Iepriekš jau tika atzīmēts, ka antenas pastiprinātāja uzstādīšana televizora tuvumā starp padevēju un televīzijas uztvērēja antenas ieeju nodrošina uztveršanas ceļa pastiprinājuma palielināšanos, t.i., uzlabo pastiprinājuma ierobežoto jutību.
Ir pierādīts, ka ar mūsdienu televizoriem šī metode nenodrošina attēla uzlabošanos liela attāluma apstākļos, jo ir nepieciešams uzlabot jutību, ko ierobežo nevis pastiprinājums, bet gan troksnis. Antenas pastiprinātājs, kam ir aptuveni tāds pats iekšējā trokšņa līmenis kā televīzijas uztvērējam, neuzlabo trokšņa ierobežoto jutību.
Neskatoties uz to, antenas pastiprinātāja izmantošana dažos gadījumos uzlabo uztveršanu, taču šim nolūkam tas ir jāuzstāda nevis pie televizora, bet gan pie antenas, uz masta starp antenu un padevēju vai padeves spraugā, tiešā tuvumā antena. Kāda ir atšķirība?
Fakts ir tāds, ka signāls, kas pāriet uz padevēju, tiek vājināts, tā līmenis samazinās. Vājināšanās ir atkarīga no kabeļa zīmola, no kura izgatavots padevējs. Turklāt, jo lielāka ir vājināšanās, jo lielāks ir padeves garums un lielāka signāla frekvence, t.i., kanāla numurs, kurā tiek uztverta pārraide.
Kad antenas pastiprinātājs ir uzstādīts televizora tuvumā, tā ieejā nonāk padevēja jau vājināts signāls, un signāla un trokšņa attiecība antenas pastiprinātāja ieejā ir mazāka nekā tad, ja antenas pastiprinātājs ir uzstādīts netālu no antenas, kad signāls nav vājināts ar padevēju. Šajā gadījumā, protams, ejot cauri padevējam, signāls arī tiek vājināts, bet par tādu pašu daudzumu. samazinās arī troksnis. Tā rezultātā signāla un trokšņa attiecība nepasliktinās.
Dažādu zīmolu televīzijas kabeļus raksturo specifiskā vājinājuma atkarība no frekvences. Koaksiālā kabeļa specifisko vājināšanos ir ierasts saukt tā, ka signāls tiek pakļauts noteiktai frekvencei, kas iet caur 1 m garu kabeli.
Īpatnējo vājinājumu mēra dB / m, un tas ir norādīts atsauces grāmatās grafisku atkarību veidā, īpatnējais vājinājums pret frekvenci vai tabulu veidā. Uz att. 1 parāda šādas līknes dažu zīmolu 75 omu koaksiālajiem kabeļiem.
Izmantojot tos, jūs varat aprēķināt signāla vājināšanos kabelī noteiktā garumā jebkurā skaitītāja vai decimetra diapazona frekvences kanālā. Lai to izdarītu, no skaitļa iegūtā īpašā vājinājuma vērtība jāreizina ar padevēja garumu, kas izteikts metros. Rezultāts ir signāla vājināšanās decibelos.
Rīsi. 1. Koaksiālo kabeļu īpatnējā vājinājuma līknes.
Visizplatītākais padeves kabeļa veids ir RK 75-4-11, tā īpatnējais vājinājums ir 0,05 ... 0,08 dB / m kanālu diapazonā 1-5, 0,12 ... 0,15 dB / m kanālu diapazonā 6 -12 un 0,25...0,37 dB/m kanālu 21-69 diapazonā. Līdz ar to pie 20 m garuma padeves signāla vājināšanās 12. kanāla padevējā būs tikai 3 dB, kas atbilst signāla sprieguma samazinājumam par 1,41 reizi, un ar fīdera garumu 50 m, vājinājums 12. kanālā būs 7,5 dB (samazinājums i 2,38 reizes).
Decimetru diapazonā ar padeves garumu 20 m vājinājums būs vienāds ar 5,0 ... 7,4 dB V atkarībā no kanāla numura, kas atbilst signāla sprieguma samazinājumam1 par 3,78 ... padeves 50 m - 12,5 ... 18,5 dB, (signāla samazināšanās par 4,22 ... 8,41 reizi).
Tādējādi, ja padeves garums ir 50 m, kas tiek piešķirts 12. kanālam, signāls, kas iet caur padevēju, ir vairāk nekā uz pusi mazāks, un arī signāla un trokšņa attiecība pie TV ieejas būs vairāk nekā uz pusi mazāka. Ja uzstādāt antenas pastiprinātāju, pirms signāls nonāk padevējā, ar tādu pašu antenas pastiprinātāja ieejas trokšņu līmeni kā televizoram, signāla un trokšņa attiecība palielināsies vairāk nekā divas reizes.
Vēl būtiskāks pastiprinājums tiks iegūts ar lielāku padeves garumu vai saņemot signālu decimetra diapazonā. Nepieciešamajam un diezgan pietiekamajam antenas pastiprinātāja pastiprinājumam jābūt vienādam ar signāla vājināšanos padevējā. Nav jēgas izmantot antenas pastiprinātājus, kuru pastiprinājums ir lielāks par nepieciešamo.
Ir pieejami vairāki antenu pastiprinātāju veidi. Visplašāk izmantotie ir UTDI-1-Sh tipa skaitītāja diapazona antenu pastiprinātāji (individuāls televīzijas joslas pastiprinātājs 1-1II diapazona frekvencēm).
Tie ir paredzēti visiem 12 skaitītāju diapazona kanāliem un satur iebūvētu barošanas avotu no maiņstrāvas tīkla ar 220 V spriegumu. Pastiprinātāja konstrukcija ļauj to uzstādīt uz masta netālu no antenas, ko darbina padevējs bez papildu vadu ieklāšanas. UTDI-1-Sh pastiprinātāja pastiprinājums ir vismaz 12 dB (4 reizes lielāks par spriegumu), un tā paša trokšņa līmenis ir nedaudz mazāks par paša melnbaltā un krāsu televīzijas uztvērēji.
Ja UTDI-1-III pastiprinātāji ir diapazona un ir paredzēti televīzijas signāla pastiprināšanai jebkurā no 12 skaitītāja diapazona kanāliem, tad UTKTI tipa (atsevišķa televīzijas kanāla tranzistora pastiprinātāja) antenas pastiprinātāji ir vienkanāla. un ir paredzēti, lai pastiprinātu signālu tikai vienam, precīzi definētam skaitītāja diapazona frekvenču kanālam.
Kanāla numurs ir norādīts aiz pastiprinātāja tipa apzīmējuma. Tātad, UTKTI-1 nozīmē, ka pastiprinātājs ir paredzēts, lai pastiprinātu signālu pirmajā frekvences kanālā, un UTKTI-8, lai pastiprinātu signālu astotajā kanālā. UTKTI tipa pastiprinātājiem ir arī iebūvēts 220 V maiņstrāvas avots.
UTKTI-1 - UTKTI-5 pastiprinājuma koeficients nav mazāks par 15 dB, un UTKTI-6 - UTKTI-12 pastiprinājuma koeficients nav mazāks par 12 dB. Šāda veida pastiprinātāju raksturīgā trokšņa līmenis ir nedaudz zemāks nekā UTDI-1-Sh tipa pastiprinātājiem. No maiņstrāvas tīkla UTDI-1-Sh patērētā jauda nepārsniedz 7 W, bet UTKTI - 4 W.
Sakarā ar to, ka šobrīd televīzijas apraide decimetru diapazonā kļūst arvien izplatītāka un tiek palielināts signāla vājināšanās padevējā šajā diapazonā, kļūst aktuāla šim diapazonam paredzēto antenu pastiprinātāju izmantošana. Piemēram, UTAI-21-41 tipa pastiprinātājs (individuāls televīzijas antenas pastiprinātājs, paredzēts 21-41 kanālam) ar pastiprinājumu vismaz 14 dB frekvenču diapazonā no 470 ... 638 MHz.
Iepriekš, neraugoties uz rūpniecisko antenu pastiprinātāju izlaišanu, Radio žurnālos un krājumos "Palīdzēt radioamatieram" tika citēts liels skaits pašražošanai paredzētu antenu pastiprinātāju aprakstu un diagrammu. Pēdējos gados šādas publikācijas ir kļuvušas populāras. reti. Tātad krājumā "Palīdzēt radioamatierim" 101.numurs, lpp. 24-31 ļoti detalizēts O. Prystaiko un Yu šaurjoslas antenas pastiprinātāja apraksts ar regulējamu amplitūdas-frekvences raksturlielumu.
Pozdņakovs. Pastiprinātājs ir noregulēts uz vienu no skaitītāja diapazona kanāliem ar trimera kondensatoru, pastiprinātāja joslas platums ir 8 MHz, un pastiprinājums ir 22 ... 24 dB. Pastiprinātājs tiek darbināts ar pastāvīgu 12 V spriegumu. Ir jēga izmantot šādu pastiprinātāju tikai tad, ja pārraide tiek saņemta pa vienu noteiktu kanālu, jo nav iespējams atjaunot masta uzstādīto pastiprinātāju.
Platjoslas antenas pastiprinātājs MV
Daudz biežāk ir nepieciešams platjoslas antenas pastiprinātājs, kas spēj pastiprināt visu televīzijas programmu signālus, ko uztver antena. Uz att. 2 parādīts antenas pastiprinātāja shematiska diagramma, kas paredzēts visu 12 metru kanālu pastiprināšanai, izstrādājis I. Nechaev.
Rīsi. 2. MV antenas pastiprinātāja shēma.
Pie 12 V sprieguma pastiprinājums ir 25 dB pie strāvas patēriņa 18 mA. Pastiprinātājs ir samontēts uz tranzistoriem ar zemu trokšņa līmeni ar trokšņa līmeni aptuveni 3 dB. Aizmugurējās ieejas diodes aizsargā pastiprinātāja tranzistorus no zibens radītiem bojājumiem. Abi posmi ir samontēti saskaņā ar shēmu ar kopēju emitētāju.
Kondensators C6 nodrošina pastiprinātāja frekvences reakcijas korekciju augstākās frekvencēs.
Pastiprinātāja izeja ir savienota ar padevēju, kas dodas uz televizoru. Caur šīs padeves daļas centrālo serdi barošanas spriegums tiek piegādāts pastiprinātājam caur induktors Y. Televizora antenas ligzdas centrālajam vadītājam caur to pašu induktors tiek piegādāts spriegums +12 V. Signāls no televizora antenas ligzdas uz kanālu selektora ieeju ir jāpavada caur 3000 pF izolācijas kondensatoru.
Induktors ir uztīts uz cilindriskām ferīta serdeņiem ar diametru 3 mm un garumu 10 mm ar PEL vai PEV vadu ar diametru 0,2 mm, pagrieziet, lai pagrieztu. Katrs induktors satur 20 apgriezienus. Pirms uztīšanas serde ir jāietin ar diviem lavsan plēves slāņiem, un pēc uztīšanas pagriezieni tiek fiksēti ar polistirola laku vai emalju.
Sīkāks pastiprinātāja apraksts, iespiedshēmas plates rasējums un detaļu izvietojums uz tā sniegts žurnālā Radio, 1992, Nr.6, lpp. 38-39.
Vēl vienu antenas pastiprinātāju, kas paredzēts decimetru diapazonam 470 ... 790 MHz (21 ... 60 kanāli), ierosināja A. Komok. Tās shematiskā diagramma ir parādīta. rīsi. 3. Šī pastiprinātāja joslas platuma palielinājums ir 30 dB, ja to darbina 12 V, un strāvas patēriņš nepārsniedz 12 mA.
Rīsi. 3. UHF antenas pastiprinātāja ķēde.
Augstas caurlaidības filtra spole L1 ir uztīta ar PEV-2 vadu ar diametru 0,8 mm un satur 2,5 apgriezienus.
Uztīšana tiek veikta uz serdeņa ar diametru 4 mm pagrieziens līdz pagriezienam, pēc kura spole tiek noņemta no serdeņa. Jauda, tāpat kā Nechaev pastiprinātājam, tiek piegādāta caur padevēju, izmantojot iepriekš aprakstītās konstrukcijas droseles. Autors pastiprinātājā izmantoja tranzistorus bez iepakojuma, kuriem nepieciešama rūpīga blīvēšana.
Mēs varam arī ieteikt izmantot korpusa tranzistorus KT399A, kas ir pieejamāki un izturīgāki pret klimatisko apstākļu izmaiņām. Detalizēts šī pastiprinātāja apraksts ir ievietots žurnālā Radio Amateur 11, 1993, Nr.5, 2. lpp.
Kā minēts, antenas pastiprinātāja galvenais mērķis ir kompensēt signāla vājināšanos padevējā. Izmantojot antenas pastiprinātāju, trokšņa ierobežoto jutību, tas ir, spēju uztvert vāju signālu, nosaka signāla un trokšņa attiecība vairs nevis televīzijas uztvērēja ieejā, bet gan antenas ieejā. pastiprinātājs. Tāpēc, uzstādot antenas pastiprinātāju pie antenas, būs nepieciešams zemāks ieejas signāla līmenis, lai sasniegtu noteiktu trokšņa ierobežotu jutību, nekā uzstādot to pie televizora. Tādējādi ir iespējams saņemt vājāku signālu ar labāku kvalitāti.
Antenas pastiprinātāja pielietojumsļauj apzināti izmantot tik gara garuma padevējus, kas pastiprinātāja trūkuma gadījumā signāla līmeni vājinātu līdz nepieņemamam līmenim. Nepieciešamība izmantot garo padevēju dažkārt rodas slēgtās zonās, kad televīzijas uztvērējs atrodas ieplakā un pie mājas uzstādīto uztvērēju antenu klāj pauguri ceļā uz raidītāju.
Tajā pašā laikā televīzijas antenas, kas uzstādītas 100...200 m attālumā no šīs ēkas, nodrošina diezgan drošu uztveršanu ar labu attēla kvalitāti, jo tās neaizsedz lokāla barjera. Šādos apstākļos normālu uztveršanu var panākt vienā no diviem veidiem: vai nu palielinot antenas masta augstumu, kas parasti ir ļoti sarežģīts uzdevums, vai arī uzstādot antenu atklātā vietā, 100 .. attālumā. 200 m no mājas. Pēc tam, lai savienotu antenu ar televīzijas uztvērēju, jums būs jāizmanto garš padevējs.
Ir viegli aprēķināt, ka ar 200 m garu fīderu kabeļa zīmols RK 75-4-11 12. kanāla frekvencē rada 30 dB vājinājumu, kas atbilst signāla sprieguma samazinājumam par 31,6 reizēm, kas , kā likums, ir zem televīzijas uztvērēja jutības sliekšņa. Uzstādot antenas pastiprinātāju ar vismaz tādu pašu pastiprinājumu pie antenas izejas, tiks kompensēts signāla vājināšanās garajā padevējā un tiks nodrošināta normāla televizora darbība.
Ja ar viena pastiprinātāja pastiprinājumu nepietiek, var ieslēgt divus pastiprinātājus virknē vienu pēc otra. Šajā gadījumā iegūtais pastiprinājums būs vienāds ar pastiprinātāju pastiprinājumu summu, ja tos izsaka decibelos.
Ja padeves garums ir ļoti garš un signāls jāpalielina par vairāk nekā 30 dB, kad jāizmanto divi vai vairāki antenas pastiprinātāji, lai izvairītos no pārslodzes vai pašieraugsmes, nelieciet visus pastiprinātājus vienuviet. . Šādos apstākļos pirmais pastiprinātājs tiek uzstādīts antenas izejā, t.i., padevēja ieejā, un nākamie tiek uzstādīti padeves pārtraukumā aptuveni vienādā attālumā viens no otra. Šie attālumi ir izvēlēti tā, lai signāla vājināšanās barošanas sekcijā starp diviem pastiprinātājiem būtu aptuveni vienāda ar pastiprinātāja pastiprinājumu.
No īpatnējās vājināšanās atkarībām no frekvences dažādu marku koaksiālajiem kabeļiem (1. att.) var izdarīt noteiktus secinājumus. Zīmolu RK 75-2-13 un RK 75-2-21 kabeļiem ir pietiekami liels īpatnējais vājinājums pat metru viļņu diapazonā, tos nedrīkst izmantot decimetru diapazonā. RK 75-7-15, RK 75-9-13, RK 75-13-11 un RK 75-17-17 kabeļiem ir zemāks īpatnējais vājinājums salīdzinājumā ar RK 75-4-11, īpaši decimetru diapazonā.
Ja ar padeves garumu 50 m ar frekvenci 620 MHz (39. kanāls) kabelis RK 75-4-11 ievieš 16 dB vājinājumu (signāla sprieguma vājināšanās 6,3 reizes), tad ar tādiem pašiem nosacījumiem Zīmola RK 75-9 kabelis -13 ievieš vājinājumu 9,5 dB (vājināšanās 3 reizes), bet RK 75-13-1,1 - 7,25 dB (vājinājums 2,3 reizes). Tādējādi laba kabeļa zīmola izvēle padevējam decimetru diapazonā var vairākas reizes paaugstināt signāla līmeni televizora ieejā pat neizmantojot antenas pastiprinātāju.
Mēs varam sniegt diezgan vienkāršu padomu par kabeļa izvēli: jo lielāks ir kabeļa diametrs, jo mazāks vājinājums. Kā televīzijas padevējs vienmēr tiek izmantots koaksiālais kabelis ar raksturīgo pretestību 75 omi.
Ņikitins V.A., Sokolovs B.B., Ščerbakovs V.B. - 100 un vienas antenas dizains.
Problēmas formulēšana
Apsveriet diezgan izplatītu situāciju, kad ir jāuzlabo televīzijas uztveršanas kvalitāte UHF diapazonā.
Pieņemsim, ka mums ir atsevišķa UHF antena, kas uzstādīta diezgan ievērojamā attālumā no televizora ārā. Televīzijas staciju uztveršanas kvalitāte šajā diapazonā (450 ... 800 MHz) mūs neapmierina, un mēs vēlamies to uzlabot (ņemiet vērā, ka šīs stacijas joprojām tiek uztvertas, kaut arī slikti). Apraide UHF diapazonā notiek no tā paša punkta, kur pieņemamā kvalitātē uztveram VHF stacijas. Mēs nevēlamies mainīt antenas atrašanās vietu un dizainu.
Izvērstās blokshēmas izveide
Pirmkārt, analizēsim problēmu sīkāk un vispirms mēģināsim noskaidrot galvenos sliktas signāla uztveršanas iemeslus UHF diapazonā, jo īpaši tāpēc, ka tas pats televīzijas tornis pārraida arī MV diapazonā, kura signāla kvalitāte mums ir diezgan piemērota.
Pirmā lieta, kas nāk prātā, ir mūsu izmantotās UHF antenas zemā efektivitāte. Tomēr praksē UHF televīzijas antenām parasti ir daudz sarežģītāks dizains un tās ir efektīvākas nekā parastās skaitītāju diapazona mājsaimniecības antenas. Iemesls ir cits - televīzijas centrā izmantoto televīzijas raidītāju starojuma enerģija UHF joslā ļoti bieži ir zemāka nekā MV joslā (tas galvenokārt ir saistīts ne tik daudz ar tehniskiem, cik organizatoriskiem faktoriem: mazāk "stāviem" kanāliem) mazāk "stāvas "frekvences un tehnika), turklāt decimetru viļņu vājināšanās atmosfērā ir daudz lielāka. Rezultātā noderīgā signāla enerģija, ko saņem antena un pārraida uz kabeli, ir ļoti maza. Papildu ieguldījumu sniedz pats kabelis, kas savieno antenu ar televizoru. Galu galā, palielinoties frekvencei, palielinās arī signāla īpašais vājināšanās kabelī. Tātad televizoru sasniedz tikai vājš signāls, kas ir aizsērējis ar troksni, kas vairs nevar nodrošināt pienācīgu kvalitāti. Izeja ir izmantot antenas pastiprinātāju, kas palielinās televizorā ienākošā noderīgā signāla jaudu.
Ņemiet vērā, ka paša televizora jutība zināmā mērā ietekmē uztveršanas kvalitāti. Mūsdienu televizoriem ir ļoti augsta jutība, un mēs balstīsimies uz faktu, ka, tā kā pats televizors nevar reproducēt signālu pienācīgā kvalitātē, visiem mūsu pasākumiem, lai to vēl vairāk pastiprinātu tieši pirms pārraides uz televizoru, nav jēgas. Tāpēc signāls ir jāpastiprina tūlīt pēc tā saņemšanas ar antenu - pirms tas ir ievērojami vājināts vājuma dēļ garā kabelī. Un tas nozīmē, ka mūsu pastiprinātājs atradīsies tajā pašā vietā, kur antena – ārā, vienlaikus pakļauts visdažādākajām dabas ietekmēm. Tas viss mums jāņem vērā, izstrādājot.
Pirmkārt, mums ir jāizlemj, kāda veida pastiprinājumu mēs vēlamies iegūt no sava pastiprinātāja. Tas lielā mērā ir atkarīgs no izmantotā kabeļa garuma un veida, kā arī no televizora jutības. Vairumā gadījumu 10...15 dB līmeni var uzskatīt par diezgan pieņemamu, tāpēc mēs uz to tieksimies.
Tagad mēs beidzot varam sākt veidot mūsu pastiprinātāja blokshēmu. Sāksim ar ievades mezglu.
Tātad, mēs saskaramies ar uzdevumu pastiprināt ļoti vāju augstfrekvences signālu, vienlaikus ieviešot tajā minimālu izkropļojumu (troksni). Acīmredzot viens no mūsu apsvērtajiem pastiprinātājiem ar OB vislabāk tiks galā ar šo uzdevumu. Piemēram, pastiprinātājs ar iekšpakāpes transformatoru OOS, kas parādīts attēlā. 5.23. Apskatīsim, kādas problēmas mums varētu rasties.
OB pastiprinātājiem ir raksturīgs salīdzinoši zems dinamiskais diapazons, salīdzinot ar pakāpēm ar OE, un paaugstināta tendence uz pašiedrošanos. Mūsu gadījumā šaurs dinamiskais diapazons var kļūt par šķērsli. Fakts ir tāds, ka spēcīgi signāli, ko izstaro televīzijas centrs metru viļņu garuma diapazonā, var nokļūt pastiprinātāja ieejā un to satraukt. Lai to novērstu, mums pirmās pakāpes ieejā būs jāiekļauj augstfrekvences filtrs, kas nomāks nevēlamus signālus un nodrošinās stabilu pastiprinātāja darbību. Šāda filtra papildu funkcija būs pretestības saskaņošana starp antenas kabeli un pirmās pastiprinošās saites ieeju. Mēs centīsimies visas pārējās pastiprinātāja daļas padarīt pēc iespējas platjoslas. Tas ir nepieciešams, pirmkārt, tāpēc, ka UHF diapazons ir pietiekami plašs, un, otrkārt, lai nodrošinātu minimālu pastiprinātā signāla kropļojumu līmeni.
Pēc pirmās pastiprināšanas pakāpes noderīgā signāla līmenis jau var būt diezgan augsts (tomēr, ņemot vērā augstfrekvences filtra klātbūtni, pastiprinājums 10 ... 15 dB netiks sasniegts). Tas nozīmē, ka ir nedaudz riskanti veidot nākamo kaskādi arī pēc OB shēmas - jums atkal būs jāatrisina dinamiskā diapazona problēma. Tāpēc pastiprinātāja otrajā posmā mēs pielietojam risinājumu ar OE. Piemēram, ķēde ar transformatoru OOS, kas parādīta attēlā. 5.11. Mēs atkal izmantojam platjoslas transformatoru risinājumu, jo tas šajā gadījumā vislabāk atbilst mūsu prasībām.
Uzdevuma sasniegšanai jau pietiek ar diviem pastiprināšanas posmiem (10 ... 15 dB), un varam pāriet pie nākamā jautājuma - barošanas avots un veidi, kā iestatīt visu pastiprinātāja elementu sākotnējos darbības punktus.
Ir pienācis laiks vēlreiz atgādināt apstākļus, kādos mūsu pastiprinātājs darbosies. Un tas, pirmkārt, ir plašs apkārtējās vides temperatūras diapazons (-30 ... + 40 ° C), un, otrkārt, ievērojams attālums no strāvas avota (ja vien mēs neizmantojam akumulatoru, kas piestiprināts pie pastiprinātāja). Plašais temperatūras diapazons nozīmē, ka mums īpaši jārūpējas, lai stabilizētu sākotnējos darbības punktus visiem pastiprinātājā esošajiem tranzistoriem, savukārt attālums no barošanas avota nozīmē, ka gara barošanas kabeļa dēļ, kas, iespējams, šķērso dažādu traucējumu avotu tuvumā, Spriegums, kas tiek piegādāts pastiprinātājam, nebūs stabils. Analizējot pirmā posma darbības apstākļus, mēs neizbēgami nonāksim pie secinājuma, ka tam augsta līdzstrāvas režīma stabilitāte ir viena no svarīgākajām prasībām, kuras izpildei ir jāpieliek visas pūles. Patiešām, tādi rādītāji kā: pastiprinājums, trokšņa rādītājs, dinamiskais diapazons diezgan lielā mērā ir atkarīgi no līdzstrāvas tranzistora pašreizējā darbības režīma. Un mēs nevaram pieļaut būtisku šo parametru novirzi (vismaz mūsu pastiprinātāja ievades stadijā). Tādējādi mums ir jāveic īpaši pasākumi, lai nodrošinātu sākotnējā darbības punkta stabilitāti pirmajā kaskādē. Nepieciešamo stabilitāti nevar sasniegt ar tik vienkāršām nobīdes shēmām, kā mēs detalizēti apspriedām 3. nodaļā - mums ir jāizmanto sarežģītāks risinājums, piemēram, viena no iespējām ar strāvas avotu, kas parādīta attēlā. 3.40. Apsverot augstfrekvences pastiprinātājus ar OB, mēs jau esam snieguši piemēru ar strāvas avotu (5.31. att.), un mēs to izmantosim.
Prasības sākotnējā darbības punkta stabilitātei otrajā posmā izrādās ne tik stingras, un mēs varam nedaudz “atslābināties” un piemērot, piemēram, emitētāja-bāzes stabilizācijas shēmu ar strāvas un sprieguma atgriezenisko saiti ar papildu. termiski kompensējošā diode (3.18. att. un 3.23. att.) .
Tā kā barošanas spriegums var izrādīties nestabils, pastiprinātājā būs jāiebūvē vienkāršs sprieguma regulators, cenšoties nodrošināt arī tajā augstas temperatūras stabilitāti.
Tātad, mēs esam izlēmuši par gan pastiprināšanas saišu, gan barošanas sistēmas izpildes detaļām. Atliek tikai pateikt dažus vārdus par ievades filtru. Tas var būt pavisam vienkārši, jo mums nav nepieciešama īpaši augsta selektivitāte. Praksē visērtākais ir parastais 3. kārtas T veida filtrs (divi kondensatori un viena induktivitāte), kas ievieš salīdzinoši mazu vājinājumu noderīgajam signālam.
Visbeidzot, mēs varam izveidot pilnīgu mūsu nākotnes pastiprinātāja blokshēmu. Tas ir parādīts attēlā. 6.4.
6.4.att.
Elementu bāzes izvēle un pilnīgas shēmas uzbūve
Mūsu gadījumā elementu bāzes izvēle galvenokārt sastāv no divu mazjaudas augstfrekvences tranzistoru izvēles, ko mēs izmantosim galvenajās pastiprināšanas saitēs. Galvenā prasība šiem tranzistoriem ir augsta bāzes strāvas pārvades koeficienta nogriešanas frekvence (ja mēs vēlamies nodrošināt vienmērīgu frekvences reakciju visā diapazonā no 450 ... 8 GHz).
No cenas / kvalitātes attiecības viedokļa KT3101A-2 tipa ierīces ir diezgan pieņemamas. Izvēlētajā frekvenču diapazonā tie nodrošina trokšņa rādītāju, kas ir mazāks par 2 dB, un strāvas pārvades koeficienta robežfrekvence ir aptuveni 4,5 GHz. Protams, varam izmantot augstākas frekvences tranzistorus, piemēram, KTZ 115 vai KTZ 132 (GHz), taču vairumā gadījumu tas vairs nav attaisnojams no cenas viedokļa.
Rīsi. 6.5.
Šeit ir daži no svarīgākajiem atsauces datiem par tranzistoru KT3101A-2 (nākotnē tie būs nepieciešami, lai izvēlētos līdzstrāvas darbības režīmu).
* Statiskā strāvas pārvades koeficients ķēdē ar OE (st) Pie \u003d 1V, \u003d 5mA:
Т=+25°С 35...300;
Т=-60°С 17,5...300;
Т=+125°С 35...500.
- * Bāzes strāvas pārvades koeficienta ierobežojošā frekvence pie = 5V, = 10mA (tipiskā vērtība): ...4,5 GHz.
- * Minimālais trokšņa rādītājs plkst
2 V, = 2 mA, f = 1 GHz
- (parasti): 1,9 dB.
- * Optimāls jaudas pieaugums pie
2 V, = 2 mA, f = 1 GHz (parasti): 7 dB
* Reversā kolektora strāva pie 15 V:
Т=+25°С………………………………………...0,5 μA
T=+125°С…………………………………………………….. 5 μA
* Maksimālais līdzstrāvas spriegums
kolektora bāze:…………………………………..……15 V
* Maksimālā konstanta kolektora strāva
un emitētājs:…………………………………………..….20 mA
* Maksimālā nepārtrauktā jaudas izkliede
kolektors pie T +45°С:……………………………100 mW
No uzrādītajiem datiem var redzēt, ka optimālā (signāla-trokšņa attiecības izteiksmē) jaudas pastiprinājuma vērtība tiek sasniegta pie = 2 V, = 2 mA. Būtu loģiski izvēlēties tieši šīs vērtības pirmās pakāpes tranzistora darbības režīmam. Tomēr atcerieties, ka mums ir nepieciešams salīdzinoši plašs dinamiskais diapazons. Tāpēc mēs šos rādītājus nedaudz mainīsim uz augšu un pirmajam posmam izvēlēsimies: = 4 V, = = 4 mA. Otrā posma dinamiskajam diapazonam vajadzētu būt vēl plašākam, un, lai gan šeit jau izmantojam OE ķēdi, mums atkal būs jāpalielina visi līdzstrāvas elektriskie rādītāji. Otrajam posmam izvēlieties: = 6 V, = = 10 mA. Tagad mums ir jāizlemj par elementiem strāvas avotā un sprieguma regulatorā. Tie ir zemfrekvences mezgli, kuros nav jēgas izmantot īpašus tranzistorus. Tāpēc mēs piekritīsim izmantot plaši izplatītās ierīces KT3102 (kad mums ir nepieciešams p-p-p-tipa tranzistors) vai KT3107 (kad mums ir nepieciešams p-p-p-tipa tranzistors). To pašu principu (lētums un plaša izplatīšana) izmantosim, izvēloties visus pārējos ierīces elementus (diodes, zenera diodes utt.).
Kā ārēju barošanas avotu izmantojam visvienkāršāko mazjaudas mājsaimniecības barošanas avotu (no kalkulatora, telefona, atskaņotāja u.c.) ar izejas spriegumu 12 V. Pats antenas kabelis varētu tikt izmantots, lai padotu strāvu pastiprinātājam. Bet mēs vienkāršosim savu dzīvi, ja nodrošināsim atsevišķu cilpu barošanas spriegumam (mums nav jāiekļauj vairāki atbilstoši elementi, kas arī palielina signāla zudumus).
Ņemot vērā visus iepriekš minētos apsvērumus, mēs beidzot varam izveidot pilnīgu mūsu pastiprinātāja shēmas shēmu. Tas ir parādīts attēlā. 6.6.
Šķiet, ka tagad ir pienācis laiks pāriet uz nākamo projektēšanas posmu - elementu vērtējumu aprēķināšanu. Tomēr pareizāk būtu analizēt iegūto ķēdes shēmu, lai optimāli izveidotu atbilstošās shēmas, kas atrodas atsevišķu saišu krustojumos. Galu galā mēs izmantojām tikai tipiskus ķēdes risinājumus un neapskatījām jautājumus par to pareizu saskaņošanu savā starpā.
6.6.att.
Rūpīga pirmās saites pārbaude parāda, ka rezistori veic nedaudz līdzīgas funkcijas, un mēs varam nedaudz modificēt ķēdi, apvienojot
šie divi rezistori. Šajā gadījumā tiek veidota papildu sprieguma atgriezeniskā saite. Tajā pašā laikā, lai saglabātu līdzsvaru kaskādē, tranzistora VT2 kolektora ķēdē būs jāievada papildu rezistors.. Šādā veidā modificētās saites galīgā ķēde ir parādīta attēlā. 6.7.
Tagad pievērsīsimies jautājumam par pretestības saskaņošanu pastiprinātāja pirmās un otrās pakāpes krustojumā. Atgādinām, ka otrajā posmā izmantotā OE pastiprinātāja ieejas pretestība ir diezgan augsta (> 1 kΩ). Savukārt pirmā posma ar OB izejas pretestība šajā gadījumā ir desmitiem omu (~ 50 omi). Lai panāktu konsekvenci, mēs varam izmantot vairākas metodes. Piemēram, iestatot induktora L3 induktivitāti tādu, lai darba frekvenču diapazonā tā ekvivalentā pretestība būtu aptuveni vienāda ar pirmās pakāpes izejas pretestību. Tomēr pastiprinātāja darbības frekvenču diapazons ir ļoti plašs un līdzvērtīgās pretestības 13 šī diapazona galos būs ļoti atšķirīgas, tāpēc nebūs iespējams panākt pilnīgu saskaņošanu. Visvienkāršākā lieta šajā gadījumā ir aizstāt L3 induktors ar parastu rezistoru, kura pretestība nav atkarīga no frekvences un paliks tāda pati jebkuram ieejas signālam. L3 vietā varam izmantot arī papildus saskaņošanas transformatoru otrā posma ieejā (līdzīgi kā 5.27. att.). Un visbeidzot, visradikālākais risinājums ir Tr1 transformatora modifikācija, lai iegūtu lielāku izejas pretestību.. Ir vērts atzīmēt, ka mēs varētu izvairīties no visām šīm grūtībām ar saskaņošanu, ja OE ķēdes vietā mēs sāktu izmantot OB ķēde otrajā posmā, līdzīga tai, ko izmantojām pastiprinātāja pirmajā posmā. Prakse rāda, ka šajā gadījumā pastiprinātāja galīgā noregulēšana būtu nedaudz vienkāršāka. Bet šeit mēs vadījāmies tikai pēc teorētiskiem kritērijiem un izvēlējāmies citu risinājumu. Turpināsim pieturēties pie savas izvēles, tomēr vēršam lasītāja uzmanību, ka, projektējot jebkuras ierīces, liela nozīme ir arī praktiskajai pieredzei. Runājot par konkrētu pastiprinātāju, to atkārtojot var izmantot gan OE risinājumu, gan OB risinājumu, atstājot nemainītas tranzistoru nobīdes shēmas un līdzstrāvas darbības režīmus.
Mūsu konstruēto shēmu par ideālu nosaukt nav iespējams. Tomēr atcerieties, ka, to sastādot, mēs paļāvāmies tikai uz tādiem ķēžu risinājumiem, kuru darbu mēs detalizēti pētījām šīs grāmatas iepriekšējās nodaļās. Tomēr šī shēma ir diezgan funkcionāla, un mēs varam turpināt tās galīgo aprēķinu.
Visu elementu parametru aprēķins
Nav nepieciešams pārāk detalizēti aprakstīt šo punktu. Turklāt aprēķiniem izmantosim datoru, un mūs interesē tikai gala rezultāti. Ir jēga izskaidrot tikai dažus pamatnoteikumus.
Aprēķinot ievades filtru, mēs pieņemsim, ka nogriešanas frekvence ir ~ 400 MHz. Pati metodika šādu filtru aprēķināšanai ir plaši aprakstīta literatūrā, un mēs to šeit neiesniegsim.
Bloķējošo un filtrējošo kondensatoru kapacitātes tiks izvēlētas pietiekami lielas (līdz saprātīgai robežai), lai to ekvivalentā pretestība darba frekvenču diapazonā izrādītos ļoti maza (< 1 Ом)2.
Pastiprinātāja galīgā shematiskā diagramma ar visiem elementu nomināliem ir parādīta attēlā. 6.8.
Noslēgumā jāsaka daži vārdi par transformatoru un citu induktivitātes konstrukcijas iezīmēm, kā arī jānosaka to tinumu dati. Mēs nekavējoties atzīmējam, ka mēs pieturēsimies tieši pie tāda dizaina, kuru mēs detalizēti aprakstījām, apsverot augstfrekvences pastiprinātāja pakāpju īpašības ar transformatora atgriezenisko saiti (5.2., 5.3. sadaļa). Tomēr šī nav vienīgā un ne optimālākā platjoslas transformatoru versija frekvenču diapazonam, kurā darbosies mūsu pastiprinātājs. Galvenā problēma šeit ir ferīta serdes klātbūtne. Dažādu tehnoloģisku ierobežojumu dēļ šādu serdeņu izmantošana frekvencēs virs 100...200 MHz izraisa ievērojamu zudumu pieaugumu transformatoros. Tāpēc mums ir jāizmanto augstākās frekvences ferīts (7VN, 20VN vai ZOVN). Prakse rāda, ka ar labu skaņošanu un kvalitatīvu montāžu vairāk vai mazāk pieņemamu pastiprinājumu pie frekvencēm līdz 500 ... 600 MHz var iegūt arī izmantojot 50VN ferīta serdeņus. Attiecībā uz pašiem tinumu datiem tie, kas parādīti attēlā. Vērtības 6,8 jāuzskata par indikatīvām. Šī pastiprinātāja regulēšana faktiski ir saistīta ar eksperimentālu transformatora tinumu apgriezienu skaita izvēli, vadu vērpšanas blīvumu šajos tinumos un, visbeidzot, šo tinumu novietošanu uz toroidāla serdeņa, lai iegūtu maksimālais pastiprinājums bez traucējumiem. Transformatoros var izmantot jebkuru droši izolētu vara stiepli ar diametru 0,15 ... 0,25 mm.
Ievades filtra spole L1 ir neiepakota, uztīta ar vara (vēlams sudrabotu) stiepli ar diametru 0,3 ... 0,8 mm uz serdeņa ar diametru 6 mm. Pagriezienu skaits - 6.
Droselēm 12,13 var būt dažādi dizaini. Piemēram, varat izmantot parastos rezistorus ar augstu pretestību (~ 1 MΩ), uz kuriem 20 ... 50 apgriezieni ir uztīti ar plānu vara izolētu vadu, un stieples gali ir pielodēti pie rezistoru spailēm.
6.8.att.
Dizaina izstrāde, montāža un skaņošana
6.9.att. Elementu izvietošana uz antenas pastiprinātāja plates
Pirmkārt, mēs atzīmējam, ka iespiedshēmas plate ir abpusēja. Tajā pusē, kur atrodas komponenti, tas galvenokārt ir vairoga slānis, kas savienots ar ķēdes zemi. Pie tās virsmas pielodētas no alvas loksnes izgatavotās sieta starpsienas, kā arī to detaļu secinājumi, kas diagrammā ir savienoti ar zemi. Plātnes aizmugurē ir vadi, pa kuriem neplūst augstfrekvences signāli, t.i. tie attiecas tikai uz nobīdes shēmām. Visu daļu secinājumi augstfrekvences daļā ir saīsināti līdz minimumam. Tos lodējot, jābūt maksimāli uzmanīgiem, lai nesabojātu tos pārkarstot. Pirms platjoslas transformatoru izgatavošanas apsveriet to atrašanās vietu attiecībā pret citiem paneļa komponentiem un attiecīgi ievietojiet tiem tinumus.
6.10.att.
Pastiprinātāja regulēšana sākas ar stabilizatora regulēšanu un tranzistoru noteikto darbības režīmu iestatīšanu līdzstrāvai. Stabilizatora izejas spriegumu uz tranzistoriem VТЗ, VT4 ļoti mazās robežās var regulēt ar rezistoru R7, bet pamatā tas ir atkarīgs no Zenera diodes VD2 stabilizācijas sprieguma. Diagrammā norādītās ierīces D814A izmantošana nodrošina aptuveni 10 V izejas spriegumu. Ja to aizstāj, piemēram, ar KS 168, tad izejas spriegums būs aptuveni 9 V. Mūsu ķēdei ir svarīgi, lai šī ja spriegums ir stabils, tā absolūto vērtību var izvēlēties no ērtības apsvērumiem diapazonā no 8 ... 15 V. Mainot diagrammā norādīto 10 V vērtību, rezistora R9 vērtība ir jānoregulē tā, lai spriegums pāri kondensators C11 noteiktā strāvas režīmā (20 mA) ir 8 V. Spriegumam, kas tiek piegādāts no ārēja barošanas avota, jābūt vismaz par 1,5 ... 2 V augstākam par stabilizatora izejas spriegumu (10 V). iestatot līdzstrāvas darbības režīmus galveno pastiprinātāja pakāpju tranzistoros, var būt nepieciešams izvēlēties pretestības R3 vērtību. Visas pārējās regulēšanas tiek veiktas, tikai apgriežot rezistorus R1 un R12.
Turpmāka pastiprinātāja regulēšana tiek samazināta līdz platjoslas transformatoru parametru izvēlei. Gandrīz visas ķēdes īpašības ir atkarīgas no to konstrukcijas. Svarīgs ir ne tikai kopējais apgriezienu skaits un atgriezeniskās saites dziļums (ko nosaka transformācijas koeficients), bet arī vadītāju vērpšanas īpašības, kā arī tinumu izvietojums uz serdes.
Prakse rāda, ka Tr1 transformatorā tinumu vadītājus labāk nevērpt vispār, bet vienkārši novietot tos uz serdes cieši vai nelielā attālumā vienu no otra. Arī atgriezeniskās saites dziļumam pirmajā posmā nevajadzētu būt pārāk spēcīgam. Ja notiek pašiedrošanās, ir iespējams proporcionāli palielināt apgriezienu skaitu visos tinumos (attiecībā pret diagrammā norādīto) par 1,5 ... 3 reizes. Gluži pretēji, Tr2 transformatorā vadītājiem jābūt pēc iespējas ciešāk savītiem. Šeit tiek izvēlēts atgriezeniskās saites dziļums, pamatojoties uz pastiprinātāja stabilitātes saglabāšanas nosacījumu. Proporcionāli var palielināt arī kopējo apgriezienu skaitu. Nepieciešama izejas tinuma parametru izvēle, lai panāktu labu atbilstību slodzei (visticamāk, būs jāsamazina apgriezienu skaits tajā). Ievades filtru var regulēt, tieši novērojot televīzijas attēla kvalitāti.
Jāatzīmē, ka mūsu izstrādātā shēma nav optimāla izvēlētajam frekvenču diapazonam, un var būt diezgan sarežģīts uzdevums iegūt no tās nepieciešamo UHF pastiprinājumu. Galvenā problēma jau tika minēta iepriekš - ievērojama augstfrekvences signālu vājināšanās platjoslas transformatoros. Tajā pašā laikā to nevar saukt par pilnīgi bezjēdzīgu. Ar minimālu ieejas filtra modifikāciju vai izslēgšanu mūsu pastiprinātāju var izmantot skaitītāja diapazonā (50...400 MHz) bez jebkādām papildu modifikācijām. Šajā gadījumā tā noregulēšana ir ievērojami vienkāršota, jo galvenā prasība ir tikai pašiedvesmas neesamība, un diezgan pienācīgs pastiprinājums tiek nodrošināts pat ar spēcīgu neatbilstību.
Ir pienācis laiks šķirties no TV kabeļa. Man ir ieplānots daudz televizoru. Līdz pilsētai 40 km. Vēl tālāk līdz tulkam. Uzdevums ir nodrošināt televizoriem stabilu DVB-T2 signāla uztveršanu. Izmantošu signāla dalītājus, kas vēl vairāk vājinās antenas uztverto signālu. Ir nepieciešamība lietot antenas pastiprinātājs DVB-T2. Tā kā abu DVB-T2 pakešu frekvences atrodas UHF diapazonā, antena rūpējās par virziena, pasīva UHF diapazonu ar 14 dB pastiprinājumu.
Liels attālums līdz tulkam un signāla sadalīšana vairākos televizoros ievērojami vājinās signālu, tāpēc jūs nevarat iztikt bez UHF antenas pastiprinātāja, kas ir arī DVB-T2 pastiprinātājs. Izlemts ar savām rokām izveidojiet antenas pastiprinātāju DVB-T2 un paskaties, kas no tā sanāks.
Tā kā standarta signāla dalītāji, ieskaitot tos, kurus es iegādājos, nepārlaiž elektrisko strāvu, pastiprinātāja barošana caur kabeli nedarbosies (vai arī strāvas padeve jāvada pa kabeli dalītājam).
Divpakāpju zema trokšņa līmeņa DVB-T2 antenas pastiprinātāja diagramma.
Palieliniet no 30 dB atkarībā no izvēlētajiem tranzistoriem. Jaudas pastiprinātājs 12 volti.
ES izmantoju BFR193 tranzistori. Tie ir ļoti lēti un tiem ir labas īpašības. Augsts pieaugums 50-200. Augsta izslēgšanas frekvence līdz 8000 MHz. SMD versija. Viņiem ir zems paštrokšņa līmenis.
Var pasūtīt BFR193 tranzistorus Ķīnā bet mūsējais bija nedaudz lētāks.
Kondensatori ir keramikas. Kondensatoru un rezistoru secinājumus mēs izdarām pēc iespējas īsākus. Jūs varat izmantot SMD, es tikko izgatavoju no tā, kas bija pie rokas.
Spole L1 ir izgatavota no vara stieples gabala, kura garums ir 3,5 cm un kura diametrs ir 0,8 mm. Tā diametrs ir 4 mm un satur divarpus apgriezienus. Es to uztinu uz 3,3 mm urbja gludās daļas (pats spole izrādīsies apmēram 4 mm).
Antenas pastiprinātāja DVB-T2 (UHF) izgatavošana ar savām rokām.
Dēli var izgatavot bez kodināšanas, vienkārši izgriežot paliktņus. Apskatīsim zīmējumu.
Plāksni izgatavojam no abpusējas stiklplasta. Mēs savienojam augšējo un apakšējo slāni ar četrām tapām un lodēt.
Es izmantoju transformatora barošanas avotu, lai samazinātu traucējumus, ar sprieguma stabilizāciju pie 12 voltiem. Pastiprinātājs patērē apmēram 12 mA.
Man viss darbojās labi bez konfigurācijas. Iestatījums ir atkarīgs no rezistoru R1 un R3 izvēles tā, lai tranzistoru VT1 un VT2 kolektoru strāvas būtu attiecīgi 3,5 mA un 8 mA.
Pārbaudīts darbā. Istabas aizmugurē. Nu pagalms. Kā antena, stieples gabals ShVVP. Rezultāts bez pastiprinātāja vispār neko nerāda. Pieslēdzu pastiprinātāju un, kā mēdz teikt reklāmā, rezultāts pārsniedza visas manas cerības, stabila bilde bez sabrukuma mājiena.
Pašmāju antenas pastiprinātāja DVB-T2 (UHF) detaļu saraksts.
- Tranzistori BFR193 - 2gab. ().
Kondensatori 3.3pF, 10pF, 100pF - 2 gab., 4700-6800pF.
Rezistori 75 kΩ, 150 kΩ, 1 kΩ, 680 omi.
Aizrīties 100-125 uH.
Spole L1 paštaisīta 2,5 apgriezieni un 4 mm diametrā no vara stieples 3,5 cm garumā un 0,8 mm diametrā.
Antenas pastiprinātājs televizoram ir plaši izplatīts NVS valstīs. Tas ir optimāls risinājums TV signāla kvalitātes uzlabošanai. Antenas raksturīgajam pastiprinājumam nav būtiskas nozīmes, taču tās antenas pastiprinātājs nopietni ietekmē attēla kvalitāti.
Par labākajiem pastiprinātājiem, kas sevi pierādījuši darba gadu laikā, tiek uzskatīti SWA-7, 14, 17, 107, 109, 2000. SWA-2000 ir jaunāks antenas pastiprinātājs ar diviem papildus tranzistoriem. Pastiprinātājam ir divi tranzistori VT1 un VT2, kas ir iekļauti saskaņā ar OE shēmu. Signāls tiek noņemts pie kolektora tranzistorā VT2 un tiek padots, nolaižot kondensatoru C9 uz kabeli. Papildu tranzistoru VT3 un VT4 izvietojums tiek veikts aktīvajās ķēdēs, kas nodrošina bāzes nobīdes spriegumu tranzistoros VT1 un VT2.
Neskatoties uz to, ka digitālā televīzija tiek aktīvi ieviesta, vienmēr būs pieprasījums pēc antenām ar aktīvu pastiprinājumu, jo signāls televīzijas uztvērējam tiek piegādāts, izmantojot antenas ar decimetra diapazonu.
Tātad, lai uzlabotu televīzijas signālu, viņi izmanto antenas pastiprinātāju. Vislabākais pastiprinājums tiek sasniegts, ja antenas pastiprinātājs ir uzstādīts nevis netālu no televizora ieejas, bet gan tiešā antenas tuvumā. Lai samazinātu vājināšanos, labāk ir izmantot modernus koaksiālos kabeļus. Pastiprinātājs tiek darbināts ar koaksiālo kabeli. Strāvas avota sprieguma reitings antenas pastiprinātājā visbiežāk ir 12 V, un kabeļa vājinājuma vērtība ir 0,1 - 0,5 decibeli uz m, ja ņemam dažādus televīzijas kanālus.
Laukos, kad televīzijas centri atrodas lielā attālumā, tiek izmantoti pastiprinātāji, kuru pastiprinājums pārsniedz 100 dB. Ja pastiprinātājs ir izvēlēts nepareizi vai padevējs un antena nav pareizi saskaņoti, tad pastiprinātāja ierosmes dēļ televizora ekrānā būs redzami traucējumi, sniegs.
Lai gan antenas pastiprinātāju televizoram var iegādāties gandrīz jebkurā stūrī, lielākā daļa no tiem izmanto standarta shēmu. Tas ir, tie ir divpakāpju aperiodiskie pastiprinātāji ar augstfrekvences bipolāriem tranzistoriem, kas savienoti saskaņā ar OE ķēdi. Apskatīsim sīkāk šos modeļus: SWA-36 un SWA-49
SWA-36 pastiprinātājs satur platjoslas pastiprināšanas posmus ar tranzistoriem VT1 un VT2. Antenas signāla vērtība, izmantojot atbilstošu transformatoru un kondensatoru C1, tiek padots uz bāzi tranzistorā VT1, kas ir iekļauts ķēdē ar OE. Darbības punkta noteikšana tranzistorā tiek veikta nobīdes sprieguma dēļ, ko nosaka, izmantojot rezistoru R1. Tajā pašā laikā negatīvās atgriezeniskās saites (NFB) darbības dēļ raksturlielums pirmajā posmā kļūst lineārs, darba punkta stāvoklis stabilizējas, bet pastiprinājuma vērtība samazinās.
Pirmajā posmā frekvences korekcija netiek piemērota. Otrā posma izpilde tiek veikta arī, izmantojot tranzistoru ķēdē ar OE un ar OOS, jo spriegums iet caur rezistoriem R2 un R3. Tomēr joprojām ir strāva OOS caur rezistoru R4, kuru emitētājs ķēdē ir. Tas stabilizē tranzistoru VT2. Lai izvairītos no lieliem pastiprinājuma zudumiem, rezistors R4 tiek šunts, izmantojot kondensatoru C3, kam ir salīdzinoši zema kapacitāte (10 pF).
Tā rezultātā C3 kondensatora kapacitatīvās pretestības diapazona zemākās frekvences būs ievērojamas, un maiņstrāvas atgriezeniskā saite noved pie pastiprinājuma samazināšanās, kā rezultātā tiek koriģēta tāda pati pastiprinātāja frekvences reakcija. SWA-36 pastiprinātājam ir trūkumi, starp kuriem ir nepieciešams izcelt pasīvos zudumus, kas ir izejas ķēdei.
Tas nodrošina vislabāko barošanas ķēžu atsaisti, pateicoties filtriem L1C6, R5C4, un pastiprinājums tiek palielināts, pateicoties kondensatoriem C5 un C7.
Uztvērēja televīzijas antena saņem elektromagnētisko starojumu no televīzijas centra, kas inducē strāvas, kas nonāk koaksiālajā kabelī uz tā vadošajiem elementiem. Atkarībā no antenas konstrukcijas ar virziena īpašībām ir iespējams iegūt dažādas jaudas signālu. Šajā sakarā tiek ieviests TV antenas virziena koeficienta jēdziens, kas parāda, cik reižu signāls tās izejā pārsniedz signālu no pusviļņa vibratora, ja tas ir novietots tajā pašā vietā telpā.
TV antena ar pastiprinātāju
Faktiskais jaudas pieaugums, ņemot vērā zaudējumus, būs:
K p \u003d KND ∙η,
kur η ir efektivitāte, ņemot vērā zudumus.
Pieteikums
Elektriskā signāla līmenis, kas nāk caur TV antenas ieeju, ne vienmēr ir piemērots lietotājam. Lai uzlabotu uztvērēja veiktspēju, jums ir nepieciešams signāla pastiprinātājs, kas atrodas tuvumā. Īpaši tas ir nepieciešams ārpus pilsētas, kur nav kabeļu tīkla.
Dachā signāla uztveršanas apstākļi ir sliktāki nekā pilsētā. To ietekmē traucējumi un attālums no televīzijas centra. Neskatoties uz to, ka televizora pastiprinātājs nedaudz izkropļo ieejas signālu, eksperti iesaka to izmantot.
Lielā augstumā signāls nāk no augšas uz leju un beigās ievērojami vājinās. Ja tam ir maza jauda, tas lielā mērā vājina pieslēguma ligzdu. Kabelī signāls tiek zaudēts par 0,2-0,7 dB / m.
Pastiprinātāja izvēle
Antenas pastiprinātājs ir pievienots pēc iespējas tuvāk televizora antenai. Novietojot uztvērēja tuvumā, palielināsies troksnis kopā ar pārraidīto signālu, attēls būs sliktāks. Barošanas bloku var novietot pie pastiprinātāja, kā arī atsevišķi.
Mājas antena izgatavota kopā ar pastiprinātāju
Parametri, kas nosaka pareizo pastiprinātāja izvēli, ir šādi:
- attālums no televīzijas centra;
- nepieciešamais frekvenču diapazons;
- antenas tips, kurai signāls tiek pastiprināts.
Maksimālais attālums līdz signāla pārraides avotam nedrīkst pārsniegt 150 km. Attālumā, kas mazāks par 10 km, pastiprinātājs parasti nav uzstādīts, jo signāla līmenis ir diezgan augsts. Lai iegūtu normālu signālu, ir vēlams labi izvēlēties antenu. Kā no stieples izgatavot TV antenu pats.
Pastiprinājums nedrīkst būt pārāk liels, pretējā gadījumā no pašiedvesmas var parādīties ievērojams troksnis. Daudziem no ražotajiem modeļiem ir dažādas īpašības. Šeit jums jāsazinās ar meistaru, kurš zina, kā uzlabot uztveršanu, un palīdzēs jums izvēlēties pareizo ierīci. Platjoslas pastiprinātāja uzstādīšana uz antenas ļauj aptvert visu televīzijas apraides diapazonu.
Krievijā antenas ar Polijā ražotiem pastiprinātājiem (uzņēmums ANPREL) ir izplatītas. Viņu pašu ieguvums ir neliels, un parametrus galvenokārt nosaka papildu pastiprinātājs. Tam ir šādi trūkumi: pašaizdegšanās, augsts radītā trokšņa līmenis, pārslodze no spēcīgiem MV diapazona signāliem, bojāti zibens izlādes, pasīvie izvades zudumi.
Lielākoties TV pastiprinātāji darbojas saskaņā ar standarta divpakāpju shēmu, kuras pamatā ir augstfrekvences bipolāri tranzistori ar kopēju emitētāju.
Divu pakāpju pastiprinātāji: SWA-36 (a) un SWA-49 (b)
Pastiprināšanas posms uztver platjoslas joslu. Ieejas signāls tiek pievadīts tranzistora (T1) pamatnei caur kondensatoru (C1). Nepieciešamais lineārais raksturlielums tajā tiek izveidots, pieliekot nobīdes spriegumu caur rezistoru (R1). Bet tajā pašā laikā ieguvums samazinās. Nākamais posms tika izveidots līdzīgā veidā ar tranzistora (T2) stabilizēšanu emitētāja atgriezeniskās saites ķēdē caur rezistoru (R4).
Nav ieteicams būtiski palielināt antenas pastiprinātāja K p, jo tas rada savu troksni, kas tiek pastiprināts kopā ar ieejas signālu. Shēmu ir viegli izdarīt ar savām rokām.
Jūs varat uzlabot ķēdi, izmantojot SWA-49 modeli. Tas tiek panākts, izmantojot filtrus L1C6, R5C4 un palielinot K p, pievienojot kondensatorus (C5) un (C7).
Citi ANPREL modeļi nedaudz atšķiras no iepriekš minētajām shēmām ar frekvences korekcijas ķēžu klātbūtni izejā un atgriezeniskās saites organizāciju, no kuras ir atkarīgs pastiprinājums. Ja tas ir tuvu stabilitātes slieksnim, pastāv liela pastiprinātāja pašaizdegšanās iespējamība.
Pašiem televizoriem ir ievērojams signāla pastiprinājums. Jo lielāks tas ir, jo augstāks kļūst iekšējais troksnis. Tāpēc ir jāsaprot, ka uztveršanas iespējas var vairāk ietekmēt viņu pašu trokšņu traucējumi, nevis vājš signāls ieejā. Signālam jābūt vismaz 20 reizes lielākam par trokšņa grīdas spriegumu. Tuvāk šai vērtībai attēls kļūst slikts, un mazas detaļas vairs nav atšķiramas.
Pirmās pakāpes tranzistors maksimāli ietekmē antenas pastiprinātāja trokšņu līmeni. Jums vajadzētu izvēlēties pareizos pastiprinātājus trokšņa līmenim, kas nedrīkst pārsniegt 2 dB. Tas var nebūt norādīts instrukcijās, bet to var atrast internetā vai uzņēmumu katalogos.
Ieguvums ir nepieciešams galvenokārt, lai kompensētu zaudējumus kabelī. Tie ir īpaši lieli kanālos 21-60 un sasniedz 0,25-0,37 dB / m. Rūpnieciskais sadalītājs pievieno zaudējumus, kas ir norādīti korpusā. Šajā gadījumā jāņem vērā, ka norādītā signāla vājināšanās vērtība (parasti - 3,5 dB) var atšķirties dažādos viļņu garuma diapazonos. Tā var būt maksimālā vai vidējā vērtība. Jebkurā gadījumā jums ir jāņem rūpnīcas produkts, nevis mājās gatavots. Tad kopējam vājinājumam jāpievieno 12-14 dB, lai uztvertu vājus signālus.
Kā izskatās antenas sadalītājs?
Antenas signāla stiprums
Satelītantennas signāla vājināšanās iemesli var būt vairāki:
- Neizdevās noregulēt antenas pozīciju. Pietiek, lai to nedaudz pagrieztu. Ja stiprinājuma skrūves ir vaļīgas, tās jāpievelk.
- Negaidīta šķēršļa parādīšanās, kas būtu jānovērš vai jāmaina antenas atrašanās vieta.
- Kabeļa bojājums. Labākais variants ir to nomainīt. Ir svarīgi izgatavot kvalitatīvu stiprinājumu, lai tas nekarātos no vēja.
- Pārmērīgs kabeļa garums. Tiek izvēlēts labāks vai uzstādīts pastiprinātājs.
- Ja viss ir kārtībā, bet signāls nav pietiekams, jums vajadzētu iegādāties antenu ar lielāku diametru.
Starp to un uztvērēju ir uzstādīts satelīta TV antenas signāla pastiprinātājs. Ar kabeļa garumu 40 m signāla vājināšanās būs 40x0,37 = 14,8 dB, bet kopā ar sadalītāju - 18,3 dB. Uztvērēja ieejas līmenis ir 48-75 dB. Ja tas ir tuvu apakšējai robežai, jums būs nepieciešams pastiprinātājs. Ja mēs ņemam 20 dB IF modeli, tam būs 20 dB koeficients, kas ir pietiekams, lai kompensētu vājinājumu.
Satelītšķīvju frekvenču diapazons ir 950-2400 MHz, kam šis pastiprinātājs ir piemērots (Zīm. zemāk a). Varat arī iegādāties Gecen A05-20 modeli ar līdzīgiem parametriem (b att.).
Satelīta šķīvji (a) un tiem paredzēts pastiprinātājs (b)
Jums vajadzētu iegādāties pastiprinātājus, kas paredzēti televīzijas antenas frekvenču diapazonam. Virszemes televīzijas augšējā robeža ir 950 MHz, bet satelītam tā ir 2400 MHz.
Pastiprinātājs, ko dari pats
Vienkāršu ierīci uz mikroshēmas ar savām rokām var salikt pat iesācējs. Tas nerada lielus traucējumus, praktiski nepatērē enerģiju un darbojas frekvencēs līdz 900 MHz.
Pastiprinātāja mikroshēma, kuru varat salikt ar savām rokām
Ķēdes pamatā ir zema trokšņa zemsprieguma pastiprinātāja mikroshēma (barošanas avots 2,7-5,5 V). Ķēde patērē tikai 3 mA strāvu. Ieejai (1) tiek pieslēgts spriegums. Nobīde uz darba zonu rada rezistoru (R1), kas savienots ar ieeju (2). Antenas ievades signāls tiek padots uz izeju (6), un pastiprinātais signāls tiek ņemts no izejas (3) un tiek ievadīts uztvērējā. Mikroshēmai tiek pievienoti kondensatori (C1-C3), atdalot mainīgos signālus no strāvas padeves sprieguma nemainīgās sastāvdaļas. Pareizi samontējot, ķēde nav jākonfigurē.
Ar savām rokām var izgatavot arī ierīces pēc iepriekš dotajām shēmām, piemēram, piemēram, SWA pastiprinātājus.
Kā uzlabot signālu. Video
Tālāk esošajā videoklipā tiks parādīts, kā uzlabot televīzijas antenas signālu.
Labāk ir iegādāties rūpnīcā ražotas antenas un TV pastiprinātājus, jo tie ir izgatavoti pēc aprēķiniem. Ja jūs izgatavosit ierīces pats, to kvalitāte būs daudz zemāka. TV uztveršanai valstī ir nepieciešamas augstas kvalitātes ierīces attāluma no televīzijas centra un lielu traucējumu klātbūtnes dēļ.