I2C總線控制的TV顯示處理器TDA9332H及其應(yīng)用

摘要：TDA9332H是飛利浦公司生產(chǎn)的適合高檔彩電的顯示處理器，可用于單掃描（50或60Hz）和雙掃描（100或120Hz）的電視信號處理。文章介紹了TDA9332H的結(jié)構(gòu)原理和性能特點，同時給出了TDA9332H在高檔彩電中的應(yīng)用方法。

    關(guān)鍵詞：顯示處理器；高檔彩電；YUV/RGB；TDA9332H

字串9

１　ＴＤＡ９３３２Ｈ的主要特點 字串5

ＴＤＡ９３３２Ｈ是飛利浦公司為高檔彩電設(shè)計的顯示處理器。它采用４４腳ＱＦＰ封裝形式，圖１所示是其引腳排列圖。此外，該芯片還有以下特點： 字串3

●具有ＹＵＶ輸入端和帶快速消隱的ＲＧＢ信號輸入端，它的ＯＳＤ／Ｔｅｘｔ輸入端與其它視頻信號輸入端分開，而且既有快速消隱功能又可混合插入；同時內(nèi)設(shè)ＲＧＢ控制處理器，能實施連續(xù)陰極校正（ＣＣＣ）、白點和黑電平偏移調(diào)整；可提供黑電流穩(wěn)定的ＲＧＢ輸出；可有效解決因使用時間過長而引起的ＣＲＴ顯示圖像偏色和對比度下降等缺陷。

●能產(chǎn)生內(nèi)部時鐘的可編程偏轉(zhuǎn)處理器，這些驅(qū)動信號包括行驅(qū)動、場偏轉(zhuǎn)以及東西校正的拋物波，其電路既能適應(yīng)４:３顯像管，也適應(yīng)于１６:９顯像管。

●既可用于單掃描（５０Ｈｚ或６０Ｈｚ），也可用于雙掃描（１００Ｈｚ或１２０Ｈｚ）。

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●用于行、場偏轉(zhuǎn)處理的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生器可由一個１２ＭＨｚ陶瓷諧振器來同步，從而提高了行、場偏轉(zhuǎn)處理電路的定時精度。

字串3

●具有兩個控制環(huán)的行同步電路，且行振蕩器無需調(diào)整；行驅(qū)動脈沖能實施慢啟動和慢停止；具有行、場幾何失真處理能力及水平平行四邊形和弓形校正功能。 字串7

●內(nèi)設(shè)的藍(lán)延伸電路可使近白的色彩向藍(lán)方偏移，以提高圖像白場區(qū)域的艷麗程度。

字串3

●對非標(biāo)準(zhǔn)的亮度信號也具有黑電平延伸處理功能，從而使不同信源輸入的視頻信號經(jīng)該電路處理后具有一致的圖像層次；同時，該器件內(nèi)部還設(shè)有適應(yīng)色差信號的可切換矩陣，能適用多制式色差信號的處理和顯示；

字串2

●具有水平和垂直方向的變焦功能，以及適應(yīng)于１６:９顯像管的垂直卷幀功能。

字串4

●本芯片供電電壓為＋８Ｖ，總供電電流為５０ｍＡ，芯片內(nèi)部的所有功能均可由Ｉ２Ｃ總線控制。

２　引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

字串6

ＴＤＡ９３３２Ｈ具有４４個引腳，各引腳功能如表１所列。圖２所示為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。

表1 TDA9332H的引腳功能

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３　ＴＤＡ９３３２Ｈ的工作原理

３．１ 圖像信號的選擇和顯示處理 字串5

ＴＤＡ９３３２Ｈ中圖像信號的選擇和顯示處理包括將ＲＧＢ信號轉(zhuǎn)換成ＹＵＶ信號、ＹＵＶ選擇、黑電平延伸及色度控制、基色矩陣、對比度控制、基色信號選擇、白峰和亮度控制、峰值限幅和束電流控制、暗平衡自動調(diào)節(jié)、藍(lán)電平延伸及輸出放大等。ＴＤＡ９３３２Ｈ有三個信號輸入口，即一個ＹＵＶ和兩個ＲＧＢ輸入口。其中ＹＵＶ輸入口供倍場／逐行處理部分輸出ＹＵＶ信號。 字串4

在上述三個輸入口中，第一個ＲＧＢ輸入口用于外部視頻ＲＧＢ信號的輸入，第二個ＲＧＢ輸入口用于ＯＳＤ和圖文電視的ＲＧＢ信號輸入。三個輸入口的信號轉(zhuǎn)換都是由微處理器通過Ｉ２Ｃ總線來控制的。

字串4

ＲＧＢ輸出信號的處理包括白峰限幅、束電流限制、陰極束電流連續(xù)校準(zhǔn)、藍(lán)電平延伸等電路。

３．２ 同步、偏轉(zhuǎn)小信號處理及幾何失真校正

（１）時鐘發(fā)生器和第一鎖相環(huán) 字串2

ＴＤＡ９３３２Ｈ中的時鐘發(fā)生器由一個壓控振蕩器和第一鎖相環(huán)共同產(chǎn)生同步、偏轉(zhuǎn)處理所需的時鐘信號，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為輸入信號行頻的８８０倍（１ｆＨ模式）或４４０倍（２ｆＨ模式）。內(nèi)部的壓控振蕩器頻率由輸入的行同步信號和模式選擇端的控制電位來共同確定。 字串7

（２）第二鎖相環(huán)及水平移相工作原理 字串8

壓控振蕩器經(jīng)８８０或４４０分頻后，將得到的１ｆＨ或２ｆＨ行激勵信號送到第二鎖相環(huán)，以與行逆程脈沖進(jìn)行鑒相。其誤差信號經(jīng)內(nèi)部濾波后用于控制行激勵脈沖的相位，同時也可用于對因束電流變化而引起的圖像水平相位偏移進(jìn)行校正。

字串7

為了校正因束電流變化引起的行幅變化，ＴＤＡ９３３２Ｈ還設(shè)置了動態(tài)行幅微調(diào)功能。從行輸出變壓器高壓繞組的某一端經(jīng)電阻引入動態(tài)行幅微調(diào)的取樣電壓至ＴＤＡ９３３２Ｈ的１４腳后，束電流變化就會引起該腳的電位變化，內(nèi)部校正電路根據(jù)該點的電位變化可自動調(diào)節(jié)第二鑒相環(huán)的逆程脈沖相位。當(dāng)束電流增大時，第二鑒相環(huán)的輸出會使行幅減小，反之則行幅增大，從而實現(xiàn)了行幅隨束電流大小自動微調(diào)的目的。

在ＴＤＡ９３３２Ｈ內(nèi)部，可以通過Ｉ２Ｃ總線數(shù)據(jù)來改變第二鎖相環(huán)輸出的誤差控制電壓，以實現(xiàn)對圖像水平方向的特技調(diào)節(jié)；該特技調(diào)節(jié)是以垂直偏轉(zhuǎn)中心為參考點，采用分別對上、下兩半邊的掃描行逐行增加相移的方法來實現(xiàn)的。

字串1

（３）幾何失真校正 字串3

ＴＤＡ９３３２Ｈ 內(nèi)設(shè)的場幾何校正電路可實施場幅調(diào)整、Ｓ形校正、場斜率校正、場偏移和場變焦、場卷幀（即當(dāng)場掃描擴展時，可在垂直方向移動圖形）、場等待（即場掃描起始點可調(diào)延時）等功能。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 的東西幾何校正包括根據(jù)變焦性能給出行寬增加范圍、東西上角和拋物波比、東西下角和拋物波比以及東西梯形失真等。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 還有一個ＥＨＴ補償輸入信號，可用于控制場和Ｅ－Ｗ輸出信號，同時也可以經(jīng)Ｉ２Ｃ總線來調(diào)節(jié)二者的相對控制效果。

４　ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔彩電中的應(yīng)用

字串2

圖３所示為ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔電視中的典型應(yīng)用框圖。普通電視信號經(jīng)掃描率轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成倍頻或逐行Ｙ、Ｕ、Ｖ信號，該信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的２６、２７、２８腳后，再將高清晰度數(shù)字電視機頂盒輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號或ＰＣ機輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的３０、３１、３２腳，然后將此信號經(jīng)內(nèi)部ＲＧＢ－ＹＵＶ矩陣以及視頻分量信號的切換開關(guān)進(jìn)行處理，并由此選擇一種電視信號進(jìn)行傳送。ＯＳＤ的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號和消隱信號從３５、３６、３７和３８腳輸入后，與進(jìn)入的主電視信號混合，再進(jìn)行白點和亮度控制以及輸出緩沖，然后再由４０、４１、４２腳輸出并分三路各自傳送到３２ＭＨｚ帶寬的末級視放ＴＤＡ６１２０Ｑ進(jìn)行功率放大，最終加到顯像管陰極。 字串7

為了改善圖像質(zhì)量，ＴＤＡ９３３２Ｈ中還加進(jìn)了黑電平延伸電路、藍(lán)電平延伸電路、白峰限幅及自動亮度控制電路。由行逆程變壓器高壓繞組檢測的ＡＢＬ電壓經(jīng)三極管放大后加于４３腳；而末級視放檢測出的反應(yīng)ＣＲＴ陰極電流變化的黑電流校準(zhǔn)電壓則加于４４腳以對ＣＲＴ的亮度進(jìn)行自動校準(zhǔn)。

５　結(jié)束語 字串4

由于ＴＤＡ９３３２Ｈ的所有功能均由Ｉ２Ｃ總線控制，且應(yīng)用簡單、外圍元件少，功耗低、性價比高。因此，該芯片在各種高檔電視如逐行掃描彩色電視和數(shù)字高清晰度電視中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

（１）時鐘發(fā)生器和第一鎖相環(huán) 字串2

ＴＤＡ９３３２Ｈ中的時鐘發(fā)生器由一個壓控振蕩器和第一鎖相環(huán)共同產(chǎn)生同步、偏轉(zhuǎn)處理所需的時鐘信號，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為輸入信號行頻的８８０倍（１ｆＨ模式）或４４０倍（２ｆＨ模式）。內(nèi)部的壓控振蕩器頻率由輸入的行同步信號和模式選擇端的控制電位來共同確定。 字串7

（２）第二鎖相環(huán)及水平移相工作原理 字串8

壓控振蕩器經(jīng)８８０或４４０分頻后，將得到的１ｆＨ或２ｆＨ行激勵信號送到第二鎖相環(huán)，以與行逆程脈沖進(jìn)行鑒相。其誤差信號經(jīng)內(nèi)部濾波后用于控制行激勵脈沖的相位，同時也可用于對因束電流變化而引起的圖像水平相位偏移進(jìn)行校正。

為了校正因束電流變化引起的行幅變化，ＴＤＡ９３３２Ｈ還設(shè)置了動態(tài)行幅微調(diào)功能。從行輸出變壓器高壓繞組的某一端經(jīng)電阻引入動態(tài)行幅微調(diào)的取樣電壓至ＴＤＡ９３３２Ｈ的１４腳后，束電流變化就會引起該腳的電位變化，內(nèi)部校正電路根據(jù)該點的電位變化可自動調(diào)節(jié)第二鑒相環(huán)的逆程脈沖相位。當(dāng)束電流增大時，第二鑒相環(huán)的輸出會使行幅減小，反之則行幅增大，從而實現(xiàn)了行幅隨束電流大小自動微調(diào)的目的。

在ＴＤＡ９３３２Ｈ內(nèi)部，可以通過Ｉ２Ｃ總線數(shù)據(jù)來改變第二鎖相環(huán)輸出的誤差控制電壓，以實現(xiàn)對圖像水平方向的特技調(diào)節(jié)；該特技調(diào)節(jié)是以垂直偏轉(zhuǎn)中心為參考點，采用分別對上、下兩半邊的掃描行逐行增加相移的方法來實現(xiàn)的。

（３）幾何失真校正 字串3

ＴＤＡ９３３２Ｈ 內(nèi)設(shè)的場幾何校正電路可實施場幅調(diào)整、Ｓ形校正、場斜率校正、場偏移和場變焦、場卷幀（即當(dāng)場掃描擴展時，可在垂直方向移動圖形）、場等待（即場掃描起始點可調(diào)延時）等功能。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 的東西幾何校正包括根據(jù)變焦性能給出行寬增加范圍、東西上角和拋物波比、東西下角和拋物波比以及東西梯形失真等。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 還有一個ＥＨＴ補償輸入信號，可用于控制場和Ｅ－Ｗ輸出信號，同時也可以經(jīng)Ｉ２Ｃ總線來調(diào)節(jié)二者的相對控制效果。

４　ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔彩電中的應(yīng)用

圖３所示為ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔電視中的典型應(yīng)用框圖。普通電視信號經(jīng)掃描率轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成倍頻或逐行Ｙ、Ｕ、Ｖ信號，該信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的２６、２７、２８腳后，再將高清晰度數(shù)字電視機頂盒輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號或ＰＣ機輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的３０、３１、３２腳，然后將此信號經(jīng)內(nèi)部ＲＧＢ－ＹＵＶ矩陣以及視頻分量信號的切換開關(guān)進(jìn)行處理，并由此選擇一種電視信號進(jìn)行傳送。ＯＳＤ的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號和消隱信號從３５、３６、３７和３８腳輸入后，與進(jìn)入的主電視信號混合，再進(jìn)行白點和亮度控制以及輸出緩沖，然后再由４０、４１、４２腳輸出并分三路各自傳送到３２ＭＨｚ帶寬的末級視放ＴＤＡ６１２０Ｑ進(jìn)行功率放大，最終加到顯像管陰極。 字串7

為了改善圖像質(zhì)量，ＴＤＡ９３３２Ｈ中還加進(jìn)了黑電平延伸電路、藍(lán)電平延伸電路、白峰限幅及自動亮度控制電路。由行逆程變壓器高壓繞組檢測的ＡＢＬ電壓經(jīng)三極管放大后加于４３腳；而末級視放檢測出的反應(yīng)ＣＲＴ陰極電流變化的黑電流校準(zhǔn)電壓則加于４４腳以對ＣＲＴ的亮度進(jìn)行自動校準(zhǔn)。

５　結(jié)束語

由于ＴＤＡ９３３２Ｈ的所有功能均由Ｉ２Ｃ總線控制，且應(yīng)用簡單、外圍元件少，功耗低、性價比高。因此，該芯片在各種高檔電視如逐行掃描彩色電視和數(shù)字高清晰度電視中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。