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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Многоуровневая магнитная запись на основе скирмионов 02.05.2019 Мельчайшие магнитные вихревые структуры скирмионы (названы так в честь британского физика-теоретика Тони Скирми (Tony Skyrme), предсказавшего эту структуру в 60-х годах прошлого века) обещают стать основой магнитной памяти будущего. Это топологически устойчивые магнитные образования, которые можно возбуждать в магнитных пленках, а затем считывать их состояние. При этом запись и чтение происходят с использованием спиновых токов с помощью переноса момента вращения спина электронов. Это означает, что запись и чтение могут осуществляться предельно малыми токами. Также на поддержку магнитного вихря не требуется постоянного подвода питания, что ведет к экономичной энергонезависимой памяти. За последние несколько лет ученые пристально изучают поведение скирмионов и небезосновательно полагают, что эти структуры помогут значительно увеличить плотность магнитной записи. Более того, недавно британские и американские ученые нашли способ, каким образом можно в разы увеличить плотность записи с использованием скирмионов без особенных сложностей в виде уменьшения диаметра вихревых структур, что может привести к скорейшему воплощению научной мысли в коммерческий продукт. Вместо традиционной двоичной записи, где 1 и 0 будет скирмион или его отсутствие, ученые из Бирмингемского университета, Бристоля и Колорадского университета в Боулдере представили комбинированную вихревую структуру, которую они назвали "мешком скирмионов" (skyrmion bag). Несомненно, "мешок" со скирмионами лучше, чем одиночный скирмион. Число скирмионов в мешке может быть любым, что позволит присвоить ему больше значений, чем 0 или 1. Это прямой путь к увеличению плотности записи. В определенной степени это сравнимо с многоуровневой записью в ячейку NAND-флеш. Нет нужды лишний раз напоминать, насколько быстро стал расширяться рынок флеш-накопителей после начала массового производства памяти NAND TLC с записью трех бит в каждую ячейку. Создание структуры "мешка скирмионов" ученые из Англии представили в виде абстрактной модели и воспроизвели явление в программе-симуляторе. Их американские коллеги воспроизвели явление на практике, хотя для запуска вихревых структур использовали жидкие кристаллы, а не магнитные структуры. Жидкие кристаллы, как известно, управляются магнитным полем, что позволяет использовать их для постановочных экспериментов для визуализации магнитных явлений. Ждем переноса экспериментов на магнитные пленки.

Другие интересные новости:

▪ Электрорюкзаки для солдат

▪ Наушники с возможностью прогнозирования намерений

▪ Зимы будут холодными

▪ Высотомеры MS5611 и MS5607

▪ Ценность пессимизма в оценке рисков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Бензомоторный распиловочный станок. Советы домашнему мастеру

▪ статья Кто и где сумел выжить и не стать инвалидом после того, как его мозг пронзил железный прут? Подробный ответ

▪ статья Китайский финик. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Условные графические и буквенные обозначения электрорадиоэлементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Открытка-бумеранг. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025