原创 电视卡故障和晶振的频率测量

2011-8-19 15:31 3126 5 5 分类: 工程师职场

电视卡故障和晶振的频率测量

wxleasyland

2011.7

 

大约是2003年买的MAXVISION的电视卡,SAA7130AT89C2051单片机。放在电脑上,没有用,前几年就坏了。故障是XP找不到电视卡硬件了。

一直怀疑ATX电源质量不好,导致7130烧掉,但是这几天发现,7130PCI5V电再经IC降压成3.3V后供电的,与ATX电源没关系!

用频率计测,2051的晶振10MHZ有频率,SAA7130的晶振24.576MHZ没有频率!说明可能晶振坏了。

 

拆下来,用别的AT89C2051电路测又有频率,用10PF外接电容,(用示波器的表笔,×10衰减档位),手拿在表笔前面测,频率是4(XTAL2)24.58071MHZ5(XTAL1)24.58089MHZ45脚差值约180HZ。(表笔×1的档位会使电路停振,无频率)

 

4XTAL2  Output from the inverting oscillator amplifier.

5XTAL1  Input to the inverting oscillator amplifier and input to the internal clock operating circuit.

 

如果去掉表笔头(钩子),手放在后面,则频率是4(XTAL2)24.58085MHZ5(XTAL1)24.58103MHZ45脚差值约180HZ。频率升高了,说明手放在在后面,会使频率升高。

 

(下面都是去掉表笔头来测)

这时电容改成30PF4(XTAL2)24.57545MHZ5(XTAL1)24.57548MHZ45脚差值约30HZ

电容大了,频率就小了。电容对频率的影响非常显著!

电容大了,45脚测出的频率更一致了!说明表笔的影响小了。

 

如果再在晶振上并联一个10PF电容,4(XTAL2)24.57345MHZ5(XTAL1)24.57346MHZ45脚差值约10HZ

在晶振上并联电容,频率就小了。

其实这个电容和230PF电容一样,等效于并在45脚之间。

 

如果这时,再用表笔头,再钩一个1K电阻,×1档,4(XTAL2)24.57403MHZ5(XTAL1)24.57411MHZ45脚差值约80HZ。×10档居然频率更低,4(XTAL2)24.57397MHZ5(XTAL1)24.57403MHZ45脚差值约60HZ。说明表笔钩电阻,可以提升频率,但表笔对45脚的影响仍比较大。

 

如果这时,用表笔头,改钩一个3PF电容,×1档,4(XTAL2)24.57392MHZ5(XTAL1)24.57391MHZ45脚差值约10HZ。×10档,4(XTAL2)24.57393MHZ5(XTAL1)24.57392MHZ45脚差值约10HZ

说明,表笔钩电容,测出的值差别最小。可能这样比较准。

 

 

只买到圆柱晶振24.576,换到卡上,振荡也不对,频率乱跳,不正常。

 

 

拆下卡上的贴片电容电阻,测,也正常,电阻1051M也正常。电容没短路,电容约35PF左右。不过可能也是有问题。

 

改用瓷片10PF焊在卡上,再用原晶振,接上,测有频率了。开机,XP找到电视卡了!!正常安装了驱动。但运行WINDVR后,无图像!WINDVR不稳定,有时异常关闭。dscaler异常关闭。

 

难道7130芯片内的一部分损坏了?测视频输入电阻电容,都正常。

 

没有办法了,要放弃了。再把圆柱晶振24.576换上试试看吧,电容仍是10PF,不行就拉倒了。

运行,WINDVR有图像了!!!只不过是黑白的,无彩色!!!S端子输入也显示是黑白的!已经有很大的进步了。网上有人说可以晶振上并一个10PF左右电容,就能解决黑白的问题。

说明晶振频率很重要,一定要准确!!不正常则无图像,轻则无彩色。

 

圆柱晶振24.576拆下来测,用30PF电容,测得频率是24.57611MHZ左右,很准确!

于是将卡上的外接电容换成30PF,焊上圆柱晶振,运行,正常了!图像有彩色了!dscaler软件也能正常使用了!

 

后来,在振荡回路上(XTALO输出脚)焊一个74LS04,测74LS04输出频率,晶振上并电容1.5PF,正好调整到24.57600MHZ!精度相当高。装上,看图像效果,也是一般般,画面没清楚多少,看来晶振也不用太精准,画面效果主要还是由芯片决定了。电视卡S端子略优于AV端子,不会出现色扰,而三星液晶电视AV端子又明显优于电视卡S端子。三星液晶电视机的画面效果相当的好,看来非得用高清视频采集ADC芯片了。

 

 

总结:

原晶振可能坏了,不振荡,XP找不到硬件。

而外接电阻、电容可能也有点不正常,导致一开始圆柱晶振换上后,也不能正常工作。

原晶振吹下来后,可能受温度影响,频率又恢复了,只是频率不好,易偏离,受外接电容10PF影响而频率跑偏,所以装上后XP能找到硬件,但无图像。

后又换上圆柱晶振,受外接电容10PF影响,频率有一点偏差,但不多,故能有黑白图像。

最后外接电容换成30PF,振荡频率就完全正常了,7130就能正常工作了!

正常晶振是这样:外接电容在一定的容量内,比如30PF±10PF内,电路振荡频率都是很准确的,误差比较小;当外接电容超过范围后,振荡频率将偏差大。

外接电容要求不高,但容量要配合好晶振,振荡频率才会准确!

所以一定要用频率计测出频率是准确的,才能工作正常!

 

 

==================================

 

晶振频率的测量

2011.7.18

 

用别的AT89C2051电路做实验,测晶振,波形是正弦波!三点式LC振荡。

4XTAL2VPMIN=0.7V左右,VPMAX=4.5V左右

5XTAL1VPMIN=1V左右,VPMAX=3.5V左右

74LS044脚,4脚的电压幅度会降低一些,V谷=0.7VV峰=3.7V

74LS045脚,V谷=1.7VV峰=3.7V74LS04无法正常工作。

所以74LS04只能接4脚。

 

表笔是用示波器上的表笔。

利用89C2051的振荡电路

 

频率计测量点

频率

备注

频偏PPM

(12MHZ为基准)

说明

12MHZ晶振,30PF电容×2

4脚不接74LS04

表笔×10,去掉钩,测4

4

11.999812

 

-15.7

这样测量也还行

表笔×10,去掉钩,测5

5

11.999803

 

-16.4

 

表笔×10,带钩,串3PF,测4

4

未测

 

 

 

4脚接74LS04

 

74LS04输出

11.999964

 

-3.0

这个测量误差最小

表笔×10,去掉钩,碰4

74LS04输出

11.999664

示波器接通

-28.0

示波器的输入电容有点影响

表笔×10,去掉钩,碰4

74LS04输出

11.999667

示波器断开

-27.7

 

表笔×10,去掉钩,碰5

74LS05输出

11.999444

示波器接通

-46.3

 

表笔×10,去掉钩,碰5

74LS06输出

11.999467

示波器断开

-44.4

 

表笔×1,带钩,碰4

74LS06输出

12.06XXXX

频率跳动

 

不能用表笔×1

表笔×1,带钩,碰5

74LS06输出

停振

 

 

 

表笔×1,带钩,串3PF,4

74LS06输出

11.999923

示波器接通

-6.4

 

表笔×1,带钩,串3PF,5

74LS06输出

11.999842

示波器接通

-13.2

 

表笔×10,带钩,串3PF,4

74LS06输出

11.999924

 

-6.3

这样影响表笔最小(注意这时4脚有接74LS04

表笔×10,带钩,串3PF,5

74LS06输出

11.999849

 

-12.6

 

12MHZ晶振,10PF电容×2

4脚接74LS04

 

74LS04输出

12.002338

 

194.8

外接电容对频率影响挺大

12MHZ晶振,10PF电容×2,再晶振上并一个30PF

4脚接74LS04

 

74LS04输出

11.998805

 

-99.6

 

 

 

 

第二天再测:

利用89C2051的振荡电路

 

频率计测量点

频率

备注

频偏PPM

说明

12MHZ晶振,30PF电容×2

4脚不接74LS04

表笔×1,带钩,串3PF,测4

4

12.000162

 

不知道基准是多少

这样测量频率最高

表笔×10,带钩,串3PF,测4

4

12.000170

 

 

表笔×1,带钩,串1PF,测4

4

不正常

 

 

表笔×10,带钩,串1PF,测4

4

不正常

 

 

4脚接74LS04

74LS04输出

12.000007

 

 

频率计预热了12小时,所以今天测量频率又不一样了。

测出频率最高,就是最准。所以串3PF直接测,是最准的。

1PF时,频率计无法测了。

 

89C2051做一个定时器,振荡电路电容是30PF×2,中断服务程序中翻转P3.7口:

试验

晶振

MHZ

TH0

预置值

计数量

P3.7输出波形理论频率KHZ

频率计测P3.7

KHZ

换算成晶振MHZ

频偏PPM

备注

12

6

250

2

2.000042

12.000252

0

以这个为基准,它与12MHZ频偏21PPM

4脚接74LS04

12

6

250

2

2.000004

12.000024

-19

 

表笔×10,无钩,接4

12

6

250

2

1.999974

11.999844

-33.999

 

表笔×10,无钩,接5

12

6

250

2

1.999971

11.999826

-35.499

 

表笔×1,有钩,串3PF,接4

12

6

250

2

2.000026

12.000156

-7.9998

 

表笔×10,有钩,串3PF,接4

12

6

250

2

2.000027

12.000162

-7.5

这样子精度不错

表笔×10,有钩,串1PF,接4

12

6

250

2

2.000035

12.00021

-3.4999

这样子精度最高,但串1PF频率计无法测了

表笔有接示波器。

可见,表笔串3PF去测频率,对频率的影响将最小,为-7.5PPM。用74LS04时,影响有点大。表笔不串电容,测出来影响最大。

 

 

2051的端口频率:

试验

晶振

MHZ

TH0

预置值

计数量

P3.7输出波形理论频率KHZ

频率计测P3.7 KHZ

换算成晶振MHZ

频偏PPM

备注

12

156

100

5

5.000109

12.0002616

21.8

 

12

206

50

10

10.000218

12.0002616

21.8

 

12

246

10

50

50.001084

12.00026016

21.68

 

12

251

5

100

55.556750

 

 

频率上不去了

12

255

1

500

55.556751

 

 

频率上不去了

16

246

10

66.66666667

66.669496

16.00067904

42.44

 

30

246

10

125

124.99934

29.9998416

-5.28

 

频率上不去,换高频晶振又上去了,说明I/O端口本身的翻转频率是上得去的。

频率上不去的原因是,中断服务程序ISR的执行有机器周期(机器周期是晶振振荡周期的12分频)。中断服务程序的机器周期挺长的,所以定时器中断不能太快,快了ISR就处理不过来。这里看来,ISR9个机器周期左右,尽管ISR中只有一条CPL语句,但调用ISRISR返回等都占用了不少机器周期。

计数量10个机器周期,慢于ISR9个机器周期,P3.7输出就没问题。

计数量5个机器周期,快于ISR9个机器周期,ISR就处理跟不上了,P3.7输出就有问题了。

如果TIMER中断快于ISR,则在ISR处理时,下一个TIMER中断就产生了,所以ISR一处理完,马上又被中断触发进入ISR处理。所以测出来就是ISR的执行周期频率了,而不是TIMER的频率了。

 

 

 

总结:

再小的东西接到振荡回路上,都会影响频率!

直接测晶振脚上的频率,要测到很精准是不可能的。

表笔有影响,×10档小些;串一个3PF电容最小;用74LS04影响有点大。

如何测准频率,是个很大的难题。

或者牺牲一个74LS04,焊在振荡回路上,测74LS04输出频率就好了。

 

 

 

 

==================================

 

另外一个电视卡TS310坏掉和USB电视盒

2011.7

MAXVISION的电视卡坏掉以后,前几年还买了一块天敏10MoonsTS310硬压电视PCI卡,主芯片是Conexant的,还带一个DVD硬压芯片。一直装在电脑上,也没有用它,结果居然也坏掉了!好像是工作不正常。郁闷,这个是DVD硬压卡,好像买了非常贵。

测了一下晶振的频率,正常,看起来可能是芯片坏掉了。

再试着装在电脑上,能认出硬件,但装驱动程序装到最后XP会死机!试了N次都不行。废掉了。

拆下时,发现电视卡很烫!二个芯片都很热!Conexant芯片带了散热器,也很热。说明芯片发热量大!装着不用,一直发热,就烧掉了!!!

哎,不用的卡还是不要装在电脑里为好!任何东西工作久了都会坏掉的。

机箱的散热也是要加强。

以前一直怀疑是ATX电源不好,看来也不是,是电视卡芯片本身的问题。

 

后来不敢买PCI电视卡了,就又买了一个天敏的USB电视盒,UT340,这样不会坏掉了吧。看电视还可以,但画质反正是挺差的!

后来一录像,就发现音频有爆破音,很严重!根本就无法用。原因可能是软件编得不太好及USB带宽的问题。哎,电视盒我不录像拿来看电视干嘛啊,我又不是没有电视机,所以这个USB电视盒基本又废掉了。。。。。。

 

 

现在还想买一个高清视频采集卡,估计可能采集效果会很不错,像液晶电视一样好,不过太贵了。。。。。。

 

哎,我的电视卡情结,伤不起啊。。。。。。。

 

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