Admin ]

Affichage optimisé : 1280x1024. Nous sommes le  lundi 19 novembre 2018
Vous êtes ici : Accueil  /  3- Image (LCD, OLED, Plasma, DLP), Son
Téléviseur Plasma, cartes et schémas synoptiques
jeudi 11 octobre 2012, par gerla
De l’implantation des cartes aux schémas synoptiques

Cet article vient en complément du livre Ecrans plats et vidéoprojecteurs (2ème édition) . Il fait donc référence aux contenus des paragraphes du chapitre 2 du livre.

Il est possible de se procurer ce volume chez (JPG) Dunod Editeur et dans toutes les bonnes librairies.

Composition des cartes associées à la dalle plasma (PDP, plasma display panel)

Dès l’ouverture du capot arrière d’un téléviseur à écran plasma, on observe l’implantation des cartes électroniques et autres composants. Les photos 1 et 2 montrent l’agencement de l’ensemble des cartes électroniques.

(JPG)
Implantation des cartes TV plasma

En fonction de l’évolution des produits, l’intégration des composants peut être plus importante et il en résulte une certaine « simplification ».

Sur la photo 1 sont indiqués :

-   Repère 1 : la connexion au réseau électrique 230V ; 50Hz (connexion secteur). Un interrupteur peut être câblé (groupe I, énergie environnement) ;
-   Repère 2 : la carte d’alimentation (groupe I, énergie environnement), encore nommée Power board ou SMPS ( main supply ) ;
-   Repère 3 : la carte TV. Elle comporte les interfaces et connecteurs audio et vidéo d’entrée ( tuner , péritel, HDMI , YUV et Cinch audio ) et de sortie, les traitements des signaux audio et vidéo (groupe III, audio-vidéo) ainsi qu’une partie de l’interface utilisateur (processeur de veille) et de la gestion (groupe II, ergonomie) ;
-   Repère 4 : la carte des touches de façade, récepteur Infrarouge RIR et LED de veille (interface utilisateur, groupe II, clavier, visu) ;
-   Repère 5 : les haut-parleurs (groupe III) pour la restitution des sons.

Schéma synoptique des fonctions « téléviseur »

Les éléments repérés sur la photo 1 sont comparables à ce qui peut être observé sur un téléviseur à écran LCD (figure 1). Les signaux vidéo disponibles en sortie de la carte TV sont généralement au format LVDS (voir page 116 du tome 1 de Techniques audiovisuelles et multimédias, 3ème édition ) .

(JPG)

En cela et qu’il s’agisse d’un écran LCD ou plasma , le schéma synoptique des fonctions implantés dans le téléviseur est identique (voir le schéma synoptique de la figure 3.14 du tome 1 de Techniques audiovisuelles et multimédias , 3ème édition, et les descriptifs qui sont associés). Des tensions supplémentaires sont fournies par la carte d’alimentation quand il s’agit de faire fonctionner une dalle plasma.

Ces tensions sont d’ailleurs indiquées très précisément sur une étiquette colée à l’intérieur du téléviseur plasma (ces tensions Va, Vsus, Vset, Vscan) doivent être ajustées précisément pour chaque écran).

Remarque :

Selon les solutions adoptées par les constructeurs, la carte d’alimentation peut être fournie avec la dalle plasma ou être développée par le fabricant du téléviseur.

Dans un certain nombre de produits, à la carte d’alimentation fournie par le fabricant de la dalle plasma peut venir s’ajouter une carte d’alimentation auxiliaire destinée à fournir en énergie les fonctions propres au téléviseur (carte repère 3 :ergonomie GII et fonctions TV que sont la Sélection/syntonisation, les démodulations, les traitements audio et vidéo, la puissance son, le codage LVDS).

Sur la photo 2 sont indiqués :

Sur la photo 2, la carte repère 3 de la photo 1et les éléments du pied sont démontés.

(JPG)
Implantation des cartes XYZ

-   Repère 2 : la carte d’alimentation (groupe I, énergie environnement). Compte tenu de la remarque précédente, cette carte peut être fournie avec la dalle ;
-   Repère 6 : la ou les cartes d’adressage de puissance ligne Y ou Y driver/buffer board (groupe III car faisant partie des éléments nécessaire au processus d’affichage de l’image) ;
-   Repère 7 : la carte d’adressage Y principale ou Y main control/driving board (groupe III) ;
-   Repère 8 : la ou les cartes d’adressage X des colonnes ou X logic driving board (groupe III) ;
-   Repère 9 : la carte de maintien Z ou Sustain main driving board (groupe III) ;
-   Repère 10 : la carte de calcul des sous-trames (conversion des trames de l’image en sous-trames pour répondre aux critères de l’affichage plasma, groupe III) ou digital board , logic main board.

Les cartes électroniques associées à la dalle plasma permettent de réaliser les cycles d’affichage des images (mode ADS, address display period separated ou address display separation)  :
-   Les sous-trames de l’image permettent de réaliser la conversion luminosité/temps nécessaire à la commande de chaque sous-pixel (voir la figure 3.23 du tome 1 de Techniques audiovisuelles et multimédias , 3ème édition, et les descriptifs qui sont associés)  ;
-   Chaque sous-trame est affichée selon un cycle d’enchaînement des commandes comportant une phase d’initialisation ( reset ), une phase d’adressage ( write ) de l’ensemble des sous-pixels qui doivent être allumés dans la sous-trame, une phase de maintien ( sustain ) dont la durée dépend de la luminosité à reproduire (voir la figure 3.25 du tome 1 de Techniques audiovisuelles et multimédias , 3ème édition, et les descriptifs qui sont associés) .

Agencement des fonctions d’affichage liées à la dalle plasma (PDP)

Le contenu vidéo numérique RVB de l’image à afficher est accompagné des signaux :
-   de synchronisation horizontale Hsyn correspondant à une ligne de l’image ;
-   de synchronisation verticale Vsyn représentant la période de l’image source à afficher ;
-   d’horloge CLK destinée au fonctionnement des circuits numériques.

La fonction de traitement (Schéma synoptique de la figure 2) convertit en sous-trames les données de l’image et détermine les corrections (LUT, Look Up Table) et combinaison de façon à réduire les risques de scintillement ( flicker ) et d’artefacts (DFC ou Dynamic False Contour et erreurs de couleur sur les contours) .

(JPG)
Fonctions associées à la dalle plasma (PDP)

Circuits de commande d’adressage (balayage horizontal) et de commande ligne (SCAN ou balayage vertical)

Pour chaque sous-trame, l’adressage des cellules élémentaires (sous-pixels RVB) se fait ligne après ligne ( figure 3). Le contenu correspondant aux adresses (X) correspond aux données de sous-trame.

(JPG)
PDP : Circuits d’adresse et SCAN

Les impulsions de tensions (de l’ordre de 60V) appliquées sur les électrodes Y sont fournies par les circuits de puissance implantés sur les cartes SCAN driver/buffer Y (figure 3a de la carte repère 6 de la photo 2). La séquence d’affichage des lignes est résumée par le chronogramme de la figure 3b. L’impulsion Data détermine le début d’un cycle de balayage ligne après ligne de l’écran (balayage vertical).

Circuits de commande de maintien (SUSTAIN) et d’initialisation (RESET)

La phase de maintien est réalisée en appliquant à tout l’écran les impulsions alternatives entre les électrodes Y et Z des cellules préalablement adressées (figure 4) . En cela, le maintien fait intervenir les fonctions Common Driver, SCAN driver et Common Sustain Driver (revoir la figure 2).

Toutes les électrodes de maintien Z sont portées au même potentiel Vsus en même temps (revoir la figure 2).

La commande des électrodes Z est donc commune. Les électrodes Y sont également toutes portées à Vsus quand les électrodes Z sont à 0V.

(JPG)
Circuits de maintien et commutation Y

De part sa structure physique , chaque cellule RVB en phase d’adressage se comporte comme un condensateur (dont les armatures sont les électrodes X et Y) chargé en énergie. Les courants manipulés pendant la phase de maintien sont importants et peuvent atteindre des valeurs de crête de l’ordre de 100A à 200A en fonction du contenu des images et de la taille des écrans PDP. Il en est de même pendant la phase d’initialisation (Reset) de chaque sous-trame. Des circuits de récupération d’énergie ( ERC, energy recovery circuit, figure 4) complètent les structures de commutation des alimentations nécessaires à un cycle d’affichage.

Balayage 600 Hz

Les indications 100 Hz (téléviseurs à tube cathodique ) puis 100 Hz ou 200 Hz (écrans LCD, éventuellement 240 Hz) désignent le nombre de trames (balayage entrelacé) ou d’images (balayage progressif) affichées par seconde. En télévision et pour mémoire, les images entrelacées (deux trames pour une image) sont diffusées au rythme de 50 trames par seconde en Europe/Afrique et de 60 trames par seconde en Amériques/Asie. L’affichage des trames ou images intermédiaires (contenus calculés à partir des éléments qui sont télédiffusés) permet d’obtenir une plus grande fluidité des mouvements (motion resolution) et d’améliorer le contour des objets suivis par la caméra lors d’un traveling. Sur les écrans plasma et de façon standard, chaque image était initialement répartie en 8 sous-trames . Partant de 60 images par seconde (balayage progressif) , il en résulte une fréquence d’affichage de

60 x 8 = 480 Hz

Le balayage 600 Hz correspond à une amélioration des images affichées. Il mesure le nombre de sous-trames affichées par seconde quand chaque image diffusée à 60Hz est répartie en 10 sous-trames.

60 x 10 = 600 Hz

Et pour finir ...

La technologie des téléviseurs à écran plasma a largement évoluée entre les différentes générations de produits. Très longtemps, ce type d’écran est resté « la référence » en matière de qualité de rendu des images . Mais la complexité des techniques mises en œuvre ne plaide pas en sa faveur.

voir aussi ...
du même auteur ... gerla
Document(s) associé(s) :
3.7 ko