MEMAHAMI BLOK-BLOK DASAR TV

BLOK 5 OSILATOR DAN SINKRONISASI

Seperti halnya monitor komputer, perangkat penerima televisi sebenarnya berdasarkan pada prinsip kerja monitor komputer. Perbedaannya adalah pada jenis masukannya. Pada monitor komputer, masukan sudah terpisah untuk tiap sinyal, yaitu warna R, G, B dan sinkronisasi H dan V. Sedangkan pada perangkat televisi sinyal-sinyal tersebut diekstrak dari sinyal CVBS/video yang masuk.
Sinyal sinkronisasi tersebut (H-SYNC & V-SYNC) yang menentukan ukuran gambar yang terdapat dalam sinyal video. Sinyal sinkronisasi ini digunakan untuk mengendalikan atau mensinkronisasi osilator H dan osilator V pada perangkat penampil/display.

Osilator Horisontal dan Vertikal
Blok ini lebih sering disebut sebagai osilator jungle. Osilator adalah perangkat/blok yang berfungsi sebagai pembuat/generator pulsa atau frekuensi dengan frekuensi tertentu. Pada perangkat TV terdiri dari osilator horisontal dan osilator vertical. Osilator-osilator ini bekerja secara free-running yaitu bekerja pada frekuensi tertentu dan dapat berubah frekuensinya dengan toleransi pergeseran yang telah dibatasi. Perubahan frekuensi ini disebabkan karena proses sinkronisasi oleh sinyal sinkronisasi yang dibawa oleh sinyal masukan.
Pulsa keluaran osilator horisontal berbentuk persegi, besar frekuensinya berkisar 16,625Hz dan berubah berdasarkan format video yang akan ditampilkan. Pulsa horisontal ini yang akhirnya dikuatkan oleh blok horisontal output.
Pulsa gigi gergaji pada osilator vertikal digenerasikan dan dikontrol oleh V-RAMP generator (umumnya menggunakan kapasitor VRAMP). Besar frekuensi vertikal tergantung dari jenis/format video masukan antara lain 50, 60 dan 72Hz. Pulsa vertikal ini yang nantinya dikuatkan oleh blok vertikal output.

Pemisah Sinkronisasi
Didalam sinyal CVBS terkandung sinyal sinkronisasi. Sinyal CVBS ini masuk ke pemisah sinkronisasi, tujuannya guna mengambil/mengekstrak pulsa sinkronisasi horisontal dan vertikal. Pulsa sinkronisasi horisontal digunakan untuk mengontrol atau mengunci frekuensi osilator horisontal, begitu juga sinyal sinkronisasi vertikal yang digunakan untuk mengontrol atau mengunci frekuensi output vertikal.
Kerusakan pada blok pemisah sinkronisasi menyebabkan tidak terkuncinya gambar sehingga gambar yang ditampilkan tidak dapat terbentuk atau tidak dapat diam.
Pada desain saat ini, blok pemisah sinkronisasi sudah masuk dalam komponen aktif. Meskipun telah masuk, komponen-komponen aktif tersebut dilengkapi dengan pin phase loop filter (PH1LF, PH2LF), yang tak lain gunanya untuk memfilter penguncian tersebut.
Jika dihubungkan dengan tabung gambar, secara mudahnya, fungsi dari osilator horisontal sebagai pelukis/pembelok pena elektron dari kiri ke kanan (membentuk garis mendatar), sedangkan fungsi dari osilator vertikal sebagai penggeser garis yang telah dilukis oleh osilator horisontal ke atas dan kebawah dalam periode tertentu. Misalnya TV akan menampilkan format gambar sebesar 352 x 288 piksel, 50Hz, berarti horisontal akan membuat garis sebanyak 288 garis dalam periode 1/50 detik (0,02 detik) dan dalam 1 baris tersebut horisontal akan melukis/membelokkan piksel/titik sebanyak 352 kali dengan tingkat akurasi yang tinggi, oleh karena itu dibutuhkanlah sinkronisasi.

Contoh Skema



Secara internal pada IC TDA8841/42/44 terdapat blok osilator jungle dan pemisah sinkronisasi. Keluaran dari blok ini adalah pulsa horisontal dan pulsa vertikal yang akan dikuatkan oleh blok penguat horisontal dan vertikal.
Pemisah sinkronisasi mendapatkan masukan CVBS dari output swith AV yang terhubung secara internal. Keluaran pemisah sinkronisasi ini terdiri dari sinkronisasi horisontal dan vertikal. Masing-masing digunakan untuk mengunci PLL horisontal dan vertikal.
Osilator horisontal pada IC ini bekerja dengan sistem PLL (berbasis VCO) yang terkunci berdasarkan pembandingan dua sinyal yaitu sinyal sinkronisasi horisontal dan sinyal yang berasal dari osilator kristal. Pin PH1_FL merupakan loop filter berfungsi sebagai pengunci frekuensi horisontal berdasarkan sinyal sinkronisasi horisontal. Pin PH2_FL berfungsi sebagai pengunci frekuensi horisontal berdasarkan pulsa dari blok horisontal output yang umumnya diambil dari sekunder FBT. Pulsa ini dimasukkan melalui pin FBISCO (flyback input atau sandcastle output). Koneksi pada trafo FBT untuk fungsi ini umumnya disebut pin AFC. Akhirnya, hasil dari pembandingan 2 loop filter tersebut yang menentukan frekuensi keluaran pada pin H_OUT.
Osilator vertikal atau gelombang gigi gergaji digenerasikan oleh kapasitor V-RAMP pada pin V-SC (vertical sawtooth capasitor), sedangkan frekuensinya dikontrol secara internal oleh sinyal sinkronisasi vertikal. Pin V-IREF merupakan pin yang berfungsi sebagai pengunci amplitudo/level dari gelombang gigi gergaji yang digenerasikan oleh V-RAMP. Akhirnya gelombang gigi gergaji tersebut dikeluarkan melalui 2 pin keluaran vertikal (VDR_A dan VDR_B). Pin-pin output vertikal ini berbentuk differensial, yaitu salah satu sebagai output positif dan satunya lagi sebagai output negatif.
Setiap rangkaian PLL selalu membutuhkan frekuensi referensi yang stabil. Pada blok jungle ini, frekuensi referensi diambil dari kristal chrominance, pin X1 dan pin X2. kristal-kristal hanya bekerja salah satu saja dan secara otomatis terpilih berdasarkan jenis format masukan video.
Untuk mendukung keamanan dan proteksi, IC ini dilengkapi dengan pin EHT yang berfungsi sebagai sensor tegangan lebih (overvoltage) yang dikeluarkan oleh blok penguat horisontal. Jika ada tegangan yang mencapai ambang proteksi, maka osilator akan berhenti.
Penyetelan/ajustifikasi parameter-parameter pada blok ini direalisasikan melalui bus data I2C. Contoh beberapa parameter yang berhubungan dengan blok ini antara lain H-AFC, H-POS, V-SIZE, V-POS, V-LINE dan lain-lain. Kelompok parameter-parameter tersebut umumnya disebut geometry parameters.
Ketika osilator horisontal dan vertikal berhasil terkunci berdasarkan sinyal masukan, IC ini akan mengeset data VIDEO_IDENT pada register internalnya sehingga dapat digunakan oleh IC program untuk mengecek apakah ada video yang masuk atau tidak melalui bus data.

MEMAHAMI BLOK-BLOK DASAR TV

BLOK 4 AUDIO OUTPUT

Sinyal audio yang dihasilkan oleh blok SIF tidak dapat langsung di umpankan ke speaker. Sinyal tersebut harus melalui tahap-tahap penguatan, pemrosesan, limiting dan filtering yang cukup. Tujuan pemrosesan sinyal audio tersebut untuk menjamin bahwa audio yang dihasilkan masih dalam skala yang mudah ditangkap oleh telinga secara natural, jadi semakin natural semakin bagus sistem audio dari perangkat televisi.
Sedangkan fitur-fitur tambahan seperti sub woofer, surround, pengatur nada dan lain-lain hanya sebatas kosmetik dari suatu produk. Meskipun bertujuan sebagai kosmetik, aspek-aspek naturalnya sangat dipertahankan. Dua sistem audio pada televisi yang sering ditemui adalah sistem audio mono dan stereo. Pada sistem stereo, ada yang mengkloning bagian kanan/kiri dengan input mono, ada juga yang murni stereo. Sistem NICAM adalah salah satu contoh sistem stereo murni pada perangkat televisi yang output dari SIF-nya sudah stereo yang kemudian diproses hingga ke speaker dengan menggunakan perangkat yang balance.

Sound Processor (pengatur nada, efek, subwoofer, AVL)

Seperti halnya sistem audio pada umumnya, pada TV juga sering ditemui blok yang berfungsi sebagai pengatur nada, efek (surround) dan subwoofer. IC tipe AN5891K merupakan salah satu IC prosesor audio stereo yang ditargetkan penggunaannya untuk perangkat televisi. Di dalam IC tersebut sudah terdapat fasilitas pengatur nada (bass, treble), volume, super bass (sub woofer), efek (surround) dan AVL. Semua fitur ini dikontrol melalui bus I2C oleh IC program.
Banyak sekali type-type IC yang berfungsi serupa dengan fitur-fitur yang hampir sama juga, misalnya TA1343N, LV1116N (ada tambahan swith audio input), TA7630P (hanya volume, balance dan tone, kontrol analog), TDA7429 dan lain-lain. Kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada IC prosesor ini adalah output lemah atau tidak ada dan terdistorsinya audio dengan aktifitas bus data I2C (misalnya terdengar suara tik-tik-tik ketika sedang menaik-nurunkan volume).
Hampir sebagian besar IC-IC prosesor yang dikontrol dengan bus data mempunyai fasilitas AVL (automatic voice leveling) yang berfungsi sebagai audio AGC.

Amplifier dan Speaker

Desain-desain pada sistem audio TV mono pada umumnya tidak menggunakan pengatur nada, yang ada hanya pengatur volume saja. Pengatur volume ini dapat ditemukan dibagian IF dan kadang juga ada yang dibagian amplifier (misalnya AN5265).
Pin4 IC tersebut merupakan pin masukan kontrol volume, semakin tinggi tegangan yang masuk ke pin tersebut, semakin besar penguatannya. Untuk mendukung muting, pin3 berfungsi sebagai muting input.
Dalam desain audio amplifier pada perangkat televisi yang sangat dihindari adalah efek pump-out yang buruk. Efek ini ditimbulkan karena amplifier menarik banyak daya dari power supply, sehingga dapat mengganggu supply tegangan untuk blok-blok yang lain dalam TV. Umumnya efek pump-out ditandai dengan berkendutnya layar/gambar dengan irama mengikuti suara speaker, semakin keras suara, semakin terasa perubahan gambarnya.
Dari sekian banyaknya blok-blok dalam TV, audio amplifier merupakan salah satu blok yang paling rakus terhadap daya jadi desain amplifier dituntut untuk sehemat mungkin penggunaan dayanya hingga tidak menimbulkan efek pump-out yang signifikan.
Tegangan kerja dari amplifier dan impedansi speaker sering ditemukan dalam nilai yang lumayan tinggi, yaitu sekitar 12 s/d 20V dan impedansi speaker 16 ohm, hal ini dimaksudkan untuk menjaga supaya kualitas output dari sistem amplifier seperti yang dikehendaki (natural dan cukup keras) dengan penggunaan daya yang seirit mungkin. Coba bandingkan dengan daya amplifier radio-tape compo, misalnya tegangan 12V dengan beban speaker 4 ohm.
Selain dengan desain amplifier yang ekstra hemat daya tersebut, efek pump-out juga dikurangi dengan pengaturan sistem grounding. Yaitu dengan membuat jalur supply yang terpisah dari blok-blok yang lain, pengaturan ini sangat rumit karena melibatkan desainer jalur pcb yang tidak dengan dihubungkan begitu saja terhadap groundnya blok yang lain.

MEMAHAMI BLOK-BLOK DASAR TV

BLOK 3 AV SWITCH

Fungsi lain peralatan TV dapat digunakan untuk menampilkan audio dan video dari sumber luar, misalnya DVD, VCD dll. Untuk mendukung fungsi tersebut dibutuhkan swith pemindah sumber masukan sinyal yang sering disebut swith AV. Banyak sekali IC swith digital yang dapat difungsikan sebagai swith tersebut karena penggunaan saklar mekanik tidak lagi efektif.
IC-IC tersebut antara lain, ic swith CMOS (misalnya 4052, 4053, 4066 dll) dan IC khusus swith AV, misalnya LA7016, LA7222, M52797SP dan lain-lain. Cara pengendalian/pemindahan swithnya dengan tegangan yang dikontrol oleh IC program dengan 1 atau beberapa bit data dan pada desain yang lebih baru sering ditemukan dengan menggunakan bus data I2C.
Didalam chip TDA8840/41/42/44 sudah terdapat fasilitas swith AV internal, masing-masing adalah swith audio (mono), swith CVBS/video dan swith S-video (Y dan C). Swith-swith tersebut dikontrol dengan menggunakan bus data I2C oleh IC program.

Skema Dasar



Kembali lagi ke artikel VIF/SIF, pada artikel tersebut sudah diulas bahwa output audio yang digunakan melalui pin15 (AUD_OUT), pin ini sebenarnya merupakan output dari swith audio internal dan sudah melalui attenuator (volume control). Sedangkan input/output dari demodulator SIF terhubung langsung secara internal ke masukan swith audio tersebut. Audio eksternal dimasukkan melalui pin2 (EXT_AUD), karena pin15 merupakan output dari sistem attenuator dan sekaligus berfungsi sebagai output dari swith audio, maka sinyal EXT_AUD juga dapat diset atenuasi/volumenya.
Video eksternal terdiri dari 2 jenis masukan yaitu CVBS dan Y/C (S-video). Swith CVBS/video mempunyai 2 input, internal dan eksternal, masukan CVBS internal dihubungkan dengan output CVBS dari VIF. Seluruh kontrol swit dikontrol oleh IC program melalui bus data. Jika IC program tidak memfungsikan masuk S-video, maka pin11 (EXT_CVBS_Y) dapat digunakan sebagai masukan CVBS ketiga (internal, CVBS1 dan CVBS2).
Sinyal video keluaran dari swith video dapat dimonitor melalui pin38 (MON_OUT) yang secara praktis dapat digunakan untuk mengecek masukan mana yang sedang aktif/dipilih. Selain ‘dikeluarkan’ melalui pin monitor, sinyal video yang terpilih tersebut (CVBS_SWITCH_OUT) dimasukkan secara internal menuju blok chrominance dan blok syncronisation yang akan diulas di artikel selanjutnya.
Pada blok swith video ini, terdapat pula blok yang berfungsi sebagai detektor ada tidaknya sinyal video (video detector), outputnya adalah sinyal/data VIDEO_IDENT. Ketika IC program meminta/request status VIDEO_IDENT, maka TDA8840/41/42/44 akan mengirimkan data VIDEO_IDENT tersebut ke IC program.
Contoh fungsi VIDEO_IDENT adalah sebagai detektor ada tidaknya sinyal video, ketika IC program mengetahui tidak adanya video yang masuk, IC program akan menampilkan blue back atau setelah sekian menit masih tidak ada masukan video maka TV akan standby, dalam mode AV sekalipun.