长虹LM24机芯彩电信号板电路原理分析.docx
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长虹LM24机芯彩电信号板电路原理分析
（长虹LM24机芯彩电信号板电路原理分析
一、整机概述
长虹LM24机芯信号板电路以MTK公司生产的MT8222AHMUD/B为主芯片，带多媒体功能，支持HDMIl.3、FHD屏、120Hz屏，带任天堂8位游戏功能，具有RF输入、2路AV输入、2路S-VIDFO输入、2路YPbPr输入、1路VGA输入、2路USB输入、3路HDMI输入和1路AV输出。
主板布局与前期液晶电视完全不同，所有输入、输出接口均位于主板上，接口安装从以前的卧式更改为立式，因此音视频线的插入方向也从以前由下向上，更改为垂直后盖方向插入，更便于售后安装调试。
长虹LM24机芯液晶电视覆盖产品尺寸为26英寸～52英寸，包括50Hz/60HzWXGA屏（1366x768）、50Hz/60HzFULLHD屏（1920x1080），典型型号有LT26810U、LT32810U、LT37810U、LT26720、LT32720、LT37720、LT40720F、LT42720F、LT46720F、LT52720F等。
为了便于讲解，下面以LT37810U可升级数字液晶电视为例。
该机主要由液晶面板（包括液晶屏、驱动板、逆变器）、信号处理板、电源板、待机电源模块（LM24机芯中机型带U的使用）、遥控接收板、按键板等几块电路板组件组成，如上图所示。
信号板（或称主板）主要由DC/DC,变换电路、射频电路、音视频处理电路、模拟和数字音视频输入／输出接口电路、图像变换处理电路、多媒体处理电路、伴音功放电路、系统控制电路组成，其主板上各主要芯片及插座位置如中图所示。
二、电路分析与检修
1、图像信号处理电路
（1）高频头电路
该电视采用的一体化高频头，电路如下图所示。
一体化高频头U15（TMI8-C2211VH）引脚功能见下表。
（2）信号处理电路
RF模拟电视信号进入调谐器U15，在内部解调、混频成IF信号，再进入中频放大器IC，经过中频放大、解调，从U15（12）脚输出CVBS视频信号，经R406、R394分压，L84、C832、C631低通滤波后经R43、C15和R50、C324形成差分信号输入主芯片U34（MT8222A）⑨、⑧脚。
差分信号输入增强r信号的稳定性，同时也解调出音频信号，送给U30（SN74LV4052ADR）（15）脚。
若高频调谐器U15（12）脚无正常的视频信号输出（可用示波器测视频信号波形，也可测直流电压来初步判断：
有信号时为0.8V；无信号时为1.2V），应先对U15外围元件进行检查。
（3）调谐电压形成电路
调谐电压形成电路南D88（BAV99）、D95（BAV99）、D74（UPC574）等组成。
稳压器U46（LM2596-ADJ）②脚输出频率为150kHz、幅度为24V的方波脉冲，送至倍压整流电路输出稳定+33V电压，送至高频组件U15③脚，为高频头提供稳定的33V调谐电压，供调谐器内部的变容二极管选台时使用。
该倍压电路}}{故障会引起+33V调谐电压低或无电压，将出现收台少或TV无图故障。
U15⑦脚为内部高频处理电路5V供电端，该电压不正常将引起TV无图、无声，但字符正常。
U15④、⑤脚为总线控制端，外接总线控制及电平转换电路。
因高频头的工作电压是5V，而CPU的工作电压是3.3V．为了实现3.3V总线对5V供电的外挂高频调谐器控制，通过接人QF1、QF2完成CPU与高频头之间的总线电压转换。
U34（58）、（59）脚输出时钟线、数据线至场效应管QF1、QF2的栅极，由QF1、QF2进行电平转换和隔离后送至高频头U15④、⑤脚。
若无正常的总线信号对高频头进行控制，将引起TV无图、无声；若该路总线短路，U34（58）、（59）脚的总线电压会低于1V，还将引起二次不开机。
）YPbPr接口输入电路
分量Y信号经静电保护电路和低通滤波电路后分为两路，如上图所示，一路经电阻R80隔离、C62耦合至U34（251）脚；另一路经电容C58耦合至U34（250）脚，作为Y同步信号输入端。
Pb信号经静电保护电路和低通滤波电路后耦合至U34（253）脚（252）脚是Pb-信号输入端。
Pr信号经静电保护电路和低通滤波电路后耦合至U34（254）脚。
若U34检测不到（250）脚正常的Y同步信号输入，液晶电视将出现高清输入无图现象，若输入的色差信号Pb或Pr不正常，将引起高清信号彩色异常。
（5）DTV接口输入电路
DTV接口的图像信号有两种输入方式，分量信号（YPbPr）和全电视信号（CVBS），信号的选择是通过软件控制的。
采用全电视信号（CVBS）输入时，从CON4（11）脚输入后经低通滤波后，耦合至U34⑤脚，如中图所示。
若采用分量信号（YPbPr）输入时，分量Y信号经静电保护电路和低通滤波电路后分为两路，一路经电阻R72隔离、074耦合至U34（246）脚；另一路经电阻R84隔离、C83耦合至U34（245）脚作为Y同步信号输入端。
Pb信号经静电保护电路和低通滤波电路后耦合至U34（248）脚，（252）脚是Pb-信号输入、Pr信号经静电保护电路和低通滤波电路后耦合至U34（249）脚。
（6）VGA接口输入电路
VGA接口一方面作为PC机的图像信号输入，另一方面作为软件升级使用。
VGA基色信号经接插件CON208①~③脚经L38～L40隔离，电容C145、C134、C147耦合至U34（243）、（241）、（239）脚，如下图所示。
双向限幅二极管D24~D26起保护作用，防止因静电或输入电压异常损坏集成块。
行、场同步信号从接插件CON208（13）、（14）脚输入，经L41、L42及电阻R130、R124送至U34（237）、（238）脚。
双向限幅二极管D27、D28起保护作用。
存储器U18（24C02）是按照VGA格式要求，存储PC机能识别电视机身份的数据，通过CON208（12）、（15）脚至存储器U16（24C02）⑤、（6）脚。
CON208④脚（UORX-VGA）、（11）脚（UORX-VGA）连接到U34（76）、（77）脚进行外部程序的写入。
若VGA接口输入的行、场同步信号、DDR通道及U34（204）脚输入的G同步信号不正常，将引起VGA无图故障；若输入的某一路基色信号不正常，将引起VGA图像彩色不正常。
（7）HDMI接口输入电路
U34有i路HDMI接收端口，完全符合HDMIl.3的标准，最大可支持1080P/60Hz的输入。
RCJB差分信号和一路时钟信号经HDMI接口CON13①、③、④、⑥、⑦、⑨、⑩、（12）脚及保护电路U23后，直接进入U34（228）～（235）脚，如上图所示；HDMI的时钟信号进入U34（MT8222）芯片（226）、（227）脚。
二极管D79、D80起保护作用。
另两路HMDI电路和工作原理基本一致，不再单独介绍。
（8）USB接口输入电路
从USB接口输入的信号直接输入到U34（198）、（199）脚及（193）、（194）脚，如中图所示，两路USB信号的选择在U34内部软件的控制下实现。
U5（AP1212HSL-13）是双路USB电源管理IC，通过高低电平开关可控制两路电源独立输出，并具有过流保护功能，当USB外接设备发生故障，输出电流超过1A时，lC会自动切断电源输出并产生故障指示信号。
AP1212HSL-13引脚功能见下表。
管脚
管脚名称
功能 说明
1
EN1
电源通道1开关，高电平打开
2
FLG1
电源通道1过流指示输出
3
FLG2
电源通道2过流指示输出
4
EN2
电源通道2开关，高电平打开
5
OUT2
电源通道2输出
6
GND
地
7
IN
电源输入
8
OUT1
电源通道1输出
当用遥控器或本机按键转换为USB1状态时，U34（124）脚输出高电平到U5的①脚，从⑧脚输出VCC1电压。
当用遥控器或本机按键转换为USB2状态时，U34（120）脚输出高电平到U5④脚，从⑤脚输出VCC2。
（9）游戏手柄接口输入电路
两个8位游戏手柄整合成4路信号输至U34（54）～（57）脚，如下图所示。
从CON9①脚输入的数据信号，经R189上拉、D22限幅后输入U34（56）脚。
CON9和CONi0③脚为游戏加载信号，经R188上拉、D46限幅后输入U34（57）脚。
CON9和CON10④脚为游戏时钟信号，经R190上拉、D21限幅后输入U34的（55）脚。
CON10①脚输入的数据信号，经R191上拉、D42限幅后输入U34（54）脚。
CON9和CON10⑥脚为5v供电脚。
2．视频解码及格式变换电路
TV、AV的Y信号及S端子的Y/C,信号进入U34后，首先进行切换和模数转换，在TV解码器（TVD）、双VBI解码器（VBI/TTX）及外部动态随机存储器（EXTER-NALDRAM）的作用下，进行帧频交换（场频变换），在帧／场间构出新的帧／场。
在进行不同视频标准刷新率（50Hz/60Hz/75Hz/10OHz等）之间相互转换后，送人总线控制及PIP选择电路。
分量信号YPbPr（包括数字模块通过软件控制后送来的分量信号）进入U34后，首先进行切换和模数转换，分离出高清晰度的数字信号和行场同步信号；高清晰度的数字信号经SCRAT电路处理后送入总线控制及PIP选择电路。
HDMI接口输入的信号由HDMI接收器进行数字音、视频分离，分离出的数字视频信号再与VGA的RGB基色信号、USB接口输入的数字信号或游戏接口输入的数据信号一起进入DV电路处理后，送入总线控制及PIP选择电路中。
经总线控制及PIP选择电路切换后的基色信号经视频处理（VIDEOPROCESSOR）后，再经图像实时缩放、3D色度空间转换、.3D滤波器、屏显菜单形成电路、GAMMA校正等电路处理，最终形成LCD正常显示的5组／8位LVDS低压差分信号或1（1组／双8位LVDS低压差分信号（包含RGB基色信号、行场同步信号、时钟信号和使能信号）。
经U34内部电路处理后形成的LVDS信号从（103）～（106）脚、（106）～（113）送入上屏插座CON24⑥、⑦、⑨、⑩、（12）、（13）、（15）、（16）、（18）、（19）脚，经上屏线送入屏驱动电路，如右图所示。
U34是否输出正常的LVDS信号，可用示波器测各路低压差分信号的波形来判断。
若无示波器，可通过万用表测直流电压来粗略判断，LVDS各脚的输出电压一般在1.OV~1.5V之间。
3．伴音电路分析与检修
（1）伴音输入电路
AV1输入的音频信号经低通滤波电路后耦合至U29（12）、①脚；AV2输入的音频信号经低通滤波电路后耦合至U29（14）、⑤脚；UDTV输入的音频信号经低通滤波电路后耦合至U29（11）、④脚；YPbPrl输入的音频信号经低通滤波电路后耦合至U29（15）、②脚；上述几路音频信号在U29⑩、⑨脚电平控制下进行状态切换，U29⑩、⑨脚控制信号由U34（119）、（66）脚输出的高低电平控制。
切换后的信号由U29（13）、③脚输出，经Q29、Q31射随后送入U30（12）、①脚。
TV输入的音频信号经低通滤波电路后耦合至U30（15）、②脚；VGA输入的音频信号经低通滤波电路后耦合至U30（14）、⑤脚；上述几路音频信号在U30⑩、⑨脚电平控制下进行状态切换。
U30⑩、⑨脚控制信号由U34（123）、（52）脚输出的高低电平控制。
切换后的信号从U30（13）、③脚输出，经Q30、Q32射随后送入U34（34）、（35）脚。
（2）音频数模转换器
音频数模转换器由CS4334-KS组成。
CS4334-KS是一块24bit、96kHz立体声D/A转换器，采用+5V供电电压，具有96dB的动态范围，其引脚功能见下表。
音频数模转换器其处理过程包括数字插补滤波、Delta-Sigma调节、DA转换及模拟低通滤波。
引脚
引脚名称
引脚功能
电压（V）
该脚对地短接后的现象
l
SDATA
音频数据输入
1.1
无音
2
DEM/SCLK
外部连续时钟输入
1.6
噪音
3
LRCK
左右声道时钟
1.6
无音
4
MCLK
主时钟
1.5
无音
5
AOUTR
模拟右通道输出
2.3
右无音
6
ACND
模拟地
0
/
7
VA
电源输入
5
/
8
AOUTL
模拟左通道输出
2.3
左无音
（3）数字伴音功放
数字伴音功放由R2A15112FP（Ul01）及相关电路组成。
R2A15112FP是数字D类音频功率放大器，供电电压范围为11V～24V，其晟大增益可达31dB，具有2个独立的伴音通道，输出功率可达10W（在24V供电、8Ω负载条件下），并具有过热、过流、低压保护功能，其引脚功能见下表。
引脚
引脚名称
功能说明
引脚
引脚名称
功能说明
1
OUT1
音频输出1
25
IN2
音频输入2
2
OUTI
音频输出l
26
CAIN2
增益控制脚
3
NC
未使用
27
MUTEL
静音控制脚
4
VD1
供电电压
28
NC
未使用
5
VDI
供电电压
29
NC
朱使用
6
NC
未使用
30
NC
未使用
7
NC
未使用
31
NC
未使用
8
NC
未使用
32
VD2
供电电压
9
NC
未使用
33
VD2
供电电压
10
STBYL
待机控制脚
34
NC
未使用
lI
GAIN1
增益控制脚
35
OUT2
音频输出2
12
IN1
音频输入l
36
OUT2
音频输出2
13
CBIAS
调整振荡频率
37
NC
未使用
14
ROSC
调整振荡频率
38
VS2
内置电压脚，接地
15
AVCC
模拟内置电压脚
39
VS2
内置电压脚，接地
16
GND
接地
40
NC
未使用
17
NC
未使用
41
HB2
输出反馈脚
18
NC
未使用
42
DVDD
数字内置电压脚
19
NC
未使用
43
NC
未使用
20
NC
未使用
44
HBI
输出反馈脚
21
NC
未使用
45
NC
未使用
22
CLOCK
时钟（未使用）
46
VS1
内置电压脚，接地
23
VREF
内部参考电压
47
VS1
内置电压脚，接地
24
PROT
开，关机噪声抑制
48
NC
未使用
切换后的音频信号输入U34（34）、（35）脚，经U34内部音效处理、模数变换后的数字音频信号从（47）～（50）脚输出，经音频数模转换块（CS4334-KS）内部数字插补滤波、Delta-SigmIla调节、DA转换及模拟低通滤波后，从U38的⑤脚和⑧脚输出模拟音频信号到数字伴音功放Ul01的③脚和⑥脚，如下图所示，经数字伴音功放Ul01功率放大后从②脚和③脚输出。
Ul01⑩脚功能是待机控制，主要用于关机静音控制，低电平时静音。
（27）脚为静音控制端，主要用于开机和遥控静音时工作。
本机静音：
在开机、换台和遥控静音时，U34（53）脚送出高电平，Q1802导通，U101（27）脚为低电平，实现开机和遥控静音。
正常工作时，U34（53）脚输出低电平，Q1802截止，Ul01（27）脚为高电平，Ul01输出正常的音频信号。
关机静音：
正常工作时，Q16因b-e结正偏而截止；关机时，D71、D41因反偏截止，使Q16的b极电压瞬间消失，CA97上的电压通过Q16放电，Q16导通，输出高电平到Q1804的b极，使Q1804导通，输出低电平给Ul01⑦脚和（27）脚，实现关机静音。
4．微处理器控制电路
微处理器控制电路由U34、FLASH存储器U19（M25P04）及用户存储器U14（24LC32ATISN）等组成。
U34接通待机电压的瞬间，（25）、（26）脚外接的晶体Y1为内部的CPU提供时钟脉冲。
同时，（68）脚外接Ql形成的复位电压将程序进行一次清零复位，使之回到起始状态。
复位成功后，CPU通过串行总线执行U19中的程序；通过（58）、（59）脚的时钟线和数据线读出用户存储器U14中上次关机前的状态数据，然后处于待机状态，等待二次开机命令。
（1）开/待机控制
开/待机控制电路如上图所示。
本机的开/待机控制与不带待机电源板的控制方式有些区别。
本机电源板分别接收三路控制信号：
第一路为遥控接收板发出的遥控信号；第二路为按键板发出的键控信号；第三路为主板发出的开/关控制信号。
待机状态：
主电源板没有220V交流输入，主电源板不工作，无工作电压输出。
从待机电源板JP803插座输出3.3V电压给键控和遥控接收板供电；从JP802插座输出3.3V电压给主板相关电路供电。
开机状态：
用户使用遥控器（或键控）发出二次开机指令后，遥控接收板发出的遥控信号一路通过待机电源板JP803插座送入待机电源板CPU（14）脚，CPU①脚发出开机指令，继电器K801吸合，220V交流通过J801输入到电源模块产生5VSB电压；同时，待机电源板发出的开机指令经插座JP802①脚、主板插座CON12⑤脚及电阻R180后，加到插座CON1①脚，电源模块各路供电开启，整机进入正常工作状态。
5VSB经R54后加在CON1①脚，维持电源模块持续工作。
另一路遥控信号或键控信号通过插座CON7和CON8送入主板上U34（75）脚和（20）、（21）脚，控制液晶电视的相关功能。
关机状态：
U34（79）脚输出开机低电平，三极管Q15截止，待机电源板CPU⑥脚接收到高电平信号，其①脚持续输出开机指令。
遥控接收板接收到用户使用遥控器发出关机指令后，U34（79）脚输出关机高电平，Q15导通，待机电源板CPU的⑥脚接收到低电平信号，其①脚输出关机指令，继电器断开，电源模块关闭，整机进入待机状态。
（2）液晶屏驱动电路
供电液晶屏驱动电路供电开关控制电路由U34（121）脚、Q45、Q41、U31等元件组成，如中图所示。
当电视机开启时，U34⑨脚输出4.8V高电平，Q45饱和、Q41截止，U31⑤~⑧脚无输出，液晶屏驱动电路无工作电压而停止工作。
电视机由待机转为开机时，U34（121）脚输出0V低电平，Q45截止、Q41、U31同时饱和，向液晶屏驱动电路提供工作电压。
Q18是用于对24V供电的12V上屏供电的检测．24V电压过低或12V电压过高均会导致Q18导通，Q18导通后使U31②、④脚电压上升，U31截止，无LVDSVDD电压输m。
（3）逆变器开/关及亮度控制
逆变器开/关控制电路由U34（81）脚内外部电路构成，如下图所示。
当电视机开启时，U34的（81）脚输出低电平，Q3截止，其c极输出高电平，高电平分别从CON3④脚送到逆变器组件，逆变器组件被开启，背光灯点亮；反之，当电视机关闭时，U34（81）脚输出高电平，Q3饱和，左右逆变器组件关闭，背光灯熄灭。
本机采用的是LG屏，与其他屏的亮度控制方式有一定区别，U34（63）脚输出PWM信号经Q14倒相放大后送至插座CON24③脚进入驱动板，经逻辑板上的主芯片结合图像的亮度情况进行分析处理后，产生一个亮度控制信号，通过CON24的④脚及CON3的②脚去控制逆变器输出电压的高低，从而达到亮度控制的日的。
（4）总线控制电路
总线信号分别与存储器、高频头或写程丁装接f1电路相连接，如右图所示。
U34（69）~（72）脚的串行数据信号经排阻RND12与外挂FLASH存储器U19（M25P64）①、②、⑤、⑥脚进行通讯，3.3V工作电压由U7提供。
若无正常的工作电压、U19失效或U14数据不正常，CPU均不能从中读取程序，从而引起二次不开机。
当程序读取正常时，可在RP17排阻上测到数据波形。
FLASH存储器引脚功能及参考数据见下表。
引脚
引脚名称
引脚功能
待机电压（V）
1
CE#
片选控制（低电平有效）
0.29
2
so
串行数据输出
1.93
3
WP#
硬件写保护（高电平有效）
1.32
4
GND
地
0
5
sI
串行数据输入
0.2
6
SCK
串行数据时钟输入
0.72
7
HOLD#
低电平暂时停止与MCU之间的通讯
3.3
8
vCC
3.3V供电
3.3
U34（58）、（59）脚输出的时钟线、数据线经电阻与U14（用户数据存储器）连接，用于对用户信息的存储和读取。
若CPU不能正常的读取用户存储器U14的信息或该支路总线短路都将引起二次不开机，指示灯呈黄色。
U34（58）、（59）脚经QF1、QF2组成的总线切换电路完成CPU对高频头的控制。
高频头没有该总线的控制将出现TV无图，若该路总线短路将引起不开机。
U34（203）、（204）脚（214）、（215）脚、（226）、（227）脚的总线分别与HDMI2、HDMI1、HDMIO连接，完成HDMI的DDC识别。
该支路总线异常将引起HDMI无图像显示。
U34（191）、（192）脚输出的总线与VGA接口（15）、（12）脚同时与U18相连，完成VGA的DDC识别，该支路总线异常将引起VGA无图像显示。
VGA接口（11）、④脚经总线切换电路与调试工装接口CON6②、③脚连接。
5．供电及相关控制电路
该机电源板共有5路电压输出：
+5Vstb,+5V3A,+24V1A,+24V_1N,24V__Audio。
其中，24V__Audio供伴音功放使用，+24V_1A通过DC/DC（LM2596等）变换成12V、5V供屏驱动板、高频头等使用。
+5V_3A通过DC/DC（LM1084等）变换成DDRV等电压，供主芯片DDR数据交换相关电路使用，同时+5V_3A还给相关电路直接供电。
+5Vstb和+5V_3A通过DC/DC（AP1534、NCP5662等）变换成3.3V、1.2V等电压供主芯片信号接收、解码、MCU待机等电路供电。
（1）+24V-1A及+24V-IN供电电路
电源板输出的+24V-1A电压经接插件CON1⑨、⑩脚送至主板后分为两路，如上图所示，第一路经稳压器U46降压成12V-TCON后又分为两路：
一路送至上屏电压开关控制电路U31①、③脚，在控制信号控制下产生LVDSVDD电压，从CON24的（27）～（30）脚输出上屏电压至屏上驱动板。
另一路经U9降压为5V_TUNER，分别为高频头U15、音频切换块U29、U30和监视器输出电路供电。
第二路经倍压整流电路D70、D72、D74产生+33V电压为高频头U15③脚提供调谐电压。
从电源板输出的+24V-1N电压经接插件CON2⑦、⑧脚送至主板后，经稳压器U47降压成12V-DTV电压，如中图所示，送至数字模块开关控制电路U32①脚，在控制信号控制下产生DTV-12V电压，从CON31①、②脚输出工作电压到数字模块。
（2）+5V-3A单独
升级会员 