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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cambio de señal automático. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Televisión, equipo de video Una parte importante de los modelos económicos de televisores y monitores de computadora que se utilizan no tienen la cantidad de entradas necesarias en las condiciones modernas para conectar fuentes de señales externas, y los receptores de televisión obsoletos en su mayoría están equipados con una sola entrada compuesta para suministrar una señal de video. Esto crea inconvenientes si necesita conectar varios dispositivos de reproducción de video (reproductor de videodiscos, sintonizador satelital, consola de juegos, reproductor móvil o cámara de video) a un televisor o monitor de computadora equipado con una entrada de video y un decodificador PAL/NTSC. El cambio frecuente de conectores finalmente conduce a su falla. Para reducir significativamente estos problemas, se recomienda montar un interruptor de señal automático relativamente simple, que simplificará el procedimiento de uso de numerosos equipos de vídeo y aumentará la fiabilidad de su funcionamiento.
El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la Fig. 1. Es un conmutador de señal electrónico con dos entradas de vídeo y audio. Sus salidas se conectan respectivamente a la entrada de vídeo compuesto del televisor (monitor) y a la entrada de audio, pero también se puede conectar al conector SCART mediante un adaptador. El dispositivo está construido sobre circuitos integrados NJM2233BS con dos entradas, conmutadas selectivamente a una salida. La frecuencia máxima de funcionamiento de los microcircuitos alcanza los 10 MHz. El chip DA1 contiene un interruptor de señal de audio. Cuando hay un nivel de voltaje bajo en su entrada de control SW1, la salida OUT del microcircuito recibe la señal que llega a través de la entrada Audio 1 a su entrada IN1. En un nivel alto en la entrada de voltaje de control SW1, una señal de la entrada "Audio 2" pasará a la salida del interruptor. Los condensadores C2 y C3 evitan que las radiofrecuencias penetren en ambas entradas del microcircuito, incluidas las señales de video, si se suministran por error a las entradas de audio del interruptor. El interruptor de señal de video implementado en el chip DA2 funciona de manera similar. La señal de video "Video 1" pasa a la salida cuando el nivel de voltaje en la entrada de control es bajo, y la señal de video "Video 2", cuando el nivel de voltaje es alto. Hay que tener en cuenta que si no hay señal de vídeo "Video 1", siempre hay un nivel alto en la entrada de control. Esto se discutirá en más detalle más adelante. Las resistencias R1 y R2 aseguran que la impedancia de entrada del interruptor coincida con la impedancia de salida de las fuentes de señal de video. Los diodos Zener VD1-VD4 y los diodos VD7-VD10 protegen las entradas y salidas de los microcircuitos de los pulsos de alto voltaje que pueden ocurrir al conectar cables de señal a dispositivos que funcionan con alimentación de CA. Normalmente, la diferencia de voltaje entre los cables comunes de dos dispositivos "sin conexión a tierra" con fuentes de alimentación conmutadas no supera los 600 V, pero a veces debido a las peculiaridades del diseño del circuito, por ejemplo, en ausencia de resistencias de descarga entre el primario y el secundario. En los circuitos de la fuente de alimentación conmutada, este voltaje puede alcanzar 10 kV o más. Una señal indicadora típica de esto es la chispa que salta entre las partes del pin y del zócalo del conector a medida que se acercan. Los pares de señales (audio y vídeo) suministrados se pueden cambiar automáticamente. Si la señal de video se suministra solo a la entrada "Video 2", ambos interruptores pasan a las salidas las señales que llegan a las entradas IN2 de los microcircuitos DA1 y DA2. Esto sucede porque, como se mencionó anteriormente, opera un voltaje de alto nivel (aproximadamente 5 V) en las entradas de control de ambos microcircuitos. Si también se suministra una señal de video a la entrada "Video 1", independientemente de si hay una señal de video en la entrada "Video 2" o no, ambos microcircuitos conmutan y transmiten las señales que llegan a sus entradas IN1. La conmutación de interruptores está controlada por una unidad ensamblada en transistores VT1 y VT2. La señal de video que llega a la entrada “Video 1” pasa por el circuito R12C1 hasta la base del transistor VT1, se amplifica y, a través del condensador de aislamiento C8, pasa a un rectificador fabricado sobre diodos VD5 y VD6. Las ondulaciones de tensión rectificadas se suavizan mediante el condensador C9. Su voltaje constante actúa a través de la resistencia R17 en la unión del emisor del transistor VT2, abriéndolo. El voltaje entre el colector y el emisor del transistor VT2 y, en consecuencia, el voltaje en los pines 7 de los microcircuitos DA1 y DA2 se acerca a cero. Como resultado, ambos microcircuitos cambian a señales de conmutación que llegan a sus entradas IN1. Por tanto, la entrada Vídeo 1 tiene prioridad sobre la entrada Vídeo 2. Si, si hay una señal de video en la entrada "Video 1", necesita cambiar el dispositivo para cambiar las señales de las segundas entradas, puede usar el botón SB1 con bloqueo. Cuando sus contactos estén cerrados, las señales de sus segundas entradas pasarán a la salida del interruptor. Con esta lógica de funcionamiento del interruptor automático, es recomendable conectar a sus segundas entradas la fuente de señal más utilizada, como por ejemplo un reproductor de DVD, y conectar un dispositivo de uso menos frecuente que tendrá prioridad, como por ejemplo una consola de videojuegos. , a las primeras entradas. Los nodos de conmutación están alimentados por un estabilizador paramétrico ensamblado en transistores VT3 y VT4. El transistor de efecto de campo VT4 funciona como fuente de corriente estable para el diodo Zener VD11. El diodo VD12 protege el dispositivo contra una conexión incorrecta de la tensión de alimentación. Si se excluye tal situación en el interruptor terminado, no es necesario instalar el diodo. Aunque la tensión de alimentación de los microcircuitos puede ser de 5 a 13 V, el valor elegido para ellos es 10,5 V. Esto se debe a que a una tensión inferior a 9 V se puede observar un deterioro en la calidad de la sincronización en los viejos. Televisores domésticos, en los que el dispositivo de sincronización de escaneo está ensamblado en un microcircuito K174ХА11. Ambos microcircuitos del dispositivo funcionan con un voltaje estable a través de los filtros L1C10C12 y L2C11C13, lo que evita la aparición de muaré y otros defectos similares en la imagen. El LED HL1 señala la presencia de tensión de alimentación. El dispositivo consume 30 mA de corriente cuando el voltaje de alimentación de entrada es de 12 V. Al usar el interruptor, no se notó ningún deterioro en la calidad de la señal de video.
Todas las partes del dispositivo, excepto el botón SB1, todos los enchufes tipo "Tulip" y el LED HL1, están montados en una placa de montaje de 78x65 mm con bisagras. Su referenciaLa ubicación exacta se puede ver en la Fig. 2. No se muestra el reverso de la placa, ya que la mayoría de las conexiones se realizan con los cables de las propias piezas y los puentes necesarios se realizan con cable MGTF-0,03. El cable común (cable de alimentación negativo) del interruptor se realiza en la placa en forma de letra Ш tachada con un cable de montaje trenzado con un diámetro de 1 mm. Las resistencias del dispositivo pueden ser pequeñas. Condensadores no polares: K10-50 o análogos. En el interruptor ensamblado por el autor, se utilizan resistencias R16 y R17, así como condensadores cerámicos C10, C11 y C18, en un diseño de montaje en superficie. Condensadores de óxido: K50-35, K53-19, K53-30, etc. Los inductores L1 y L2 se pueden instalar con cualquier tamaño pequeño y baja potencia con una inductancia en el rango de 10...100 μH. El autor utilizó estranguladores de montaje en superficie del disco duro de una computadora vieja. Todos estos elementos están ubicados en el reverso del tablero. Los diodos 1N914 (VD5-VD10) se pueden sustituir por 1N4148 o KD503, KD521, KD522 con cualquier índice de letras, y MUR120 (VD12) por cualquiera de las series 1 N4001 -1N4007, KD105, KD208, KD243. En lugar de los diodos Zener BZV55C-6V2 (VD1-VD4), puede utilizar cualquiera de los diodos Zener 1N4735A, 1N4734A, BZV55C-5V1, TZMC-6V2 y, en lugar del diodo Zener BZV55C-11 (VD11), cualquiera de los TZMC- 11, 1N4741A, KS211Zh. Los transistores STS9014 (VT1, VT2) son intercambiables con BC547 o SS9014, así como KT3102, KT6111 con cualquier índice de letras y el transistor 2SD2058 (VT3) con cualquiera de KT817, KT819, KT863. En lugar del transistor de efecto de campo KP303V (VT4), es adecuado cualquiera de las series KP303, 2P303, KP307 con una corriente de drenaje inicial de 2.3 mA. Al reemplazar, se deben tener en cuenta las diferencias en los pines de la serie de transistores mencionada. Los chips NJM2233BS están alojados en un paquete SIP-9. Se pueden reemplazar fácilmente con NJM2233BL similar en un paquete SIP-8 con una distribución de pines similar. Los microcircuitos NJM2233BX en paquetes con distribución de pines de doble fila tienen una distribución de pines significativamente diferente. La fuente de alimentación del interruptor puede ser cualquier unidad con un voltaje de salida constante de 12.24 V, capaz de proporcionar una corriente de salida de al menos 30 mA. Por ejemplo, cualquier unidad amplificadora de antena servirá si reemplaza el estabilizador 78L12 por uno más potente y aumenta la capacitancia del condensador del filtro de voltaje rectificado. Al insertar el interruptor en un televisor o monitor, puede utilizar una fuente de voltaje adecuada disponible allí, por ejemplo, una fuente de voltaje de 12...18 V que generalmente funciona en modo de luz, diseñada para alimentar las lámparas de retroiluminación de la pantalla LCD o UMZCH. Cuando el dispositivo se alimenta desde la misma fuente con un voltaje de salida constante, se puede instalar una resistencia en lugar de un transistor de efecto de campo (VT4). Su resistencia se elige de modo que la corriente a través del diodo Zener VD11 esté en el rango de 2.3 mA. En este caso, el condensador C19 debe tener una capacidad en el rango de 47...100 µF. El estabilizador se puede ensamblar en cualquier chip adecuado en un paquete TO-220, por ejemplo LM78M12, y el voltaje de suministro de entrada mínimo debe ser de al menos 15 V.
El diseño del interruptor se muestra en la Fig. 3. En la cubierta superior de la caja hay tomas de entrada (izquierda) y salida, un botón SB1 para cambiar señales de entrada, tomas para suministrar voltaje de alimentación y un LED HL1. El interruptor perfectamente ensamblado comienza a funcionar inmediatamente y no requiere configuración. Este dispositivo es conveniente de usar no solo para cambiar automáticamente señales de dos fuentes diferentes, sino también como una especie de "búfer", por ejemplo, durante las reparaciones al conectar un reproductor de DVD y un televisor, cuando uno de los dispositivos está defectuoso. Esto reducirá la probabilidad de dañar un dispositivo en funcionamiento. Aunque el interruptor contiene componentes para proteger circuitos integrados, es posible que no haya componentes protectores similares en los dispositivos conmutados. Por lo tanto, es aconsejable conectar varios equipos incluso a través del interruptor descrito desconectando completamente todos los dispositivos involucrados de la red eléctrica. Si es necesaria la conmutación de señales de audio multicanal, entonces debe instalar la cantidad adecuada de nodos ensamblados en chips NJM2233BX, encendiéndolos de la misma manera que el chip DA1 del dispositivo en cuestión. En este caso, puede que sea necesario instalar el transistor VT3 en un pequeño disipador de calor. Autor: A. Butov
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