Bildmustergenerator FBG 1.1
Hier beschreibe ich einen Bildmustergenerator, welchen ich 1990 im Rahmen der Meisterprüfung zum Radio-Fernsehtechniker-Meister gebaut habe. Das Grundkonzept, ich nenne es mal ‚FBG 1‘ stammt von Herrn Landstorfer (Handwerkskammer Niederbayern-Oberpfalz, Regensburg), der uns im Meisterkurs hervorragend unterrichtet hat.
Zur Grundausstattung einer TV-Werkstatt gehörte in den 90er Jahren und auch vorher ein vernünftiger Bildmustergenerator. Die damaligen TV-Geräte mit Bildröhrentechnik forderten teilweise ganz erhebliche Abgleicharbeiten. Bei der ältesten Bildröhrentechnik gab es die sogenannte Konvergenz zum Abgleichen. Hier mussten die drei Farbsysteme (Elektronenstrahlen) in der Bildröhre zur Deckung gebracht werden. War das nicht der Fall, so gab es Farbsäume an Kanten. Die Bildgeometrie gehörte auch zum Standardabgleich nach erolgter Reparatur. Für eine Fehlersuche im Farbteil war es absolut unumgänglich ein Farbbalkentestbild zur Verfügung zu haben, somit gab es farbtypische Signalverläufe an den RGB-Endstufen bzw. an der Bildröhre.
Früher hatte man mindestens bis 10:00 Uhr morgens die Möglichkeit mit dem abgestrahlten Testbild der Rundfunkanstalten seine Servicearbeiten zu erledigen, doch dann kam die ‚rund um die Uhr Berieselung‘ und das Testbild war Geschichte. Darum mußte ein entsprechender Generator her. Der Kauf war sehr kostenintensiv und das Angebot von Herrn Landstorfer im Meisterkurs so ein Gerät selbst zu bauen eine willkomme Möglichkeit den Meßgerätepark für die künftige Werkstatt kostengünstig aufzurüsten.
Das Gerät beruht auf diskreter Technik mit ein wenig Prozessortechnik und generiert ein PAL-Signal im 4:3-Bildformat. Heute würde dass alles ein kleiner Mikrocontroller erledigen, allerdings waren wir 1990 noch nicht ganz so weit 😉 . Auf detaillierte Schaltungsunterlagen verzichte ich hier, das Konzept stammt schließlich nicht von mir. Meine Erweiterungen beziehen sich auf die ergänzte Steuerung mit 7-Segment-Anzeige und die vereinfachte Bildspeicherung, welche durch die größeren EPROM-Speicher möglich wurde.
Über die Frontplatte sind folgende Funtkionen zu erreichen:
- Memory > schaltet die gespeicherten Bilder durch
- PAL > Abschalten des Farbhilfsträgers (SW-Betrieb)
- CIR > Kreis zuschalten
- P.1/2 > 32 Bilder verteilt auf zwei Speicherbänke
- Auto > schaltet alle Bilder der Reihe nach durch
- Mono > Ton-Kanal L+R zusammen geschaltet
- 1 kHz > Testton linker Kanal
- 2 kHz > Testton rechter Kanal
- U-AV > Schaltspannung für SCART-Buchse
Innenansicht
Der Generator besteht aus 10 Platinen bzw. Baugruppen, welche durchgehend auf Lötpunktraster- oder Streifenrasterplatten aufgebaut wurden. Zur Stromversorgung fand ein kommerzielles Schaltnetzteil Verwendung. Ein normales Trafonetzteil wollte ich auf Grund der Energieeffizienz nicht verbauen. Rechts außen ist noch ein HF-Modulator aus einem alten Videorekorder eingebaut, welcher fest auf UHF Kanal 36 abgeglichen ist. Nicht jedes TV-Gerät hatte einen AV-Eingang.
Nun zur Vorstellung der einzelnen Baugruppen.
Synchron-Signal-Generator
Das komplette Synchronimpulsgerüst wird über die beiden Philips-IC’s SAA1043 und SAA1044 generiert. An der Stifleiste stehen dann folgende Signale an: Farbhilfsträger, Bildaustastsignal, Reset-Pixel-Zähler, PAL-Kennung, komb. Synchronsignal, Burst, komb. Austastsignal. Die beiden Trimmpotis dienen zur Einstellung von Horizontal- und Vertikallage des Testbildes.
DA-Wandler mit Videoendstufe
Hier fiel die Wahl auf die Bausteine von National Semiconductor: LM 1889 (TV Video Modulator) und LM 1886 (TV Video Matrix DA-Wandler). Über die aus dem Bildspeicher ausgelesenen Daten für RGB (Blau 2 Bit, Grün 3 Bit, Rot 3 Bit entspricht einer Datenbreite von 8 Bit) und den erforderlichen Sync-Signalen aus der Platine 0 stellt die Baugruppe das komplette Videosignal bereit.
Kreisgenerator
Über die 5 Trimmpotis wird der Kreis abgeglichen (Horizontale Lage, Vertikale Lage, Elipse, Kreisdurchmesser, Strichstärke)
Pixel-Zähler
Funktion ist einfach erklärt … mit Zeilenanfang werden alle Pixel bis zum Zeilenende hochgezählt und über das EPROM im Bildspeicher auf den Datenbus ausgegeben. Der Zähler adressiert das Bildspeicher EPROM über 8 Bit.
Bildspeicherplatte
Im EPROM 27C512 (512 kBit) sind alle Testbilder abgelegt. Wie man sieht, wurde das EPROM bereits im Dezember 1990 programmiert und verrichtet nach über 30 Jahren noch immer seinen Dienst.
Prozessor mit Programmspeicher
Auf der Prozessorplatte verrichtet ein 8085 Prozessor seine Arbeit. Die Steuersoftware ist im EPROM 2764 (64 kBit) untergebracht. Aus heutiger Sicht ein ‚riesiger‘ Aufwand.
Die Eckdaten zum 8085:
- Markteinführung 1976
- Taktfrequenz bis 6 MHz (hier 4 MHz)
- 8 Bit Datenbus
- 16 Bit Adressbus
- adressierbarer Speicher 64 kBit
- 246 Befehle
Quelle – weitere Informationen zum 8085 gibt es auf Wikipedia
Tongenerator
Ein Tongenerator darf natürlich nicht fehlen. Mit dem Doppel-OpAmp TL082 wurde ein Sinus-Generator für die zwei Testfrequenzen 1kHz und 2kHz realisiert. Nichts spektakuläres, sondern Standardtechnik.
Anzeigensteuerung
Zum einen zur Entprellung der Auf- und Abwärtstasten für die Testbildumschaltung (74LS14), zum anderen Multiplextaktgenerator für das Display und zur automatischen Testbildumschaltung im Automatikbetrieb (NE555).
Anzeigenspeicher
Im EPROM sind lediglich die anzusteuernden Segmente der Anzeigen hinterlegt, welche permanent im Multiplextakt durchgeschaltet werden. Der Zähler 74LS393 generiert den dazu erforderlichen BCD-Code, welcher über den 74LS42 von BCD zu Dezimal umgesetzt wird und damit die Schalttransistoren in der Anodenleitung des jeweiligen Displays schaltet. Also ganz klassisch. Gleichzeitig wird der BCD-Code am EPROM Adressleitung A0-A2 angelegt. Die Adressierung des Testbildes selbst, bzw. der Text im Display dazu erfolgt über die Adressleitungen A3 – A7.
Display-Einheit
Auf dieser Baugruppe befinden sich die 7-Segment-Anzeigen mit den zugehörigen LED-Treibern. Die Ansteuerung erfolgt im Multiplex-Betrieb.
Testbilder, eine kleine Auswahl
Der Beitrag wird je nach verfügbarer Freizeit mehr oder weniger schnell fertiggestellt bzw. ergänzt. Der eine oder andere Schaltplanauszug wird bestimmt noch dazu kommen.