Amplificatore del segnale televisivo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Attualmente, la consegna di un segnale televisivo al consumatore viene effettuata sia via etere che tramite sistemi televisivi via cavo. Se il livello del segnale è insufficiente è necessario utilizzare amplificatori televisivi per aumentarlo. In precedenza, venivano chiamate antenne, poiché molto spesso si trovavano vicino all'antenna.

Una descrizione di questo progetto è fornita nell'articolo "Amplificatore di antenna televisiva con un'ampia gamma dinamica" (Radio, 2005, n. 9, pp. 11, 12). Ma con lo sviluppo delle reti via cavo, questo nome - amplificatore d'antenna - non è diventato del tutto accurato. Ad esempio, potrebbe essere necessario se in un appartamento ci sono più utenze e il segnale televisivo deve essere diviso equamente tra tutti e il suo livello potrebbe non essere sufficiente.

L'amplificatore non deve solo fornire il guadagno richiesto, ma anche non degradare la qualità del segnale, ovvero avere una bassa figura di rumore. Poiché il numero di segnali amplificati simultaneamente può raggiungere diverse decine, deve anche avere un'elevata linearità, cioè una bassa distorsione di intermodulazione. Inoltre si consiglia di installarlo all'ingresso del segnale nell'appartamento e quindi alimentarlo tramite il cavo di segnale.

 
Riso. 1 (clicca per ingrandire)

Il circuito di un tale amplificatore, assemblato sulla base di un microcircuito specializzato, è mostrato in Fig. 1. Una caratteristica del microcircuito utilizzato è l'assenza di un pin separato per l'alimentazione della tensione di alimentazione, che va direttamente all'uscita, il che semplifica l'alimentazione dell'amplificatore tramite un cavo di segnale. La seconda caratteristica è che mantiene una tensione costante al uscita (chiamata tensione del dispositivo Unp), debolmente dipendente dalla corrente consumata, installata con una selezione di resistori limitatori di corrente.

All'ingresso dell'amplificatore è presente un resistore di regolazione R1, un regolatore del segnale di ingresso, potrebbe essere necessario per ottenere il livello ottimale del segnale in uscita. Questa resistenza può essere omessa collegando il terminale sinistro del condensatore C1 nello schema direttamente al contatto centrale della presa ad alta frequenza XW1. Il filtro passa-alto C1L1C2 sopprime i segnali con frequenze inferiori a 30 MHz. I diodi VD1, VD2 proteggono l'ingresso del microcircuito e VD3 ne protegge l'uscita. L'alimentazione viene fornita al microcircuito tramite il cavo di segnale attraverso i resistori limitatori di corrente R2 R3, R5, R6. Allo stesso tempo, R4 e R5, R6 forniscono divisione della potenza dei segnali amplificati in due uscite, quindi il guadagno dell'intero amplificatore sarà inferiore al guadagno del microcircuito applicato di 3..4 dB

Senza modificare il circuito e il design, è possibile utilizzare vari microcircuiti e in alcuni casi sarà sufficiente modificare i valori di alcuni resistori. Attualmente, la scelta dei microcircuiti è molto ampia. I parametri di alcuni di essi sono riportati nella tabella, dove K è il guadagno; F-3 dB - frequenza superiore della banda passante ad un livello di 3 dB dal valore massimo (la frequenza inferiore della banda passante è determinata dalla capacità dei condensatori di accoppiamento e dai parametri del filtro passa-alto); Ksh - fattore di rumore.

Gli indicatori della linearità della caratteristica di ampiezza sono: P, - potenza di uscita alla quale il guadagno viene ridotto di 1 dB (potenza di uscita con compressione del guadagno di 1 dB); IP3 è un punto ipotetico sull'ampiezza caratteristica del microcircuito in cui la potenza della distorsione di intermodulazione è uguale alla potenza del segnale principale. Nelle fonti straniere è chiamato punto di intercettazione del terzo ordine. Tutti i parametri sopra indicati sono normalizzati per un percorso da 50 ohm e la potenza di uscita è misurata in decibel rispetto ai milliwatt (dBmW). Altri parametri: Ipotr - consumo di corrente nominale; Imax - consumo di corrente massimo consentito; Unp è la tensione costante all'uscita del microcircuito.

Fig. 2

Poiché la tensione di alimentazione viene fornita all'amplificatore tramite il cavo di segnale, per alimentarla viene utilizzato un dispositivo di isolamento, il cui schema è mostrato in Fig. 2. Il diodo VD1 protegge l'amplificatore dalla polarità errata della tensione; attraverso l'induttore L1 la tensione di alimentazione viene fornita al cavo del segnale, mentre il filtro L1C2C3 non consente il passaggio del segnale televisivo nell'alimentatore. La spina XW1 viene inserita nella presa dell'antenna del televisore e nella presa XW2 - un cavo di segnale che va alla presa XW3 dell'amplificatore e fornisce la tensione di alimentazione dall'uscita dell'alimentatore stabilizzato di rete, che fornisce il consumo di corrente richiesto. Se si prevede di suddividere ulteriormente il segnale dell'amplificatore in più utenze, è possibile collegare uno splitter qualsiasi alla presa XW2 o alla spina XW1 del dispositivo di disaccoppiamento.

Fig. 3

Tutti gli elementi dell'amplificatore sono montati su entrambi i lati su un circuito stampato costituito da un foglio di fibra di vetro spesso 1,5 mm, il cui disegno è mostrato in Fig. 3. Sul lato della tavola non mostrato in figura, il foglio è completamente lasciato. Il dispositivo utilizza resistori permanenti RN1-12, trimmer 3303 di BOURNS, condensatori a montaggio superficiale di dimensione 0805. L'induttore è avvolto con filo PEV-2 0,2 ​​su un mandrino con un diametro di 2 mm e contiene 10-12 spire. Le prese coassiali XW1 -XW3 sono della serie F, sono montate su angoli metallici in stagno. Gli angoli vengono prima saldati alla scheda su entrambi i lati. L'aspetto dell'amplificatore montato è mostrato in Fig. 4.

Fig. 4

La resistenza totale del circuito dei resistori R2, R3, R5, R6 (Rz) dipende dalla tensione di alimentazione 11pit, che dovrebbe essere diversi volt superiore a ip, e dalla corrente consumata dal microcircuito Ipot: Rtotal = (Upit-Upr) /lpotr. Poiché l'amplificatore è progettato per collegare due carichi: cavi RF con una resistenza di 75 Ohm, i valori dei resistori R5 e R6 non devono essere modificati, ovvero R5 = R6 = 75 Ohm. Ad esempio, per il microcircuito SGA-6489 (Ipot = 75 mA) con una tensione di alimentazione Up = 12 V otteniamo Rsum = (12 - 5)/75 - 93 Ohm. La resistenza totale dei resistori R5 e R6 è di circa 38 Ohm , quindi la resistenza dei resistori R2 collegati in parallelo e R3 è pari a: 93 - 38 = 55 Ohm Nel nostro caso scegliere R2 = R3 = 100 Ohm. Potenza dissipata su un resistore R2 (o R3) Pðacc = (lpot/2)²-R2 = 0,14 W, quindi vengono selezionati resistori con una dissipazione di potenza nominale di 0,25 W.

Fig. 5

Un disegno della scheda del dispositivo di disaccoppiamento è mostrato in Fig. 5. Inoltre è realizzato con un foglio di fibra di vetro spesso 1,5 mm su entrambi i lati, anche il foglio su un lato viene lasciato. Viene utilizzato un induttore ES-24 con un'induttanza di diversi microhenry (1 - 10 μH), i connettori ad alta frequenza sono della serie CAT (SAT-Sh, CAT-G) o simili importati. La presa XW2 è installata sulla scheda allo stesso modo delle prese sulla scheda dell'amplificatore. Pezzi di filo stagnato vengono inseriti nei fori di entrambe le schede e saldati su entrambi i lati.

Se si prevede di utilizzare l'amplificatore come antenna e posizionarlo vicino ad essa, rimane solo un'uscita (XW3) e si dovrebbe dare la preferenza a un microcircuito con la figura di rumore più bassa, un guadagno di almeno 15 dB e valori massimi di P1 e IP3. In questo caso, i resistori R2, R3, R5, R6 sono esclusi dall'amplificatore, sostituendoli con un ponticello in lamina 3 di larghezza. 4 mm e collegarli in serie all'induttore L1 nel dispositivo di disaccoppiamento. L'alloggiamento dell'amplificatore deve essere sigillato o tutti i suoi elementi devono essere protetti in qualche modo dall'ambiente.

In conclusione è da notare che sulla base di alcuni dei microcircuiti riportati in tabella è possibile realizzare un amplificatore IF (=0,95...2,4 GHz) per impianti televisivi satellitari. Tale amplificatore è installato tra il convertitore (LNB - Low Noise Block) e il ricevitore e potrebbe essere necessario se il cavo di riduzione è lungo o il segnale in esso contenuto è fortemente attenuato.

Autore: I. Nechaev

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