Технология ремонта и регулировка УПЧиЗ телевизионного приемника LG

Частотную селекцию в УПЧЗ обеспечивают двухконтурные полосовые  фильтры L1С6L2C7 и L4C13L5C14L6. Полоса пропускания  УПЧЗ на уровне -6 дБ - около 600 кГц.

Для автоматической подстройки частоты (АПЧ) и фазосдвигающий контур детектора микросхемы DA1 включена варикапная матрица VD1. При изменении частоты сигнала в пределах полосы пропускания УПЧЗ контур L7C23C24VD1 подстраивается так, что детектирование происходит на центральном, наиболее линейном участке S-кривой. Это обеспечивает минимальные нелинейные искажения. Кроме того, полоса перестройки гетеродина телевизора, в которой обеспечивается хорошее качество изображения и звукового сопровождения, расширяется.

Предварительный усилитель 3Ч собран на транзисторах VT5 и VT6.

Напряжение АПЧ на селектор каналов можно снять с вывода 8 или 10 микросхемы DA1 в зависимости от необходимой полярности управляющего сигнала.

Катушки L1, L2, L4, L5, L7 намотаны проводом ПЭВ-1 0,38 па полистироловых каркасах диаметром 5 и длиной 10 мм. Первые четыре из них содержат по 11, последняя - 14 витков. Катушка 1.6 (2 витка провода ПЭВ-1 0,1) намотана между витками катушки L5. Все катушки снабжены подстроечниками диаметром 4 и длиной 8 мм из феррита 9ВН и заключены в экраны, припаянные к фольге со стороны детален. Для обеспечения связи между катушками L1, L2 и L4 - L6 в прилегающих стенках их экранов проделаны отверстия (рис. 2). Дроссель L3 намотан на резисторе МЛТ (1 кОм, 0.25 Вт) проводом ПЭВ-1 0,1 и содержит 60 витков. В усилителе применены резисторы МЛТ, конденсаторы К50-6 (К50-16), К10-7В и КД.

УПЧЗ смонтирован на плате  из двустороннего фольгированного  стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Внешний вид собранного устройства - на рис. 1.

Фольга со стороны установки  деталей соединена с общим  проводом платы, для чего выводы деталей, подключаемые к общему проводу, припаяны к фольге с обеих сторон (отверстия  для других выводов раззенкованы со стороны деталей). Плату желательно поместить в металлический экран.

Рис. 1

При налаживании токи через  транзисторы каскодных усилителей устанавливают равными 4...6 мА подбором резисторов R2 и R8. Для настройки УПЧЗ потребуется измеритель АЧХ. например X1-48. Вначале, до установки катушек L4 - L6, выводы 13 и 12 микросхемы DA1 соединяют  через резистор сопротивлением 75 Ом. На вывод 13 через конденсатор емкостью 0,01 мкф подают выходной сигнал X1-48, а  его низкочастотный вход подключают к выходу УПЧЗ. Вращая подстроечник катушки L7, добиваются того, чтобы середина S-кривой совпадала с частотой 31,5 МГц. Затем, установив на место катушки L4-L6, полают сигнал с X1-48 на вход УПЧЗ, детекторную  головку прибора подключают к  выводу 13 микросхемы DA1 и, изменяя индуктивность  катушек L1, L2 и L4-L6, добиваются максимума  усиления на частоте 31,5 МГц. Окончательно настраивают УПЧЗ, подавая сигнал с генератора частотно-модулированного  сигнала, например Г4-70.

 

 

 

 

 

 

4. ОПИСАНИЕКОНСТРУКЦИИКАНАЛА

УСИЛЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ

ЧАСТОТЫ

 

Как было сказано выше, канал  УПЧИиЗможет быть выполнен в виде;

• отдельного субмодуля, встраиваемого  в радиоканал и включающего в себя фильтр формирования АЧХ, микросхему усиления и обработки сигнала ПЧИиЗ, схему выделения сигнала звука, схему формирования сигнала АРУ, схему АПЧГ и предварительного усиления;

• отдельной микросхемы — процессора канала УПЧИиЗ с аналогичными функциями.Согласно структурной схеме  с выхода селектора канала сигнал ПЧИиЗ поступает на формирователь АЧХ, выполненный в виде фильтра ПАВ (фильтр на поверхности о-акустических волнах). Формирование АЧХ соответствует нормам, определяемым принятыми стандартами.Далее сигнал ПЧИиЗ поступает на многокаскадный усилитель, в задачу которого входят усиление сигнала, обеспечение избирательности по соседнему каналу, борьба с шумами при сохранении устойчивости канала от самовозбуждения.Выполненный в составе микросхемы, этот каскад состоит из дифференциальных усилителей, преимуществом которых является эффективная борьба с шумами и температурная стабильность.

На заключительном этапе  усиления происходит также выделение с помощью специального контура синусоидального сигнала с частотой, равной реальной промежуточной частоте сигнала изображения, используемого в дальнейшем для схемы АПЧГ.Первый каскад дифференциального усилителя управляется напряжением АРУ, формируемым в этом же модуле.Широкополосный сигнал ПЧИиЗ поступает на видеодетектор, выполненный в виде либо амплитудного, либо синхронного детектора, задачей которого является выделение полезного низкочастотного сигнала — ПЦТС и формирование второй промежуточной частоты звука [для СЕКАМ -6,5 МГц, для ПАЛ, НТСЦ - 5,5 (4,5) МГц], выделяемой соответствующим контуром.Предварительный видеоусилитель, показанный на структурной схеме в виде отдельного модуля, усиливает ПЦТС до необходимого уровня для обеспечения схем выработки напряжения АРУ, импульсов синхронизации, а также каналов цветности и яркости.

Элементная база канала УПЧИиЗ

В качестве устройства, формирующего АЧХ канала, используются фильтры ПАВ ФПЗП9-451.7 отечественного производства либо импортные

(каждая фирма выпускает  свой набор фильтров, со своими  условными обозначениями). Количество  применяемых фильтров определяет  количество стандартов, обрабатываемых  телевизором, что значительно усложняет конструкцию. Чтобы не применять большое количество фильтров, в некоторых цифровых телевизорах появились фильтры с перестраиваемой АЧХ.

Сигнал промежуточной  частоты поступает на входной  трансформатор со средним выводом, далее этот сигнал усиливается с помощью двухтактного усилителя и поступает на фильтр 1.1С5 сперестраиваемой частотной характеристикой. Вил частотной характеристики определяется варикапами, на которые подается сигнал управления с микроЭВМ в зависимости от обрабатываемого стандарта.Элементарный анализ представленной схемы показывает, что данный усилитель обеспечивает усиление только асинхронного сигнала изображения и звука, имеющего место на входе микросхемы, который создается искусственно с помощью трансформатора 77. Всякая синхронная помеха в виде шумов, колебаний токов транзисторов и изменений их параметров под действием температуры или других факторов не обрабатывается этим каскадом, а подавляется.Представим себе, что в результате изменения температуры увеличился ток транзисторов. Если один из транзисторов приоткрыт больше, то ток от него, протекающий по общей эмиттерной нагрузке, создаст падение напряжения, которое приложится к базам данных транзисторов и прикроет их. На нагрузке такое изменение тока никак не скажется.Так же будет вести себя каскад и с шумами, хаотический порядок которых имеет как асинхронную, так и синхронную составляющую. Коэффициент усиления такого каскада, как и любого каскада с обратной связью, невысок, но это компенсируется многокаскадностью. Первый усилитель подобного каскада — регулируемый, регулировка его коэффициента обеспечивается напряжением АРУ, которое вырабатывается внутри многофункциональной микросхемы и подается на управляющий электрод данного каскада — на базу УТ1.Напряжение АРУ, как известно из теории телевидения, поддерживает постоянный уровень сигнала на выходе усилителя промежуточной частоты.Для формирования напряжения АРУ в телевидении используются две схемы, отличающиеся по принципу действия: ключевая схема АРУ и схема, работающая по уровню сигнала. Наиболее проста для реализации вторая схема, принцип работы которой основан на амплитудном детектировании видеосигнала и формировании на его основе медленно меняющегося напряжения. Данная схема АРУ широко применяется для эффективного управления сигналами цветности, так как другой способ регулирования в канале цветности просто не применим.В этом случае схема АРУ может быть выполнена в виде пикового детектора, который вырабатывает напряжение АРУ от амплитудного значения несущей частоты видеосигнала в момент передачи синхронизирующих импульсов. Так построены, например, микросхемы серии КРЮ21. Принцип работы подобной схемы АРУ заключается на сравнении реальной амплитуды синхроимпульсов и номинальной, равной 300 мВ. В результате этого сравнения вырабатывается напряжение АРУ.Наиболее точной является ключевая АРУ, но такая схема требует использования навесных реактивных элементов, что снижает ее надежность и усложняет настройку.Простоты понимания процессов АРУпредставлена в виде дискретных элементов, как правило, имеющихся в составе многофункциональных микросхем.Формирование напряжения АРУ происходит во время прохождения гасящих импульсов, амплитуда которых зависит от уровня сигнала на входе и не зависит от сюжета изображения, его яркости и контрастности.В состав схемы входят ключевой каскад и усилитель постоянного тока.На ключевой каскад, выполненный на транзисторе УТ2,подаются два сигнала: ПЦТС на базу транзистора и импульсы обратного хода отрицательной полярности от строчного трансформатора на его коллектор. В обычном режиме транзисторзакрыт (хотя, если судить по состоянию базово-эмиттерного перехода, это не так), поскольку на его коллекторе отсутствует сопротивление нагрузки (диод Шоткрыт за счет подключения к корпусу через обмотку строчного трансформатора и его сопротивление мало).При подаче импульсов обратного хода отрицательной полярности диод закрывается и сопротивление нагрузки транзистора резко возрастает, транзистор приобретает усилительные свойства. В это время на базу транзистора поступает негативный ПЦТС (импульсами вниз), причем не весь сигнал, а его часть в виде гасящего импульса, который и выделяется на нагрузке в коллекторной цепи, но уже положительной полярности.Этот импульс через диод УО1заряжает емкость СЗдо своего амплитудного значения. Напряжение, выделенное на емкости, прикладывается к базе транзистора КГ, который выполняет роль усилителя постоянного тока. Напряжение на базе этого транзистора стабилизируется КСцепочкой КЗК4С1которая выполняет также роль делителя напряжения. На коллекторе транзистора УТ1выделяется постоянное напряжение, которое поступает на первый каскад УПЧИиЗ и УРЧ. За время прямого хода емкость СЗ успевает разрядиться через резистор Н4и готова принять следующую порцию напряжения от следующего гасящего импульса. Таким образом, на коллекторе транзистора УТ1будет действовать медленно меняющееся напряжение в зависимости от уровня сигнала в каждой строке.Схема АРУ может иметь два построечных резистора, один из которых отвечает за порог срабатывания АРУ, а другой —- за ее уровень. Порог срабатывания определяет тот минимальный уровень сигнала, при котором должна начать работать схема АРУ. Это делается для того, чтобы исключить работу АРУ, когда уровень сигнала мал и его ослабление приведет к потере изображения.Уровень АРУ устанавливает такое напряжение на управляемом транзисторе, при котором может быть достигнуто наиболее оптимальное усиление без искажений изображения и сбоя синхронизации. Все эти настройки выполняются на конкретном телевизоре при конкретных условиях приема. В современных телевизорах они доступны только для специалистов, и пользоваться ими в большинстве случаев надо тогда, когда происходит замена отдельных телевизионных блоков, особенно высокочастотной части.

Автоматическое регулирование  усиления происходит за счет изменения крутизны характеристики транзисторов УРЧ и УПЧИиЗ (как правило, в этом случае применяются специальные транзисторы типа ГТ322 с «горбатой» характеристикой и им подобные). При использовании МОП транзисторов эффективность управления возрастает, так как напряжение АРУ непосредственно управляет зарядовым пакетом, находящимся между истоком и стоком.Как было отмечено, в данномсубмодуле вырабатывается также синусоидальное напряжение для работы схемы АПЧГ.В простейшем случае схема АПЧГ представляет собой фазовый дискриминатор, который реагирует на разность частот эталонного сигнала и сигнала, выделенного контуром из сигнала ПЧИиЗ. Фазовый детектор и усилитель напряжения АПЧГ установлены внутри микросхемы обработки сигналов ПЧИиЗ. К этой схеме подключен внешний контур, настроенный на промежуточную частоту сигнала. Эта схема вырабатывает напряжение ошибки, которое подается в тюнер на исполнительный элемент — дополнительный варикап в контуре гетеродина. В некоторых устройствах, особенно в современных телевизорах, функции варикапа настройки гетеродина и подстройки его частоты в результате работы схемы АПЧГ совмещены. Напряжение АПЧГ в данном случае обеспечивает тонкую настройку. Реализация данной схемы АПЧГ имеет место в отечественной микросхеме канала изображения КР1021УР1 и в большинстве импортных типа ЬА7550 и др.Как видим, большую роль здесь играет контур, настроенный на эталонную промежуточную частоту сигнала изображения. Чтобы его не путали с контуром видеодетектора, для его обозначения рядом с ним указывается точное числовое значение промежуточной частоты.В качестве видео детекторов используется традиционный амплитудный детектор (в последнее время все реже и реже), активным элементом которого является диод. Этот способ детектирования при всей простоте его реализации имеет ряд существенных недостатков: он эффективен при небольших амплитудах сигнала, что естественно повышает влияние помех, а невысокая линейность характеристики увеличивает вероятность неточного детектирования.Другая схема амплитудного детектора становится в телевизионных устройствах преобладающей — это детектирование с применением синхронного детектора. Важным преимуществом такого детектирования является то, что оно происходит только при наличии на входе схемы полезного сигнала. Это снижает вероятность ошибки детектирования и шумы.Недостаток его заключается в использовании индуктивного фильтра, что является источником наводок и усложняет настройку. Но и этот недостаток преодолен применением специально изготовленных фильтров, «запаянных» в пластмассу, тем самым мало подверженных внешнему влиянию и температурному воздействию и не требующих тонкой ручной настройки. Пока такие фильтры редкость и встречаются только в цифровых телевизорах и ресиверах (усилитель-преобразователь) спутникового телевидения. В большинстве случаев имеет место использование фильтров компоновки из дискретных элементов.В процессоре радиоканала выделяются видеосигнал и вторая ПЧ звукового сопровождения. Процесс выделения видеосигналов и второй ПЧ звука осуществляется с помощью видеодетектора, о котором говорилось выше. А разделение их происходит, как правило, вне микросхемы специальными фильтрами, настроенными на соответствующую частоту верхнего предела видеосигнала — 6,5 (5,5) МГц. В основном используются пьезокерамические фильтры типа ФП1П8-63-01 (02, 03) или их аналоги в зависимости от применяемого стандарта звукового сопровождения.

 

5. РЕМОНТ КАНАЛАУПЧИиЗ

 

1. Оборудование, инструменты и материалы.

 

Инструменты:

- паяльник электрический  мощностью до 40 Вт;

- насадка на паяльник  для выпайки микросхем;

- пинцет П11М;

- отвёртки с изоляционными  ручками;

- нож монтажный НМ 150;

- острогубцы боковые;

- защитная маска или  защитные очки;

- диэлектрические перчатки.

 

Материалы:

- припой ПОС-61 или аналогичный;

- канифоль;

- спирт гидролизный;

- марля;

- паста теплопроводящая  КПТ-8 ГОСТ 19783-74 для смазывания поверхностей  транзисторов и диодов.

 

2. Средства измерения и контроля.

 

Аппаратура и  приборы:

Перечень контрольно-измерительной  аппаратуры, необходимой для ремонта, настройки и регулировки:

- ремонтный прибор для  телевизионных приемников TR-0827A;

- переносной телевизионный  измеритель частотных характеристик  Х1-50;

- осциллограф С1-94;

- низкочастотный генератор  сигналов Г3-102;

- высокочастотный генератор  сигналов Г4-129;

- измеритель индуктивностей  и ёмкостей Е7-18;

- измеритель параметров маломощных транзисторов Л2-22/1;

- измеритель параметров  высокочастотных транзисторов Л2-43;

- измеритель параметров  мощных Л2-70;

- петля размагничивания;

- автотрансформатор ЛАТР.

 

3. Технологический процесс ремонта.

 

Прежде чем приступать к ремонту, необходимо изучить принципиальную схему, взаимодействие элементов и отдельных блоков, входящих в радиоканал, иметь некоторые знания о типичных неисправностях, присущих радиоканалу.

Все неисправности  канала УПЧИиЗ можно подразделить на четыре группы:

1) полный отказ канала  УПЧИиЗ, связанный с потерей изображения  и искажениями звука (правда, в  отдельных случаях качество звука  почти не ухудшается) при наличии  шумовых помех;

2) нарушения в работе  АПЧГ, связанные с ухудшением  качества изображения, периодическим его пропаданием, сбоем настройки при переходе в режим просмотра, отсутствием захвата станции в режиме точной настройки;

3) отказ АРУ, связанный  либо с полным отсутствием изображения, его слабой контрастностью, наличием «снега» либо наоборот — с высокой нерегулируемой контрастностью, периодическими сбоями синхронизации;

4) неправильная работа  фильтра АЧХ, которая может привести к исчезновению звука или изображения, ухудшению четкости, потере синхронизации и слабой контрастности.

Ремонт модуля блока или  процессора начинают с проверки питающих и рабочих напряжений. Для этого необходимо иметь карту напряжений в двух режимах: в рабочем (при приеме телевизионного испытательного сигнала) и в режиме ожидания, когда не ведется активный прием. Значения этих напряжений обычно приводятся на функциональных (принципиальных) схемах.Часто приходится иметь дело с изделиями, не имеющими таких карт и принципиальных схем. В этом случае применяется прием сравнения. Необходимые замеры должны быть проведены на аналогичном работающем устройстве технологическом телевизоре (это устройство, собранное из отдельных исправных блоков, или исправный телевизор с возможностью подключения неисправных блоков с целью их проверки), после чего производят сравнение показаний.Как правило, составления карты замера напряжений и сравнения их с эталонными значениями недостаточно, так как в радиоканале активно используются фильтры для формирования АЧХ канала, разделения сигналов изображения и звука, выделения вспомогательных сигналов для схем АРУ и АПЧГ.При подозрении на неисправность определенного фильтра, как правило, достаточно проверить его работу с помощью измерительной цепочки, о которой будет сказано ниже. Если же необходимаболее тщательная проверка, то используются измерительные приборы. Так, при проверке фильтров ПАВ необходимо использовать генератор качающей частоты с возможностью просмотра АЧХ на выходе, при этом сигнал должен меняться в пределах 6,5 или 5,5 МГц вокруг центральной частоты 38 (39) МГц.Установление исправности пьезокерамических фильтров обеспечивается подачей от высокочастотного генератора трех частот: центральной и двух боковых. Естественно, что при подаче центральной частоты осциллограф должен показать чистую синусоиду, несколько меньшую, чем на входе, а в крайних случаях — полное отсутствие сигнала. Генераторная часть АЧХ подключается ко входу измеряемой цепи специальным кабелем, входящим в комплект поставки, или через разделительный трансформатор.При этом исключается влияние измеряемой цепи на генерацию прибора. Вход прибора (осциллоскоп), как это указывалось выше, подключается непосредственно к выходу исследуемой схемы. При этом необходимо исключить влияние входной емкости прибора на качественные характеристики цепи.Измерительный сигнал поступает от генератора прямоугольных импульсов или высокочастотного генератора с калиброванной амплитудой сигнала (в зависимости от места использования), частота контролируется частотомером. К выходу фильтра, нагруженного на резистор ^сопротивлением порядка I кОм, подключается вольтметр с высокочастотным щупом (детекторная головка) со входными параметрами 10 МОм и 2 пФ. Вольтметромизмеряется номинальная величина сигнала, прошедшего через фильтр при определенной частоте (обычно испытания проходят на центральной частоте фильтра). В качестве резистора может использоваться сопротивление порядка единиц килоом или емкость номиналом 300...400пФ. В случае обнаружения несоответствия полученных результатов измерения напряжений на выводах микросхемы или транзистора с эталонными необходимо проверить исправность «обвязки», особенно переходных и электролитических конденсаторов. Для этого при соблюдении мер предосторожности можно воспользоваться измерительными (при включении конденсаторов в разрыв цепи) или испытательными (при включении электролитических конденсаторов соответствующего номинала) цепочками.Измерительные цепочки используются для проверки прохождения сигналов, а испытательные — для проверки утечек электролитических конденсаторов. При этом необходимо помнить, что для проверки прохождения сигнала достаточно иметь неполяризованную емкость большого номинала (доли микрофарад), так как в этом случае она не окажет влияния на прохождение сигнала, но надежно отсечет постоянное напряжение. Емкости, используемые в качестве испытательных, должны соответствовать номиналу проверяемого элемента и иметь более значительный запас по пробивному напряжению. И только после проведения этих действий принимается решение о замене микросхемы.Для осуществления комплексного ремонта составляются маршрутные карты диагностики и технологические карты ремонта. При проведении ремонта и диагностики применяется традиционный набор приборов, обладающих определенной точностью и сервисными возможностями для работы в цепях средней частоты: вольтметр переменного и постоянного тока, частотомер, высокочастотный осциллограф. Применение осциллографа для проверки и настройки таких цепей наиболее предпочтительно. Использование генератора испытательных сигналов обязательно.