiết kế trên boad chính A

9101112131415 16

3 Thiết kế board H.osc, V.osc:

Board này dùng IC LA7800 được dùng trong các TiVi Sanyo IC LA7800bao gồm các khối: Sync sep, AFC, H.osc, V.osc.

a Thông số kỹ thuật:

BlankV.oscSync sepAFC

c Sơ đồ nguyên lý:

d phân tích mạch điện:

Tín hiệu xung vuông này được đưa ra chân 3, cung cấp cho mạch côngsuất ngang và mạch FBT hoạt động.

V.osc và khối sync của IC LA 7800 hoạt động.

R 1C 1 9C 1 8

R 7C 7

C 1C 3

R 2

H H O L DC 4

C 8R 4R 3

C 2R 1 1

R 1 8R 1 0C 6

R 8

C 5R 9C 1 1C 1 3

R 1 3

C 1 6C 1 7

R 5

R 1 5C 1 5

R 1 4C 1 0V H O L D

R 2 3D 6

C 1 2R 1 2

H O U T A F C I N + 1 1 5 V

V I D I N + 1 2 V

H T 2

V O U T

Khối V.osc chân 10, chân 11 kết nối với R14, C10, R15,C15, C12, và V.Hold

dao động tạo tín hiệu xung vuông fv : 50 Hz ÷ 60 Hz (biến trở V.Holdđiều chỉnh sẽ thay đổi được tần số fv), ở ngõ ra khối này (chân số 6) tínhiệu được đưa đến board công suất dọc và (từ board dao động dọc ) và tínhiệu hồi tiếp về từ chân 7, chân 8 của IC

Khi có tín hiệu hình toàn phần đưa đến chân 14, khối sync sep sẽ tách tínhiệu đồng bộ ngang và dọc, tín hiệu đồng bộ ngang đưa đến khối AFC(bên trong IC) Chân 16 của IC sẽ nhận tín hiệu xung răng cưa (từ FBT)

AFC, tín hiệu ra sẽ đưa đến mạch H.osc để điều chỉnh tần số và pha saocho phù hợp với tần số và pha của tín hiệu hình.

e Thiết kế mạch in board H.osc, V.osc:

4 Thiết kế board công suất dọc:

Board này dùng IC µPC 1378 thường sử dụng trong các Ti Vi Sony, Nec.

a Thông số kỹ thuật:

Dòng tiêu thụ: 20mA ÷ 50mA

b Sơ đồ khối:

c sơ đồ nguyên lý:

R 2 9R 2 7

R 2 6C 2 1

R 2 5V H E I G H TD 4

C 9R 2 0R 1 7

C 2 4R 1 6

C 1 5

R 6C 2 0V R

C 1 0C 1 1

R 3 0C 3 0

u P C 1 3 7 8

V B L K O U T

V O U T 1

V O U T 2 V I N

H T 1 + 2 4 V

Khi cấp nguồn 24 VDC vào chân 6 và xung fv từ board V.osc vào chân 4của IC thì mạch sẽ hoạt động Mạch khuếch đại công suất dọc hoạt độngở lớp B như một mạch khuếch đại công suất âm tần, do đó cần có 2đường hồi tiếp từ board này về chân 7 và chân 8 IC LA 7800 ( từ khốiV.osc ) để ổn định chế độ làm việc.

về chân 8 IC LA 7800.

V.Height dùng để chỉnh chiều cao của khung sáng.

Tín hiệu quét dọc xuất ra ở chân số 2 của IC tới York dọc có biên độ

điện tử trong ống phóng CRT theo chiều dọc.

Ngoài ra chân 7 của IC tín hiệu V.Blank thông qua mạch R và C ( nốitiếp) sẽ cung cấp cho board mạch khuếch đại Y để xoá hồi và cung cấpxung fv cho IC onscreen trên board vi xử lý.

e Thiết kế mạch in board công suất dọc:

5 Thiết kế board khếch đại sắc và mạch ghép CRT:

a Thông số kỹ thuật:

Mạch hoạt động kiểu hiệu số màu: R-Y, G-Y, B-Y.

b sơ đồ nguyên lý:

P IN G 3

P IN G 5P IN G 6P IN G 4

P IN G 7P IN G 8

c Phân tích mạch:

vào cực E của 3 trans công suất nói trên.

và lưới 3 cấp áp dương lấy từ cuộn HV.

Mức tín hiệu đưa vào cao, có nghĩa là tín hiệu ra cũng cao và dòng tiacủa đèn hình cũng lớn Thay đổi 2 chiết áp như vậy là thay đổi mức cao

cao nhất ) thì 3 ống phóng R, G, B có cường độ đúng tỷ lệ để tạo ra ánhsáng trắng ở mặt đèn hình.

d Thiết kế mạch in board khuếch đại sắc và mạch ghép CRT

6 Thiết kế board khếch đại tín hiệu chói:

Mạch này nếu sử dụng IC AN 5615 thì mạch sẽ đơn giản hơn, tuy nhiênrất khó cân chỉnh và phối hợp với tín hiệu vào, và các khối lại tích hợptrong IC nên chọn giải pháp sử dụng trans.

Mạch dùng trans thiết kế sẽ phức tạp hơn nhưng việc phối hợp tổng trởvà cân chỉnh sẽ trở nên dễ dàng hơn.

a Thông số kỹ thuật:

Dòng tiêu thụ 10mA ÷ 20mA.

b Sơ đồ nguyên lý:

8 2 0C 2

L 1C 4

1 0 0 0 PR 82 7 0

R 1 13 9 0

C 8D 1C 9

1 0 U R 1 42 2 0R 1 36 8 KR 1 21 8 K

R 1 5

R 1 71 5C 1 1

R 1 86 8 0L 5R 1 6

1 K

D 3D 4D 5

ĐL 6

D 7D 8C 1 2

D 6R 2 4

R 3 0

D 2R 3 5

Q 4R 2 9

3 3 0 PL 4

1 5 mR 2 72 7 K

cao của tín hiệu chói, đồng thời điều chỉnh biến trở Con trast sẽ làm thayđổi biên độ tín hiệu chói.

( từ board V.Amp ) và H.Blank ( lấy từ FBT ) để xoá đường hồi ngang vàdọc trên CRT.

d Thiết kế mạch in board khuếch đại tín hiệu chói:

7 Thiết kế board giải mã màu: Pan và NTSC

a Thông số kỹ thuật:

Dòng tiêu thụ của board: 40mA ÷ 60mA.

Các điện áp cần thiết cung cấp cho board mạch:

Điện áp cho phần điều chỉnh bão hòa màu: min 6V (chân 8 IC).

Điện áp cung cấp chân 19 thay đổi 3 cấp tùy theo IC giải mã màu ở hệtương ứng :

c sơ đồ nguyên lý:

7 1V K 10

N 3N 4

F FB - Y G - Y R - Y

d Phân tích mạch:

ª Phân tích các khối trong IC:

Tầng khuếch đại cổng lóe có nhiệm vụ loại bỏ tín hiệäu không cần thiết,chỉ giữ lại tin tức lóe màu Khuếch đại cổng lóe chỉ mở ra đúng lúc khicó lóe màu.

Mạch dao động ở tần số 4,43 MHz và 3,58 MHz nhằm tạo sóng mangphụ thực hiện việc giải mã.

Mạch ACC (auto color control ): là mạch điều khiển tín hiệu màu, mạchACC có kết cấu giống mạch AGC Nhưng tín hiệu mạch AGC là video vàAGC ổn định biên độ video, còn tín hiệu ACC là lóe màu và ACC làmạch để ổn định biên độ tín hiệu sắc.

IC giải mã màu được sử dụng trong mô hình là AN5625, trong IC khôngcó xử lý tín hiệu chói Y.

Nhiệm vụ của tầng Killer: khi tầng này dò không thấy tín hiệu nhận dạngIdent của hệ màu, nó sẽ làm tắt mạch màu để tránh nhiễu màu khi thuhình đen trắng Khi muốn giải mã màu thì ở máy thu phải tạo lại đượcthành phần sóng mang phụ màu ( nhờ mạch dao động ).

Burst gate cần lấy xung mở cổng đưa vào chân số 14 để tách lấy tín hiệuburst Phần 1H FF dùng đảo pha sóng mang phụ theo dòng, nhờ đó giảimã được tín hiệu.

Mạch Blank lấy xung xoá, xóa đường hồi dọc và hồi ngang để ổn địnhhoạt động của mạch giải mã màu.

ª Phân tích mạch điện của board:

Tín hiệu màu tổng hợp được đưa đến mạch ( BPF ) mạch cộng hưởng lọclấy tín hiệu sóng mang màu, tín hiệu này đưa vào chân 7 IC AN 5625đến khối BPA khuếch đại dải thông.

Ngõ ra khối PBA tín hiệu màu qua khối điều khiển bão hòa ( colorcontrol ), điều chỉnh biến trở color ở chân 8.

Tại chân 3 tín hiệu màu được đưa đến khối burst gate để tách tín hiệu(burst ) đồng bộ màu khi có xung từ Flyback đưa đến Tín hiệu đưa đếnAPC- det để so pha và tần số của 2 tín hiệu : tín hiệu tạo ra từ khối daođộng tạo sóng mang phụ màu 4,43 Mhz hoặc 3,58 Mhz ( chân 15, 16, 17)và tín hiệu đồng bộ màu từ tín hiệu màu tổng hợp.

Nếu có sự sai pha thì khối APC - det sẽ đưa tín hiệu sai biệt về khối daođộng tạo sóng mang phụ màu để sửa sai pha của tín hiệu dao động chođúng với pha của tín hiệu đồng bộ màu.

Nếu sai tần số hoặc sai pha quá nhiều ( ngoài phạm vi hoạt động củamạch ) khối APC sẽ tác động vào khối color killer để khoá màu

Sau đó tín hiệu ngõ ra từ khối osc 4,43Mhz; 3,58 Mhz sẽ đưa đến khốigiải điều chế R-Y, B-Y đưa đến khối Matrix để tái tạo lại 3 thành phầnhiệu số màu R-Y, B-Y, G-Y và đưa ra chân 20, 21, 22.

Ngoài ra tín hiệu màu từ chân 3 còn đưa đến khối system SW nối liền vớichân 19

Nếu chân 19 đặt trước ở mức điện thế bằng Vcc (12V) và tín hiệu màuđưa vào là tín hiệu Pal 4,43 Mhz qua khối 1HFF thì ở ngõ ra khối systemSW cho ra tín hiệu đưa vào khối Delay Line Matrix và qua khối STFF

khối này hoạt động ở hệ Pal

Nếu chân 19 được đặt ở mức 0 V thì mạch sẽ hoạt động ở chế độ giải mãNTSC 4,43Mhz

Nếu chân 19 được đặt ở mức điện thế 5V thì mạch sẽ hoạt động ở chếđộ giải mã NTSC 3,58 Mhz.

Khi mạch hoạt động ở chế độ NTSC 3,58 Mhz hoặc 4,43 Mhz thì chân 9được nối với biến trở bên ngoài để sửa sai pha (biến trở Tint).

Chân 2 nhận tín hiệu flyback puls, khối 1H FF hoạt động.

Chân 18 nhận tín hiệu V Blank và H.Blank để xóa đường hồi dọc và hồingang