数字电视机顶盒维修技术解析 ——记培训学习心得 石首分公司 张强
目前数字电视整转工作已在全国许多地方展开, 数字电视具有高质量的画面 和高保真的音效等特点而得到社会的公认, 它的出现不仅是广电行业又一新的机 遇而且对我们技术人员来说又是一个新的挑战。 数字电视是技术的发展, 也是技 术的创新。 而要实现收看到数字电视, 我们一般用的普通电视机则是无法做到的, 必须要用到数字电视机顶盒才能实现。
5月,经公司安排,本人有幸前往惠州、深圳等地实地学习了解数字电视机 顶盒的基本原理及维修技术。
数字电视机顶盒是将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备, 可以给电视 用户提供高质量的电视节目。 数字机顶盒可以支持几乎所有的广播和交互式多媒 体应用,包括收看普通电视节目、数字加密电视节目、点播多媒体节目和信息、电子节目指南(EPG 、收发电子邮件、因特网浏览、网上购物、远程教育等,需 要的条件是双向 CATV 网。 数字电视智能卡记录了数字电视用户的各种服务信息, 机顶盒只有插上合法智能卡后才能完成数字电视信号的授权接收和解码还原。 目 前有线数字电视通常采用机卡配对的方式, 即每台机顶盒对应一张智能卡进行授 权管理。
一、机顶盒的模块组成
机顶盒硬件的组成从功能上可分为五大模块: ① 网络接口模块(NIM :网络接口模块完成信道解调和信道解码功能,送出包 含视音频和其他数据信息的传输流(TS 。
② 信源数据传输流解复用器:传送流中一般包含多个音视频流及一些数据信息, 传输流解复用器用来区分不同的节目, 提取相应的音视频流和数据流, 送入视音 频解码器和相应的解析软件。
③ 条件接收模块:对于付费电视,条件接收模块还对音视频流实施解扰,并采 用含有识别用户和记忆功能的智能卡, 保证合法用户正常收看, 这由主芯片解扰 部分完成,解扰的密钥从智能卡里面读取。
④ 视音频解码器和后处理:MPEG-2解码器完成对音视频信号的解压缩,经视频 编码器和音频 D/A变换, 还原出模拟音视频信号, 在模拟电视机上显示高质量图 像,并提供多声道立体声节目。
⑤ 嵌入式 CPU 与存储器模块和接口电路:嵌入式 CPU 是数字电视机顶盒的心脏, 它与存储器模块用来存储和运行软件系统, 并对各个硬件模块进行控制。 接口电 路提供丰富的外部接口,包括通用串行接口 USB ,以太网接口及 RS232,模拟、数字视音频接口,数据接口等。
上面五大功能具体到实际应用电路上可以分为高频头、主芯片、flash 、SDRAM 、前控板、卡板、音频输出、视频输出以及一些网络交互接口等模块。
二、机顶盒常见故障及维修方法
1、电源部分
电源部分是数字电视机顶盒的启动部分, 也是机顶盒的动力成分。 在日常损 坏的机顶盒中,多数是电源部分的原因。而造成这类故障的主要原因则是环境、气候等因素。
机顶盒电源分为线性电源和开关电源,而目前我们网络公司所使用的机顶 盒,多数为开关电源。开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变 压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能是: ① 输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产 生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
② 输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变压器提供直流电压。 ③ 变压器:是开关电源的关键部分。它把直流电压变换成高频交流电压,并且 起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
④ 输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电 压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。
⑤ 控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。调制振 荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
⑥ 保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停 止工作以保护负载和电源本身。
开关电源是将交流电先整流成直流电, 再将直流逆变成交流电, 最后整流输 出所需要的直流电压。 这样开关电源省去了线性电源中的变压器。 开关电源中的 逆变电路完全是数字调整, 同样能达到非常高的调整精度。 但是在开关的时候容 易产生尖冲信号, 因此容易产生比较严重 EMI 现象, 且输出的纹波比较大。 它的 核心是利用输出反馈来调整标准方波的占空比, 从而控制调整管开关的时间, 而 达到输出稳定的效果。 因为在开关关断的时候开关管处于截止状态, 消耗的能量 比较小,因此效率一般最小可以达到 70%以上,最高可以达到 90%以上。
2、主板部分(含卡座部分 2.1、机顶盒的测试流程
在拿到一台坏机以后 , 首先要对它进行全面的检查 , 而不只是看它出问题的 那个地方 , 因为它可能是几个地方同时出问题 , 根据下面的步骤可以比较全面的 检查机器 .⑴ 检查数码管是否显示正常,是否有亮画暗画现象。电源灯是否常亮 ⑵ 检查手动搜台是否正常,是否有马塞克现象
⑶ 检查 AV 输出是否正常。不能有网纹干挠,图象模糊等不良现象 ⑷ 检查分量输出是否正常。 ⑸ 检查 S 端子输出是否正常 ⑹ 检查网口是否正常 ⑺ 检查 USB 接口是否正常
⑻ 检查声音播放 /静音是否正常,不能有杂音,声音过小或过大现象
⑼ 检查测试前面板按键是否正常。用右手的大姆指分别按“∧” 、“∨”依次转 换测试频道,电视机画面应清晰稳定 用右手的大姆指分别按“﹤” “﹥” ,改变 机顶盒频道声音输出的大小。用右手的大姆指分别按“ MENU ” 、“ ENTER ”应有相 应的功能
⑽ 在能正常搜看的情况下拍机, 检验是否因为震动导致图象不良 , 拍机导致有 轻微的马塞克,停止拍机后恢复正常为正常机顶盒。 ⑾ 拍机导致死机或无法看到图象为严重 ⑿ 检查机顶盒是否能正常读取 IC 卡信息。
⒀ 主菜单及子菜单操作是否能正常实现。 在测试过程中, 能顺利进入各种界面, 并且在整个测试过程中不能有死机黑屏现象
⒁ 检查能否恢复出厂设置
根据上面的测试步骤,如果都正常,可以判断这台机器是没有问题的。 2.2、具体故障分析
2.2.1 写不进程序
① 检查程序版本是否正确,连接方法是否正确。
② 检测主芯片、内存、Flash 、等关键芯片有无连锡、假焊、错件、方向贴错等 现象。
③ 检测主芯片、内存、Flash 工作电压以及它们的连通性之间是否正常。 ④ 检查串口电路是否正常(MAX232集成电路,检测芯片供电情况;分离电路检 测分离电路的连通性 。
2.2.2 无图像无显示
① 检查各主要芯片有无连锡、假焊、错件、方向贴错等现象。 ② 检查 EEPROM 与 Flash 应用程序是否匹配。 ③ 检测三路供电系统是否正常。
④ 检测时钟信号、复位电路以及晶振情况是否正常。 ⑤ 如果上面检查都没有问题,用良品替换 flash 等试一试。 2.2.3 无图象(前面板显示正常
① 直接用 AV 线检测主芯片图像信号输出, 如果有则是主芯片后面的图像滤波放 大电路的问题,如果没有则是主芯片部分的问题。
② 如果是滤波放大电路的问题,则首先观察此部分是否有假焊、连锡、错件的 现象,接着检查图像放大芯片(FM6143的供电是否正常,有些电路没有集成放 大电路, 则直接检测分离电路是各点电压是否正常, 最后检测滤波电路是否正常。 ③ 如果是主芯片部分的问题,则查看主芯片是否有假焊、连锡的现象,如果没
有问题,则更换主芯片。 2.2.4 无声音
① 检测主芯片是否有声音信号输出,如果有则是后面 D/A转换和放大部分的问 题,如果没有则是主芯片部分的问题。
② 如果是 D/A转换和放大部分的问题,则检查这部分的是否有假焊、连锡的现 象,接着检查供电系统的问题,然后检测 D/A转换 IC 后面是否有信号输出,如 果没有则更换 D/A转换 IC ,有则检测后面 4558放大 IC 部分工作情况(如果没 有 4558则检测分离电路工作情况 ,最后检测 AV 端子是否良好。
③ 如果是主芯片部分的问题,则查看主芯片是否有假焊、连锡的现象,如果没 有问题,则更换主芯片。
2.2.5 搜索不到节目
① 检查主芯片到高频头是否有连锡假焊等现象。 ② 检查高频头 3.3V 和 5V 供电系统是否正常。
③ 检查高频头是否有 TS 流输出, 如果没有检测高频头部分的 AGC 电压和时钟输 入电压等相关电压是否正常, 如果都是正常则更换高频头 (针对一体高频头 或 解调 IC(对于分离高频头则检测解调 IC 的供电假焊等现象 ;如果没有 TS 流输 出则检测主芯片是否有假焊、连锡的现象,如果都没有问题,则更换主芯片。 2.2.6 S端子无图像、S 端子图像不良
① 检查电视机和机顶盒的视频输出设置是否为 CVBS+S端子模式。
② 检测主芯片 S 端子引脚是否有图像和彩色信号输出,如果有则检测 S 端子后 面的滤波放大电路供电系统以及假焊、连锡的现象, 如果没有信号输出则检测主 芯片是否有假焊、连锡的现象,如果正常则更换主芯片。
③ 检查 S 端子结构是否良好。 2.2.7 马赛克
① 检查信号强度是否正常。
② 检查高频头和解调 IC 有无连锡、假焊、错件的现象。 ③ 检查高频头和解调 IC 的供电系统是否正常。 ④ 换高频头或解调 IC 试一试。
2.2.8 死机 ① 检查主芯片、flash、SDRAM 是否有连锡、假焊现象。 ② 检查 EEPROM、主芯片、flash、SDRAM 工作电压是否正常。 ③ 检查主芯片、flash、SDRAM 通信是否正常，flash 和 SDRAM 与主芯片的通信 电阻一般是 100 欧。 ④ 更换主芯片或 flash 或 SDRAM 试一试。 2.2.9 无显示（可以用排除法） ① 用一块好的前控板替换一下，如果显示正常则表明是前控板本身的问题，如 果依然无显示则表明是前控制板排线到主芯片这部分的问题。 ② 如果是前控板的问题则首先观察是不是有假焊连锡的问题，然后检测串并转 换芯片是否工作正常有信号输出，如果正常的有信号输出，则更换数码管。 ③ 如果是前控制板排线到主芯片这部分的问题，则检查每根排线到主芯片的连 通性，如果连接正常，则更换主芯片，但是这样的情况很少发生。 2.2.10 不读卡（可以用排除法） ① 首先用一块好的卡板替换一下，如果正常表明是卡板的问题，如果不正常则 表明是主芯片到卡板排线这部分的问题。 ② 如果是卡板的问题，则检查卡板的三极管对管的电压是否正常，不正常表明 三极管坏，正常则继续检查卡板的结构，插卡后铜皮是否能连通。 ③ 如果是主芯片到卡板排线这部分的问题， 则检查卡板排线与主芯片的连通性， 如果通信良好，则换主芯片，但这种情况是很少发生的。 2.2.11 网口无作用 ① 检查网口连接是否良好。 ② 检查主芯片到网口部分是不是有假焊、连锡的现象。 ③ 检查网路芯片的供电和晶振工作是否正常。 ④ 检查网络芯片与主芯片通信是否正常。 ⑤ 更换网络芯片或主芯片。 2.2.12 USB 无作用 ① 检查主芯片到 USB 部分是不是有假焊连锡的现象。
② 检查 USB 芯片的供电和晶振工作是否正常。 ③ 检查 USB 芯片与主芯片通信是否正常。 ④ 更换 USB 芯片或主芯片。 2.2.13 无遥控 ① 首先用一个好的前控板替换，如果是正常的则问题出现在前控制板上面，否 则问题出现在主板上面。
② 如果问题在前控制板上面，则检查前控制板连锡假焊等现象，然后检查接收 头的 5V 供电，如果都没有问题更换遥控接收头。 ③ 如果是主板问题，则检查遥控接收头引脚到主芯片的连通情况，如果正常则 更换主芯片，不过这样的情况很少发生。 经过两个星期的连续学习、实际操作，使我对数字电视机顶盒的了解有了很 大提高，也填补了我在机顶盒方面的很多空白。无论机顶盒是那一种故障，都是 要遵循观、查、换的思路。观是修机的第一步，主要是观察脱焊和元件损坏的现 象。第二步就的查，这个查也不是漫无目的的查，针对某个故障重点检查某个模 块， 比如机器能正常启动但是搜不到节目，这说明机器启动的最小系统是没有问 题的，主要检查高频头到主芯片这段的问题。观察检查都没有发现问题，接着就 可以根据判断更换了，更换的时候也要根据实际情况进行，比如无图无显，它和 FLASH、SDRAM 以及主芯片都有关系，应该根据这批机器的物料更换情况进行跟 换。 在遵循上面思路的同时还要运用一些方法技巧，排除法在维修中是非常重要 的，适当的运用排除法能大大的加快修机速度。
