Főszerkesztő: H O R V Á T H I M R E Szerkesztő: A N G Y A L LÁSZLÓ SZERKESZTŐBIZOTTSÁG BHG
ORION
TERTA
Laczkó Endre Bernhardt Richárd Eisler Péter Dr. Gosztony Géza Honti Ottó Klug Miklós Tölgyesi h&szíó
Jakubik Béla Baracs Sándor Csemoch János Froemel Károly Sass Károly Szabó Károly
Bánsági Pál Baján Tibor Benedek Elek Egerszegi Béla Hutter Mihály
BHG ORION TERTA
MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK XXVII. évfolyam
1981
TV átjátszóberendezések meghajtófokozata E lap hasábjain m á r többször olvashattunk cikke ket különféle adástechnikai berendezések ismerteté séről s ezek k i a l a k í t á s á n a k fejlesztési kérdéseiről. Ismertetésre k e r ü l t e k m á r multiplex rendszerű T V a d ó k , U R H F M a d ó k , adástechnikai oszcillátorok, erősítők, koaxiális elemek és a d ó a n t e n n á k . E cikk keretében most egy ú j a b b adástechnikai berende zéssel ismertetjük meg az olvasót: a T V átjátszó adókkal. Történeli
Általános
tervezési szempontok,
SZALAY
2. szám
ISTVÁN BHG
jellemzők
A berendezés fejlesztésénél — m i n t m á r az erősítő blokkok tervezésénél is — t ö b b fontos szempontot kellett figyelembe v e n n ü n k . Ezek (nem fontossági sorrendben) a következők v o l t a k : egyszerűség, olcsó ság, nagy megbízhatóság, k ö n n y ű kezelhetőség, szi-
áttekintés
Magyarországon a T V átjátszók fejlesztése és gyár t á s a (az adóhálózat kiépültségéhez képest) viszony lag korán elkezdődött. A z első t í p u s egy I V . sávi 100 W-os haladóhullámú csővel felépített berende zés volt, amely a 60-as évek második felében k é szült el. Ennek a berendezésnek egyik p é l d á n y a — K F m o d u l á t o r r a l kiegészítve — a legutóbbi időkig a Széchenyi hegyi OMK-ban m ű k ö d ö t t a I V . sávi adóberendezés t a r t a l é k a k é n t (1. ábra). Ezt a 70-es évek közepén m á r egy nagyobb so rozatot megélt t í p u s k ö v e t t e , amely egyetlen cső vel 20 W kimenőteljesítményt szolgáltatott. Ezek a berendezések viszonylag nagy s z á m b a n ma is m ű ködnek a Magyar Posta a d ó h á l ó z a t á b a n (2. ábra). Az egyre szigorúbbá váló műszaki követelmények szükségessé, az időközben megjelent új a l k a t r é szek pedig lehetségessé t e t t é k egy k o r s z e r ű b b , m e g b í z h a t ó b b , teljesen félvezetős felépítésű új á t játszócsalád kifejlesztését. E fejlesztés k é t lépésben t ö r t é n t . Először a 20 W-os csöves, hangolt teljesítményerősítő helyett k é szült el az ú j , tranzisztoros, szélessávú erősítőcsalád. A legutóbb l e g y á r t o t t sorozat ennek megfelelően hibrid változat v o l t : a régebbi típusú meghajtófo kozatból és új 20 W-os erősítőblokkokból é p ü l t fel 20, 40 és 80 W kimenőteljesítménnyel (3. ábra). A fejlesztés legújabb fázisa az ismertetésre kerülő új meghajtófokozat volt, amely egyben az átjátszó család legkisebb teljesítményű tagja is. Híradástechnika
XXXII.
évfolyam 1981. 2. szám
1. ábra. 100 W-os I V . sávi haladóhullámú csöves át játszóberendezés
61
gorú műszaki követelmények és nagyobb sorozatú g y á r t á s r a való előkészítés. Anélkül, hogy részletek be bocsátkoznánk megállapítható, hogy ezek az egy m á s n a k többé-kevésbé ellentmondó k ö v e t e l m é n y e k csak kompromisszum á r á n teljesíthetők. A fő fela dat t e h á t a fejlesztés első szakaszában egy jó komp romisszum kialakítása volt. Ennek n y o m á n szüle tett meg a berendezés terve, majd k é s ő b b maga a készülék is (4. ábra).
4. ábra. T V áljátszóberendczések újgenerációs meg hajtófokozata 2. ábra. 20 W-os I I I . sávi tetródás átjátszóberendezés
3. áöra. 40 W-os I I I . sávi tranzisztoros rendezés
62
átjátszóbe
Az újfejlesztésű átjátszóberendezés alkalmas P A L , SECAM és NTSC rendszerű, különböző s z a b v á n y ú I — V . sávi színes T V adások vételére és I — V . sávi a d á s r a . A készülék 1 W-os átjátszó, amely részben önálló átjátszóként üzemeltethető, részben pedig a nagyobb teljesítményű berendezések meghajtófoko zata, amely a frekvenciasávtól függő és a teljesít ményerősítők igényének megfelelő meghajtóteljesít m é n y t szolgáltat. Önálló alkalmazás esetén a k i menőteljesítmény 5 W-ra növelhető. A nagyobb teljesítményű berendezések az 1 W-os átjátszóra, mint alapra épülnek. Az alapkészüléket különböző teljesítményű, de azonos modulokból álló erősítő fokozatok követik C5. ábra). Az átjátszó teljes m é r t é k b e n félvezetős, integrált áramkörös felépítésű, a legkorszerűbb m ű s z a k i meg oldásokat t a r t a l m a z ó , konvekciós h ű t é s ű berende zés. Egységei szélessávúak; ez á l t a l á b a n egy T V sávra é r t e n d ő . Az egyes vételi, illetve adási csator n á k a t meghatározó passzív, frekvenciaszelektív ele mek k o n c e n t r á l t a n helyezkednek el az átjátszó egyes fokozataiban; a szélessávú egységekhez való kap csolódásuk b o n t h a t ó , nagyfrekvenciás csatlakozókon keresztül történik. Mivel a részegységek közti csat lakozás egységesen 50 Ohm-on t ö r t é n i k , a szélessá v ú egységek — a csatornakiosztástól függetlenül — előre bemérhetők, és csak a részegységek beméré se u t á n „ t a l á l k o z n a k " a m á r fix c s a t o r n á r a behan golt frekvenciaszelektív elemekkel. M i u t á n az egyes részegységek m á r a h e l y ü k r e kerültek, a rendszer mérés előtt m á r csak az oszcillátorokat kell a meg felelő frekvenciaértékekre beállítani. E z á l t a l a be mérési munka jelentősen leegyszerűsödik, és meg gyorsul. Híradástechnika
XXXII.
évfolyam 1981. 2. szám
KF
VEVŐRÉSZ
RÉSZ
ADÓRÉSZ
t t i
!
i AUT.
1BJ24-6]
C. ábra. T V átjátszók szokványos felépítése
5. ábra. 40 W-os I I I . sávi újgenerációs T V átjátszó Elektromos felépítés és működés Az átjátszóadó elektromos felépítése a l a p v e t ő e n nem különbözik a mai korszerű átjátszó típusokétól (6. ábra). Vevőrészből és adórészből áll, s a k e t t ő közti csatlakozás a K F részen keresztül valósul meg. Tar talmaz egy tápegységet és egy a bekapcsolási és az esetleges védelmi funkciókat ellátó a u t o r n a t i k á t . A t o v á b b i a k b a n a részletesebb t ö m b v á z l a t alap j á n (7. ábra) t e k i n t s ü k á t az átjátszó felépítését és m ű k ö d é s é t azokra a megoldásokra koncentrálva, amelyek az átjátszó újszerűségét és korszerűségét biztosítják. A v e t t j e l a v e v ő a n t e n n á r ó l a vevőegységbe j u t . A négykörös önálló bemenőszűrő u t á n szélessávú
bemenőerősítőre, majd az ezt k ö v e t ő kétkörös szű rő u t á n az ugyancsak szélessávú vevőkeverőre ke rül. A bemenőszelekció zömét a négykörös bemenő szűrő adja, az erősítőt k ö v e t ő kétkörös szűrő fő fela data ugyanis a n e m k í v á n a t o s zaj komponensek k i szűrése. Az integrált áramkörös bemenőerősítő P I N diódás szabályozót tartalmaz, amelynek segítségé vel a K F erősítőn keresztül ú n . késleltetett ( t e h á t nagyobb bemenőszintnél m ű k ö d ő ) AGC szabályzást lehet megvalósítani. Ennek a járulékos AGC lánc nak k ö v e t k e z m é n y e k é n t elérhető, hogy az átjátszó az eddigieknél nagyobb bemenőszintet is tudjon fogadni anélkül, hogy a keverő vagy a K F erősítő túlvezérlődnék. A z , hogy a bemenőerősítő, i l l . a vevőkeverő szélessávú, azt jelenti, hogy egy-egy T V sávon belül a vételi csatornától függetlenül azonos felépítésűek, s a vételi csatorna m e g v á l t o z t a t á s a kor semmilyen hozzányúlást, u t á n h a n g o l á s t nem igé nyelnek. S á v o n k é n t pedig a teljes elektromos és mechanikus felépítést, illetve elrendezést megtart va csak illesztésben különböznek egymástól. A vevőegységből a j e l — a megfelelő K F s á v r a keverve — a K F szűrőbe j u t . A K F szűrő a K F s á v egyedüli koncentrált, frekvenciaszelektív eleme, amely igen szigorú frekvenciaszelekciót valósít meg. Az egyes T V szabványok főleg a K F szűrőre hat nak k i , hiszen ez a szűrőegység adja a fő szelek ciót az átviteli csatornához közeli frekvenciaérté kekre.
RF
1 Bem.
i
v Kim.
3í
t> i
.J i AGC VC01
Aui
* t e l j . erősítőkhöz
VC02
B124-7
7. ábra. Az újfejlesztésű meghajtófokozat t ö m b v á z l a t a Híradástechnika
XXXII.
évfolyam 1981. 2. szám
63
A K F szűrőt k ö v e t ő K F erősítő integrált építő elemekkel felépített szélessávú erősítő. I t t történik a jel fő erősítése. A K F erősítő az erősítésen kívül ellátja az automa tikus erősítésszabályzás feladatát is. Az automatikus erősítésszabályzó á r a m k ö r (kapuzott AGC) szink roncsúcsra vagy kioltószintre foghat. A z AGC üzem m ó d o n kívül lehetőség van az erősítés folyamatos, kézi szabályzására is (MGC ü z e m m ó d ) . Ez az üzem mód mérés, illetve ellenőrzés során használatos. A K F erősítő tartalmazza a v e v ő a u t o m a t i k á t is (ez az egység funkcionálisan is idetartozik, hiszen a vé teli k r i t é r i u m leszármaztatása a K F jelből t ö r t é nik), amely a fő automatika egység s z á m á r a auto matikus ü z e m m ó d n á l a bekapcsolási feltételhez „ v é t e l " jelzést ad. A „ v é t e l " jelzés k r i t é r i u m a h á r m a s : a megfelelő vételi szint, a szinkronjel jelentése és a különbségi h a n g v i v ő jelenléte. A K F erősítőből a jel a K F korrektorba k e r ü l . Ez a blokk egységnyi erősítés mellett a különböző korrekciós feladatokat látja el: ú g y m i n t futási idő korrekció, I P korrekció és amplitúdókorrekció. Ez u t ó b b i korrekció a teljesítmény R F lánc növekvő frekvenciák i r á n y á b a m u t a t ó esetleges erősítésesését h i v a t o t t kompenzálni. A K F jelet szélessávú passzív adókeverő keveri a k í v á n t adási csatornába. A z ezt k ö v e t ő szűrő az oszcillátorjelet és a tükörfrekvenciás komponense ket szűri k i a hasznos jelből, hogy ezek ne terheljék a k e v e r ő t k ö v e t ő szélessávú erősítőket. A szűrőt k ö v e t ő meghajtófokozat t ö b b fokozatú, szélessávú erősítő, amelyet a lineáris végerősítő k ö v e t . A k i menőszint a K F meghajtójellel folyamatosan vál toztatható. A j e l a négykörös kimenőszűrőn és iránycsatolón keresztül j u t a kimenetre. A kimenőszűrő és a beme nőszűrő azonos t í p u s ú a k . Az iránycsatoló az ellen őrző m é r ő p o n t o t látja el megfelelő mérőjellel. Az a d ó - és a vevőkeverőt úgynevezett színtézeres rendszerű oszcillátorok látják el megfelelő oszcillá torjellel (8. ábra). E rendszer lényege, hogy a szüksé ges frekvenciaérték beállítása digitális ú t o n t ö r t é nik. E l ő n y e , hogy csak egyetlen nagystabilitású fix frekvenciájú kvarcoszcillátorra van szükség a k é t oszcillátorhoz a teljes T V s á v b a n ( I — V . sáv), s a szükséges vételi, i l l . adási frekvencia beállítása gyor san és bonyolult hangolási műveletek nélkül végre h a j t h a t ó (elmarad a sokszorozóknál szükséges k é nyelmetlen hangolási és beállítási munka). A vevőés az adóoszcillátor egy-egy azonos felépítésű, egy szerű feszültségvezérelt oszcillátort tartalmaz (VCO). A referenciaoszcillátor (TCXO vagy OCXO) jele egy fix P : l osztási a r á n y ú digitális osztóra kerül, a VCO-k jele egy-egy N : l i l l . M : l v á l t o z t a t h a t ó osz tási a r á n y ú osztóra j u t . A referenciaoszcillátor és a VCO-k leosztott jele egy-egy fázisdiszkriminátorra ke rül. A diszkriminátorok fáziskülönbséggel a r á n y o s kimenőjele tartja a vevő-, i l l . az adóoszcillátor frek venciáját stabil értéken. A z osztási a r á n y o k t e r m é szetesen ú g y vannak m e g v á l a s z t v a , hogy segítsé gükkel a pontos offset frekvenciát is be lehessen állítani. Az átjátszó, i l l . meghajtófokozatként való üze meltetéskor egyben a nagyobb teljesítményű á t -
64
Adooszcillator
».
-r-P
-H N
—4 _
i
-9
L. r"
Vevöosz&fliator
Af
~ M
[Bl24-8|
8. ábra. Az átjátszó színtézeres rendszerű oszcillátora játszóberendezés integrált á r a m k ö r ö s a u t o m a t i k á j a biztosítja a készülék helyi vagy t á v v e z é r e l t auto matikus ü z e m m ó d j á t , ezenkívül távjelzési, i l l . t á v kezelési csatlakoztatási lehetőségeket is biztosít (9. ábra). Helyi ü z e m m ó d b a n a készülék vevőrésze ál landóan be van kapcsolva, az adórész be- és kikap csoltsági állapota pedig az a n y a a d ó jelének meglé t é t ő l függ (lásd a K F erősítőnél). Az alapkészülék adórészével e g y ü t t — amennyiben a készülék meg hajtófokozatként üzemel — természetesen a na gyobb teljesítményű erősítők is üzembe lépnek. A távvezérelt üzemmód csak annyiban különbözik a helyi üzemmódtól, hogy ebben az ü z e m m ó d b a n (elő lapról választható) az átjátszóberendezés alaphely zetben teljesen k i van kapcsolva, s távvezérléssel a vevőrész kapcsolódik be. E z u t á n a készülék m á r automatikus figyelésre t é r á t . A k é t fő ü z e m m ó d o n kívül mérések céljára biztosítva van egy helyi fo lyamatos üzemmód is. Ebben az esetben a készülék összes á r a m k ö r e bekapcsolódik, függetlenül a t t ó l , hogy van-e v e t t jel, vagy nincs. A z automatika lát ja el az esetleges védelmi funkciókat is ( p l . túlmele gedés elleni védelem vagy a nagyobb teljesítményű
távvezértávlések jelzések
atkopcs. out.
üzemállapot jelzések .
evetéi" jelzés jelzések a telj. erősítőktől
adórész tapegyseg (+ erősítők) bekapcsolás bekapcsolás i
[BJ2VJ]
9. ábra. Az átjátszó automatika rendszere Híradástechnika
XXXII.
évfolyam 1981. 2. szám
berendezéseknél reflexióvédelem), és kimenőjel f i gyelést is végez. A készülék a u t o m a t i k á j a ú g y van kialakítva, hogy biztosítsa az átjátszó t a r t a l é k o l t p á r b a n való m ű k ö d t e t é s e esetén az átkapcsoló aut o m a t i k á h o z való csatlakozást. Az alapkészülék igénytől függően kiegészíthető egy ú n . vonalillesztő egységgel. A vonalillesztő egység az átjátszó által rövidzár formájában kiadott t á v jelzéseket, i l l . a távvezérlő impulzusokat kódolja. A kódolás u t á n ezek a jelzések egyszerű telefonvo nalon t o v á b b í t h a t ó k max. 10 k m távolságra, ahol távkezelőpult helyezkedhet el hasonló vonalillesztő egységgel. Az alapkészülék tápfeszültség ellátásától függően kétféle kivitelben készülhet. Hálózati t á p l á l á s esetén a tápfeszültséget nagyhatásfokú, kisméretű, közvet len hálózati egyenirányítású kapcsolóüzemű t á p e g y ség szolgáltatja, amely a hálózati feszültség széles h a t á r o k közti ingadozása esetén is stabil k i m e n ő feszültséget szolgáltat. A k k u m u l á t o r o s ü z e m m ó d n á l a hálózati tápegységet azonos m é r e t ű , hasonló felé pítésű, inverteres stabilizátor helyettesíti. A z u t ó b b i tápegység elé AC/DC á t a l a k í t ó t helyezve lehetőség nyílik arra, hogy a készülék — automatikus á t kapcsolással — 220 V-ról és 24 V-ról e g y a r á n t üze meljen. Az átjátszó mechanikus
felépítése
A mechanikus konstrukció az iparágban egyre általá nosabbá váló Kontaset vázszerkezetre épült. Ennek előnye egyrészt a fejlesztésnél mutatkozik meg — a váz-, i l l . a fiókkonstrukció elkészítése rövidebb időt vesz igénybe; másrészt a g y á r t á s is egyszerűb bé válik a kész vázelemek alkalmazásával. Az alapkészülék 5 modul (m = 44 mm) magas fiók ba k e r ü l t beépítésre. A fiók 4 + 1 modulra oszlik. 4 modul az á r a m k ö r ö k számára, 1 pedig a h ű t é s biztosítására, i l l . az egymodulos előlap a kezelőszer vek elhelyezésére szolgál. Ezen az egy modulon he lyezkedik el a b e é p í t e t t ellenőrző műszer a műszer kapcsolóval, az ü z e m m ó d kapcsolók, állapotvissza jelzések, k i - és bemenetek, R F ellenőrzőpont és a hálózati elemek. A m á r e m l í t e t t bővítésekkel (külön hálózati egy ség, vonalillesztő egység) a meghajtófokozat t e r m é szetesen nagyobb v á z b a kerül. Ugyancsak méret növekedést jelent az átjátszó olyan v á l t o z a t a is, amelynél a készülék vevőrésze nélkül K F m o d u l á t o r ral kiegészítve önálló kisadóként üzemel. Az alapkészülék felépítése modul rendszerű, a frekvenciafüggő és a szélessávú egységek külön-kü lön jól hozzáférhetően nyertek elhelyezést. A mo-
Híradástechnika
XXXII.
évfolyam 1981. 2. szám
10. ábra. ElőJapi csatlakozások és részegységek dúlok tagolódása olyan, hogy az egyes k á r t y á k r a funkcionálisan z á r t egységek kerültek. T e h á t p l . k é t k á r t y a k i h ú z á s á v a l (vevőoszcillátor és vevőegység), és h e l y e t t ü k m á s k á r t y á k bedugaszolásával m á r egy másik s á v másik csatornáján vehet az átjátszó. A vakelőlapot levéve valamennyi nagyfrekvenciás csat lakozási ponthoz hozzá lehet férni (10. ábra). A mechanikus konstrukció t é m a k ö r é h e z tartozik, hogy az átjátszónak időjárásvédett v á l t o z a t a is van. Ez alapvetően a belsőtéri felhasználásra kifejlesz t e t t átjátszónak egy megfelelően k i a l a k í t o t t k o n t é nerbe t ö r t é n ő beépítését jelenti. Ez biztosítja, hogy a berendezés szélsőséges klimatikus feltételek mellett is jól m ű k ö d i k . E z á l t a l a telepítés is egyszerűbbé és olcsóbbá válik, hiszen nincs szükség épületre, az átjátszó bárhol elhelyezhető. Sőt megfelelő anten natorony k i a l a k í t á s á v a l az átjátszó a n t e n n a k ö z e i be közvetlenül a toronyba is telepíthető. í g y a ve vő-, i l l . az a d ó a n t e n n a k á b e l csillapítása is kiküszö bölhető, i l l . n a g y m é r t é k b e n csökkenthető. Szólni kell m é g n é h á n y szót a készülék szervi zeléséről, b á r az eddigiekből is k i t ű n i k , hogy az á t játszó j a v í t á s a nagyon leegyszerűsödött. Ez abban nyilvánul meg, hogy a helyszíni szervizmunka egy ségcserére korlátozódik. A b e é p í t e t t előlapi műszer rel valamennyi egység működése ellenőrizhető, s a hibás egység ( k á r t y a ) a helyszínen cserélendő. A szer vizben végzendő javítási m u n k á k leegyszerűsítését szolgálja az á r a m k ö r ö k világos, tagolt felépítése. Az átjátszó semmilyen k a r b a n t a r t á s t nem igényel, annak ellenére, hogy igen mostoha k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t is képes üzemelni (hőmérséklet-, tápfeszültség ingadozás stb.). Tervezése ú g y t ö r t é n t , hogy még hosszú t á v o n jól m ű k ö d ő , korszerű típus maradjon.
65
