Усилитель телевизионного сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны телевизионные

 Комментарии к статье

В настоящее время доставка телевизионного сигнала потребителю осуществляется как через эфир, так и с помощью систем кабельного телевидения. Если уровень сигнала недостаточен, для его повышения приходится применять телевизионные усилители. Ранее их называли антенными, поскольку они чаще всего размещались вблизи антенны.

Описание такой конструкции приведено в статье "Телевизионный антенный усилитель с большим динамическим диапазоном" ("Радио", 2005, № 9, с. 11, 12). Но с развитием кабельных сетей это название - антенный усилитель - стало не вполне точным. Он, например, может потребоваться в случае, если потребителей в квартире несколько и телевизионный сигнал приходится делить на всех "поровну", а его уровня может быть недостаточно.

Усилитель должен не только обеспечивать требуемое усиление, но при этом еще и не ухудшать качество сигнала, т. е. иметь небольшой коэффициент шума. Поскольку число одновременно усиливаемых сигналов может достигать нескольких десятков, он также должен иметь высокую линейность, т. е. малые интермодуляционные искажения. К тому же устанавливать его желательно на вводе сигнала в квартиру и поэтому питать по сигнальному кабелю.

 
Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема такого усилителя, собранного на основе специализированной микросхемы, показана на рис. 1. Одна особенностей примененной микросхемы - отсутствие отдельного вывода для подачи питающего напряжения которое поступает непосредственно на выход, что упрощает питание усилителя по сигнальному кабелю Вторая особенность - она поддерживает постоянное напряжение на выходе (называемое напряжением прибора Unp), слабо зависящее от потребляемого тока, который устанавливают подборкой токоограничивающих резисторов.

На входе усилителя предусмотрен подстроечный резистор R1 - регулятор входного сигнала, он может потребоваться для получения оптимального уровня сигнала на выходе. Этот резистор можно не устанавливать, соединив левый по схеме вывод конденсатора С1 непосредственно с центральным контактом высокочастотного гнезда XW1. Фильтр верхних частот C1L1C2 подавляет сигналы с частотами менее 30 МГц. Диоды VD1, VD2 защищают вход микросхемы, a VD3 - ее выход Питание на микросхему поступает по сигнальному кабелю через токоограничивающие резисторы R2 R3, R5, R6 Одновременно R4 и R5, R6 обеспечивают деление мощности усиленных сигналов на два выхода, поэтому коэффициент усиления всего усилителя будет меньше коэффициента усиления примененной микросхемы на 3.. 4 дБ

Без изменения схемы и конструкции можно применить различные микросхе мы, при этом в некоторых случаях потребуется изменить только номиналы некоторых резисторов. В настоящее время выбор микросхем весьма широк. Параметры некоторых из них приведены в таблице, где К - коэффициент усиления; F-3 дБ - верхняя частота полосы пропускания по уровню 3 дБ от максимального значения (нижняя частота полосы пропускания определяется емкостью разделительных конденсаторов и параметрами ФВЧ); Кш - коэффициент шума.

Показателями линейности амплитудной характеристики служат: Р, - выходная мощность, при которой коэффициент усиления снижается на 1 дБ (Output Power at 1 dB Gain Compression); IP3 - гипотетическая точка на амплитудной характеристике микросхемы, в которой мощность интермодуляционных искажений равна мощности основного сигнала. В иностранных источниках ее называют точкой пересечения третьего порядка (Third Order Intercept Point). Все перечисленные выше параметры нормируют для 50-омного тракта, а выходную мощность измеряют в децибелах относительно милливатта (дБмВт). Остальные параметры: Іпотр - номинальный потребляемый ток; Імакс - максимально допустимый потребляемый ток; Unp - постоянное напряжение на выходе микросхемы.

Рис. 2

Поскольку питающее напряжение поступает на усилитель по сигнальному кабелю, для его подачи применено развязывающее устройство, схема которого показана на рис. 2. Диод VD1 защищает усилитель от неправильной полярности напряжения, через дроссель L1 питающее напряжение поступает на сигнальный кабель, одновременно фильтр L1C2C3 не пропускает телевизионный сигнал в блок питания. Вилку XW1 вставляют в антенное гнездо телевизора, а в гнездо XW2 - сигнальный кабель, который идет к гнезду XW3 усилителя и подают питающее напряжение с выхода сетевого стабилизированного блока питания, обеспечивающего требуемый потребляемый ток. Если планируется дальнейшее деление сигнала усилителя на несколько потребителей, то подключать любой разветвитель можно к гнезду XW2 или вилке XW1 развязывающего устройства.

Рис. 3

Все элементы усилителя монтируют на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 3. На непоказанной на рисунке стороне платы фольга полностью оставлена. В устройстве применены постоянные резисторы РН1-12, подстро-ечный - 3303 фирмы BOURNS, конденсаторы для поверхностного монтажа типоразмера 0805. Катушка индуктивности намотана проводом ПЭВ-2 0,2 на оправке диаметром 2 мм и содержит 10-12 витков. Коаксиальные гнезда XW1 -XW3 - серии F, их монтируют на металлических уголках из жести. Предварительно уголки припаивают к плате с двух сторон. Внешний вид смонтированного усилителя показан на рис. 4.

Рис. 4

Общее сопротивление цепи резисторов R2, R3, R5, R6 (Rz) зависит от напряжения питания 11пит, которое должно быть больше ипр на несколько вольт, и потребляемого микросхемой тока Iпотр: Rсумм = (Uпит-Uпр)/lпотр. Поскольку усилитель рассчитан на подключение двух нагрузок - ВЧ кабелей с сопротивлением 75 Ом, номиналы резисторов R5 и R6 изменять не следует, т. е. R5 = R6 = 75 Ом. Например, для микросхемы SGA-6489 (Iпотр = 75 мА) при напряжении питания Uпит = 12 В получим Rсумм = (12 - 5)/75 - 93 Ом Общее сопротивление резисторов R5 и R6 равно примерно 38 Ом, поэтому сопротивление соединенных параллельно резисторов R2 и R3 равно: 93 - 38 = 55 Ом Для нашего случая выбираем R2 = R3 = 100 Ом. Мощность, рассеиваемая на одном резисторе R2 (или R3) Рраcc  = (lпотр/2)²-R2 = 0,14 Вт, поэтому выбраны резисторы с номинальной мощностью рассеяния 0,25 Вт.

Рис. 5

Чертеж платы развязывающего устройства показан на рис. 5. Она также изготовлена из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, фольга с одной стороны также оставлена. Применен дроссель ЕС-24 индуктивностью несколько микрогенри (1 - 10 мкГн), высокочастотные разъемы - серии CAT (САТ-Ш, CAT-Г) или аналогичные импортные. Гнездо XW2 устанавливают на плате аналогично гнездам на плате усилителя. В отверстия обеих плат вставляют отрезки луженого провода и припаивают с двух сторон.

Если усилитель планируется применить в качестве антенного и разместить вблизи нее, то оставляют только один выход (XW3), а предпочтение следует отдать микросхеме с наименьшим коэффициентом шума, усилением не менее 15 дБ и максимальными значениями P1 и IP3. При этом резисторы R2, R3, R5, R6 исключают из усилителя, установив взамен них перемычку из фольги шириной 3 . 4 мм, и включают их последовательно с дросселем L1 в развязывающем устройстве. Корпус усилителя должен быть герметичным или все его элементы следует каким-либо образом защитить от воздействия окружающей среды.

В заключение следует отметить, что на основе некоторых приведенных в таблице микросхем возможно построение усилителя ПЧ (=0,95...2,4 ГГц) систем спутникового телевидения. Такой усилитель устанавливают между конвертером (LNB - Low Noise Block) и ресивером Он может потребоваться при большой длине кабеля снижения или сильном затухании сигнала в нем.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Антенны телевизионные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Переработка пищевых отходов в еду 02.02.2021 Микробиологи из Калифорнийского университета (США) обнаружили, что ферментированные пищевые отходы могут стимулировать рост бактерий, увеличивая рост сельскохозяйственных культур. Благодаря этим бактериям растения становятся более устойчивыми к патогенам и сокращают выбросы углерода от сельского хозяйства, сообщает пресс-служба Калифорнийского университета. Авторы работы исследовали побочные продукты двух видов пищевых отходов: пивного сусла - побочного продукта производства пива - и смешанных пищевых отходов, выбрасываемых продуктовыми магазинами. Оба типа отходов были ферментированы компанией River Road Research. Их добавили в ирригационную систему для полива цитрусовых в теплице. В течение 24 часов средняя популяция полезных бактерий была на два-три порядка больше, чем у растений, которые не получали лечения, и эта тенденция сохранялась каждый раз, когда исследователи добавляли "препарат". Затем ученые-экологи изучили питательные вещества, такие как углерод и азот, в почве обработанных культур. Анализ показал, что количество углерода резко увеличивалось после каждой обработки культур отходами, которое затем выравнивалось. Это говорит о том, что полезные бактерии использовали доступный углерод для размножения. Кроме того, ни пивное сусло, ни смешанные пищевые отходы не дали положительных результатов на сальмонеллу или другие патогенные бактерии. А значит, они, предполагают авторы работы, не заносят вредные элементы в пищевые культуры. Такая естественная добавка может стать хорошим дополнением синтетическим прикормам до сельскохозяйственных культур или вовсе заменить их. Также открытие поможет сократить количество выбрасываемых продуктов, которые заполняют мусорные свалки.

Другие интересные новости:

▪ Светодиодное табло предупредит водителя о появлении пешехода

▪ Улитки съедят Англию

▪ 64-мп фотосенсор OmniVision для камер смартфонов

▪ Умный ковер сообщит об опасности

▪ Новый метод создания мощных батарей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Федоров Николай Федорович. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему титан Атлант возглавил своих собратьев в борьбе против богов-олимпийцев? Подробный ответ

▪ статья Сборщик изделий и конструкций. Должностная инструкция

▪ статья Карманный осциллограф до 1 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Миниатюрный опыт Плато. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026