ВИДЕОТЕХНИКА

УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

И. ЗАБЕЛИН, г. Москва

      В настоящее время многие крупные административные и жилые здания оснащены системами кабельного и спутникового телевидения (СКСТВ), включающими в себя головную станцию и сеть удалённых (распределённых по зданию) линейных усилителей, каждый из которых нагружен на несколько оконечных устройств и обеспечивает их нормальное функционирование. 
      Предлагаемое устройство предназначено для осуществления дистанционного контроля работоспособности линейных усилителей СКСТВ и состоит из общеканальной и линейной частей (рис. 1). Устройство обеспечивает периодический автоматический или непрерывный ручной контроль с выдачей сигналов световой и звуковой индикации при отказе любого из линейных усилителей. Существенной особенностью и достоинством устройства контроля является использование одной соединительной линии между общеканальной и каждой из линейных частей как для питания последних, так и для получения обратной информации о состоянии каждого линейного усилителя СКСТВ.

I   Алгоритм работы 
(Функциональная схема - рис. 1. эпюры напряжений - рис. 2)

      Применение одной линии для питания линейных устройств контроля 3.1 - 3.14 и для приёма обратной информации о состоянии  линейных усилителей предопределило необходимость периодической работы устройства в цикле "Работа", который в свою очередь является периодическим. Длительность интервала "Работа" выбрана равной 10 сек, что обеспечивает надёжное определение технического состояния любого линейного усилителя, а также индикацию неисправности в случае его отказа. Длительность рабочего цикла - 10 с, задаётся формирователем импульсов рабочего цикла 4 (эпюра 4), который запускается выходным сигналом делителя частоты 2 (эпюра 3). Делитель частоты осуществляет деление импульсов счёта (эпюра 1), следующих с частотой примерно 0,5 Гц с выхода генератора 1 Выход 2 (Вых. 2) делителя частоты - коммутируемый, что позволяет (при неизменной длительности интервала "Работа" 10 с) ступенчато изменять длительность паузы (эпюры 4, 5) в пределах от 45 с до 10 мин, выбирая соответствующий выход делителя - 2m (где m - коэффициент деления от 2 до 13). Поступающие на вход 2 импульсы управления ключевыми каскадами 1.1 - 1.14 частотой 1 Гц снимаются с выхода формирователя 5 (эпюра 7) и являются отселектированными сигналами с выхода 1 (20) делителя частоты 2 (эпюра 2), положительным стробирующим напряжением формирователя 4 (эпюра 4), длительность которого (10 с) определяет рабочий интервал устройства вцелом. На входы 1 ключевых каскадов 1.1 - 1.14 поступает напряжение + 40 В (эпюра 8) с выхода блока питания.
      Таким образом, в течение десятисекундных рабочих интервалов в моменты времени t1 - t2, t3 - t4  ... tn-1 - tn (эпюра 7) по линиям I - XIV на линейные устройства контроля 3.1 - 3.14 поступает напряжение питания. За время действия напряжения питания (t1 - t2, t3 - t4  и т.д.), если на входе 2 имеется высокочастотный телевизионный сигнал, на выходе линейного устройства контроля (3.1 - 3.14) формируется и запоминается контрольное напряжение +12В (линейный усилитель СКСТВ исправен) либо оно отсутствует (усилитель СКСТВ неисправен). В промежутки времени t2 - t3, t4 - t5 ... tn-2 - tn-1 контрольное напряжение +12В по линиям 
I - XIV через ключевой каскад 1.1 - 1.14 поступает на устройство индикации работоспособности 2.1 - 2.14 (эпюры 9, 10).
      Для исключения индикации во время переходных процессов линейных устройств контроля 3.1 - 3.14 в течение первых 2 с рабочего интервала устройства индикации 2.1 - 2.14 запираются импульсами гашения с выхода формирователя 3 (эпюра 6). 
      Световая индикация работоспособности усилителей осуществляется светодиодами HL3 - HL16, которые в интервале tиндикации (8 с) горят ровным светом (эпюра 13) в случае исправности или мигают с частотой 1 Гц (эпюра 14) в цепи того усилителя, который иеисправен,
      Для звуковой индикации неисправности выходной сигнал устройств индикации 2.1 - 2.14 поступает на вход 1 - 14 сумматора-анализатора 11 (эпюра 11 - линейный усилитель исправен, эпюра 12 - несправен). Сумматор 11 управляет работой генератора звукового сигнала 9 так, что при всех исправных усилителях звукового сигнала нет (эпюра 15), а при наличии хотя бы одного неисправного - формируется прерывистый звуковой сигнал (эпюра 16). По входу 1 звуковой индикатор 10 включается в работу формирователем 4, а по входу 2 синхронизируется на время tгаш для исключения индикации формирователем импульсов гашения переходных процессов 3.

II  Принципиальная схема 

      Принципиальная схема представлена на рисунках 3 - 8 и отражает компоновку элементов устройства контроля по функциональному назначению. 
     Источник питания (рис. 3) выполнен на трансформаторе ТС80-4, вторичные обмотки которого нагружены на двухполупериодные выпрямители +40 В (VD60 - VD63) и +18В (VD64 - VD67). Выходное напряжение +9 В формируется из напряжения +18 В стабилизатором DA1.
      Генератор импульсов счёта (рис. 4) собран по схеме мультивибратора c автоколебательным режимом на микросхеме DD1. Частота импульсов счёта может меняться в пределах 0,5... 3 Гц переменным резистором R2, что позволяет изменять длительности рабочего цикла и паузы в необходимых пределах.
      Делитель частоты выполнен на двоичном счётчике К561ИЕ16 (DD2). С выхода 20 (вывод 9) снимаются управляющие импульсы (эпюра 2), наличие которых индицируется светодиодом HL1 "Счёт" (рис. 6) и подаются на вход управляемого эмиттерного повторителя VT5 (рис. 4), выполняющего функцию формирователя 5 (рис. 1). Управление повторителем VT5 осуществляется подачей коллекторного напряжения через ключ VT9 и переключатели режимов SB1, SB2, SB3 (pис. 7),
      Выходной сигнал эмиттерного повторителя VT5 представлен на эпюре 7. При переводе переключателя SB4 в положение "непрерывно", работа всего устройства контроля переводится из периодического в непрерывный режим путём подачи постоянного напряжения +9В на коллектор VT5. Изменение длительности паузы в работе устройства осуществляется переключателями SB1, SB2, SB3 (рис, 7) и индицируется светодиодами HL17, HL18, HL19. При этом на вход микросхемы DD3.1, DD3,2 формирователей подключается один из выходов микросхемы DD2 делителя - вывод 6 (1 мин), вывод 12 (3 мин), вывод 3 (10 мин),
      Формирователи импульсов рабочего цикла и импульсов гашения индикации переходных процессов выполнены на микросхеме DD3. Они представляют собой мультивибраторы, запуск которых осуществляется отрицательным перепадом выходного сигнала делителя частоты на микросхеме DD2 (эпюра 3),
      Выходной сигнал формирователя интервала 10 с (определяется значениями R12, С4) D3.1 (эпюра 4) через усилитель VT6 с индикацией подаётся на базу ключа VT9, через который во время рабочего интервала питающее напряжение +9 В поступает на эмиттерный повторитель VT5 и генератор звуковой частоты DD12,
      Формирователь импульсов гашения на микросхеме DD3.2 генерирует сигнал длительностью 1,5...2 (эпюра 6), которая определяется конденсатором С5 и переменным резистором R13. Этот сигнал подаётся через эмиттерный повторитель VT7 на ключи VT8 и VT2. Исключение индикации переходных процессов выполняется запиранием импульсом гашения ключа VT8 (эпюра 6), которое  прекращает подачу коллекторного напряжения +9В на световые индикаторы контроля работоспособности HL3 - HL16 (рис, 6), а открытие ключа VT2 блокирует выходной сигнал звукового генератора, исключая таким образом, звуковую сигнализацию в это время.
     Ключевые каскады I - XIV (рис. 1) собраны идентично. Например, для первой линии - на транзисторах VT10 - VT12 (рис. 5.1). Входные импульсы (эпюра 7) через эмиттерный повторитель VT10, инвертор VT11 поступают на базу ключа VT12, на эмиттер которого подано питающее напряжение +40 В. Диоды VD5, VD6 исключают воздействие управляющего сигнала на цепь питания, VD6, кроме того, обеспечивает необходимый режим работы транзистора VT12. С коллектора VT12 импульсы напряжения питания частотой 1 Гц и амплитудой 40 В в моменты t1 - t2, t3 - t4 (рис. 2) и т.д. поступают по линии связи на линейные устройства контроля.
     Для линейного устройства контроля напряжение +40В является питающим. Это напряжение пробивает стабилитрон VD1 (рис. 8), и, после стабилизации на DA1 на уровне +12В, питает устройства. За время его действия (около 0,5 с) происходит следующее. При исправной работе линейного усилителя напряжение высокочастотного телевизионного сигнала с его контрольного выхода поступает на вход XW1 селектора каналов СКВ-41 (рис. 8) и далее на усилитель VT2, VT3, детектируется диодами VD2 и VD3, эмиттерный повторитель VT4 и инверторы VT5, VT6 и интегрируется цепью R24, С12.
     В моменты времени t1 - t2, t3 - t4 и т.д. диод VD4 (рис. 8) закрыт, а значит питающее напряжение и линия связи от интегрирующей цепи отключены. В моменты времени t2-t3, t4-t5 и т.д. напряжение +40 В отсутствует, и в линию через VD4 поступает сигнал, накопленный и запомненный цепью R24, С12, величина которого составляет примерно +12 В. Для пробоя VD10 (Д815Е) этого напряжения недостаточно, т.е. цепь питания линейного устройства контроля в это время обесточена, а сигнал с конденсатора С12 передается на ключевой каскад 1.1-1.14 (рис. 1). С делителя R26, R27 и стабилитрона VD27 (рис. 5.1) часть сигнала через инверторы DD4.1, DD4.2 (эпюра 11 - при исправном линейном усилителе, эпюра 12 - при неисправном) управляет работой выходного каскада VT5 устройства световой индикации. При исправных линейных усилителях светодиоды HL3 - HL16 горят ровным светом, при наличии неисправного - его индикатор (HL, рис. 6) мигает с частотой 1Гц, Управление звуковой индикацией осуществляется суммированием сигналов с выходов инверторов DD4 - DD8 на элементах "ИЛИ-НЕ" (DD9, DD10, рис, 5), "И-НЕ" (DD11, рис. 4). При наличии в рабочем цикле на всех входах DD9, DD10 лог.1, выходной сигнал DD11 через транзистор VT1 (рис. 4) срывает колебания генератора звуковой частоты, собранного на микросхеме DD12, и звуковой сигнал отсутствует (эпюра 15). При наличии неисправного линейного усилителя на соответствующем ему входе DD9, DD10 происходит периодическая смена лог.1 и лог.0, что приводит к появлению периодического звукового сигнала. Усиление звукового сигнала осуществляется УНЧ, собранного на транзисторах VT3, VT3-1 (рис. 4).
      Правильно собранные устройства требуют минимальной регулировки и настройки. Необходимо лишь переменным резистором R13 (рис.4) выставить необходимую длительность импульса гашения переходных процессов, а переменным резистором R2 - частоту импульсов счёта.


Игорь Федорович Забелин
Адрес: г. Москва, 309651,         15 " января 1999г.
Новочеркасский б-р, 14, кв. 186
Тел. 356-90-98 (дом.),