Современные селекторы ТВ каналов с синтезом частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телевидение

 Комментарии к статье

Селекторы, принцип действия которых основан на синтезе частоты, называют селекторами PLL ("Phase Locked Loop", что в переводе с английского означает "замкнутая петля ФАПЧ"). Эти селекторы называют еще цифровыми, так как управляются они процессором телевизора по двухпроводной двунаправленной цифровой шине I2С.

Синтез частоты существенно повышает точность настройки на телестанцию, упрощает пользование телевизором, сохраняя возможность ручной подстройки для получения оптимального качества изображения [1 - 4].

Прежде чем перейти к описанию селекторов, поясним некоторые термины и условные обозначения, принятые для селекторов PLL.

Поток информации по цифровой шине I2С может передаваться в двух направлениях: от процессора и к процессору. Когда он направлен от процессора к селектору (например, команды установки), такой режим называют ЗАПИСЬ. Обратная передача потока информации (от селектора) соответствует режиму ЧТЕНИЕ, который устанавливается, когда селектор в некоторый момент сообщает процессору о своем состоянии или подтверждает ранее установленное (по запросу процессора). Этот режим имеют не все селекторы PLL.

Далее используются обозначения: AS (Adress Select) - шина адреса: SDA - последовательная шина данных; SCL (Select Clock) - шина синхронизации, тактовых импульсов; LW - напряжение питания синтезатора (+5 В); ADC - пятиуровневый АЦП, встроенный в синтезатор и позволяющий управлять каким-нибудь дополнительным устройством через селектор.

В табл. 1 - 3 указаны наиболее важные сведения о селекторах PLL производства АО "SELTEKA" (г. Каунас. Литва) [5] и их аналоги - доступные современные селекторы зарубежных фирм (отечественные модели, к сожалению, до сих пор не внедрены в серийное производство). Другие общие сведения о них и параметры были опубликованы в [1]. Напомним, что все они - всеволновые модели европейской унификации. Антенный вход - типа IEC (SNIR), выход ПЧ - симметричный. В табл. 2 и 3 Uн - напряжение настройки; вывод 1 - ближайший к антенному входу. У селекторов KS-H-132. KS-H-134 имеется только 11 выводов. В этих селекторах напряжение питания равно +5 В и специальный вывод для напряжения UPLL не предусмотрен, но имеется вывод для напряжения настройки (0,5...28 В) - выход UH который облегчает контроль работы селекторов и делает возможным ручную подстройку.

Наиболее простая модель - KS-Н-62. Скорость перестройки, начиная с частоты 132 МГц в поддиапазоне А, 356 МГц в поддиапазоне В и 678 МГц в поддиапазоне С, изменяется (программно) так. чтобы скомпенсировать нелинейность зависимости емкости варикапов от напряжения настройки.

В селекторе KS-H-64 скорость перестройки изменяется также программно. Сама программа "зашита" в процессоре.

KS-H-92 - более совершенный и сложный селектор. Скорость перестройки замедляется (slightly - слегка) вблизи телестанции для уменьшения остаточной расстройки. В таблицах даны параметры модернизированного (в конце 1998 г.) варианта селектора KS-H-92, в котором установлена микросхема TSA5522M фирмы PHILIPS вместо синтезатора фирмы MOTOROLA. Этот вариант стал аналогом селектора 3402РНС фирмы ТЕМIС.

Селектор KS-H-92L - вариант KS-H-92 с удлиненным антенным входом (32.2 мм). Аналогичными функциональными возможностями обладает селектор KS-H-132, но при низком напряжении питания.

Самым новым селектором на сегодняшний день можно назвать KS-H-134 (разработка 1998 г.). В нем изменены границы поддиапазонов принимаемых частот: А - с эфирного канала 1 по кабельный канал СК6 (47... 158 МГц). В - с СК7 no СК37 (158...438 МГц); С - с СК38 по 69-й канал (438...862 МГц). Введен режим тестирования, а изменение скорости перестройки происходит автоматически. При замыкании петли системы ФАПЧ (в полосе захвата канала) обеспечивается переключение скорости перестройки, а при отсутствии фиксации - обратное изменение скорости. Программное включение/выключение функции скорости перестройки позволяет перейти на ручную настройку.

На рис. 1 представлена структурная схема селектора PLL (на примере KS-H-92). Он состоит из трех одинаковых каналов выделения, усиления и преобразования сигнала. Каждый канал рассчитан для работы только в одном поддиапазоне (А, В или С). Рассмотрим построение одного из каналов, например, для поддиапазона А.

Радиосигнал с антенного входа выделяется входным контуром, выполняющим роль полосового фильтра (Пм). и проходит на усилитель радиочастоты (УРЧ). собранный на полевом транзисторе. Нагрузкой УРЧ служит полосовой фильтр (ПФ). Входной контур и полосовой фильтр перестраиваются варикапами. Усиленный сигнал поступает на микросхему DA1, содержащую три отдельных балансных смесителя-гетеродина (С/Г). Контуры гетеродинов также перестраиваются варикапами. Сигнал ПЧ выделяется полосовым фильтром (ФПЧ) и после согласующего каскада приходит на выходные выводы селектора (выход ПЧ).

Сигнал гетеродина через коммутатор (Комм) поступает на микросхему синтезатора частоты DA2. На рис. 2 показан фрагмент структурной схемы синтезатора, в который входит образцовый генератор (ОГ) частоты Fo, первый программируемый делитель (ПД1) с коэффициентом деления К и второй программируемый делитель (ПД2) с коэффициентом деления N, частотно-фазовый детектор (ФД) и активный фильтр нижних частот, в качестве которого применен интегратор (И). Последний не входит в состав микросхемы, однако он работает в петле системы ФАПЧ и peaлизует изменение скорости перестройки. Частота образцового сигнала стабилизирована кварцевым резонатором на 4 МГц.

Делитель ПД1 выполнен так, что его коэффициент деления К задается процессором в строгом соответствии с установленным шагом перестройки по табл. 4.

Как работает синтезатор в кольце импульсной системы ФАПЧ при переходе частоты гетеродина с Fг1 на частоту Fг2, причем Fг2>Fг1? Для того, чтобы на входах частотно-фазового детектора были сигналы одной частоты сравнения (Fcp). выходная частота гетеродина должна удовлетворять соотношению Fо/K=Fг/N. Изменение коэффициента деления N на единицу приводит к соответствующему изменению частоты F, на минимальный шаг частотной сетки гетеродина.

В первый момент после увеличения N частота сигнала на выходе программируемого делителя ПД2 станет меньше Fcp и частотно-фазовый детектор начнет вырабатывать корректирующие импульсы, которые преобразуются интегратором в повышенное напряжение управления (Uyпp). Это напряжение поступает на варикапы гетеродина (а также входного контура и полосового фильтра в каждом канале селектора). Частота гетеродина будет повышаться до тех пор, пока значения частоты на обоих входах частотно-фазового детектора не сравняются. В результате достигнутая разность фаз (остаточная расстройка) будет поддерживаться постоянной. Следовательно, изменением коэффициента деления N обеспечивается перестройка селектора по частоте. Причем каждому значению шага перестройки соответствует определенное значение частоты сравнения (табл. 4).

Нетрудно заметить, что скорость перестройки зависит от параметров интегратора. Так, увеличение входного тока интегратора в пять раз вызывает значительное увеличение скорости перестройки. Этот способ управления получил название НАКАЧКА (Charge Pump). Однако следует иметь в виду, что скорость перестройки ограничена условием устойчивости, как и в любой системе автоматического регулирования.

В табл. 4 даны также значения коэффициента D, необходимого для определения коэффициента деления N. Для вычисления его значений используют соотношение N=D(Fгн + Fпч, где Fгн - частота гетеродина для сигнала изображения, Fпч - ПЧ изображения. В двоичном исчислении для задания коэффициентов программирования число N имеет вид:

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, где N14 - N0 - биты информации, принимающие значение 0 или 1.

И наконец, следует рассказать о протоколе обмена сигналами между селектором PLL и микропроцессорной системой управления в различных режимах.

В режиме ЗАПИСЬ протокол обмена состоит из пяти байтов по восемь бит в каждом: один байт адреса, два байта программного делителя ПД2 и два байта управления. В конце каждого байта селектор должен посылать особый сигнал АСК (Acknowledge), подтверждающий правильность принятой информации. В общем виде протокол обмена в этом режиме представлен в табл. 5. Следует иметь в виду, что один и тот же бит в байтах управления для разных моделей селекторов имеет различные обозначения. Например, бит Р14 обозначают 5I для селектора KS-H-62, Т14 - для KS-H-64 и CP - для остальных. Поэтому в таблицах такие биты обозначены буквой Р (PORT) с порядковым цифровым номером, а в скобках могут быть указаны обозначения для конкретного селектора. Значения битов. отмеченные в таблицах знаком X, не используют для управления.

Бит адреса R/W (Read/Write) переключает селектор в режим ЧТЕНИЕ или ЗАПИСЬ. При R/W=0 устанавливается режим ЗАПИСЬ. Для селекторов без режима ЧТЕНИЕ это - единственное состояние.

МА1 и МА0 - биты выбора необходимого адреса, если телевизор содержит несколько селекторов (например, второй селектор для устройства "Кадр в кадре"). Смена адреса достигается изменением напряжения на выводе AS в соответствии с табл. 6. При использовании в телевизоре одного селектора МА1=0 и МА0=1 или вывод AS оставляют свободным.

Битами N14-N0 (см. табл. 5) задают коэффициент деления программируемого делителя ПД2, о чем уже было сказано выше.

Бит Р14, который уже упоминался, - бит накачки. Для селектора KS-H-62 при Р14(51), равном 1, увеличивается скорость перестройки с определенных частот в каждом поддиапазоне. Для остальных селекторов при том же значении бита Р14 (Т14, CP) обеспечивается ускоренная настройка.

В селекторе KS-H-134 биты Р13 - Р11 (Т2 - Т0) управляют включением и выключением режимов внутреннего тестирования и автоматической накачки в соответствии с табл. 7.

В селекторе KS-H-64 биты Р11(Т11) и Р10(Т10) управляют программируемым делителем ПД1 так, как указано в табл. 8.

В остальных селекторах для управления этим делителем использованы биты Р10 (RSA) и Р9 (RSB) по табл. 9, причем биты Р13 и Р12 должны иметь значение 0, а бит P11 - значение 1. Поскольку селектор KS-H-62 выполняют с единственным шагом перестройки (62,5 кГц), то для него биты P11, Р10 и Р9 равны 1.Бит Р8 равен 0 для всех селекторов без исключения.

Переключение поддиапазонов сосредоточено в последнем байте управления. Причем число используемых битов может быть от трех до пяти (остальные биты не применяют). Для селектора KS-H-62 это - 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 и KS-H-132 (табл. 13) используют три младших разряда Р2 (BS2) - Р0 (BS0).

В режиме ЧТЕНИЕ протокол обмена состоит из байга адреса и байта статуса. Бит R/w в байте адреса должен быть равен 1. Других изменений в этом байте нет (см. табл. 5, 14).

Байт статуса для селекторов KS-H-92. KS-H-132. KS-H-134 представлен в табл. 14. Бит POR (Power On Reset) сигнализирует о включении питания селектора. Бит POR равен 1, когда питание подано. Бит FL (In lock Flag) - сигнал о действии системы ФАПЧ. Когда бит FL равен 1. кольцо системы ФАПЧ замкнуто. Бит ACPS (Automatic Charge Pump Switch flag) информирует о работе устройства автоматического переключения НАКАЧКИ в селекторе KS-H-134. Бит ACPS активен в состоянии 0. Биты А0-А2 - выходные сигналы пятишагового АЦП (ADC). Для селекторов с режимом ЧТЕНИЕ (см. табл. 14) параметры ADC и комбинации уровней А0-А2 одинаковы и указаны в табл. 15. АЦП позволяет, например, управлять селектором по трехпроводной шине (американский стандарт).

Еще несколько слов о процессорах управления. Их довольно много. Отличаются они один от другого заполнением внутреннего ПЗУ ("прошивкой"). Для селекторов KS-H-92. KS-H-132 лучше всех подходит процессор РСА84С640-30 фирмы PHIUPS.

Литература

1. Бурковский А. Современные селекторы телевизионных каналов. - Радио. 1999, № 6.7.
2. Хохлов Б. Особенности радиоканала современного телевизора. - Радио, 1998. № 2.3.
3. Малышев В., Никитин В. Микросхемы для цифрового синтезатора частоты. - Радио. 1997. № 11: 1998. № 2.
4. Петропавловский Ю. Телевизоры с цифровой обработкой и управлением. Способы регулировки, ремонт. - Радио. 1998. № 12.
5. Каталоги "SELTEKA TUNERS" за 1998 и 1999 гг.. рекламно-информационные материалы АО "SELTEKA".

Автор: А.Бурковский, г.Санкт-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Телевидение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Графен для OLED 04.02.2014 Центр изучения графена (GRC) на факультете естественных наук Национального университета Сингапура сотрудничает с немецкой химической компанией BASF в исследовании по применению графена в органических электронных устройствах, таких как органические светодиоды. Целью сотрудничества является стремление совместить графеновые пленки с органическими электронными материалами для получения более экономичных и гибких приборов освещения. "Девиз нашего центра - "Изобретаем будущее", а сочетание графена из нашего центра и органических материалов BASF - это прекрасный способ исследовать не изученные до того возможности, который может привести к созданию технологии трансформации. Мы приближаем яркое будущее, в котором можно будет получать чистую энергию, эффективно транспортировать и хранить ее, чтобы создавать лучшие и более здоровые условия жизни для всех нас", - объяснил профессор Антонио Кастро Нето (Antonio Castro Neto), директор Центра изучения графена, профессор кафедры физики и кафедры компьютерной и электротехники Национального университета Сингапура. Команда университета в этом центре будет ответственной за синтез и определение параметров графена. Ученые уже разработали достойную патента методологию надежного выращивания и переноса высококачественных графеновых пленок на разные гибкие основы, которые могут быть использованы в солнечных элементах и панелях освещения. BASF разрабатывает и предоставляет органические активные материалы, позволяющие интегрировать их в устройство совместно с графеновыми пленками. "Графен является потенциально важным компонентом в будущем освещения и легких устройств хранения энергии. Благодаря этому сотрудничеству мы рассчитываем достичь значительного прогресса в параметрах нового поколения органических электронных устройств на основе графена", - сказал доктор Китти Ча (Kitty Cha), исследователь графена из BASF, осуществляющий руководство проектом. Научные аспекты сотрудничества в университете координирует профессор Ло Киан Пинг (Loh Kian Ping), ведущий химик центра и руководитель кафедры химии университета. Целью проекта органических светодиодов является разработка устойчивого процесса переноса и внедрения графена в органические светодиоды. Ученым нужно преодолеть основные трудности работы с пленками графена атомной толщины и эффективно связать эти пленки с органическими материалами. В случае успеха, внедрение графена в органические светодиоды и другие устройства, основанные на активных электронных органических материалах, позволит создавать недорогие, гибкие и более экономичные пользовательские устройства.

Другие интересные новости:

▪ Автомобильные DVD-плееры для российских дорог

▪ Один фотон разделен на три запутанных отдельных фотона

▪ Кишечные паразиты помогают забеременеть

▪ Состав Земли отличается от потенциально обитаемых планет

▪ Энергоэффективный процессор с GPS для носимой электроники от Broadcom

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Фурия. Крылатое выражение

▪ статья Что такое степень бакалавра? Подробный ответ

▪ статья Электроножовка. Домашняя мастерская

▪ статья Домашняя телемеханика по сети 220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Миниатюрный блок питания, 220/5-12 вольт 100 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

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

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024