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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Commutateur de signal automatique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Télévision, équipement vidéo Une partie importante des modèles peu coûteux de téléviseurs et d'écrans d'ordinateur utilisés ne disposent pas du nombre d'entrées requis dans les conditions modernes pour connecter des sources de signaux externes, et les récepteurs de télévision obsolètes sont pour la plupart équipés d'une seule entrée composite pour fournir un signal vidéo. Cela crée des désagréments si vous devez connecter plusieurs appareils de lecture vidéo (lecteur de vidéodisque, tuner satellite, console de jeux, lecteur mobile ou caméra vidéo) à un téléviseur ou un écran d'ordinateur équipé d'une entrée vidéo et d'un décodeur PAL/NTSC. Des commutations fréquentes des connecteurs conduisent finalement à leur défaillance. Pour réduire considérablement ces problèmes, il est recommandé d'assembler un commutateur de signal automatique relativement simple, ce qui simplifiera la procédure d'utilisation de nombreux équipements vidéo et augmentera la fiabilité de son fonctionnement.
Le schéma de principe de l'appareil est présenté sur la Fig. 1. Il s'agit d'un commutateur de signal électronique avec deux entrées vidéo et audio. Ses sorties sont connectées respectivement à l'entrée vidéo composite du téléviseur (moniteur) et à l'entrée audio, mais vous pouvez également vous connecter au connecteur SCART via un adaptateur. L'appareil est construit sur des circuits intégrés NJM2233BS avec deux entrées, commutées sélectivement sur une sortie. La fréquence maximale de fonctionnement des microcircuits atteint 10 MHz. La puce DA1 contient un commutateur de signal audio. Lorsqu'il y a un faible niveau de tension au niveau de son entrée de commande SW1, la sortie OUT du microcircuit reçoit le signal provenant de l'entrée Audio 1 vers son entrée IN1. À un niveau haut à l'entrée de tension de commande SW1, un signal de l'entrée « Audio 2 » passera à la sortie du commutateur. Les condensateurs C2 et C3 empêchent les fréquences radio de pénétrer dans les deux entrées du microcircuit, y compris les signaux vidéo s'ils sont fournis par erreur aux entrées audio du commutateur. Le commutateur de signal vidéo implémenté sur la puce DA2 fonctionne de la même manière. Le signal vidéo "Vidéo 1" passe à la sortie lorsque le niveau de tension à l'entrée de commande est faible, et le signal vidéo "Vidéo 2" - lorsque le niveau de tension est élevé. Il convient de garder à l'esprit que s'il n'y a pas de signal vidéo "Vidéo 1", un niveau élevé est toujours présent à l'entrée de commande. Ce sera discuté plus en détails plus tard. Les résistances R1 et R2 assurent l'adaptation de l'impédance d'entrée du commutateur avec l'impédance de sortie des sources de signaux vidéo. Les diodes Zener VD1-VD4 et les diodes VD7-VD10 protègent les entrées et sorties des microcircuits des impulsions haute tension pouvant survenir lors de la connexion de câbles de signal à des appareils fonctionnant sur secteur. Habituellement, la différence de tension entre les fils communs de deux appareils « non mis à la terre » avec alimentations à découpage ne dépasse pas 600 V, mais parfois en raison des particularités de la conception du circuit, par exemple en l'absence de résistances de décharge entre le primaire et le secondaire. circuits de l'alimentation à découpage, cette tension peut atteindre 10 kV ou plus . Un signe indicateur typique de ceci est l’étincelle qui saute entre les parties broche et douille du connecteur à mesure qu’elles s’approchent. Les paires de signaux (audio et vidéo) fournies peuvent être commutées automatiquement. Si le signal vidéo est fourni uniquement à l'entrée « Vidéo 2 », alors les deux commutateurs transmettent aux sorties les signaux arrivant aux entrées IN2 des microcircuits DA1 et DA2. Cela se produit parce que, comme mentionné ci-dessus, une tension de haut niveau (environ 5 V) fonctionne aux entrées de commande des deux microcircuits. Si un signal vidéo est également fourni à l'entrée « Vidéo 1 », alors, qu'il y ait ou non un signal vidéo à l'entrée « Vidéo 2 », les deux microcircuits commutent et transmettent les signaux arrivant à leurs entrées IN1. La commutation des interrupteurs est contrôlée par une unité montée sur les transistors VT1 et VT2. Le signal vidéo arrivant à l'entrée « Vidéo 1 » traverse le circuit R12C1 jusqu'à la base du transistor VT1, est amplifié et, à travers le condensateur d'isolement C8, va à un redresseur réalisé sur les diodes VD5 et VD6. Les ondulations de tension redressées sont lissées par le condensateur C9. Sa tension constante agit à travers la résistance R17 sur la jonction émetteur du transistor VT2, l'ouvrant. La tension entre le collecteur et l'émetteur du transistor VT2 et, par conséquent, la tension aux broches 7 des microcircuits DA1 et DA2 devient proche de zéro. En conséquence, les deux microcircuits passent aux signaux de commutation arrivant sur leurs entrées IN1. Par conséquent, l’entrée Vidéo 1 a la priorité sur l’entrée Vidéo 2. Si, s'il y a un signal vidéo à l'entrée « Vidéo 1 », vous devez commuter l'appareil sur les signaux de commutation des deuxièmes entrées, vous pouvez utiliser le bouton SB1 avec un verrou. Lorsque ses contacts sont fermés, les signaux de ses secondes entrées passeront à la sortie du commutateur. Avec cette logique de fonctionnement de l'interrupteur automatique, il convient de connecter la source de signal la plus fréquemment utilisée, comme un lecteur DVD, à ses deuxièmes entrées, et de connecter un appareil moins fréquemment utilisé qui sera prioritaire, comme une console de jeux vidéo. , aux premières entrées. Les nœuds de commutation sont alimentés par un stabilisateur paramétrique monté sur les transistors VT3 et VT4. Le transistor à effet de champ VT4 fonctionne comme une source de courant stable pour la diode Zener VD11. La diode VD12 protège l'appareil contre une connexion incorrecte de la tension d'alimentation. Si une telle situation est exclue dans le commutateur fini, il n'est pas nécessaire d'installer la diode. Bien que la tension d'alimentation des microcircuits puisse aller de 5 à 13 V, la valeur choisie pour eux est de 10,5 V. Cela est dû au fait qu'à une tension inférieure à 9 V, une détérioration de la qualité de synchronisation peut être observée dans les anciens téléviseurs domestiques, dans lesquels le dispositif de synchronisation de balayage est assemblé sur un microcircuit K174ХА11. Les deux microcircuits de l'appareil sont alimentés par une tension stable via les filtres L1C10C12 et L2C11C13, ce qui empêche l'apparition de moiré et d'autres défauts similaires dans l'image. La LED HL1 signale la présence de tension d'alimentation. L'appareil consomme 30 mA de courant lorsque la tension d'alimentation d'entrée est de 12 V. Lors de l'utilisation du commutateur, aucune détérioration de la qualité du signal vidéo n'a été constatée.
Toutes les pièces de l'appareil, à l'exception du bouton SB1, de toutes les prises de type « Tulipe » et de la LED HL1, sont montées sur une plaque de montage mesurant 78x65 mm de manière articulée. Leur référenceL'emplacement exact est visible sur la fig. 2. Le verso de la carte n'est pas illustré, car la plupart des connexions sont réalisées avec les fils des pièces elles-mêmes et les cavaliers nécessaires sont réalisés avec du fil MGTF-0,03. Le fil commun (fil d'alimentation négatif) de l'interrupteur est réalisé sur la carte sous la forme d'une lettre Ш barrée avec un fil de montage toronné d'un diamètre de 1 mm. Les résistances de l'appareil peuvent être de petite taille. Condensateurs non polaires - K10-50 ou analogues. Dans le commutateur assemblé par l'auteur, les résistances R16 et R17, ainsi que les condensateurs céramiques C10, C11 et C18, sont utilisés dans une conception à montage en surface. Condensateurs à oxyde - K50-35, K53-19, K53-30, etc. Les selfs L1 et L2 peuvent être installées avec n'importe quelle self de petite taille et de faible puissance avec une inductance comprise entre 10 et 100 μH. L'auteur a utilisé des selfs à montage en surface provenant d'un ancien disque dur d'ordinateur. Tous ces éléments sont situés au verso du plateau. Les diodes 1N914 (VD5-VD10) peuvent être remplacées par 1N4148 ou KD503, KD521, KD522 avec n'importe quelle lettre d'index, et MUR120 (VD12) par l'une des séries 1 N4001 -1N4007, KD105, KD208, KD243. Au lieu des diodes Zener BZV55C-6V2 (VD1-VD4), vous pouvez utiliser n'importe laquelle des diodes Zener 1N4735A, 1N4734A, BZV55C-5V1, TZMC-6V2, et à la place de la diode Zener BZV55C-11 (VD11) - n'importe laquelle des diodes Zener TZMC- 11, 1N4741A, KS211Zh. Les transistors STS9014 (VT1, VT2) sont interchangeables avec BC547 ou SS9014, ainsi que KT3102, KT6111 avec n'importe quelle lettre et le transistor 2SD2058 (VT3) avec l'un des KT817, KT819, KT863. Au lieu du transistor à effet de champ KP303V (VT4), n'importe quelle série KP303, 2P303, KP307 avec un courant de drain initial de 2.3 mA convient. Lors du remplacement, vous devez prendre en compte les différences de brochage de la série de transistors mentionnée. Les puces NJM2233BS sont hébergées dans un boîtier SIP-9. Ils peuvent être facilement remplacés par des NJM2233BL similaires dans un boîtier SIP-8 avec un brochage similaire. Les microcircuits NJM2233BX en boîtiers avec brochage à double rangée ont un brochage significativement différent. La source d'alimentation du commutateur peut être n'importe quelle unité ayant une tension de sortie constante de 12.24 V, capable de fournir un courant de sortie d'au moins 30 mA. Par exemple, n'importe quel amplificateur d'antenne fera l'affaire si vous remplacez le stabilisateur 78L12 par un plus puissant et augmentez la capacité du condensateur du filtre de tension redressé. Lorsque vous intégrez le commutateur dans un téléviseur ou un moniteur, vous pouvez utiliser une source de tension appropriée disponible sur place, par exemple une source de tension de 12...18 V fonctionnant généralement en mode lumière, conçue pour alimenter les lampes de rétroéclairage de l'écran UMZCH ou LCD. Lorsque l'appareil est alimenté par la même source avec une tension de sortie constante, une résistance peut être installée à la place d'un transistor à effet de champ (VT4). Sa résistance est choisie de manière à ce que le courant traversant la diode Zener VD11 soit de l'ordre de 2.3 mA. Dans ce cas, le condensateur C19 doit avoir une capacité comprise entre 47 et 100 µF. Le stabilisateur peut être assemblé sur n'importe quelle puce appropriée dans un boîtier TO-220, par exemple LM78M12, et la tension d'alimentation d'entrée minimale doit être d'au moins 15 V.
La disposition de conception du commutateur est illustrée à la Fig. 3. Sur le capot supérieur du boîtier se trouvent des prises d'entrée (à gauche) et de sortie, un bouton SB1 pour commuter les signaux d'entrée, des prises pour l'alimentation en tension et une LED HL1. Le commutateur parfaitement assemblé commence à fonctionner immédiatement et ne nécessite aucune configuration. Cet appareil est pratique à utiliser non seulement pour commuter automatiquement les signaux de deux sources différentes, mais également comme une sorte de « tampon », par exemple lors de réparations lors de la connexion d'un lecteur DVD et d'un téléviseur, lorsqu'un des appareils est défectueux. Cela réduira le risque d'endommagement d'un appareil en état de marche. Bien que le commutateur contienne des composants destinés à protéger les circuits intégrés, des composants de protection similaires peuvent ne pas être présents dans les appareils commutés. Par conséquent, il est conseillé de connecter divers équipements même via le commutateur décrit tout en déconnectant complètement tous les appareils concernés du réseau électrique. Si la commutation de signaux audio multicanaux est nécessaire, vous devez alors installer le nombre approprié de nœuds assemblés sur les puces NJM2233BX, en les allumant de la même manière que la puce DA1 de l'appareil considéré. Dans ce cas, il peut être nécessaire d'installer le transistor VT3 sur un petit dissipateur thermique. Auteur : A. Butov
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