Сучасні селектори ТВ каналів із синтезом частоти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / телебачення

 Коментарі до статті

Селектори, принцип дії яких ґрунтується на синтезі частоти, називають селекторами PLL ("Phase Locked Loop", що в перекладі з англійської означає "замкнена петля ФАПЧ"). Ці селектори називають ще цифровими, так як вони управляються процесором телевізора по двопровідній двонаправленій цифровій шині I2С.

Синтез частоти суттєво підвищує точність налаштування на телестанцію, спрощує користування телевізором, зберігаючи можливість ручного підстроювання для отримання оптимальної якості зображення [1 - 4].

Перш ніж перейти до опису селекторів, пояснимо деякі терміни та умовні позначення, прийняті для селекторів PLL.

Потік інформації з цифрової шині I2С може передаватися у двох напрямках: від процесора до процесора. Коли він спрямований від процесора до селектора (наприклад команди установки), такий режим називають ЗАПИС. Зворотна передача потоку інформації (від селектора) відповідає режиму ЧИТАННЯ, який встановлюється, коли селектор деякий момент повідомляє процесор про свій стан або підтверджує раніше встановлене (за запитом процесора). Цей режим мають не всі PLL-селектори.

Далі використовуються позначення: AS (Adress Select) – шина адреси: SDA – послідовна шина даних; SCL (Select Clock) – шина синхронізації, тактових імпульсів; LW - напруга живлення синтезатора (+5); ADC - п'ятирівневий АЦП, вбудований синтезатор і дозволяє управляти яким-небудь додатковим пристроєм через селектор.

У табл. 1 - 3 вказано найважливіші відомості про селектори PLL виробництва АТ "SELTEKA" (м. Каунас. Литва) [5] та їх аналоги - доступні сучасні селектори зарубіжних фірм (вітчизняні моделі, на жаль, досі не впроваджені в серійне виробництво) . Інші загальні відомості про них та параметри були опубліковані в [1]. Нагадаємо, що всі вони – всехвильові моделі європейської уніфікації. Антенний вхід – типу IEC (SNIR), вихід ПЧ – симетричний. У табл. 2 і 3 Uн - напруга налаштування; висновок 1 – найближчий до антенного входу. У селекторів KS-H-132. KS-H-134 є лише 11 висновків. У цих селекторах напруга живлення дорівнює +5 і спеціальний висновок для напруги UPLL не передбачений, але є висновок для напруги налаштування (0,5 ... 28 В) - вихід UH який полегшує контроль роботи селекторів і робить можливим ручне підстроювання.

Найбільш проста модель – KS-Н-62. Швидкість перебудови, починаючи з частоти 132 МГц у піддіапазоні А, 356 МГц у піддіапазоні та 678 МГц у піддіапазоні С, змінюється (програмно) так. щоб компенсувати нелінійність залежності ємності варикапів від напруги налаштування.

У селекторі KS-H-64 швидкість перебудови також змінюється програмно. Сама програма "зашита" у процесорі.

KS-H-92 - більш досконалий та складний селектор. Швидкість перебудови сповільнюється (slightly - злегка) поблизу телестанції зменшення залишкової розбудови. У таблицях наведено параметри модернізованого (наприкінці 1998 р.) варіанта селектора KS-H-92, в якому встановлено мікросхему TSA5522M фірми PHILIPS замість синтезатора фірми MOTOROLA. Цей варіант став аналогом селектора 3402РНС фірми ТЕМІС.

Селектор KS-H-92L – варіант KS-H-92 з подовженим антеним входом (32.2 мм). Аналогічні функціональні можливості мають селектор KS-H-132, але при низькій напрузі живлення.

Найновішим селектором на сьогоднішній день можна назвати KS-H-134 (розробка 1998). У ньому змінені межі піддіапазонів частот, що приймаються: А - з ефірного каналу 1 по кабельний канал СК6 (47... 158 МГц). В – з СК7 no СК37 (158...438 МГц); З - з СК38 по 69-й канал (438...862 МГц). Введено режим тестування, а зміна швидкості перебудови відбувається автоматично. При замиканні петлі системи ФАПЧ (у смузі захоплення каналу) забезпечується перемикання швидкості перебудови, а за відсутності фіксації зворотна зміна швидкості. Програмне увімкнення/вимкнення функції швидкості перебудови дозволяє перейти на ручне налаштування.

На рис. 1 представлена ​​структурна схема PLL селектора (на прикладі KS-H-92). Він складається з трьох однакових каналів виділення, посилення та перетворення сигналу. Кожен канал розрахований до роботи лише у одному поддиапазоне (А, У чи З). Розглянемо побудову однієї з каналів, наприклад, для поддиапазона А.

Радіосигнал з антенного входу виділяється вхідним контуром, який виконує роль смугового фільтра (Пм). та проходить на підсилювач радіочастоти (УРЧ). зібраний на польовому транзисторі. Навантаженням УРЧ служить смуговий фільтр (ПФ). Вхідний контур та смуговий фільтр перебудовуються варикапами. Посилений сигнал надходить на мікросхему DA1, що містить три окремі балансні змішувачі-гетеродина (С/Г). Контури гетеродинів також перебудовуються варикапами. Сигнал ПЧ виділяється смуговим фільтром (ФПЧ) і після каскаду, що узгоджує, приходить на вихідні висновки селектора (вихід ПЧ).

Сигнал гетеродина через комутатор (Ком) надходить на мікросхему синтезатора частоти DA2. На рис. 2 показаний фрагмент структурної схеми синтезатора, який входить зразковий генератор (ОГ) частоти Fo, перший програмований дільник (ПД1) з коефіцієнтом розподілу К і другий програмований дільник (ПД2) з коефіцієнтом розподілу N, частотно-фазовий детектор (ФД) і активний фільтр нижніх частот, як який застосований інтегратор (І). Останній не входить до складу мікросхеми, проте він працює в петлі системи ФАПЧ і реалізує зміну швидкості перебудови. Частота зразкового сигналу стабілізована кварцовим резонатором на 4 МГц.

Дільник ПД1 виконаний так, що його коефіцієнт розподілу К задається процесором у суворій відповідності до встановленого кроку перебудови по табл. 4.

Як працює синтезатор у кільці імпульсної системи ФАПЧ під час переходу частоти гетеродина з Fг1 на частоту Fг2, причому Fг2>Fг1? Для того щоб на входах частотно-фазового детектора були сигнали однієї частоти порівняння (Fcp). вихідна частота гетеродина повинна задовольняти співвідношення Fо/K=Fг/N. Зміна коефіцієнта поділу N на одиницю призводить до відповідної зміни частоти F на мінімальний крок частотної сітки гетеродина.

У перший момент після збільшення N частота сигналу на виході програмованого дільника ПД2 стане менше Fcp і частотно-фазовий детектор почне виробляти імпульси, що коригують, які перетворюються інтегратором в підвищену напругу управління (Uyпр). Ця напруга надходить на варикапи гетеродина (а також вхідного контуру та смугового фільтра в кожному каналі селектора). Частота гетеродина підвищуватиметься до тих пір, поки значення частоти на обох входах частотно-фазового детектора не зрівняються. В результаті досягнута різниця фаз (залишкове розлад) буде підтримуватися постійною. Отже, зміною коефіцієнта розподілу N забезпечується перебудова селектора за частотою. Причому кожному значення кроку перебудови відповідає певне значення частоти порівняння (табл. 4).

Неважко помітити, що швидкість перебудови залежить від параметрів інтегратора. Так, збільшення вхідного струму інтегратора вп'ятеро викликає значне збільшення швидкості перебудови. Цей спосіб управління отримав назву накачування (Charge Pump). Проте слід пам'ятати, що швидкість перебудови обмежена умовою стійкості, як й у системі автоматичного регулювання.

У табл. 4 дані також значення коефіцієнта D, необхідного для визначення коефіцієнта поділу N. Для обчислення його значень використовують співвідношення N=D(Fгн + Fпч, де Fгн - частота гетеродина для сигналу зображення, Fпч - ПЧ зображення. У двійковому обчисленні для завдання коефіцієнтів програмування число N має вигляд:

N = 16384 · N14 +8192 · N13 +4096 · N12 + 2048 · N11 +1024 · N10 +512 · N9 +256 · N8 + 128 · N7 +64 · N6 +32 · N5-4 6 · N4 +8 · N3 + 4 N2+2.N 1+N0 де N14 - N0 - біти інформації, що приймають значення 0 або 1.

І нарешті, слід розповісти про протокол обміну сигналами між селектором PLL та мікропроцесорною системою управління у різних режимах.

У режимі ЗАПИС протокол обміну складається з п'яти байтів по вісім біт у кожному: один байт адреси, два байти програмного дільника ПД2 і два байти управління. Наприкінці кожного байта селектор повинен надсилати особливий сигнал АСК (Acknowledge), що підтверджує правильність прийнятої інформації. У загальному вигляді протокол обміну у цьому режимі представлений у табл. 5. Слід мати на увазі, що той самий біт в байтах управління для різних моделей селекторів має різні позначення. Наприклад, біт Р14 позначають 5I для селектора KS-H-62, Т14 – для KS-H-64 та CP – для інших. Тому в таблицях такі біти позначені літерою Р (PORT) з цифровим порядковим номером, а в дужках можуть бути зазначені позначення для конкретного селектора. Значення бітів. зазначені в таблицях знаком X, не використовують для керування.

Біт адреси R/W (Read/Write) перемикає селектор у режим ЧИТАННЯ або ЗАПИС. При R/W=0 встановлюється режим ЗАПИС. Для селекторів без режиму ЧИТАННЯ це єдиний стан.

МА1 та МА0 - біти вибору необхідної адреси, якщо телевізор містить кілька селекторів (наприклад, другий селектор для пристрою "Кадр у кадрі"). Зміна адреси досягається зміною напруги на виведенні AS відповідно до табл. 6. При використанні в телевізорі одного селектора МА1=0 та МА0=1 або виведення AS залишають вільним.

Бітами N14-N0 (див. табл. 5) задають коефіцієнт поділу програмованого дільника ПД2, про що вже було сказано вище.

Біт Р14, що вже згадувався, - біт накачування. Для селектора KS-H-62 при Р14(51), що дорівнює 1, збільшується швидкість перебудови з певних частот у кожному піддіапазоні. Для інших селекторів у тому ж значенні біта Р14 (Т14, CP) забезпечується прискорена настройка.

У селекторі KS-H-134 біти Р13 - Р11 (Т2 - Т0) керують включенням та вимкненням режимів внутрішнього тестування та автоматичного накачування відповідно до табл. 7.

У селекторі KS-H-64 біти Р11(Т11) та Р10(Т10) керують програмованим дільником ПД1 так, як зазначено в табл. 8.

В інших селекторах для управління цим дільником використані біти Р10 (RSA) та Р9 (RSB) за табл. 9, причому біти Р13 та Р12 повинні мати значення 0, а біт P11 - значення 1. Оскільки селектор KS-H-62 виконують з єдиним кроком перебудови (62,5 кГц), то для нього біти P11, Р10 та Р9 дорівнюють 1. Біт Р8 дорівнює 0 всім селекторів без винятку.

Перемикання піддіапазонів зосереджено в останньому байті керування. Причому число бітів може бути від трьох до п'яти (інші біти не застосовують). Для селектора KS-H-62 це Р7 - РЗ в табл. 10 для KS-H-64 - РЗ (ВЗ) - Р0 (В0) в табл. 11.

Для KS-H-134 (табл. 12) KS-H-92 та KS-H-132 (табл. 13) використовують три молодші розряди Р2 (BS2) - Р0 (BS0).

У режимі ЧИТАННЯ протокол обміну складається з байга адреси та байта статусу. Біт R/w у байті адреси повинен дорівнювати 1. Інших змін у цьому байті немає (див. табл. 5, 14).

Байт для селекторів KS-H-92. KS-H-132. KS-H-134 представлений у табл. 14. Біт POR (Power On Reset) сигналізує про включення живлення селектора. Біт POR дорівнює 1 коли живлення подано. Біт FL (In lock Flag) – сигнал про дію системи ФАПЧ. Коли біт FL дорівнює 1. кільце системи ФАПЧ замкнуто. Біт ACPS (Automatic Charge Pump Switch flag) інформує про роботу пристрою автоматичного перемикання накачування в селекторі KS-H-134. Біт ACPS активний у стані 0. Біти А0-А2 – вихідні сигнали п'ятикрокового АЦП (ADC). Для селекторів з режимом ЧИТАННЯ (див. табл. 14) параметри ADC та комбінації рівнів А0-А2 однакові та вказані у табл. 15. АЦП дозволяє, наприклад, керувати селектором по трипровідній шині (американський стандарт).

Ще кілька слів про процесори управління. Їх чимало. Відрізняються вони один від одного заповненням внутрішнього ПЗП ("прошивкою"). Для селекторів KS-H-92. KS-H-132 найкраще підходить процесор РСА84С640-30 фірми PHIUPS.

література

1. Бурковський О. Сучасні селектори телевізійних каналів. - Радіо. 1999 № 6.7.
2. Хохлов Б. Особливості радіоканалу сучасного телевізора. – Радіо, 1998. № 2.3.
3. Малишев Ст., Нікітін Ст. Мікросхеми для цифрового синтезатора частоти. - Радіо. 1997. № 11: 1998. № 2.
4. Петропавлівський Ю. Телевізори з цифровою обробкою та управлінням. Способи регулювання, ремонт. - Радіо. 1998. № 12.
5. Каталоги "SELTEKA TUNERS" за 1998 та 1999 рр.. рекламно-інформаційні матеріали АТ "SELTEKA".

Автор: А.Бурковський, м.Санкт-Петербург

Дивіться інші статті розділу телебачення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Електронний секретар 11.08.2003 Комп'ютерну систему, яка сама визначає, чи абонент може відповісти на телефонний дзвінок, пропонують інженери з університету Карнегі-Меллона в Пенсільванії (США). Система, яка встановлюється на робочому місці абонента або його житлової кімнати, складається з мікрофонів, відеокамер і датчиків руху, підключених до комп'ютера. Коли телефонний дзвінок надходить, комп'ютер оцінює положення. Скільки людей у ​​кімнаті, чи розмовляє її господар, чи мовчить, чи працює на комп'ютері, чи просто сидить, чи крокує по кімнаті, чи бурхливо розмахує руками, відчинені чи зачинені двері. І, зіставивши всі ці відомості, електронний секретар вирішує, запросити абонента до телефону або відповісти "пробачте, він дуже зайнятий, передзвоніть пізніше". Щоправда, спочатку комп'ютеру потрібне навчання: господар сам у кількох різних ситуаціях має вирішити, чи зняти трубку. А потім комп'ютер починає вирішувати за нього, причому, кажуть, робить це краще за досвідчену секретарку.

Інші цікаві новини:

▪ Можливо, в загибелі Титаніка винний Місяць

▪ Оптичний прискорювач нейронної мережі

▪ Інтелектуальний банкомат Fujitsu

▪ Рекорд швидкості у мережі 5G від Ericsson

▪ Компактні джерела живлення Mean Well MPM-45/65/90 для медичних пристроїв

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Переговорні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Лао-цзи. Знамениті афоризми

▪ статья Які пожежі в давнину гасили молоком? Детальна відповідь

▪ стаття Начальник бюро планування та обліку відділу збуту. Посадова інструкція

▪ стаття Фарбування шовку. Прості рецепти та поради

▪ стаття Паяння проводів без застосування паяльника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024