MEMAHAMI BLOK-BLOK DASAR TV

BLOK 2 VIF DAN SIF

Frekuensi IF yang dihasilkan oleh Tuner yang outputnya mungkin bervariasi menurut standar masing-masing negara, antara lain 33.4, 33.9, 38, 38.9, 45.75 dan lain-lain. Dalam frekuensi IF ini membawa informasi-informasi yang nantinya akan didemodulasi/diuraikan menjadi sinyal aslinya (misalnya video, audio, data digital dan lain-lain). Karena besar frekuensi IF hasil dari tuner berbeda-beda tergantung model dan negaranya, maka penggantian tuner harus yang sesuai frekuensi IF-nya dengan frekuensi IF pada blok VIF dan SIF-nya.

Sekilas Tentang One-Chip TV Processor
Integrated circuit, berarti sirkuit terpadu/terintegrasi yang didalamnya terdapat beberapa fungsi sirkuit atau rangkain yang dikemas dalam satu kemasan. Begitu juga dengan IC-IC dalam desain TV saat ini. Meski di kemas dalam satu kemasan tetapi sebenarnya masih terbentuk dari blok-blok yang terpisah, dan tiap bloknya mempunyai fungsi-fungsi yang berbeda pula.
Tidak ketinggalan IC-IC dalam desain televisi analog. Beberapa tahun yang lalu, IC-IC dalam televisi hanya berfungsi tunggal, satu IC untuk satu fungsi. Pada desain saat ini, fungsi tunggal ini masih dapat ditemukan, misalnya IC power supply, penguat vertikal dan lain-lain. Salah satu IC tersebut adalah TDA884x (TDA8841/2/4), produk dari Philips semiconductor (sekarang NXP) yang menurut datasheet, deskripsinya adalah I2C controlled PAL/NTSC/SECAM TV processor. Dalam IC ini, terdapat beberapa blok yang mewakili sebagian besar fungsi pemrosesan dalam pesawat penerima televisi analog yang dikontrol secara digital dengan bus I2C yang lebih sering ditemukan pada desain-desain lebih baru. Dan IC ini yang nantinya akan Penulis coba untuk mengulas tiap-tiap blok didalamnya sesederhana mungkin.

Skema Dasar VIF dan SIF
Berikut ini merupakan skema dasar VIF dan SIF yang menggunakan IC TDA8841, TDA8842 dan TDA8844 (TDA884x). Dalam skema ini, audio dihasilkan dari proses deteksi dengan sistem intercarrier (jika pada sistem stereo/mpx, umumnya menggunakan sistem QSS dan inputnya mengambil langsung dari frekuensi IF dari tuner yang kemudian didemodulasi dengan ‘rangkaian khusus’).



Seperti telah disinggung di artikel tentang blok tuner, bahwa proses untuk menghasilkan frekuensi IF dilakukan dengan proses mixing dengan osilator lokal. Secara alami, proses pencampuran tersebut akan menghasilkan beberapa frekuensi baru sehingga frekuensi IF dari tuner tidak semata-mata hanya 1 frekuensi saja (misalnya, 38.9MHz) akan tetapi ada frekuensi-frekuensi lain yang tentunya merugikan jika langsung didemodulasi.
Pada skema di atas, fungsi dari SAW1 (saw filter) sebagai filter/pemilih frekuensi IF yang nantinya akan didemodulasi dengan frekuensi dan lebar jalur (band width) yang tertentu. Kemudian sinyal IF hasil filtrasi tersebut dimasukkan ke pin masukan IF yaitu IF_IN1 (pin48) dan pin IF_IN2 (pin49).
Sinyal video didemodulasi dengan sistem PLL yang frekuensinya dihasilkan oleh VCO internal. Frekuensi VCO ini dikalibrasikan/diset secara otomatis terhadap frekuensi acuan/referensi yang bersumber dari kristal ColorDecoder (4.433 atau 3.579MHz). Karena bersistem PLL maka secara praktis metode demodulasi sinyal video dapat direalisasikan tanpa adjusmen/penyetelan manual. Karena setiap fungsi PLL selalu membutuhkan LPF (low pass filter) pada kontrol VCO-nya, maka IC ini juga dilengkapi dengan pin yang berfungsi sebagai phase filter (pin5, IF_PLL). Dalam proses demodulasi video tersebut, juga menghasilkan tegangan kontrol AGC yang dihasilkan dari detektor kuat tidaknya sinyal yang masuk. Semakin kuat sinyal yang masuk, semakin rendah tegangan AGC yang dikeluarkan. Sedangkan fungsi dari pin AGC_DEC (pin53) adalah sebagai perata tegangan pada pin AGC_OUT (pin54). Pin AGC_DEC ini sangat penting fungsinya karena level sinyal IF yang masuk tidak selalu stabil, selalu bergejolak levelnya (naik/turun secara cepat) sehingga sangat mengganggu kecepatan respon AGC tersebut. Pada akhirnya, sinyal video yang dihasilkan dari proses demodulasi tersebut di-outputkan ke pin CVBS_OUT (pin6).
Sinyal audio didemodulasi dari sinyal CVBS dari output blok VIF (intercarrier, modulasi FM). Pada skema di atas, pin masukan SIF_IN (pin1) diberi masukan sinyal SIF yang diambil dari sinyal output CVBS yang telah dikuatkan oleh transistor dengan melalui filter BPF terlebih dahulu (karena yang diambil hanya elemen suara saja).
Sinyal intercarrier yang telah terfilter tersebut, akhirnya didemodulasi oleh rangkaian SIF FM demodulator yang berbasis PLL juga. PLL ini tertala secara otomatis tergantung dari sinyal yang masuk, jadi tidak perlu ada penalaan manual. Pin A_DEEMP (pin55) berfungsi sebagai deemphasis yang memperbaiki nilai S/N ratio (signal to noise). Sedang pin A_DEM_DEC (pin56) bertujuan untuk memperbaiki respon penguncian PLL SIF. Sinyal audio hasil demodulasi akhirnya di-output-kan pada pin15 (A_OUT) untuk menuju ke penguat audio hingga ke speaker.
Sebelum diproses pada tahap berikutnya, sinyal video (CVBS) yang masih mengandung modulasi suara tersebut difilter dengan notch filter untuk menghilangkan elemen modulasi suara. Dalam sinyal video ini, sudah terdapat informasi color, greyscale level, syncronisasi dll, jadi lebih sering dikatakan sebagai composite video.

Fungsi-fungsi Lain

1. AFT
   Seperti pada desain-desain IC pendahulunya, pada sistem VIF juga terdapat AFT yang berfungsi untuk menjaga frekuensi yang tertala tetap ditempatnya. Selain itu, AFT juga dapat digunakan sebagai sinyal pandu apakah tuner sedang menerima sinyal yang valid atau tidak. Ketika blok VIF ini menerima sinyal yang valid, maka blok ini akan mengirimkan data status AFT ke IC program melalui bus I2C, yang nantinya IC program akan tahu jika ada sinyal yang tertala atau tidak (misalnya dengan menampilkan blue back).


2. Volume Control
   Pada blok SIF IC ini juga dilengkapi dengan volume control. Volume control ini diatur dengan data yang dikirimkan oleh IC program melalui bus I2C. Audio yang keluar dari pin A_OUT (pin15) merupakan sinyal yang telah melalui tahap volume control sehingga dapat dikontrol volumenya. Sedangkan pin A_DEEMP selain sebagai deemphasis, juga dapat difungsikan sebagai audio out tanpa melalui volume control.


3. Automatic Volume Levelling
   Setiap channel siaran yang diterima tidak selalu sama level audionya. Level audio ini juga dapat dipengaruhi oleh buruk tidaknya penangkapan sinyal. Pada IC TDA8840/42/44/46 sudah terdapat AVL. Fungsi utamanya untuk menyetabilkan output audio dari level yang berlebihan (limiter). Cara kerjanya secara internal dan mirip dengan cara kerja AGC. Seperti pada fungsi-fungsi yang lain, fungsi AVL dapat dinonaktifkan atau diaktifkan lewat bus I2C oleh IC program.

Kerusakan-kerusakan yang Sering Terjadi pada Blok IF
Beberapa kerusakan yang dimaksud berikut ini bukan bersumber dari IC itu sendiri, tapi dari komponen-komponen pendukung IC.

1. AGC tidak bekerja, kerusakan ini ditandai dengan tidak tertala-nya sinyal oleh tuner, kalo mungkin tertala, kualitasnya akan jauh sekali dari normalnya (ada semutnya). Dan yang terparah tidak dapat menerima siaran sama sekali. Untuk memastikan kerusakan pada AGC, dapat dengan mudah ditemukan dengan mengetes tegangan pada pin AGC_OUT, normalnya ada tegangan yang mengikuti level sinyal yang tertangkap oleh tuner.


2. Cacat modulasi/gambar, terganggunya gambar/audio pada IC TDA8840/1/2/4 ini mungkin disebabkan karena sistem AGC yang bermasalah. Desain pada IC ini mempunyai gain/penguatan yang cukup besar jika dibandingkan dengan IC sejenis/selevel lainnya. Jadi, komponen-komponen penunjang AGC dalam IC ini cukup kritis.


3. Tidak tepatnya penerimaan meskipun sudah diset adjusmen IF-nya, disebabkan karena komponen pendukung pada pin IF_PLL ada yang bermasalah. Cirinya adalah gambar tidak sinkron, tidak ada suara. Kerusakan bisa dikatakan sama dengan IC pendahulunya yang trafo Ifnya bergeser talaannya.


4. Gambar bersemut, meski AGC normal yang dapat disebabkan oleh blok penguat IF dari output IF tuner termasuk SAW filter yang bermasalah.


5. Suara tidak ada, kalo ada terganggu noise padahal gambar bersih dan tepat. Kasus ini mungkin disebabkan karena BPF untuk SIF bermasalah, cek CF-nya. Atau jika menggunakan sound system yang multi, pilih yang sesuai dengan format di Indonesia (PAL-BG).

MEMAHAMI BLOK-BLOK DASAR TV

Tidak lepas dari blok-blok perangkat TV yang segitu banyaknya, Penulis berusaha untuk mengulas beberapa blok saja tetapi dengan cara yang sedikit berbeda, yaitu blok-blok berdasarkan fungsi dari komponen aktif berikut penjelasan sekadarnya yang Penulis sesuaikan dengan kondisi desain saat ini. Komponen aktif tersebut mungkin saja hanya bagian kecil dari blok yang berada dalam sebuah IC TV atau 1 blok utuh (modul), misalnya tuner.
Sebelum melanjutkan, sebaiknya para Pembaca sudah mengetahui susunan diagram blok dan cara kerja sebuah perangkat TV hitam putih (B/W) dan perangkat TV warna sekaligus dapat membedakan perbedaan bloknya. Banyak sekali literatur-literatur yang menerangkan susunan sistem blok perangkat TV dimaksud.

PEMBATASAN MASALAH
Guna membatasi topik, Penulis hanya mengulas blok-blok dasar, analisa kerusakan-kerusakan beserta tips-tips perbaikan. Semua ulasan ini hanya dibatasi pada blok-blok TV analog yang menggunakan CRT (cathode ray tube) tetapi tidak menutup kemungkinan untuk menyinggung komponen/blok pada jenis tv lainnya.

BLOK 1 TUNER
Fungsi utama tuner adalah untuk menala frekuensi radio kemudian frekuensi yang tertala tersebut diubah menjadi frekuensi baru yang dinamakan frekuensi IF. Frekuensi IF ini yang berisi informasi-informasi/data-data yang dibawa oleh carier/frekuensi radio yang dipancarkan yang nantinya diproses dan diurai menjadi informasi-informasi yang terpisah (mudahnya, jika pada TV yaitu sinyal video dan sinyal audio).
Metode untuk menghasilkan IF umumnya menggunakan metode mixing (pecampuran/heterodyning) dengan osilator lokal, selisih pengurangan atau penjumlahan antara frekuensi lokal dengan frekuensi yang ditala tersebut dinamakan intermediate frequency (IF) yang umumnya besarnya jauh sekali di bawah dari 2 frekuensi yang dicampur tersebut.
Besarnya frekuensi IF yang dihasilkan tuner sangat bervariasi, paling sering dijumpai sekitar 38,9MHz (TDQ-38), kadang ada juga yang 44MHz. Frekuensi IF inilah yang akan diproses/didekoder oleh rangkaian IF hingga akhirnya dihasilkan gambar, suara atau informasi-informasi lain misalnya data teletext, multiplex/nicam dan lain-lain.

Skema/diagram Blok Dasar Tuner 1 Band



Di atas adalah diagram blok tuner 1 band dan tidak jauh berbeda untuk band yang lain. Sinyal RF diterima oleh antena kemudian ditala/dipilih oleh rangkaian tala pada penguat RF pertama kemudian dimasukan ke rangkaian mixer, mixer ini berfungsi untuk mencampur frekuensi yang telah terpilih dan dikuatkan oleh penguat RF pertama dengan frekuensi lokal yang tertala juga. Dari proses mixing tersebut, dihasilkan beberapa frekuensi baru yang salah satunya dikuatkan dan difilter untuk menghasilkan frekuensi IF. Karena frekuensi IF yang dihasilkan harus dipertahankan pada frekuensi tertentu, maka semua rangkaian tala harus dalam posisi yang selaras, artinya, jika rangkaian tala/pemilih digeser naik 1MHz, osilator juga digeser naik 1MHz juga, keduanya secara bersamaan.
Rangkaian tala umumnya terdiri dari induktor dan kapasitor yang tersusun secara paralel (membentuk band pass filter atau perangkap gelombang). Pada umumnya, rangkaian tala pada osilator lokal juga mempunyai bentuk yang sama pula. Sedangkan metode-metode penggeseran/pemilihan frekuensi dengan menggeser nilai capasitor dalam rangkaian resonansinya, dapat menggunakan varco atau menggunakan dioda varaktor. Dioda varaktor ini bekerja mirip dengan kapasitor trimmer, tetapi dengan kontrol tegangan. Semakin tinggi tegangan yang masuk, semakin rendah nilai kapasitansi varactor, semakin rendah nilai kapasitor, semakin tinggi frekuensi yang tertala atau yang dihasilkan oleh osilator lokal.

Jenis-jenis Tuner
Banyak sekali jenis tuner TV, tetapi Penulis di sini hanya mengulas 3 jenis tuner saja yang Penulis kelompokkan dari metode penggeseran frekuensi dan yang sering ditemui.

1. Tuner Biasa/manual, tuner ini dapat ditemukan pada TV-TV model lama yang manual, metode penggeserannya menggunakan varco yang dilengkapi dengan knop. Umumnya terdiri dari 1 band saja untuk satu modul tuner.


2. Tuner VT, metode penggeserannya sudah menggunakan tegangan sebagai kontrolnya, reactor aktifnya menggunakan dioda varactor (variable reactor). Ciri utamanya, masih menggunakan pin/kaki yang berfungsi sebagai masukan tegangan kontrol frekuensi yang dinamakan kaki VT (voltage tune). Besar tegangan VT dalam rentang 0 s/d 30an volt. Pada model TV lama, tegangan VT ini dihasilkan oleh potensio/trimpot pemilih channel/gelombang. Sedangkan pada model yang lebih baru, sudah menggunakan IC program untuk mengontrolnya.


3. Tuner PLL. Secara internal, metode penggeseran sama dengan tuner VT, perbedaannya, di dalam tuner tersebut sudah dilengkapi rangkaian PLL. Karena yang digunakan adalah PLL/synthesizer, maka cara penggeserannya cukup dengan data yang dikirimkan oleh IC program ke prosesor PLL dalam tuner tersebut. Umumnya menggunakan bus data berjenis I2C, karena bus data jenis ini sudah lazim dipakai pada desain perangkat televisi. Ciri utama tuner ini adalah adanya kaki/pin SDA dan SCL, dan juga pin untuk sumber tegangan VT tetap.

Fungsi-fungsi Kaki pada Tuner

1. AGC, Automatic Gain Control. Tidak semua gelombang RF yang diterima mempunyai daya yang sama, ada yang jernih ada juga yang kurang. Ada sinyal yang kuat juga ada yang lemah. Guna mengatasinya, dibuatkan pin/kaki AGC yang berfungsi untuk mengatur penguatan secara otomatis, level tegangan pada pin ini secara otomatis akan mengikuti tingkat level kuat tidaknya sinyal RF yang masuk, tegangan berasal dari blok IF. Cara kerjanya secara umum yaitu semakin kuat sinyal RF yang masuk/ditala, semakin kecil tegangan pada pin ini. Tegangan yang bervariasi pada pin ini bersumber dari penguat AGC pada blok IF.


2. AFT, Automatic Fine Tuning. Osilator lokal pada tuner umumnya berjenis VFO (variable frequency oscillator), yang berciri khas mudah digeser sekaligus mudah bergeser sendiri, sehingga dapat sedikit menggeser talaan yang dilakukan oleh tegangan VT. AFT digunakan untuk ‘mengembalikan’ frekuensi yang bergeser tersebut dalam rentang yang relatif sempit. Jika talaan bergeser melebihi ambang AFT, maka VT yang digunakan untuk fungsi ‘mengembalikan’ talaan tersebut.


3. VT, Voltage Tune. Di awal sudah disinggung fungsi dari VT, yaitu untuk menggeser frekuensi tuner berdasarkan tegangan yang diberikan ke pin ini. Tegangan VT ini umumnya dikontrol oleh pemilih channel. Jika pemilih channelnya menggunakan IC program, maka pengontrol besar tegangan pada VT adalah IC program. Ketika proses Search, normalnya akan terukur tegangan pada pin ini dimulai dari 0V dan beranjak naik hingga sekitar 33V.


4. SDA, SCL. Pin ini dapat ditemukan pada tuner-tuner model PLL. Berfungsi sebagai jalur pengontrol tuner, hampir semua fungsi dalam tuner dapat dikontrol oleh bus data ini. Tuner-tuner PLL, tidak lagi menggunakan tegangan VT untuk menggeser frekuensi tuner, tetapi dengan data yang dikirimkan ke tuner, maka tuner secara otomatis akan mengeset VT-nya sendiri berdasarkan data yang dikirimkan oleh IC program/controller.


5. BM, BP. Adalah pin supply tegangan untuk tuner. Tegangan kerja sebuah tuner bervariasi, tergantung tipe dan model. Banyak ditemui yang mengkonsumsi tegangan 5, 9 dan 12V.


6. BL, BH, BU. Merupakan pin supply tegangan untuk tiap band. Fungsinya untuk memberi tegangan blok band rangkaian tuner. Pin BM pada tuner dipakai untuk mensupply blok penguat IF, sedangkan pin BL, BH dan BU digunakan untuk mensupply blok-blok dari tiap band pada tuner sehingga fungsi utamanya sebagai pemilih band dari tuner tersebut, caranya dengan memberi tegangan pada salah satu pin band tersebut.


7. BAND A, BAND B. Berbeda dengan pin band supply di atas, pin ini juga berfungsi sebagai pemilih band. Untuk memilih band tinggal memberi tegangan (umumnya dalam level logik, 5V) berdasarkan bilangan biner 2 bit, bit pertama band_B dan bit kedua adalah band_A. Sedangkan bilangan biner 2 bit secara urut adalah, 00, 01, 10 dan 11, jadi memungkinkan untuk membuat/memilih 4 kombinasi hanya dengan 2 pin ini.


8. IF-O. Pin ini merupakan pin keluaran dari modul tuner. Ada yang cuma 1 pin IF out ada juga yang 2 IF out. Keluaran dari pin ini yang akhirnya didekoder/diproses oleh rangkaian/blok IF.


9. Pin-pin lainnya, biasanya berfungsi lebih spesifik dan tidak begitu populer misalnya Tuner Address.

Kerusakan-kerusakan pada Tuner

1. Tidak bisa menangkap gelombang, penyebabnya antara lain : 1. pin Antena lepas, untuk mengeceknya tinggal membuka penutup/casing tuner. Biasanya hanya dengan solder ulang. 2. AGC yang tidak bekerja, prinsip dasar AGC adalah memberikan tegangan bias kepada tuner yang besar tegangannya disesuaikan secara otomatis oleh kuatnya sinyal yang masuk. Semakin besar/kuat sinyal yang masuk, semakin kecil tegangan pada pin AGC. Dan 3. IF out tidak ada yang mungkin disebabkan rusaknya blok mixer.


2. Gelombang bergeser, sering disebabkan karena varaktor tidak lagi mampu mempertahankan nilainya, juga sering disebabkan oleh sistem AFT pada bagian IF yang bermasalah.


3. Tidak bisa diset/dipilih band-nya, sistem band swith umumnya menggunakan dioda, dengan dioda yang bocor, dapat menyebabkan bocornya tegangan ke pemilih band yang lain.