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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Interruttore automatico del segnale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Televisione, apparecchiature video Una parte significativa dei modelli economici di TV e monitor di computer in uso non dispone del numero di ingressi richiesti nelle condizioni moderne per il collegamento di sorgenti di segnale esterne e i ricevitori televisivi obsoleti sono dotati principalmente di un solo ingresso video composito. Ciò è scomodo se è necessario collegare più dispositivi di riproduzione video (lettore di dischi video, sintonizzatore satellitare, console di gioco, lettore mobile o videocamera) a un televisore o monitor di computer dotato di un ingresso video e di un decodificatore PAL/NTSC. La frequente commutazione dei connettori porta, alla fine, al loro fallimento. Per ridurre significativamente questi problemi, si consiglia di assemblare un commutatore di segnale automatico relativamente semplice, che semplificherà la procedura per l'utilizzo di numerose apparecchiature video e aumenterà l'affidabilità del suo funzionamento.
Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in fig. 1. È un commutatore di segnale elettronico con due ingressi video e audio. Le sue uscite sono collegate rispettivamente all'ingresso video composito del televisore (monitor) e all'ingresso audio, ma può anche essere collegato al connettore SCART tramite un adattatore. Il dispositivo è costruito su circuiti integrati NJM2233BS con due ingressi, commutati selettivamente su un'uscita. La frequenza operativa massima dei microcircuiti raggiunge i 10 MHz. Un interruttore del segnale audio è montato sul chip DA1. Quando al suo ingresso di controllo SW1 è presente un livello di bassa tensione, un segnale passa all'uscita OUT del microcircuito, arrivando attraverso l'ingresso "Audio 1" al suo ingresso IN1. Con un livello alto all'ingresso SW1 della tensione di controllo, il segnale dall'ingresso "Audio 2" passerà all'uscita del commutatore. I condensatori C2 e C3 impediscono la penetrazione delle radiofrequenze in entrambi gli ingressi del microcircuito, compresi i segnali video se vengono erroneamente alimentati agli ingressi audio dell'interruttore. Il commutatore di segnale video, implementato sul chip DA2, funziona in modo simile. Il segnale video "Video 1" va all'uscita a un livello di bassa tensione all'ingresso di controllo e il segnale video "Video 2" - a uno alto. Si tenga presente che in assenza del segnale video "Video 1" all'ingresso di controllo è sempre presente un livello alto. Maggiori informazioni su questo saranno discusse in seguito. I resistori R1 e R2 fanno corrispondere l'impedenza di ingresso del commutatore con l'impedenza di uscita delle sorgenti del segnale video. I diodi Zener VD1-VD4 e i diodi VD7-VD10 proteggono gli ingressi e le uscite dei microcircuiti dagli impulsi ad alta tensione che possono verificarsi quando si collegano i cavi di segnale ai dispositivi alimentati in CA. Di solito, la differenza di tensione tra i fili comuni di due dispositivi "senza messa a terra" con alimentatori a commutazione non supera i 600 V, ma a volte a causa delle caratteristiche del circuito, ad esempio, in assenza di resistenze di scarica tra i circuiti primario e secondario della commutazione unità, tale tensione può raggiungere 10 kV o più . Un tipico segno-indicatore di questo dovrebbe essere chiamato un salto di scintilla tra le parti pin e socket del connettore mentre si avvicinano. Le coppie di segnali fornite (audio e video) possono essere commutate automaticamente. Se il segnale video arriva solo all'ingresso "Video 2", entrambi gli interruttori trasmettono alle uscite i segnali che arrivano agli ingressi IN2 dei microcircuiti DA1 e DA2. Questo perché, come accennato in precedenza, una tensione di alto livello (circa 5 V) agisce sugli ingressi di controllo di entrambi i microcircuiti. Se il segnale video viene applicato anche all'ingresso "Video 1", indipendentemente dal fatto che sia presente o meno un segnale video all'ingresso "Video 2", entrambi i microcircuiti commutano e trasmettono i segnali che arrivano ai loro ingressi IN1. La commutazione degli interruttori è controllata da un nodo montato sui transistor VT1 e VT2. Il segnale video che arriva all'ingresso "Video 1" attraverso il circuito R12C1 passa alla base del transistor VT1, viene amplificato e inviato attraverso il condensatore di isolamento C8 al raddrizzatore, realizzato sui diodi VD5 e VD6. L'ondulazione della tensione rettificata viene attenuata dal condensatore C9. Una tensione costante da esso agisce attraverso il resistore R17 sulla giunzione dell'emettitore del transistor VT2, aprendolo. La tensione tra il collettore e l'emettitore del transistor VT2 e, di conseguenza, la tensione sui pin 7 dei microcircuiti DA1 e DA2 si avvicina allo zero. Di conseguenza, entrambi i microcircuiti passano alla commutazione dei segnali che arrivano ai loro ingressi IN1. Pertanto, l'ingresso "Video 1" ha la precedenza sull'ingresso "Video 2". Se, in presenza di un segnale video all'ingresso "Video 1", si desidera portare il dispositivo a commutare i segnali dai secondi ingressi, è possibile utilizzare il pulsante SB1 con fissaggio. Quando i suoi contatti sono chiusi, i segnali dai suoi secondi ingressi passeranno all'uscita dell'interruttore. Con questa logica di funzionamento dell'interruttore automatico, è opportuno collegare ai suoi secondi ingressi la sorgente di segnale più utilizzata, come un lettore DVD, e collegare ai primi ingressi il dispositivo meno utilizzato, che avrà la priorità, come una console per videogiochi. I nodi di commutazione sono alimentati da uno stabilizzatore parametrico montato sui transistor VT3 e VT4. Il transistor ad effetto di campo VT4 funziona come fonte di corrente stabile per il diodo zener VD11. Il diodo VD12 protegge il dispositivo dal collegamento improprio della tensione di alimentazione. Se questa situazione è esclusa nell'interruttore finito, il diodo può essere omesso. Sebbene la tensione di alimentazione dei microcircuiti possa essere compresa tra 5 e 13 V, per essi viene scelto un valore di 10,5 V. Ciò è dovuto al fatto che a una tensione inferiore a 9 V, la qualità della sincronizzazione potrebbe deteriorarsi nei vecchi televisori domestici in cui il dispositivo di sincronizzazione della scansione è montato su un microcircuito K174XA11. Entrambi i microcircuiti del dispositivo sono alimentati da una tensione stabile attraverso i filtri L1C10C12 e L2C11C13, che previene l'effetto moiré e altri difetti simili nell'immagine. Il LED HL1 indica la presenza della tensione di alimentazione. Il dispositivo assorbe 30 mA con una tensione di ingresso di 12 V. Non è stato osservato alcun degrado della qualità video durante l'utilizzo dello switcher.
Tutte le parti del dispositivo, ad eccezione del pulsante SB1, di tutte le prese "Tulip" e del LED HL1, sono montate incernierate su una scheda di 78x65 mm. Il loro orientamentola posizione orientale è visibile in fig. 2. Il retro della scheda non è mostrato, poiché la maggior parte dei collegamenti sono realizzati con i conduttori delle parti stesse e i ponticelli necessari sono realizzati con il filo MGTF-0,03. Il filo comune (cavo di alimentazione negativo) dell'interruttore è realizzato sulla scheda sotto forma di una lettera barrata Ø con un filo di montaggio intrecciato con un diametro di 1 mm. I resistori nel dispositivo possono essere piccoli. Condensatori non polari - K10-50 o analoghi. Nell'interruttore assemblato dall'autore, i resistori R16 e R17, nonché i condensatori ceramici C10, C11 e C18, vengono utilizzati per il montaggio superficiale. Condensatori di ossido - K50-35, K53-19, K53-30, ecc. Le bobine L1 e L2 possono essere installate su qualsiasi piccola potenza a bassa potenza con un'induttanza nell'intervallo 10 ... 100 μH. L'autore ha utilizzato induttanze a montaggio superficiale da un vecchio disco rigido del computer. Tutti questi elementi si trovano sul retro del tabellone. I diodi 1N914 (VD5-VD10) possono essere sostituiti da 1N4148 o KD503, KD521, KD522 con qualsiasi indice di lettere e MUR120 (VD12) - da una qualsiasi delle serie 1 N4001 -1N4007, KD105, KD208, KD243. Invece dei diodi zener BZV55C-6V2 (VD1-VD4), è possibile utilizzare qualsiasi diodo zener 1N4735A, 1N4734A, BZV55C-5V1, TZMC-6V2 e invece di BZV55C-11 (VD11) - qualsiasi diodo zener TZMC-11, 1N4741A, KS211Zh. I transistor STS9014 (VT1, VT2) sono intercambiabili BC547 o SS9014, così come KT3102, KT6111 con qualsiasi indice di lettere e transistor 2SD2058 (VT3) - uno qualsiasi di KT817, KT819, KT863. Invece di un transistor ad effetto di campo KP303V (VT4), andrà bene qualsiasi delle serie KP303, 2P303, KP307 con una corrente di drain iniziale di 2.3 mA. Durante la sostituzione, è necessario tenere conto delle differenze nei pinout delle suddette serie di transistor. I microcircuiti NJM2233BS sono realizzati nel pacchetto SIP-9. Possono essere facilmente sostituiti con NJM2233BL simili in un pacchetto SIP-8 con piedinatura simile. I microcircuiti NJM2233BX in pacchetti con una disposizione di pin a due file hanno una piedinatura significativamente diversa. L'interruttore può essere alimentato da qualsiasi unità con una tensione di uscita costante di 12.24 V, in grado di fornire una corrente di uscita di almeno 30 mA. Ad esempio, qualsiasi unità degli amplificatori per antenna è adatta se si sostituisce lo stabilizzatore 78L12 con uno più potente e si aumenta la capacità del condensatore del filtro di tensione rettificato. Quando si incorpora l'interruttore in una TV o in un monitor, è possibile utilizzare una sorgente di tensione adatta disponibile lì, ad esempio una sorgente di tensione da 12 ... 18 V che di solito funziona in modalità luce, progettata per alimentare le lampade di retroilluminazione UMZCH o LCD. Quando il dispositivo è alimentato dalla stessa sorgente con una tensione di uscita costante, è possibile installare un resistore invece di un transistor ad effetto di campo (VT4). La sua resistenza è scelta in modo tale che la corrente attraverso il diodo Zener VD11 sia nell'intervallo di 2.3 mA. In questo caso, il condensatore C19 deve avere una capacità compresa tra 47 e 100 microfarad. Lo stabilizzatore può anche essere montato su qualsiasi microcircuito adatto nel pacchetto TO-220, ad esempio LM78M12, e la tensione di alimentazione minima in ingresso deve essere di almeno 15 V.
La disposizione del design dell'interruttore è mostrata in fig. 3. Sul coperchio superiore dell'alloggiamento sono presenti jack di ingresso (a sinistra) e di uscita, un pulsante SB1 per la commutazione dei segnali di ingresso, jack per l'alimentazione di tensione e un LED HL1. Un interruttore assemblato in modo inconfondibile inizia a funzionare immediatamente e non richiede regolazione. Questo dispositivo è comodo da utilizzare non solo per la commutazione automatica dei segnali da due sorgenti diverse, ma anche come una sorta di "buffer", ad esempio durante le riparazioni quando si collega un lettore DVD e una TV, quando uno dei dispositivi è difettoso. Ciò ridurrà la possibilità di danni a un dispositivo riparabile. Sebbene lo switch contenga nodi per la protezione dei circuiti integrati, nodi protettivi simili potrebbero non essere presenti nei dispositivi commutati. Pertanto, è desiderabile collegare varie apparecchiature anche attraverso l'interruttore descritto quando tutti i dispositivi coinvolti sono completamente scollegati dalla rete elettrica. Se è necessario commutare i segnali audio multicanale, è necessario impostare il numero appropriato di nodi assemblati sui microcircuiti NJM2233BX, accendendoli in modo simile al microcircuito DA1 del dispositivo considerato. In questo caso potrebbe essere necessario installare il transistor VT3 su un piccolo dissipatore di calore. Autore: A. Butov
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