TV-Signalverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Fernsehantennen

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Derzeit erfolgt die Lieferung eines Fernsehsignals an den Verbraucher sowohl über die Luft als auch über Kabelfernsehsysteme. Reicht der Signalpegel nicht aus, müssen Fernsehverstärker eingesetzt werden, um ihn zu erhöhen. Früher wurden sie Antennen genannt, da sie sich meist in der Nähe der Antenne befanden.

Eine Beschreibung dieser Konstruktion findet sich im Artikel „Fernsehantennenverstärker mit großem Dynamikbereich“ („Radio“, 2005, Nr. 9, S. 11, 12). Doch mit der Entwicklung der Kabelnetze ist dieser Name – Antennenverstärker – nicht mehr ganz zutreffend. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, wenn mehrere Verbraucher in der Wohnung vorhanden sind und das Fernsehsignal „gleichmäßig“ auf alle aufgeteilt werden muss und sein Pegel möglicherweise nicht ausreicht.

Der Verstärker muss nicht nur die erforderliche Verstärkung liefern, sondern auch die Signalqualität nicht verschlechtern, d. h. ein geringes Rauschmaß aufweisen. Da die Anzahl der gleichzeitig verstärkten Signale mehrere zehn erreichen kann, muss sie außerdem eine hohe Linearität, also eine geringe Intermodulationsverzerrung, aufweisen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, es am Signaleingang der Wohnung zu installieren und somit über das Signalkabel zuzuführen.

 
Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Ein Diagramm eines solchen Verstärkers, der auf der Grundlage einer speziellen Mikroschaltung aufgebaut ist, ist in Abb. dargestellt. 1. Eines der Merkmale der verwendeten Mikroschaltung ist das Fehlen eines separaten Ausgangs zur Bereitstellung der Versorgungsspannung, die direkt an den Ausgang geht, was die Stromversorgung des Verstärkers über das Signalkabel vereinfacht. Installiert mit einer Auswahl von Strombegrenzungen Widerstände.

Am Eingang des Verstärkers befindet sich ein Abstimmwiderstand R1 – der Eingangssignalregler, der möglicherweise erforderlich ist, um am Ausgang den optimalen Signalpegel zu erhalten. Dieser Widerstand kann entfallen, indem der linke Anschluss des Kondensators C1 gemäß Diagramm direkt mit dem mittleren Pin der Hochfrequenzbuchse XW1 verbunden wird. Der Hochpassfilter C1L1C2 unterdrückt Signale unter 30 MHz. Die Dioden VD1, VD2 schützen den Eingang des Mikroschaltkreises und VD3 - seinen Ausgang. Die Stromversorgung des Mikroschaltkreises erfolgt über ein Signalkabel über die Strombegrenzungswiderstände R2, R3, R5, R6. Gleichzeitig sorgen R4 und R5, R6 für die Teilung der Leistung der verstärkten Signale in zwei Ausgänge, sodass die Verstärkung des gesamten Verstärkers um 3 .. 4 dB geringer ist als die Verstärkung der verwendeten Mikroschaltung

Verschiedene Mikroschaltungen können verwendet werden, ohne die Schaltung und das Design zu ändern, während in einigen Fällen nur die Werte einiger Widerstände geändert werden müssen. Derzeit ist die Auswahl an Mikroschaltungen sehr groß. Die Parameter einiger von ihnen sind in der Tabelle angegeben, wobei K die Verstärkung ist; F-3 dB – die obere Frequenz des Durchlassbereichs bei einem Pegel von 3 dB vom Maximalwert (die untere Frequenz des Durchlassbereichs wird durch die Kapazität der Isolationskondensatoren und die HPF-Parameter bestimmt); Ksh – Rauschzahl.

Die Linearitätsindikatoren der Amplitudeneigenschaften sind: P, – Ausgangsleistung, bei der die Verstärkung um 1 dB reduziert wird (Ausgangsleistung bei 1 dB Verstärkungskomprimierung); IP3 ist ein hypothetischer Punkt auf der Amplitudencharakteristik der Mikroschaltung, bei dem die Leistung der Intermodulationsverzerrung gleich der Leistung des Hauptsignals ist. In ausländischen Quellen wird er als Abfangpunkt dritter Ordnung bezeichnet. Alle oben genannten Parameter sind für einen 50-Ohm-Pfad normiert und die Ausgangsleistung wird in Dezibel relativ zu einem Milliwatt (dBmW) gemessen. Weitere Parameter: Ipotr – Nennstromaufnahme; Imax – der maximal zulässige Stromverbrauch; Unp - konstante Spannung am Ausgang der Mikroschaltung.

Fig. 2

Da die Versorgungsspannung dem Verstärker über ein Signalkabel zugeführt wird, wird zu seiner Versorgung ein Entkopplungsgerät verwendet, dessen Schaltung in Abb. 2. Die Diode VD1 schützt den Verstärker vor umgekehrter Spannungspolarität. Über die Induktivität L1 wird die Versorgungsspannung dem Signalkabel zugeführt, während der Filter L1C2C3 das Fernsehsignal nicht an die Stromversorgung weiterleitet. Der Stecker derzeitiger Verbrauch. Wenn Sie planen, das Verstärkersignal weiter auf mehrere Verbraucher aufzuteilen, können Sie einen beliebigen Splitter an die XW1-Buchse oder den XW2-Stecker des Entkopplungsgeräts anschließen.

Fig. 3

Alle Elemente des Verstärkers sind auf einer Leiterplatte aus beidseitig foliertem Glasfaser mit einer Dicke von 1,5 mm montiert, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 3. Auf der in der Abbildung nicht dargestellten Seite der Platine wird die Folie vollständig belassen. Das Gerät verwendet Festwiderstände PH1-12, Trimmer - 3303 von BOURNS, Kondensatoren für die Oberflächenmontage der Größe 0805. Der Induktor ist mit Draht PEV-2 0,2 ​​auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 2 mm gewickelt und enthält 10-12 Windungen. Koaxialsteckdosen XW1 -XW3 - Serie F, sie sind auf Metallecken aus Zinn montiert. Die Ecken sind auf beiden Seiten mit der Platine vorgelötet. Das Aussehen des montierten Verstärkers ist in Abb. dargestellt. 4.

Fig. 4

Der Gesamtwiderstand des Stromkreises aus den Widerständen R2, R3, R5, R6 (Rz) hängt von der Versorgungsspannung 11pit ab, die mehrere Volt mehr als ipr betragen sollte, und dem von der Mikroschaltung Ipot verbrauchten Strom: Rsum = (Upit-Upr) / lpot. Da der Verstärker für den Anschluss zweier Lasten – HF-Kabel mit einem Widerstand von 75 Ohm – ausgelegt ist, sollten die Werte der Widerstände R5 und R6 nicht verändert werden, d. h. R5 = R6 = 75 Ohm. Für die Mikroschaltung SGA-6489 (Ipot = 75 mA) mit einer Versorgungsspannung Upit = 12 V erhalten wir beispielsweise Rsum = (12 - 5) / 75 - 93 Ohm. Der Gesamtwiderstand der Widerstände R5 und R6 beträgt etwa 38 Ohm , daher beträgt der Widerstandswert der parallel geschalteten Widerstände R2 und R3: 93 - 38 = 55 Ohm. Wählen Sie für unseren Fall R2 = R3 = 100 Ohm. Verlustleistung eines Widerstands R2 (oder R3) Rpacc = (lcont/2)²-R2 = 0,14 W, daher werden Widerstände mit einer Nennverlustleistung von 0,25 W ausgewählt.

Fig. 5

Eine Zeichnung der Entkopplerplatine ist in Abb. dargestellt. 5. Es besteht ebenfalls aus beidseitig foliertem 1,5 mm starkem Fiberglas, die Folie auf einer Seite bleibt ebenfalls belassen. Es wird eine EC-24-Drossel mit einer Induktivität von mehreren Mikrohenry (1 - 10 μH) verwendet, Hochfrequenzstecker sind von der CAT-Serie (САТ-Ш, CAT-Г) oder ähnlich importierten. Der Sockel XW2 wird auf der Platine auf die gleiche Weise installiert wie die Sockel auf der Verstärkerplatine. In die Löcher beider Platinen werden verzinnte Drahtstücke gesteckt und beidseitig verlötet.

Wenn der Verstärker als Antenne verwendet und in deren Nähe platziert werden soll, bleibt nur noch ein Ausgang (XW3) übrig und es sollte einer Mikroschaltung mit der niedrigsten Rauschzahl, einem Gewinn von mindestens 15 dB und Maximalwerten der Vorzug gegeben werden ​​P1 und IP3. In diesem Fall werden die Widerstände R2, R3, R5, R6 vom Verstärker ausgeschlossen und durch eine 3 breite Folienbrücke ersetzt. 4 mm, und schalten Sie diese in Reihe mit der Induktivität L1 in die Entkopplungseinrichtung ein. Das Verstärkergehäuse muss abgedichtet sein oder alle seine Elemente müssen in irgendeiner Weise vor Umwelteinflüssen geschützt werden.

Abschließend ist festzuhalten, dass es auf Basis einiger der in der Tabelle aufgeführten Mikroschaltungen möglich ist, einen ZF-Verstärker (= 0,95 ... 2,4 GHz) von Satellitenfernsehsystemen aufzubauen. Ein solcher Verstärker wird zwischen dem Konverter (LNB – Low Noise Block) und dem Receiver eingebaut. Er kann erforderlich sein, wenn das Kabel lang ist oder das Signal darin stark gedämpft wird.

Autor: I. Nechaev

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