Цифровой СТВ приемник "Topfield TF5000CI" (далее в тексте - "TF5000CI") является бюджетной моделью корейского производителя TOPFIELD и отличается от старших моделей отсутствием второго тюнера и встроенного жесткого диска. Он предназначен для приема FTA (не кодированных), а также скремблированных программ практически любой системы (при установке соответствующего модуля условного доступа CAM). Кроме S-Video выхода тюнер имеет выход компонентных сигналов YUV/CrCbY, позволяющий подключить его к плазменной панели или ЖК ТВ с большой диагональю и получить высококачественное изображение.
Основные характеристики
Рис. 1. Внешний вид СТВ приемника "Topfield TF5000CI"
В качестве основных характеристик тюнера "TF5000CI" (рис. 1) можно привести следующие:
- система приема: DVB-S (демультиплексор, MPEG-2 декодер, цифровой DENC-кодер IBM39STB02500);
- настройки на 5000 каналов спутникового телевидения со 100 спутников, имеющих 1300 транспондеров;
- семидневная русифицированная интерактивная программа передач EPG (Electronic Program Guide);
- поддержка протоколов DiSEqC 1.0, DiSEqC 1.1 и DiSEqC 1.2 (предусматривает переключение источников входных сигналов от нескольких конверторов, а также использование поворотных устройств для параболических антенн);
- два CI-интерфейса;
- входы-выходы: RCA, 2 x SCART, S-Video, оптический цифровой звуковой выход, RS-232;
- возможность обновления программного обеспечения (ПО) через спутник или с компьютера.
Работа с НТВ+ и ТРИКОЛОР ТВ
Тюнер "TF5000CI" не является рекомендованным оборудованием для приема программ НТВ+ и ТРИКОЛОР ТВ по причине отсутствия в нем соответствующих дескремблеров. Однако использование аппарата совместно с САМ-модулями VIACCESS RED CAM, DRE CI MODULE и MP4 to MP2 CONVERTER WITH DRECRYPT CAS (рис. 2) позволяет устойчиво принимать пакеты НТВ+, ТРИКОЛОР ЦЕНТР и ТРИКОЛОР СИБИРЬ соответственно. Есть субъективное мнение, что за счет применения в этой модели сигнального процессора IBM39STB02500 фирмы IBM формируется более качественное изображение, чем аппаратами с процессорами семейств Sti55xx и Sti51xx фирмы STMicroelectronics (автор не согласен с этим утверждением). Поэтому эта группа пользователей использует для приема СТВ комплект "TF5000CI" + CAM-модуль, дескремблирую-щий соответствующую систему.
Рис. 2. САМ-модули VIACCESS RED CAM, DRE CI MODULE и MP4 to MP2 CONVERTER
WITH DRECRYPT CAS
По отзывам коллег, СТВ приемник "TF5000CI" широко используется в странах Балтии, на Украине, в Белоруси, Узбекистане и Казахстане.
Наличие двух d-слотов для CAM-модулей позволяет использовать тюнер для приема программ двух провайдеров платных каналов, например, НТВ+ и ПОВЕРХНОСТЬ. Возможно использование CAM-модулей под системы скремблирования VIACCESS, DRE CRYPT, IRDETO, NAGRAVISION, CRYPTOWORKS, CONAX, SECA.
Структурная схема
Структурная схема тюнера "Topfield TF5000CI" показана на рис. 3. На его вход подается нормализованный DVB-S сигнал в диапазоне частот 950...2150 МГц. Возможен прием в режимах MCPC (множество программ на одной несущей) и SCPC (одна программа на одной несущей). ИМС TDA8260TW, выпускаемая фирмой NXP (Philips), осуществляет настройку тюнера на требуемый канал, преобразование на нулевую промежуточную частоту и выделение I- и Q-составляющих. Поляризация принимаемого сигнала осуществляется путем инжекции в кабель снижения постоянного напряжения 13,5 или 18 В. Напряжение переключается ИМС LNBP20PD фирмы STMicroelectronics. Переключение поддиапазонов Ku-диапазона осуществляется путем подачи в кабель снижения синусоидального немодулированного сигнала частотой 22 кГц и размахом около 0,6 В. Управление внешними дополнительными устройствами (поворотные устройства, переключатели конверторов) осуществляется по протоколам DiSEqC 1.0, DiSEqC 1.1, DiSEqC 1.2 и DiSEqC 1.3 (USALS).
Рис. 3. Структурная схема тюнера "Topfield TF5000CI"
ИМС TDA10086HT NXP осуществляет стандартную демодуляцию QPSK-сигнала стандарта DVB-S. Демодулятор обрабатывает QPSK-сигналы со скоростями потока 1...45 Мбит/с. Коррекция ошибок декодера сверточного кода Вит-терби может принимать значения: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 с длиной кодового ограничения K = 7. Также осуществляется декодирование кодов Рида-Соломона.
CI-интерфейс позволяет установить CAM-модуль для декодирования и приема платных программ и основан на технологии "клиент-сервер". CAM-модуль использует при этом ресурсы хост-процессора (основного контроллера) тюнера. На передней панели тюнера имеются отверстия под два CI-слота, куда можно установить до двух CAM-модулей. Просмотреть информацию об установленных CAM-модулях можно в меню Common Interface (рис. 4).
Рис. 4. Меню Common Interface
Транспортный поток TS поступает на коммутатор CI-интерфейсов (логические ИМС 74НСТ245 и 74HCT257), управляемый специализированным CI-микроконтроллером TF301SC10, собственной разработкой фирмы TOPFILD. По субъективному мнению автора, данная ИМС функционирует лучше, чем ИМС CIMAX2.0 (фирмы SCM MICROSYSTEMS) при работе в кодировке VIACCESS. Сигнал TS обрабатывается либо CAM-модулем, либо подается на ИМС декодера непосредственно при приеме FTA программ.
ИМС декодера IBM39STB0250 фирмы IBM построена на платформе PowerPC и является DSP-процессором, который помимо CTB приемников используется в DVD-плеерах. Процессор, кроме декодирования сигнала TS в сигналы изображения и звукового сопровождения принимаемого ТВ канала, предоставляет сервисные функции тюнера.
Примечание.Архитектура PowerPC является одним из направлений развития архитектуры POWER (основа семейства рабочих станций и серверов RISC System /6000 компании IBM) в направлении малых систем. Основные отличия этих двух разработок заключаются лишь в том, что системы PowerPC используют однокристальную реализацию архитектуры POWER, в то время как большинство систем RS/6000 используют многокристальную реализацию.
Транспортный поток с выхода QPSK-демодулятора демультиплексируется (выделяется требуемый ТВ или радиоканал) и декодируется в MPEG-декодере (MPEG-2 MP@ML ISO/IEC 13818). Видеосигнал в форматах 4:3 или 16:9 (720 пикселей на 576 строк при частоте полей 50 Гц) со стерео- или монозвуковым сопровождением поступают на коммутатор видео и звукового сигналов STV6412A, выпускаемый фирмой STMicroelectronics. Цифровой звуковой сигнал преобразуется в аналоговый сдвоенным ЦАП UDA1334TS фирмы NXP. В качестве ЦАП могут быть установлены ИМС PCM1725U или PCM1733U фирмы Burr-Brown.
Выходы тюнера могут представлять композитный видеосигнал ПЦТС (RCA-CINCH) и компонентные S-Video (HOSIDEN) и RGB (SCART). Компонентные выходы позволяют получить на экране ТВ приемника изображение студийного качества, полностью задействовав возможности системы DVB-S. Подключение через компонентные выходы настоятельно рекомендуется при использовании СТВ приемника совместно с широкоэкранными ТВ приемниками с большой диагональю. Сигналы звукового сопровождения через коммутатор выводятся на разъемы RCA и SCART. Возможно подключение высококачественных звуковых усилителей через цифровой разъем S-PDIF. Один разъем SCART предназначается для подключения ТВ приемника, ко второму подключают видеомагнитофон или DVD-плеер, рекордер.
Помимо ТВ программ тюнер может принимать радиопрограммы, телетекст, субтитры. Электронная навигация по программам осуществляется навигатором EPG. В памяти тюнера сохраняются настройки на 5000 принимаемых каналов. Управление, настройка тюнера и параметры приема отображаются экранной графикой OSD.
Возможна установка в тюнер карт-ридера и использование программного дескремблера системы условного доступа. Используемый интерфейс осуществляет обмен данных со смарт-картами, соответствующими стандартам ISO 7816 или EMV2000. Допускается обновление ПО с хост-компьютера через последовательный интерфейс RS-232.
Конструкция и принципиальная электрическая схема
Элементы схемы тюнера "Topfield TF5000CI" размещены на трех печатных платах: основной, плате панели управления и плате источника питания. Подобная компоновка несколько увеличивает производственные расходы, но облегчает процесс сервисного обслуживания тюнера.
Принципиальная электрическая схема источника питания приведена на рис. 5.
Описание работы преобразователя ПЧ и QPSK-демодулятора, входящих в состав селектора каналов U1, приведено в [1]. Эти узлы управляются по основной шине I2C. ИМС U3 типа LNBP20PD фирмы STMicroelectronics управляет работой конвертера LNB. Сигналы с выхода ИМС декодера U5 (секция управляющего контроллера) через соответствующие драйверные схемы ИМС U3 устанавливают напряжения питания конвертера и сигнал частотой 22 кГц (переключение поддиапазонов Ku диапазона).
Самовосстанавливающийся предохранитель U4 защищает силовые цепи тюнера от короткого замыкания в кабеле снижения.
С QPSK-демодулятора сигнал TS поступает на коммутатор CI-интерфейсов (U10, U16-U19, U2-U26, U28-U30). Коммутаторы первого и второго слотов включены последовательно и управляются ИМС U10, подавая на соответствующий слот сигнал TS с QPSK-демодулятора и передавая дескремблированный сигнал с соответствующего слота на вход демультиплексора в составе U5. Подобное построение данного узла характерно для ресиверов TOPFILD и HUMAX.
Для формирования тактового сигнала частотой 27 МГц, синхронизирующего работу узлов ИМС U5, служит кварцевый генератор VCXO1 с ФАПЧ. Частота генератора изменяется под воздействием напряжения ошибки, приходящего с процессора U5 на управляющий вход генератора. Возможно исполнение генератора с внешним кварцевым резонатором на ИМС D6 фирмы KAWASAKI. Сброс тюнера при включении осуществляет цепь U11, R65, C24. Аппаратный сброс тюнера при ремонте можно активизировать, замкнув контрольную точку TP_RST1 на корпус устройства.
Управление тюнером осуществляет ИМС декодера U5. Управляющая программа записана во FLASH-памяти U7 объемом 8 Мбит (MBM29LW800B фирмы FUJITSU). Программу можно модифицировать с помощью интерфейса RS-232 без модификации загрузчика. К сожалению, интерфейс J-TAG на данном тюнере не предусмотрен, хотя ИМС U5 имеет соответствующие выводы интерфейса. Для сопряжения уровней интерфейса RS-232 с уровнями, необходимыми для работы U5, используют ИМС U15 (MAX232ACPE фирмы MAXIM).
В ЭСППЗУ U8 (24LC02) объемом 2 кбит хранятся пользовательские настройки тюнера. Динамическое ОЗУ U9 (K4S61632K-UC60 фирмы SAMSUNG) объемом 64 Мбит используется декодером MPEG-2, управляющим процессором, цифровым кодером (DENC).
Цифровой звук с выхода U5 поступает на ИМС ЦАП U31 или U32. Декодированные аналоговый сигнал изображения ТВ канала поступает на коммутатор U33, который представляет собой активную буферную видео/аудио матрицу. ПЦТС с сигналами звука поступают на RCA-разъемы и вместе с сигналами RGB на разъемы SCART 1-2. Для подключения видеомагнитофона или другого источника видеопрограмм (например, DVD-проигрывателя, рекордера)используется второй разъем SCART (SCART 1-1). ВЧ модулятор DM3 переносит сигналы изображения и звукового сопровождения на любой ДМВ канал. Модулятор управляется по отдельной шине I2C.
Плата панели управления предназначена для вывода основной информации о работе тюнера, а также для управления тюнером без ПДУ Вывод символов на дисплей и ввод информации о состоянии клавиатуры осуществляет центральный процессор в составе U5 основной платы по классической схеме, который по последовательной шине посылает соответствующую комбинацию импульсов на ИМС дешифраторов U3, U4 (рис. 7). Одновременно с этим сканируется состояние управляющих кнопок S1-S7.
Источник питания собран по схеме импульсного преобразователя. Сетевое напряжение через выключатель (подключается к разъему CN2), предохранитель F1 и помехоподавляющий фильтр C1-C4, LF1 (препятствующий проникновению помех от ИП в сеть) поступает на диодный мост D1-D4. Токоограничивающий резистор TH1 ограничивает ток через диодный мост в момент зарядки PC3 при включении тюнера в сеть. Варистор VR1 защищает источник питания от перенапряжения. Сглаживание пульсаций осуществляет конденсатор С5.
Подаваемое на первичную обмотку трансформатора Т1 выпрямленное напряжение, коммутируемое мощным ключевым транзистором в составе контроллера U1, передается во вторичные обмотки. Ключевой транзистор управляется схемой ШИМ в составе U1. При включении источника питания в сеть U1 запускается выпрямленным сетевым напряжением, подаваемым через ограничивающий резистор R1. После запуска источника питания и появления напряжений во вторичных обмотках, U1 питается напряжением от трансформатора T1 (обмотка 1-2). Стабилизация напряжения обеспечивается элементами PC1 (оптрон, гальванически развязывающий первичные и вторичные цепи источника питания), U2 (прецизионная ИМС стабилизатора напряжения). При увеличении выходных напряжений открывается транзистор, входящий в состав оптопары, ШИМ в составе IC1 уменьшает длительность импульса, управляющего выходным транзистором.
При этом уменьшается энергия, передаваемая во вторичные цепи и, соответственно, уменьшаются выходные напряжения источника питания. D7-D9, D12-D14 выпрямляют напряжения со вторичных обмоток T1. U3 формирует напряжение +3,3 В.
Поиск неисправностей и их устранение
Ремонт тюнера начинают по стандартной методике. Необходимо произвести разборку тюнера. Для этого обеспечивают доступ к платам. Проверяют качество соединительных разъемов. Демонтируют платы из корпуса и производят их визуальный осмотр. Необходимо убедиться в целостности плат, отсутствии у них сколов и изгибов. При наличии посторонних предметов их удаляют. Если в тюнер попали какие-либо жидкости, необходимо протереть место их попадания спиртом, и убедиться в отсутствии повреждения от них печатного монтажа.
Далее визуально проверяют качество пайки, отсутствие "холодных" паек, коротких замыканий между печатными проводниками. Кроме этого осматривают электролитические конденсаторы. Конденсаторы с вздутым корпусом заменяют. Конденсаторы, залитые электролитом, удаляют, а остатки электролита смывают спиртом. Наиболее часто выходят из строя конденсаторы в источнике питания, поэтому осмотр начинают с него. Внимательно осматривают дроссели, резисторы и микросхемы на предмет обгорания. Далее подключают ко входу тюнера кабель снижения от заведомо исправного конвертора. Антенна должна быть настроена на любой спутник, доступный для приема (например, W4 36° в.д. или серию спутников Hot Bird, находящихся в позиции 13° в.д.), и включают тюнер в сеть.
Ниже приводятся характерные неисправности, возникающие при эксплуатации тюнера и способы их устранения.
Тюнер не включается, индикаторы на передней панели не светятся, перегорает предохранитель F1
Перегорание предохранителя говорит о неисправности источника питания. Проверяют исправность элементов VR1, TH1, D1-D4, U1, C5, ZD1 (рис. 5). (Необходимо проверить все элементы, т.к. возможен одновременный выход из строя нескольких элементов.) После замены измеряют выходные напряжения и убеждаются в отсутствии перегрева U1.
Если указанные элементы исправны, измеряют сопротивление между выходными линиями источника питания (разъем CN3) и корпусом. Низкое сопротивление (единицы Ом) указывает на пробой соответствующего выпрямительного диода. Проверяют выходное сопротивление ИМС стабилизатора напряжения 3,3 В U3.
Тюнер не включается в дежурный режим, индикаторы на передней панели не светятся. При отключенной основной плате выходные напряжения источника питания в норме
Проверяют линии питания основной платы на короткое замыкание на корпус устройства. Его наличие свидетельствует о неисправности одного или нескольких полупроводниковых приборов в этой цепи питания. Прежде всего, проверяют работоспособность ИМС стабилизаторов U2, U12-U14, U34 на основной плате. К дефектной цепи может быть подключено несколько элементов, очень важно выявить, какой из них неисправен. Косвенными признаками выхода из строя элемента может служить вздутие, обугливание или разрушение его корпуса. Если внешние признаки не выявлены, вышедший из строя элемент определяют путем исключения. Для этого необходимо, контролируя сопротивление между цепью питания и корпусом, последовательно выпаивать элементы, питающиеся от данной линии. Если в цепи питания элемента включен дроссель, достаточно выпаять только его. Выявив дефектный элемент, его заменяют.
Тюнер не включается в дежурный режим, индикаторы на передней панели не светятся. Предохранитель F1 исправен
Если во вторичных цепях короткое замыкание отсутствует, то необходимо проверить схему первоначального запуска/питания контроллера U1 (рис. 5). Для устранения дефекта проверяют на обрыв резистор R1 и конденсатор C8 на утечку. К подобному дефекту может привести неисправность схемы стабилизации напряжения. При этом необходимо проверить и при необходимости заменить элементы U2, PC1, C21. Реже встречаются случаи обрыва диода D9. При этом в "холодном" состоянии его неисправность не обнаруживается, поэтому диод проверяют заменой.
Тюнер не включается в дежурный режим, индикаторы на передней панели мерцают
При контроле напряжения на выходе источника питания хаотически изменяются либо сильно занижены. Обычно данный дефект возникает при выходе из строя одного из элементов U2, PC1, С5, С7, С21, либо одного из фильтрующих конденсаторов во вторичных цепях питания.
Тюнер не переключается из дежурного режима в рабочий
Проверяют работу ИМС сброса U11 и контроллера U10. Если напряжения питания в норме, пропаивают микросхемы и, при отсутствии положительного эффекта, их заменяют.
Проверяют наличие тактовых импульсов частотой 27 МГц высокочастотным осциллографом на выв. 45 U10 (аналогичные осциллограммы можно найти в [2]). Если импульсы отсутствуют или частота отличается от номинальной, проверяют работу узлов задающего генератора VCXO1 или U6. Довольно часто задающий генератор работает неправильно из-за неисправности кварцевого резонатора Y1.
Осциллографом проверяют сигнал тактирования динамического ОЗУ на выв. 38 U9, а также наличие сигнала выбора кристалла Flash-памяти CE - выв. 58 U10. Если они не в норме, пропаивают U7, U9, U10 горячим воздухом и, если дефект не устранен, заменяют U10.
Поскольку у тюнера отсутствует интерфейс JTAG (нет разводки на плате), то для последующего перепрограммирования Flash-памяти ее выпаивают из платы горячим воздухом и программируют эталонной прошивкой. Запаивают микросхему обратно и повторно включают тюнер. Если дефект остался, заменяют процессор U5. Перед установкой процессора проверяют целостность дорожек между процессором, ОЗУ и Flash-памятью.
Тюнер включается, на передней панели высвечивается номер принимаемой программы, звук имеется, изображения нет
Осциллографом проверяют наличие ПЦТС и компонентных сигналов на выводах конденсаторов C82-C85, C86. При их отсутствии измеряют сопротивление между указанными выводами и общим проводом тюнера. Если проверка показывает короткое замыкание, заменяют ИМС U5 или U33, в зависимости от того, на каком выводе соответствующего конденсатора нет сигнала. При наличии сигналов на выходе U5 и входе U33 необходимо проверить на короткое замыкание выходы U33, а также (на обрыв) ограничительные резисторы, включенные последовательно в цепях входов-выходов разъемов SCART. Пробой выходных цепей тюнера происходит обычно при его неправильной эксплуатации (подключении или отключении внешних источников сигналов во включенном состоянии тюнера).
Тюнер включается, OSD-графика есть, звук и изображение отсутствуют, индикатор уровня принимаемого сигнала показывает его отсутствие
Проверяют сигналы I2CCLK и I2CDAT, а также напряжения питания селектора каналов и входящего в его состав, QPSK демодулятора U1. Если они в норме для восстановления работоспособности селектора используют рекомендации [1].
Тюнер включается, OSD-графика есть, звук и изображение отсутствует, индикатор уровня принимаемого сигнала показывает его отсутствие
В случае проявления данного дефекта необходимо проконтролировать прохождение сигналов TS от селектора U1 до процессора U5, включая цепи коммутации CI-интерфейсов (мультиплексоры и шинные буферные элементы). Необходимо проверить качество пайки резисторных сборок и одиночных резисторов в этих цепях, а также наличие электрических связей между указанными элементами.
Тюнер не определяет CAM-модуль в одном из разъемов CI
Устанавливают CAM-модуль в разъем CI. Устранение дефекта начинают с контроля напряжения питания модуля +5 В на контактах 17, 18, 51, 52. В случае отсутствия +5 В проверяют исправность элементов Q1, Q2, U16. Если напряжение питания в норме, проверяют прохождение сигнала TS через соответствующий разъем CI и наличие связи между CI-интерфейсом и ИМС U5 и U10. Эту микросхему в любом случае нужно заменить.
Тюнер не определяет CAM-модуль ни в одном из разъемов CI
Отсутствие определения CAM-модуля в обоих слотах обычно свидетельствует о частичном выходе из строя ИМС U10.
Восстановление и обновление программного обеспечения
Необходимое для восстановления или обновления ПО можно найти на сайте [3].
Подключают тюнер к компьютеру через COM-порт нуль-модемным кабелем, разводка которого показана в [4]. Запускают программу TFD DownLoad Manager (рис. 9), затем в опции Port Setup выбирают требуемый COM-порт и скорость передачи данных (115,2 Кбит/с). Находят (кнопка Find) требуемый файл на диске (у файла должно быть расширение *.tfd). Выбирают опцию Download, при этом программа переходит в режим ожидания (Waiting For Request. Reset SetTop Box). Необходимо включить тюнер, при этом начнется процесс загрузки, который будет отображаться индикатором на экране монитора. На индикаторе тюнера при этом последовательно будут появляться сообщения от "Dn99" до "Dn01" (загрузка в ОЗУ) и затем от "Ap19" до "Ap01". После появления на индикаторе тюнера сообщения "End" его перезагружают.
При передаче данных тюнер категорически запрещается выключать!
Последнюю версию ПО тюнера 12.11.08 с корректной поддержкой DRE- и IRDETO2 CAM-модулей можно найти в [5].
Все недостающие схемы можно скачать здесь
Литература
1. В.Федоров. Общие принципы передачи и приема сигналов по системе DVB-S. - Ремонт и Сервис, 2008, № 12, с. 19-23.
2. В.Федоров. Устройство и ремонт цифровых СТВ приемников SAMSUNG серии DSB-350X. - Ремонт и Сервис, 2009, № 6, с. 16-21.
3. http://www.topfield.ru/
4. В.Федоров. Восстановление и обновление программного обеспечения СТВ тюнеров. - Ремонт и Сервис, 2009, № 1, с. 34-41.
5. http://topfield.ru/Soft-sat/November/TF5000CI-501-2008Oct23.tfd
Автор: Василий Федоров (г. Липецк)
Источник: Ремонт и сервис