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.