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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Automatischer Signalschalter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Fernseher, Videogeräte Ein erheblicher Teil der im Einsatz befindlichen günstigen Modelle von Fernsehgeräten und Computermonitoren verfügt nicht über die unter modernen Bedingungen erforderliche Anzahl von Eingängen zum Anschluss externer Signalquellen, und veraltete Fernsehempfänger sind überwiegend nur mit einem Composite-Video-Eingang ausgestattet. Dies ist unpraktisch, wenn Sie mehrere Videowiedergabegeräte (Video-Disc-Player, Satellitentuner, Spielekonsole, mobiler Player oder Camcorder) an einen Fernseher oder Computermonitor anschließen müssen, der mit einem Videoeingang und einem PAL/NTSC-Decoder ausgestattet ist. Häufiges Vertauschen von Anschlüssen führt letztendlich zu deren Ausfall. Um diese Probleme erheblich zu reduzieren, wird empfohlen, einen relativ einfachen automatischen Signalumschalter zu montieren, der die Verwendung zahlreicher Videogeräte vereinfacht und die Zuverlässigkeit ihres Betriebs erhöht.
Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. dargestellt. 1. Es handelt sich um einen elektronischen Signalumschalter mit zwei Video- und Audioeingängen. Seine Ausgänge sind jeweils mit dem Composite-Video-Eingang des Fernsehers (Monitor) und dem Audio-Eingang verbunden, er kann aber auch über einen Adapter an den SCART-Anschluss angeschlossen werden. Das Gerät basiert auf integrierten Schaltkreisen NJM2233BS mit zwei Eingängen, die selektiv auf einen Ausgang geschaltet werden können. Die maximale Betriebsfrequenz der Chips erreicht 10 MHz. Auf dem DA1-Chip ist ein Audiosignalschalter montiert. Wenn an seinem Steuereingang SW1 ein niedriger Spannungspegel anliegt, gelangt ein Signal zum OUT-Ausgang der Mikroschaltung und gelangt über den Eingang „Audio 1“ zu seinem Eingang IN1. Bei einem hohen Pegel am Eingang SW1 der Steuerspannung gelangt das Signal vom Eingang „Audio 2“ zum Ausgang des Umschalters. Die Kondensatoren C2 und C3 verhindern das Eindringen von Funkfrequenzen in beide Eingänge der Mikroschaltung, einschließlich Videosignalen, wenn diese fälschlicherweise den Audioeingängen des Schalters zugeführt werden. Der auf dem DA2-Chip implementierte Videosignal-Umschalter funktioniert ähnlich. Das Videosignal „Video 1“ geht mit niedrigem Spannungspegel am Steuereingang zum Ausgang, das Videosignal „Video 2“ mit hohem Spannungspegel. Es ist zu beachten, dass bei fehlendem Videosignal „Video 1“ immer ein High-Pegel am Steuereingang anliegt. Mehr dazu wird später besprochen. Die Widerstände R1 und R2 passen die Eingangsimpedanz des Umschalters an die Ausgangsimpedanz der Videosignalquellen an. Die Zenerdioden VD1-VD4 und die Dioden VD7-VD10 schützen die Ein- und Ausgänge von Mikroschaltungen vor Hochspannungsimpulsen, die beim Anschluss von Signalkabeln an wechselstrombetriebene Geräte auftreten können. Normalerweise überschreitet die Differenzspannung zwischen den gemeinsamen Drähten zweier „ungeerdeter“ Geräte mit Schaltnetzteilen nicht 600 V, manchmal jedoch aufgrund von Schaltungsmerkmalen, beispielsweise beim Fehlen von Entladewiderständen zwischen dem Primär- und Sekundärkreis des Schaltnetzteils Einheit kann eine solche Spannung 10 kV oder mehr erreichen. Ein typisches Anzeichen hierfür ist ein Funkensprung zwischen den Stift- und Buchsenteilen des Steckverbinders bei deren Annäherung. Die bereitgestellten Signalpaare (Audio und Video) können automatisch umgeschaltet werden. Wenn das Videosignal nur am Eingang „Video 2“ ankommt, leiten beide Schalter die Signale, die an den IN2-Eingängen der Mikroschaltungen DA1 und DA2 ankommen, an die Ausgänge weiter. Dies liegt daran, dass, wie oben erwähnt, an den Steuereingängen beider Mikroschaltungen eine Spannung mit hohem Pegel (ca. 5 V) anliegt. Liegt das Videosignal auch am Eingang „Video 1“ an, so schalten beide Mikroschaltungen unabhängig davon, ob am Eingang „Video 2“ ein Videosignal anliegt oder nicht, um und geben die an ihren IN1-Eingängen ankommenden Signale weiter. Das Schalten der Schalter wird durch einen Knoten gesteuert, der auf den Transistoren VT1 und VT2 aufgebaut ist. Das Videosignal, das über die R1C12-Schaltung zum Eingang „Video 1“ gelangt, gelangt zur Basis des Transistors VT1, wird verstärkt und über den Isolationskondensator C8 dem Gleichrichter zugeführt, der auf den Dioden VD5 und VD6 aufgebaut ist. Die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung wird durch den Kondensator C9 geglättet. Eine konstante Spannung von dort wirkt über den Widerstand R17 auf den Emitterübergang des Transistors VT2 und öffnet ihn. Die Spannung zwischen Kollektor und Emitter des Transistors VT2 und folglich die Spannung an den Pins 7 der Mikroschaltungen DA1 und DA2 geht nahe Null. Dadurch schalten beide Mikroschaltungen auf die Umschaltung der an ihren IN1-Eingängen ankommenden Signale um. Daher hat der Eingang „Video 1“ Vorrang vor dem Eingang „Video 2“. Wenn Sie bei Vorhandensein eines Videosignals am Eingang „Video 1“ das Gerät auf Schaltsignale der zweiten Eingänge umstellen möchten, können Sie die Taste SB1 mit Fixierung verwenden. Wenn seine Kontakte geschlossen sind, werden Signale von seinen zweiten Eingängen an den Ausgang des Schalters weitergeleitet. Mit dieser Funktionslogik des automatischen Schalters ist es wünschenswert, die am häufigsten verwendete Signalquelle, wie z. B. einen DVD-Player, an seine zweiten Eingänge anzuschließen und das weniger häufig verwendete Gerät an die ersten Eingänge anzuschließen, die Vorrang haben. beispielsweise eine Videospielkonsole. Die Schaltknoten werden von einem parametrischen Stabilisator gespeist, der auf den Transistoren VT3 und VT4 aufgebaut ist. Der Feldeffekttransistor VT4 fungiert als stabile Stromquelle für die Zenerdiode VD11. Die Diode VD12 schützt das Gerät vor unsachgemäßem Anschluss der Versorgungsspannung. Ist dieser Fall beim fertigen Schalter ausgeschlossen, kann auf die Diode verzichtet werden. Obwohl die Versorgungsspannung von Mikroschaltungen zwischen 5 und 13 V liegen kann, wird für sie ein Wert von 10,5 V gewählt. Dies liegt daran, dass sich bei einer Spannung von weniger als 9 V die Synchronisationsqualität bei alten Haushaltsfernsehern verschlechtern kann Das Scan-Synchronisationsgerät ist auf einer Mikroschaltung K174XA11 montiert. Beide Mikroschaltungen des Geräts werden über die Filter L1C10C12 und L2C11C13 mit einer stabilen Spannung versorgt, wodurch Moiré und andere ähnliche Fehler im Bild verhindert werden. Die LED HL1 zeigt das Vorhandensein der Versorgungsspannung an. Das Gerät verbraucht 30 mA bei einer Eingangsspannung von 12 V. Bei Verwendung des Umschalters wurde keine Verschlechterung der Videoqualität beobachtet.
Alle Teile des Gerätes, bis auf den SB1-Taster, alle „Tulip“-Buchsen und die HL1-LED, sind klappbar auf einer 78x65 mm großen Platine montiert. Ihre OrientierungDie östliche Lage ist in Abb. zu sehen. 2. Die Rückseite der Platine ist nicht dargestellt, da die meisten Verbindungen mit den Leitungen der Teile selbst hergestellt werden und die erforderlichen Brücken mit dem MGTF-0,03-Draht hergestellt werden. Der gemeinsame Draht (negativer Stromdraht) des Schalters ist auf der Platine in Form eines durchgestrichenen Buchstabens Ш mit einer Befestigungslitze mit einem Durchmesser von 1 mm ausgeführt. Widerstände im Gerät können beliebig klein sein. Unpolare Kondensatoren - K10-50 oder Analoga. In dem vom Autor zusammengebauten Schalter werden die Widerstände R16 und R17 sowie die Keramikkondensatoren C10, C11 und C18 zur Oberflächenmontage verwendet. Oxidkondensatoren - K50-35, K53-19, K53-30 usw. In die Drosseln L1 und L2 können beliebige kleine Drosseln mit geringer Leistung und einer Induktivität im Bereich von 10 ... 100 μH eingebaut werden. Der Autor verwendete oberflächenmontierte Drosseln einer alten Computerfestplatte. Alle diese Elemente befinden sich auf der Rückseite der Platine. Die Dioden 1N914 (VD5-VD10) können durch 1N4148 oder KD503, KD521, KD522 mit einem beliebigen Buchstabenindex und MUR120 (VD12) durch eine der Serien 1 N4001 - 1N4007, KD105, KD208, KD243 ersetzt werden. Anstelle der Zenerdioden BZV55C-6V2 (VD1-VD4) können Sie eine beliebige der Zenerdioden 1N4735A, 1N4734A, BZV55C-5V1, TZMC-6V2 und anstelle der Zenerdiode BZV55C-11 (VD11) eine beliebige der Zenerdioden TZMC-11, 1N4741A, KS211Zh. Die Transistoren STS9014 (VT1, VT2) sind austauschbar, BC547 oder SS9014, sowie KT3102, KT6111 mit beliebigen Buchstabenindizes und der Transistor 2SD2058 (VT3) – einer von KT817, KT819, KT863. Anstelle eines Feldeffekttransistors KP303V (VT4) reicht jeder der Serien KP303, 2P303, KP307 mit einem anfänglichen Drainstrom von 2.3 mA. Beim Austausch sollten Sie die Unterschiede in der Pinbelegung der genannten Transistorserien berücksichtigen. Die Mikroschaltungen NJM2233BS werden im SIP-9-Gehäuse hergestellt. Sie können problemlos durch ähnliche NJM2233BL in einem SIP-8-Gehäuse mit ähnlicher Pinbelegung ersetzt werden. NJM2233BX-Mikroschaltungen in Gehäusen mit zweireihiger Pinanordnung weisen eine deutlich andere Pinbelegung auf. Der Schalter kann von jedem Gerät mit einer konstanten Ausgangsspannung von 12.24 V betrieben werden, das einen Ausgangsstrom von mindestens 30 mA liefern kann. Beispielsweise ist jedes Gerät von Antennenverstärkern geeignet, wenn Sie den 78L12-Stabilisator durch einen leistungsstärkeren ersetzen und die Kapazität des gleichgerichteten Spannungsfilterkondensators erhöhen. Wenn Sie den Schalter in einen Fernseher oder Monitor einbauen, können Sie eine geeignete, dort verfügbare Spannungsquelle verwenden, beispielsweise eine 12 ... 18 V-Spannungsquelle, die normalerweise im Lichtmodus arbeitet und für die Stromversorgung der UMZCH- oder LCD-Hintergrundbeleuchtungslampen ausgelegt ist. Wenn das Gerät von derselben Quelle mit konstanter Ausgangsspannung gespeist wird, kann anstelle eines Feldeffekttransistors (VT4) ein Widerstand eingebaut werden. Sein Widerstand ist so gewählt, dass der Strom durch die Zenerdiode VD11 im Bereich von 2.3 mA liegt. In diesem Fall muss der Kondensator C19 eine Kapazität im Bereich von 47 ... 100 Mikrofarad haben. Der Stabilisator kann auch auf jeder geeigneten Mikroschaltung im TO-220-Gehäuse montiert werden, zum Beispiel LM78M12, und die minimale Eingangsversorgungsspannung muss mindestens 15 V betragen.
Der Aufbau des Schalterdesigns ist in Abb. dargestellt. 3. Auf der oberen Gehäuseabdeckung befinden sich Eingangs- (links) und Ausgangsbuchsen, eine SB1-Taste zum Umschalten der Eingangssignale, Buchsen zur Spannungsversorgung und eine HL1-LED. Ein unverwechselbar montierter Schalter funktioniert sofort und erfordert keine Anpassung. Dieses Gerät eignet sich nicht nur zum automatischen Umschalten von Signalen aus zwei verschiedenen Quellen, sondern auch als eine Art „Puffer“, beispielsweise bei Reparaturen beim Anschluss von DVD-Player und Fernseher, wenn eines der Geräte defekt ist. Dadurch wird das Risiko einer Beschädigung eines wartungsfähigen Geräts verringert. Obwohl der Schalter Knoten zum Schutz integrierter Schaltkreise enthält, sind in geschalteten Geräten möglicherweise keine ähnlichen Schutzknoten vorhanden. Daher ist es wünschenswert, verschiedene Geräte auch dann über den beschriebenen Schalter anzuschließen, wenn alle beteiligten Geräte vollständig vom Stromnetz getrennt sind. Wenn Mehrkanal-Audiosignale umgeschaltet werden müssen, müssen Sie die entsprechende Anzahl der auf den NJM2233BX-Mikroschaltungen montierten Knoten einstellen und diese auf ähnliche Weise wie die DA1-Mikroschaltung des betrachteten Geräts einschalten. In diesem Fall kann es erforderlich sein, den VT3-Transistor auf einem kleinen Kühlkörper zu installieren. Autor: A. Butov
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