Автоматичний комутатор сигналів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Телебачення, відеотехніка

 Коментарі до статті

Значна частина недорогих моделей телевізорів і комп'ютерних моніторів, що знаходяться в користуванні, не має необхідного в сучасних умовах числа входів для підключення зовнішніх джерел сигналів, а застарілі телевізійні приймачі в основному обладнані тільки одним композитним входом для подачі відеосигналу. Це незручно, якщо до телевізора або комп'ютерного монітора, оснащеного одним відеовходом і декодером PAL/NTSC, потрібно підключати кілька відеопристроїв, що відтворюють (програвач відеодисків, супутниковий тюнер, ігрову приставку, мобільний плеєр або відеокамеру). Часте перемикання з'єднувачів призводить зрештою до виходу їх з ладу.

Щоб суттєво зменшити ці неприємності, рекомендується зібрати відносно нескладний автоматичний комутатор сигналів, який спростить процедуру використання численної відеотехніки та підвищить надійність її експлуатації.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Принципова схема пристрою зображено на рис. 1. Воно є електронним комутатором сигналів, що має по два відео- і аудіовходу. Його виходи підключають відповідно до композитного відеовходу телевізора (монітора) та аудіовходу, але можна і до роз'єму SCART через перехідник. Пристрій побудований на інтегральних мікросхемах NJM2233BS з двома входами, що вибірково комутуються на один вихід. Максимальна робоча частота мікросхем сягає 10 МГц.

На мікросхемі DA1 зібрано комутатор аудіосигналів. Коли на її керуючому вході SW1 є низький рівень напруги, на вихід OUT мікросхеми проходить сигнал, що надходить через вхід "Аудіо 1" на її вхід IN1. При високому рівні на вході SW1 напруги, що управляє, на вихід комутатора пройде сигнал з входу "Аудіо 2". Конденсатори C2 і C3 перешкоджають проникненню на обидва входи мікросхеми радіочастот, у тому числі відеосигналів при помилковій їх подачі на аудіовходи комутатора.

Аналогічно працює і комутатор відеосигналів, реалізований мікросхемою DA2. Відеосигнал "Відео 1" проходить на вихід при низькому рівні напруги на вході, а відеосигнал "Відео 2" - при високому. Слід мати на увазі, що у разі відсутності відеосигналу "Відео 1" високий рівень на вході, що управляє, присутній завжди. Докладніше про це буде розказано далі.

Резистори R1 та R2 забезпечують узгодження вхідного опору комутатора з вихідним опором джерел відеосигналів. Стабілітрони VD1-VD4 та діоди VD7-VD10 захищають входи та виходи мікросхем від імпульсів високої напруги, які можуть виникати при підключенні сигнальних кабелів до працюючих від мережі змінного струму пристроїв. Зазвичай різнисна напруга між загальними проводами двох "незаземлених" пристроїв з імпульсними блоками живлення не перевищує 600 В, але іноді через особливості схемотехніки, наприклад, за відсутності розрядних резисторів між первинною і вторинною ланцюгами імпульсного блоку, така напруга може досягати . Типовою ознакою-індикатором цього слід назвати проскакування іскри між штирьовою та гніздовою частинами з'єднувача при їх наближенні.

Пари (аудіо- та відео-) сигналів, що подаються, можуть перемикатися автоматично. Якщо відеосигнал надходить тільки на вхід "Відео 2", обидва комутатора пропускають на виходи сигнали, що приходять на входи IN2 мікросхем DA1 і DA2. Це відбувається тому, що на входах управління обох мікросхем діє, як було сказано вище, напруга високого рівня (близько 5). Якщо відеосигнал поданий і на вхід "Відео 1", то незалежно від того, є на вході "Відео 2" відеосигнал чи ні, обидві мікросхеми перемикаються і пропускають сигнали, що надходять на їх входи IN1.

Перемиканням комутаторів управляє вузол, зібраний на транзисторах VT1 та VT2. Відеосигнал, що приходить на вхід "Відео 1" через ланцюг R12C1 проходить на базу транзистора VT1, посилюється і через розділовий конденсатор C8 надходить на випрямляч, виконаний на діодах VD5 і VD6. Пульсації випрямленої напруги згладжуються конденсатором C9. Постійна напруга з неї впливає через резистор R17 на емітерний перехід транзистора VT2, відкриваючи його. Напруга між колектором і емітером транзистора VT2 і, отже, напруга на 7 висновках мікросхем DA1 і DA2 стає близьким до нуля. В результаті обидві мікросхеми перемикаються на комутацію сигналів, що надходять на входи IN1.

Отже, вхід "Відео 1" має пріоритет перед входом "Відео 2". Якщо за наявності відеосигналу на вході "Відео 1" потрібно переключити пристрій на комутацію сигналів з інших входів, можна скористатися кнопкою SB1 з фіксацією. При замиканні її контактів на вихід комутатора проходитимуть сигнали з інших входів.

При такій логіці роботи автоматичного комутатора до його других входів бажано підключити джерело сигналів, що найчастіше використовується, наприклад програвач DVD, а до перших входів під'єднати рідше використовуваний апарат, який буде мати пріоритет, наприклад ігрову відеоприставку.

Вузли комутатора живляться від параметричного стабілізатора, зібраного на транзисторах VT3 та VT4. Польовий транзистор VT4 працює як джерело стабільного струму для стабілітрона VD11. Діод VD12 захищає пристрій від неправильного підключення напруги живлення. Якщо в готовому комутаторі таку ситуацію виключено, діод можна не встановлювати. Хоча напруга живлення мікросхем може бути від 5 до 13 В, для них обрано значення 10,5 В. Це пов'язано з тим, що при напрузі менше 9 може спостерігатися погіршення якості синхронізації в старих вітчизняних телевізорах, в яких пристрій синхронізації розгорток зібрано на мікросхемі К174ХА11.

Обидві мікросхеми пристрою живляться стабільною напругою через фільтри L1C10C12 та L2C11C13, що запобігає появі муару та інших подібних дефектів на зображенні. Світлодіод HL1 сигналізує про наявність напруги живлення. Пристрій споживає струм 30 мА при вхідній напрузі живлення 12 В. При використанні комутатора погіршення якості відео не було помічено.

Рис. 2

Всі деталі пристрою, крім кнопки SB1, всіх гнізд типу "Тюльпан" та світлодіода HL1, змонтовані на монтажній платі розмірами 78x65 мм навісним способом. Їхнє орієнтироочне розташування видно на рис. 2. Зворотний бік плати не показано, оскільки більшість сполук виконано висновками самих деталей, а необхідні перемички - проводом МГТФ-0,03. Загальний провід (мінусовий провід живлення) комутатора зроблено на платі у вигляді перекресленої літери Ш багатожильним монтажним дротом діаметром 1 мм.

Резистори у пристрої можуть бути будь-які компактні. Неполярні конденсатори – К10-50 або аналоги. У комутаторі, зібраному автором, резистори R16 та R17, а також керамічні конденсатори С10, С11 та С18 застосовані у виконанні для поверхневого монтажу. Оксидні конденсатори - К50-35, К53-19, К53-30 і т. п. Дроселі L1 і L2 можна встановити будь-які малогабаритні малопотужні з індуктивністю в межах 10 ... 100 мкГн. Автор застосував дроселі для поверхневого монтажу від старого комп'ютерного жорсткого диска. Всі ці елементи розміщені на звороті плати.

Діоди 1N914 (VD5-VD10) можна замінити 1N4148 або КД503, КД521, КД522 з будь-яким буквеним індексом, а MUR120 (VD12) - будь-яким із серій 1 N4001 -1N4007, КД105, КД208. Замість стабілітронів BZV243C-55V6 (VD2-VD1) можна застосувати будь-які з 4N1A, 4735N1A, BZV4734C-55V5, TZMC-1V6, а замість стабілітрону BZV2C-55 (VD11) - будь-який з 11A11,

Транзистори STS9014 (VT1, VT2) замінні BC547 або SS9014, а також КТ3102, КТ6111 з будь-якими буквеними індексами, а транзистор 2SD2058 (VT3) - будь-яким з КТ817, КТ819, КТ863. Замість польового транзистора КП303В (VT4) підійде будь-який із серій КП303, 2П303, КП307 з початковим струмом стоку 2.3 мА. При замінах слід враховувати відмінності у цоколівках згаданих серій транзисторів.

Мікросхеми NJM2233BS виконані у корпусі SIP-9. Їх можна легко замінити аналогічними NJM2233BL у корпусі SIP-8 зі схожою цоколівкою. Мікросхеми NJM2233BX в корпусах з дворядним розташуванням висновків мають цоколівку, що істотно відрізняється.

Джерелом живлення комутатора може служити будь-який блок з постійною вихідною напругою 12.24, здатний забезпечити вихідний струм не менше 30 мА. Наприклад, підійде будь-який блок від підсилювачів антен, якщо замінити стабілізатор 78L12 більш потужним і збільшити ємність конденсатора фільтра випрямленої напруги. При вбудовуванні комутатора в телевізор або монітор можна використовувати наявне джерело відповідної напруги, наприклад, зазвичай працює в полегшеному режимі джерело напруги 12 ... 18 В, призначений для живлення УМЗЧ або ламп підсвічування РК-екрана.

При живленні пристрою від одного джерела з незмінною вихідною напругою замість польового транзистора (VT4) можна встановити резистор. Його опір вибирають так, щоб струм через стабілітрон VD11 був в інтервалі 2.3 мА. При цьому конденсатор C19 повинен мати ємність не більше 47...100 мкФ. Стабілізатор може бути зібраний і на будь-якій відповідній мікросхемі в корпусі TO-220, наприклад LM78M12, причому мінімальна вхідна напруга живлення повинна бути не нижче 15 Ст.

Рис. 3

Компонування конструкції комутатора показано на рис. 3. На верхній кришці корпусу розміщені вхідні (ліворуч) та вихідні гнізда, кнопка SB1 для перемикання вхідних сигналів, гнізда для подачі напруги живлення та світлодіод HL1.

Безпомилково зібраний комутатор починає працювати відразу і не потребує налагодження.

Цей пристрій зручно застосовувати не тільки для автоматичної комутації сигналів від двох різних джерел, але і як своєрідний "буфер", наприклад, під час ремонту при з'єднанні DvD-програвача і телевізора, коли один з апаратів несправний. Це зменшить можливість пошкодження справного апарату. Хоча комутатор і містить вузли для захисту інтегральних мікросхем, аналогічні захисні вузли можуть бути відсутні в апаратах, що перемикаються. Тому з'єднувати різні апаратури навіть через описаний комутатор бажано при повному відключенні всіх задіяних апаратів від електричної мережі.

Якщо необхідна комутація багатоканальних сигналів звуку, потрібно встановити відповідне число вузлів, зібраних на мікросхемах NJM2233BX, включивши їх аналогічно мікросхемі DA1 розглянутого пристрою. В цьому випадку може знадобитися встановлення транзистора VT3 на невеликий тепловідвід.

Автор: А. Бутов

Дивіться інші статті розділу Телебачення, відеотехніка.

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 Новини мишачої анатомії 02.07.2007 Здавалося б, лабораторна біла миша вивчена вздовж та впоперек, але імунолог Ханс-Реймер Родевальд з університету міста Ульм (Німеччина) зміг знайти у неї новий, раніше не відомий орган. Це дублер вилочкової залози (тимусу), де виробляються імунні клітини – Т-лімфоцити та деякі важливі гормони. Нова залоза значно менша за тимус і лежить не в грудній клітці, а в шиї миші. Біологи вважають, що є сенс пошукати другу вилочкову залозу і в людини.

Інші цікаві новини:

▪ Портативний томограф для щурів

▪ Миші SteelSeries Prime Mini та Prime Mini Wireless

▪ У планетарного тіла виявлено вуглекислий газ

▪ Оси проти літаків

▪ LTC4054 - мікросхема для заряджання літій-іонних батарей

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Вимірювальна техніка. Добірка статей

▪ стаття Соціологія. Шпаргалка

▪ стаття Чи багато води в кактусі? Детальна відповідь

▪ стаття Хрестовник ромболістний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Модернізація акустичної системи 75АС-001. Частина 1. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Поява вази з живими рибками. Секрет фокусу

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