 |
|
 |  |
|
|
| |
 | Aeronautica | Comunicatii | Constructii | Electronica | Navigatie | Pompieri |
| Tehnica mecanica |
REALIZAREA PRACTICA A UNUI MODULATOR DE RADIOFRECVENTA
1.SCHEMA BLOC A MODULATORULUI DE RADIOFRECVENTA
1.1.Blocurile functionale
Schema bloc cuprinde urmǎtoarele blocuri functionale:
-blocul de alimentare;
-blocul de semnal audio;
-blocul de semnal video;
-blocul oscilatorului local;
-blocul dublor de frecventǎ;
-blocul mixer-amplificator-modulator.
Blocul de alimentare -furnizeazǎ tensiunea de alimentare,filtratǎ si stabilizatǎ,cu valoarea de 12- 15Vcc la 100 mA, realizand adaptarea la tensiunea de retea 220Vc.a. Tot el asigurǎ tensiunile continue de 11 respectiv 6V, stabilizate pentru blocurile oscilatorului local, dublorului de frecventǎ,respectiv blocului audio.
Blocul de semnal audio- asigurǎ furnizarea semnalului audio la intrare si modularea in freventǎ a unui semnal oscilant de 5,5MHz de cǎtre semnalul audio de intrare.
Blocul de semnal video-asigurǎ furnizarea semnalului video de intrare
Blocul oscilatorului local-genereazǎ si formeazǎ semnalul purtǎtor cu frecventa de 240Mhz.
Blocul dublor de frecventa-asigurǎ dublarea semnalului cu frecventa de 240MHz la valoarea de 480MHz.
Blocul mixer-modulator-amplificator-realizeazǎ modularea purtǎtoarei in frecventǎ de cǎtre semnalul audio si in amplitudine de cǎtre semnalul video ,amestecarea celor douǎ semnale modulate si amplificarea semnalului de radiofrecventǎ de 480MHz rezultat,in vederea aplicǎrii acestuia cǎtre antenǎ si transmiterii cǎtre receptorul TV.
1.2 Prezentarea functionǎrii circuitului dupa schema bloc
Oscilatorul local genereazǎ oscilatii in gama 190-260MhzCircuitul de sarcina,selecteaza semnalul cu frecventa de 240MHz,care va reprezenta semnalul cu frecventa fundamentala a circuitului.Acesta se aplicǎ dublorului de frecventǎ care selecteazǎ armonica a doua si oferǎ la iesire frecventa purtatoare de 480 MHz.Semnalul cu aceasta freventa se transmite mixerului-modulator-amplificator.
In blocul audio ,semnalul audio moduleazǎ semnalul oscilant de 5,5MHz generat de oscilatorul blocului audio,rezultand o subpurtǎtoare modulatǎ in freventa pe 5,5MHz care se va aplica modulatorului simultan cu semnalul video ,furnizat de blocul video.
In mixer,semnalul video moduleazǎ fundamentala in amplitudine,iar semnalul audio o moduleazǎ in frecventǎ.Cele douǎ semnale sunt amestecate si amplificate ,apoi trimise spre antenǎ,in vederea transmiterii cǎtre receptorul TV.
2.SCHEMA ELECTRICA A MODULATORULUI DE RADIOFRECVENTA
2.1.Functionarea circuitului dupǎ schema electricǎ
Frecventa purtǎtoare este generatǎ de cǎtre un oscilator local format pe tranzistorul T2 a cǎrui polarizare corectǎ este asiguratǎ de cǎtre divizorul rezistiv format din rezistoarele R14 si R11.
Oscilatorul de tip Colppits prezintǎ in sarcinǎ un circuit oscilant format din bobina L1 si trimǎrul capacitiv CV1 care ajutǎ la selectarea frecventei de oscilatie prin reglare finǎ.
Circuitul oscilant poate oscila in gama 190 - 260 MHz dar prin reglarea trimǎrului CV1 se va selecta frecventa purtǎtoare de 240 MHz care se va regǎsi dupǎ condensatorul de cuplaj C2 la intrarea etajului dublor de frecventǎ construit pe tranzistorul C3.
Se foloseste un dublor de frecventǎ pentru cǎ se doreste obtinerea la iesire a unei frecvente in gama 450 - 500 MHz corespunzǎtoare canalului 21 UHF. Reglajul oscilatorului este util, ajutand la evitarea suprapunerii peste canalele vecine deja ocupate .
Astfel in dublorul de frecventǎ, semnalul cu frecventa de 240 MHz este dublat la valoarea de 480 MHz, acesta incadrandu-se ca valoare in intervalul 450 - 500MHz. evitandu-se suprapunerea.
Pentru realizarea operatiei de dublare,din spectrul frecventelor oscilatorului local care prezintǎ atat armonici superioare cat si inferioare,este selectatǎ armonica a doua a oscilatorului de cǎtre circuitul acordat pe aceastǎ armonicǎ,aflat in sarcina tranzistorului T3, pe care este construit dublorul.
La iesirea dublorului de frecventǎ se poate verifica existenta semnalului cu frecventa de 480 MHz care se aplicǎ mai departe modulatorului-amestecǎtor,construit pe tranzistorul T
Circuitul audio moduleazǎ in frecventǎ un oscilator pe 5,5 MHz ,aceasta reprezentand subpurtatoarea audio.Semnalul cu frecventa de de 5,5 MHz este generat de cǎtre un oscilator de tip Colppits,construit in jurul tranzistorului T1,ce are in sarcinǎ un circuit oscilant format din C11, C12 si primarul tansformatorului de radiofrecventǎ L4,care determinǎ frecventa de oscilatie. Mentionǎm cǎ semnalul audio are normǎ standard si este de tip mono. Semireglabilul RV1 dispus la intrarea oscilatorului,regleazǎ nivelul oscilatiilor.
Semnalul audio de 5,5 MHz se aplicǎ mixerului amplificator T4 care prezintǎ in sarcinǎ un circuit LC acordat pe frecventa de 480 MHz.
Semnalul cu frecventa fundamentalǎ de 480 MHz se aplicǎ mixerului pe baza lui T4 prin conedensatorul de cuplaj T3. Tot aici prin intermediul lui C6 fundamentala se moduleazǎ in frecventǎ cu semnalul audio modulat pe 5,5 MHz. Simultan prin emitorul amplificatorului - mixer - modulator fundamentala este modulatǎ in amplitudine de semnalul video al cǎrui nivel de modulare se regleazǎ cu ajutorul lui RV2.
Astfel la iesirea mixerului vom obtine un semnal purtǎtor de 480 MHz modulat in fecventǎ de semnalul audio de 5,5 MHz si modulat in amplitudine de semnalul video.
Prin intermediul condensatorului de cuplaj C5 semnalul de radiofrecventǎ se aplicǎ conectorului de antenǎ,iar de aici fie prin cablul coaxial,fie printr-o miniantenǎ,se va transmite cǎtre receptorul TV.
Alimentarea montajului se realizeazǎ cu ajutorul unui alimentator universal de 12-15V /100mA prin intermediul unui filtru trece jos si apoi prin stabilizatoarele cu diode zenner formate pe R1, ZD1 si C23 respectiv R8, ZD2 si C18.
3. Proiectarea blocurilor functionale
3.1Proiectarea oscilatorului local 240MHz
Se doreste realizarea unui oscilator local ,care sǎ furnizeze la iesire un semnal oscilant cu frecventa f=240MHz,cu o amplitudine Vosc=200mV si care sǎ aibǎ o rezistenatǎ de sarcinǎ R=10k,fiind aleasǎ ca valoare maximǎ.
Se impune o stabilitate a frecventei Sf=100 si o variatie relativǎ ,maximum 2% a curentului de colector al tranzistorului amplificator,corespunzǎtoare unei variatii de temperaturǎ de +/-25grdC in jurul valorii T=25grdC.
Se apreciazǎ
ΔvBE /ΔT=-2mV/grdC
Δ t/ΔT=βT(T0)/50
Tinand seama de valoarea ridicatǎ a frecventei de lucru,se alege schema oscilatorului Colppits cu tranzistor in conexiune emitor comun..Se presupune cǎ efectul capacitǎtilor interne ale tranzistorului este neglijabil.
Se doreste ca raporul capacitǎtilor C1(in schemǎ C8 ) si C2(in schemǎ C1 )sǎ nu fie prea mare .
U1=4kT/q=0,028V astfel incat:
C1/C2=U2/U1=0,200V/0,028V=7
Dacǎ alegem C2=3pF,rezultǎ:
C1=7*C2=7*3pF=21pF
Frecventa de oscilatie este :
fosc=1/2π√LC1C2/C1+C2 ,aproximativ
fosc=1/2π√LC2.
Din formula frecventei,cunoscandu-se frecventa si capacitatea condensatorului,se poate obtine valoarea inductantei bobinei L:
L=1/4π2*3pF*(240MHz)2=1/4*10*3*10-12*576*1012=1/12*576*102 L=1/3112*100=3,21uH aproximativ
L=3uH (s-a considerat π2 =10)
Factorul de calitate:
Q=R/ω0L=ω0 C2R unde R reprezintǎ rezistenta totalǎ in paralel cu bobina L.
Deoarece Sf=2Q=200 rezultǎ Q=100
R=Q ω0 C2=100/2π*24*107*3*10-12=100/6,28*72*10-5=107/452,16=2011,60=2K
R=2K
Se va tine cont de faptul cǎ R<<RL(rezistenta de sarcinǎ)
Dacǎ R se obtine prin punerea in paralel a lui RL cu o rezistentǎ R',atunci
1/R'=1/R-1/R'=1/2k-1/10k=0,4 rezultǎ:
R'=2,5k
Factorul de calitate al bobinei:
QL=R'/ω0L= ω0 C2R'=2π*24*107*3*10-12*2,5*103=628*25*72*10-4=1130400*10-4=113
QL=113
Rezistenta echivalentǎ serie este:
Rs=R'/QL2 =2,5*1000/1132=2500/12769=0,19
Conditia de oscilatie:
Gm/gm=(1/gm*R)*(C1/C2)
Din dependenta:
Gm/gm=φ(qV1/kT) pentru qV1/kT=4 rezultǎ
Gm/gm=0,432
Gm=1/R*C1/C2*1/0,432=1/2k*21pF/3pF*1/0,432=7/0,864=8,10 mA/V
Ic=(kT/q)*gm=0,026*8,10=0,210mA
Ic=0,210mA
Tranzistorul trebuie polarizat cu un curent constant,egal cu valoarea calculatǎ mai sus,pentru ca amplitudinea semnalului sǎ fie cea doritǎ.
Rezistenta de bazǎ se determinǎ din conditia cǎ tranzistorul nu trebuie sǎ intre in regiunea de saturatie.
Tensiunea UCB este :
UCB(t)=VCB+Vosccos ωosc t
Pentru evitarea saturatiei,vom impune UCE>0 pentru oricare t
VCB=0,5V>Vosc=0,2V
VCB=RcIB=RB2*(IC/ ) si alegand tranzistorul MPSH10 cu =29 rezultǎ cǎ pentru polarizarea bazei este necesarǎ o rezistentǎ
RB=29*0,5/0,210=14,5/0,210=8,5k
Folosim pentru polarizarea bazei divizorul rezistiv:
R2=2,7k si R1=5,6k
Tinand cont de faptul cǎ UBE=0,6V si cǎ IE=IC=0,210mA se pot determina rezistenta de emitor si tensiunea UCE.
EC=RB*IC/β+UBE+REIE
11V=8,5k*0,210mA/29+0,6V+RE*0,210
10,4=178,5/29+RE*0,210
10,40=10,16+RE*0,210
RE=0,34/0,21=1k
EC=RCIC+UCE+REIE
11v=10k*0,210mA+UCE+1k*0,210mA
11v=2,310+UCE
UCE=8,69V
3.2.Proiectarea etajului dublor de frecventa 480MHz
Considerandu-se semnalul furnizat de oscilatorul local cu frecventa de 240MHz ca fiind frecventa fundamentala,se doreste obtinerea la iesirea modulatorului un semnal purtator in gama 450-500MHz.Pentru acesta s-a introdus in schema aparatului modulator, un multiplicator de frecventa,al carui coeficient de multiplicare este egal cu 2,numit dublor de frecventa.Acesta va oferi la iesirea sa un semnal identic ca forma cu cel de la intrarea sa,doar ca frecventa acestuia va fi dublata,la valoarea de 480Mhz,care se incadreaza in banda 450-500MHz.
Pentru realizarea procesului de dublare a frecventei,in proiectare s-a tinut cont de faptul ca ,cicuitul de sarcina LC,va trebui sa fie acordat pe cea de-a doua armonica,rezultata din semnalul de 240MHz,produs de oscilatorul local.
fk=(k+1)fp, iar pentru k=1 rezulta f1=2fp unde f1 este a doua armonica a semnalului fundamental
Se utilizeaza proprietatea semnalelor periodice conform careia ,orice semnal periodic poate fi descompus intr-o suma de componente sinusoidale(serie Fourier).
Componentele se numesc armonici ,iar descompunerea este unica,in sensul ca amplitudinea si defazajul fiecarei componente armonice sunt unic determinate pentru un anumit semnal periodic.
Daca freceventa semnalului periodic este f0,atunci componentele seriei au frecventele :f0,2f0,3f0..
Componenta f0 se numeste fundamentala sau prima armonica ,componenta a doua se numeste armonica a doua s.a.m.d
Modelul matematic al semnalului periodic descompus in componente armonice are forma:X(t)=C0+Σ Ck*sin (K t+φk) unde
C0 =media semnalului
Ck=amplitudinea componentei armonice de ordin k
k=faza componentei armonice de ordin k
Pentru realizarea dublorului de frecventa s-a tinut cont de urmatoarele:
1.Asigurarea unei bune polariztri pentru tranzistorul de baza
2.Adapatarea puterii pentru un transfer maxim de putere
3.Asigurarea unei impedante mici de intrare pentru toate armonicele si o impedanta mare pentru frecventa fundamentala f0
Asigurarea unei impedante mici de iesire pentru toate armonicile1si o impedanta mare pentru armonica dorita spre selectie,adica armonca a doua
5.Asigurarea unui nivel mare de semnal la intrare pentru facilitarea nonliniaritatlor
Ideea de baza este sa reusim reflectarea tuturor armonicelor inapoi in dispozitiv,pentru o reconversie in armonica dorita.
Cum intrarea este acordata pe semnalul de 240MHz,datorita sarcinii circuitului oscilant,iar iesirea dublorului de frecventa va prezenta in colectorul tranzistorului un circuit LC acordat pe frecventa de 480 MHz,se va optine o pozitionare a tuturor armonicelor nedorite cu cel putin 18dB sub frecventa selectata de LC,anume 480MHz.Atata timp cat intrarea si iesirea sunt rezonante pe cele doua frecvente,240MHz,respectiv 480MHz,armonicile vor fi reflectate in dispozitiv,si convertite in armonica dorita si selectata de circuitul LC de sarcina.
Pentru realizarea nonliniarizarii,se foloseste un tranzistor prin intermediul caruia,curentii de colector sunt condusi in zona neliniara a curbelor I-IV,clasa B,realizandu-se astfel conversia neliniaritatii circuitului dublor.
Multiplicatorul de freventa ,cu coeficient 2,seamana cu un amplificator de putere ,doar ca e acordat pe armonica a doua,si nu pe freventa fundamentala.Tranzistorul utilizat asigura o buna izolare intre circuitul de intrare si circuitul de iesire,putand fi utilizat un singur filtru de selectie a armonicii,in colectorul sau.
Componenta Fourier functie de unghiul de conductie este:
N=2;φ=120grd;I1/Ip=-8,4dB
Pentru proiectare se foloseste UBE - controlul unghiului de conductie si teniunea UCE.
Pentru punctul static de functionare si polarizarea circuitului,se considera Ualim=12V;UBE=0,7V;β=125 ;IB=0,16mA
Se calculeaza:
Ic=β*IB=125*0,16mA=20mA
UCE=Ualim/2=6V
UBC=UCE-UBE=6V-0,7V=5,3V
RBtot=VBC/IB=26,5kΩ
Pentru RB1=2,7k rezulta RB2=10k
IE=Ic+IB=20mA+0,16mA=20,16mA
RE=UBE/IE=0,75v/20,16mA=560Ω
Intrarea are Z mare pentru f0,dar odata cu aparitia armonicilor ,frecventa fundamentala este pusa la masa prin C16.
Linia de mare impedanta λ/4 devine λ/2 pentru 2f0 si reprezinta scurtcircuit pentru cea de-a doua armonica.
Similar linia de mare impedanta cu λ/4 la frecventa de iesire 2fO este folosita pentru polarizarea colectorului,printr-un condensator pus la masa si o bobina.
Factorul de stabilitate trebuie sa fie K>>1.
Rejectia celorlalte armonici se face prin lasarea in gol si filtrare.
Unghiul de conductie este:
θt=2cos-1(2Ualim-UBcmax-UBcmin)/(UBcmax-UBcmin)=120grd pentru cea de-a doua armonica n=2
Tensiunea de polarizare pentru atingerea θt
Ualim=(Uccmax+Uccmin)/2=24v/2=12V
Rezistenta de sarcina optima
RL=(Uccmax-Uccmin)/2Ic=13V-11V/2*20mA=1/20mA=50Ω
RL=50Ω
Puterea la iesirea armonicii a doua
PL,2=0,5*I22RL=0,5*Ic2*(Umax-Umin)/2=0,5*20mA*2v/2=10dBm
Pentru amplificatorul de putere Uce=5V
Puterea de intrare aproximata
Pin=Pax=0,5(Umax-Umin)=2dBm
Castigul conversiei
PL/Pin=10dBm/1dBm=10
Se mai constata :
-pierderile de conversie:-1,6dBm
-rejectia armonicilor nedorite> 20dB
-aplatizarea benzii de trecere 0,7dB
Selectarea armonicii dorite se realizeaza de catre un circuit LC ,compus din bobina L2 si condensatorul C16,acordat pe armonica a doua a semnalului de intrare.Impedanta fata de armonica a doua este determinata de reactantele celor doua elemente:
Z2=2ωL-I/2ωC
Circuitul este la rezonanta pe armonica a doua daca Zn=0,adica n2 LC=1
Frecventa armonicii rezonante este :
F=1/2π√LC
Pentru C=1nF rezulta o bobina L=2uH
Filtrul selecteaza armonica a doua si ii ofera o cale de curent de impedanta minima.
3.3.Proiectarea oscilatorului subpurtatoarei audio 5,5 MHz
Se doreste realizarea unui oscilator local ,care sǎ furnizeze la iesire un semnal oscilant cu frecventa f=5,5MHz,cu o amplitudine Vosc=200mV ,care sǎ aibǎ o rezistenatǎ de sarcinǎ R=10k.
Se impune o stabilitate a frecventei Sf=100 si o variatie relativǎ ,maximum 2% a curentului de colector al tranzistorului amplificatory ,corespunzǎtoare unei variatii de temperaturǎ de +/-25grdC in jurul valorii T=25grdC.
Se apreciaza ΔvBE /ΔT=-2mV/grdC
Δβt/ΔT=βT(T0)/50
Tinand seama de valoarea ridicatǎ a frecventei de lucru,se alege schema oscilatorului Colppits cu tranzistor in conexiune emitor comun..Se presupune cǎ efectul capacitǎtilor interne ale tranzistorului este neglijabil.
Se doreste ca raporul capacitǎtilor C1(in schemǎ C13 ) si C2(in schemǎ C12 )sǎ nu fie prea mare .
U1=4kT/q=0,111V astfel incat:
C1/C2=U2/U1=0,200V/0,111V=1,8
Dacǎ alegem C2=100pF,rezultǎ:
C1=1,8*C2=1,8*100pF=180pF
Frecventa de osciltie este:
fosc=1/2π√LC1C2/C1+C2 ,aproximativ:
fosc=1/2π√LC2.
Din formula frecventei,cunoscandu-se frecventa si capacitatea condensatorului,se poate obtine valoarea inductantei bobinei L:
L=1/4π2*100pF*(5MHz)2=1/4*10*10-10 *25*1012 =1/10*100*100 =1/10000=10uH L=10uH (s-a considerat π2 =10)
S-a folosit o bobinǎ standard pentru medie frecventǎ de 10,7 MHz cu dimensiunile 8x8mm,avand in primar 8spire de 0,12mm si in secundar 25 spire din aceiasi sarmǎ.
Factorul de calitate:
Q=R/ω0L=ω0 C2R unde R reprezintǎ rezistenta totalǎ in paralel cu bobina L.
Deoarece Sf=2Q=200 rezultǎ Q=100
R=Q ω0 C2=100/2π*2*107*10-10=100/6,28*2*10-3=7958,60=8K
R=8K
Se va tine cont de faptul cǎ R<<RL(rezistenta de sarcinǎ)
Dacǎ R se obtine prin punerea in paralel a lui RL cu o rezistentǎ R',atunci
1/R'=1/R-1/R'=1/8k-1/10k=1/40 rezultǎ:
R'=40k
Factorul de calitate al bobinei:
QL=R'/ω0L= ω0 C2R'=2π*2*107*10-10*4*104=503
QL=503
Rezistenta echivalentǎ serie este:
Rs=R'/QL2 = 40*1000/253009=0,15
Conditia de oscilatie:
Gm/gm=(1/gm*R)*(C1/C2)
Din dependenta:
Gm/gm=φ(qV1/kT) pentru qV1/kT=4 rezultǎ Gm/gm=0,432
Gm=1/R*C1/C2*1/0,432=1/8k*180pF/100pF*1/0,432=12,5 mA/V
Ic=(kT/q)*gm=0,026*12,5=0,325mA
Ic=0,325mA
Tranzistorul trebuie polarizat cu un curent constant egal cu valoarea calculatǎ mai sus,pentru ca amplitudinea semnalului sǎ fie cea doritǎ.
Rezistenta de bazǎ se determinǎ din conditia cǎ tranzistorul nu trebuie sǎ intre in regiunea de saturatie.
Tensiunea UCB este :
UCB(t)=VCB+Vosccos ωosc t
Pentru evitarea saturatiei vom impune UCE>0 pentru oricare t
VCB=0,5V>Vosc=0,2V
VCB=RcIB=RB2*(IC/β) si alegand tranzistorul BC547 cu β=162 rezultǎ cǎ pentru polarizarea bazei este necesarǎ o rezistentǎ RB=162*0,5/0,325= 250k
Tinand cont de faptul ca UBE=0,6V si cǎ IE=IC=0,325mA se pot determina rezistenta de emitor si tensiunea UCE.
EC=RB*IC/β+UBE+REIE
6V=250k*0,325mA/162+0,6V+RE*0,325
6v=81,25/162+0,6v+RE*0,325
5.4v=0.50+RE*0,325
RE=9/0,325=1,507k
Re=1.5k
UEC=RCIC+UCE+REIE
6v=10k*0,325mA+UCE+1.5k*0,325mA
6v=3.73+UCE
UCE=2.27V
Transformatorul L4 se realizeazǎ pe carcasa unui circuit de medie frecventǎ de 10,7MHz cu dimensiunile 8x8mm.Bobina primarǎ are 8 spire din sarma de 0,12mm diametru cu izolatie de email.Bobina secundarǎ are 25 spire bobinate peste primar,din aceiasi sarmǎ.
La alegerea bobinei s-a tinut cont de factorul de calitate Q=ωL/R care reprezintǎ raportul dintre reactanta si rezistenta proprie astfel incat la o R micǎ sǎ existe o calitate cat mai ridicatǎ.
Alt parametru de care s-a tinut cont este inductanta,care depinde in special de forma,dimensiunile si numǎrul de spire ale bobinei precum si de permeabilitatea magneticǎ a miezului ,dacǎ existǎ.
Cresterea frecventei de lucru este insotitǎ de cresterea rezistentei conductoarelor de bobinaj,datoritǎ efectului pelicular si aparitiei curentilor turbionari.Efectul pelicular se datoreazǎ distributiei neuniforme a campului magnetic in interiorul conductorului.Curentul circulǎ numai la suprafata conductorului ,interiorul ramanand gol,ceea ce echivaleazǎ cu reducerea sectiunii transversale.
Un alt parametru important este capacitatea proprie care reprezintǎ capacitatea dintre spirele bobinei .Pentru micsorarea ei ,se realizeazǎ bobinaj pas cu pas sau se pot utiliza sisteme de bobinaj speciale ,la care spirele nu sunt paralele ci se intersecteazǎ sub un anume unghi.
S-a folosit ecranarea bobinei pentru a evita cuplajul parazit intre bobina parcursǎ de curent de inaltǎ frecventǎ si alte elemente de circuit si tensiuni parazite provocate in bobinǎ de cǎtre campurile perturbatoare.
3.Blocul de alimentare
3.1.Proiectarea stabilizatorului de 11V
S-a folosit dioda zenner DZ11V cu urmatorii parametrii:
1.Tensiunea stabilizata:Vz=11v;
2.Curentul minim prin dioda zenner Izm=19mA;
3.Curentul maxim prin dioda zenner IzM=100mA;
Impedanta zenner Rz=3Ω
Daca tensiunea de intrare variaza intre 12 V si 14 V,vom impune ca tensiunea stabilizata sa aiba valoarea de 11v,iar curentul de sarcina IL=2mA.
Rezistenta de polarizare pentru dioda zenner se determina:
R=(VI-Vz)/(Iz+IL) si poate fi cuprinsa intre doua valori extreme:
R=Rmax pentru Iz=Izm
R=Rmin pentru Iz=IzM
Valoarea minima a lui Iz se obtine atunci cand teniunea redresata de la intrare are valoarea minima Uim=12V,iar curentul de sarcina are valoarea maxima IL=2mA,deci
Rmax=(Vim-Vz)/(Izm+IL)
Rmin=(ViM-Vz)/(IzM-IL)
Calculam Rmax=(12V-11V)/(19mA+2mA)=1000V/21A=47,6Ω
Rmax=47,6Ω
Calculam Rmin=(14V-11V)/100mA+2mA)=3000V/102A=29,4Ω
Vom alege R=Rmax=47Ω deoarece variatiile de tensiune la iesire vor fi reduse la valori minime.
Parametrii dinamici ai circuitului:
1.Coeficientul de stabilizare
S0=ΔVi/ΔVo pentru ΔiL=0
S0=1+(R/Rz)=1+(47
2.Rezistenta de iesire
R0=-ΔV0/ΔIL pentru ΔVi=0
R0=R*Rz/(R+Rz)=47*3/50=141/50=2,82Ω=3Ω
3.2.Proiectarea stabilizatorului de 6V
S-a folosit dioda zenner DZ6V1 cu urmatorii parametrii:
1.Tensiunea stabilizata:Vz=6V;
2.Curentul minim prin dioda zenner Izm=1,5mA;
3.Curentul maxim prin dioda zenner IzM=6mA;
Impedanta zenner Rz=100Ω
Daca tensiunea de intrare variaza intre 10 V si 12 V,vom impune ca tensiunea stabilizata sa aiba valoarea de 6v,iar curentul de sarcina IL=1mA.
Rezistenta de polarizare pentru dioda zenner se determina:
R=(VI-Vz)/(Iz+IL) si poate fi cuprinsa intre doua valori extreme:
R=Rmax pentru Iz=Izm
R=Rmin pentru Iz=IzM
Valoarea minima a lui Iz se obtine atunci cand teniunea redresata de la intrare are valoarea minima Uim=10V,iar curentul de sarcina are valoarea maxima IL=1mA,deci
Rmax=(Vim-Vz)/(Izm+IL)
Rmin=(ViM-Vz)/(IzM-IL)
Calculam Rmax=(10V-6V)/(1,5mA+1mA)=4V/2,5mA=1,60KΩ
Rmax=1,5KΩ
Calculam Rmin=(12V-6V)/(6mA+1mA)=6V/7mA=857Ω
Vom alege R=Rmax=1,5kΩ deoarece variatiile de tensiune la iesire vor fi reduse la valori minime.
Parametrii dinamici ai circuitului:
1.Coeficientul de stabilizare
S0=ΔVi/ΔVo pentru ΔiL=0
S0=1+(R/Rz=1,5k/0,1k=15
2.Rezistenta de iesire
R0=-ΔV0/ΔIL pentru ΔVi=0
R0=R*Rz/(R+Rz)=1,5k*0,1k/1,6k=0,15k/1,6k=0,09k=90Ω
3.5.Proiectarea etajului modulator audio-video
3.5.1.Modulatia video
Semnalul video la intrarea modulatorului se afla in format complex,ceea ce faciliteaza introducerea scalei I.R.E.,care este o scala de osciloscop divizata in 140 de unitati.Portiunea video a semnalului reprezentand nivelul stralucirii scenei(imaginii)ocupa 0-100 IRE din scala,cu 0 IRE reprezentand nivelul de negru iar 100 IRE varful nivelului de alb.De la 0-40 IRE este portiune de sincronizare a semnalului.Utilitatea acestei scale consta in faptul ca semnalul video complex standard va avea o amplitudine a sincronizarii care poate fi normalizata la 40 IRE.Similar,amplitudinea semnalului de culoare este mereu 40 IRE.Pentru semnalul video de 1V(varf la varf),o unitate IRE este echivalenta cu7,5mV.
Desi semnalul video este deja modulat in amplitudine,pe unda purtatoare,amplitudinea purtatoarei doar scade de la nivelul nemodulat.Acesta este in contrast cu modulatia in amplitudine standard,unde purtatoarea creste si descreste in functie de la nivelul nemodulat.Pentru semnalul Tv,varful nivelului nemodulat corespunde nivelului de sincronizare tipic si cresterea nivelul luminozitatii provoaca scaderi ale nivelului purtatoarei.Pentru a preveni suprimarea completa a purtatoarei,varful semnalului de alb este limitat la o accentuare a modulatiei de 87,5% a varfului purtatoarei.Revenind la scala IRE se poate observa ca de la nivelul de varf al purtatoarei pana la nivelul zero,este echivalent cu 160 IRE(140/0,875=160)
O consecinta evidenta a acestui lucru ,este faptul ca semnalul video trebuie sa fie cuplat in curent continuu cu modulatorul,deoarece cuplarea in alternativ,ar produce modificari ale nivelului de varf al purtatoarei in functie de stralucirea scenei(AM standard) si modificari ale modulatiei sincronizarii.Acestea ar produce probleme circuitului de sincronizare ,iar schimbarile nivelului de negru vor produce erori ale imaginii afisate-imaginea va fi mai stearsa sau va disparea in negru.
Semnalul video se aplica in emitorul tranzistorului BFR90,prin intermediul potentiometrului de reglaj al nivelului de modulare,RV2,ales cu valoarea de 1kΩ.
Cum semnalul de radiofrecventa se va aplica unui cablu TV,impedanta de iesire este de 50Ω,astfel incat castigul conversiei modulatorului va fi de 20mVrms/V.Cu o alimentare la 12 V c.c,nivelul semnalului video va fi ridicat la 5,1Vc.c.Daca avem semnalul de 2V(varf la varf),un IRE este echivalent cu 14,3 mV si 160 IRE este 2,29V.Astfel,la iesire ,purtatoarea de radiofrecventa va contine sincronizarea de la 100%-75% din varful purtatoarei,si albul moduleaza purtatoarea mai putin din 12% din varf.
Nivelul de semnal video optim la intrarea in modulator este de 2V.
Trebuie evitate nivelele mai mari de 3V deoarece ele produc rapoarte relativ mari ale curentului continuu respectiv alternativ,in modulator si nonliniaritatile rezultante in dispozitiv pot provoca un decalaj de 920kHz intre crominanta si purtatoarea de sunet.
3.5.2.Modulatia audio
Semnalul audio cu frecventa de 5,5Mhz se aplica de la oscilatorul audio,a carui stabilitate este foarte ridicata ,asigurand astfel o largmie de banda ,cat sa asigure o deviatie de frecventa si o frecventa de modulatie satisfacatoare,largimea minima de banda fiind data de :B-W>Δf(2,5+4f/Δf)
Deviatia maxima de frecventa produsa de deviatia maxima de faza a oscilatorului este:Δf=5,5*106*0,12/Q
unde Qmax pentru modulatie este <36 si pentru deviatie este <22.Largimea de banda a modulatiei este 150kHz,iar deviatia de frecventa este 30kHz.
Daca se alege un Q aproximativ egal cu 10,oscilatiile vor scadea cu temperatura,curentul din oscilator schimbandu-si faza cu 2 grade la o crestere cu 50 grade a temperaturii,ceea ce va provoca o scadere aproximativa de 9kHz.
Un receptor tipic poate genera mai putin de 3% distorsiuni la deviatii; de varf ,dar daca se doreste marirea performantelor,atunci factorul de calitate Q trebuie marit.
Cu un circuit acordat corespunzator pe frecventa de 5,5MHz,o crestere liniara a amplitudinii semnalului audio va produce o crestere liniara corespunzatoare a deviatiei de frecventa.
Senzitivitatea intrarii modulatorului audio este de 150Hz/mV ceea ce inseamna ca 118mVrms va da o deviatie de varf de 25kHz.
Daca consideram o descrestere in spectrul energiei sub 10kHz precum varfurile de supramodulare,atunci putem permite unui semnal de 10KHz sa produca deviatia intreaga de modulatie.Cum semnalul audio in general la 10KHz este cu cel putin 6dB sub nivelul de mijloc al benzii de frecventa,putem calibra intrarea cu -6dB amplitudine,un ton de 10kHz,pentru a produce deviatia dorita.La frecvente ale semnalului de mai putin de 2kHz,amplitudinea semnalului modulat va fi de sub 8dB sub varful anticipat de 10kHz ,producand modulatia de 100%.
Aceasta corespunde unui nivel de intrare in modulator de 118/2,2=45,4 mVrms.
Se va sesiza ca ,odata cu cresterea amplitudinii modulatiei ,purtatoarea scade catre zero ca apoi sa creasca din nou.Aceasta are loc deoarece indicele de modulatie "m" se mareste.Indicii de modulatie pentru care purtatoarea tinde spre zero pot fi calculati ,si este important de stiut ca primul punct de nul al purtatoarei este atins pentru m=2,4048
Pentru un sistem ,deviatia maxima de 25kHz a frecventei modulatoare este data de : f=25*1000/2,4048=10,4kHz
Daca folosim un semnal de intrare cu frecventa de 10,4kHz ,odata cu cresterea amplitudinii ,primul nul pentru purtatoare va indica deviatia de varf.Daca am insista cu cei -6dB la 10kHz ,calibrarea ar consta in ajustarea semnalului audio de intrare astfel incat -6dB,10,4kHz provoaca nulul purtatoarei.Aceasta va corespunde la 500mVrms pentru 10,4kHz.
Semnalul de radiofrecventa rezultat la iesirea modulatorului va reprezenta rezultatul de mixare dintre purtatoarea modulatǎ in amplitudine de semnalul video cu frecventa de 480Mhz si subpurtatoarea audio de 5,5MHz,ce moduleaza in frecventa aceiasi purtatoare de 480Mhz.
S-a ales un divizor rezistiv pentru polarizarea corecta a tranzistorului,format dintr-o rezistenta de 2,7k si una de 1,5k.
Sarcina modulatorului este formata dntr-un circuit LC,acordat pe frecventa de 480MHz,valorile bobinei si ale condensatorului fiind calculate conform f=1/2 LC,obtinandu-se L=3nH respectiv C=1nF.
Eventualele armonici nedorite sunt puse la masa prin condensatorul C4=1pF,iar cuplajul capacitiv cu antena este realizat prin intermediul condensatorului C5=3pF.
Reguli de protectia muncii specifice activitatilor de televiziune
Activitatea practica desfasurata in televiziune impune utilizarea directa a retelei de 220V curent alternativ. Cunoscand efectele periculoase ce le pot produce tensiunile electrice mai mari de 40 V si curenti mai mari de 100 mA, este necesar a fie luate urmatoarele masuri:
-punctele de lucru vor fi amenajate pe covoare de cauciuc;
-prizele de alimentare cu nul se vor dispune in apropierea meselor destinate depanǎrii echipamentelor;
-lucrarile practice de incercare si depanare radio-TV se vor executa atat cu ajutorul montajelor de test cat si direct pe receptoare de televiziune;
-punctele de masura si control, din cadrul modulelor si a placilor de baza din cadrul receptoarelor de televiziune, au fost marcate si prevazute cu terminale (cose) adecvate pentru conectarea cablurilor de legatura;
-instruirea depanatorilor asupra particularitatilor de lucru pentru fiecare echipament in parte.
Pentru inlaturarea pericolelor de orice fel este necesar ca fiecare depanator sa-si insuseasca normele de protectia muncii si sa respecte urmatoarele reguli specifice activitatilor practice desfasurate in centrele de panare si mentenanta de radio-televiziune:
1) Activitatea de depanare va fi efectuata numai de catre personalul specializat si atestat in domeniu, care a fost instruit in prealabil asupra particularitatilor legate de normele de securitate a muncii specifice lucrarilor efectuate in televiziune;
2)Interconectarea elementelor platformei de lucru, masurarea si vizualizarea semnalelor electrice se va efectua folosind numai conductori izolati si cabluri de masura si control adecvate aparatelor utilizate;
3)Conectarea la reteaua de tensiune si pornirea echipamentului sau receptorului TV, se va efectua dupa verificarea corectitudinii legaturilor de montaj si conexiunilor,a modului in care activitatea de depanare si reparare este conforma cu schma electrica de montaj corespunzatoare;
4)Se interzice atingerea partilor metalice ale receptorului TV sau echipamentului, chiar si dupa deconectarea acestora de la sursa de alimentare,daca nu s-au verificat descarcarile condensatoarelor. Manipularea receptorului TV se va executa numai de partile izolate ale modulelor sau ale placii de baza;
5) Modificarile si schimbarile de legaturi pentru interconectarea elementelor echipamentului cu aparatele de masura si control ,pentru efectuarea de masurari in cadrul blocurilor de baleiaj si a blocului de inalta tensiune se executa numai dupa deconectarea alimentarii;
6)Se interzice atingerea cu mana sau cu alte obiecte metalice neizolate a modulelor functionale si a elementelor componente ale acestora. Punctele de masura si control, traseele electrice de cablaj se identifica si se urmaresc numai vizual, fara atingerea acestora,atunci cand echipamentul TV este conectat la reteaua de alimentare.
7) Reglajele sub tensiune ce trebuiesc efectuate asupra unor elemente componente ale receptorului TV aflat in functiune se vor executa in conformitate cu normele de protectie a muncii in vigoare;
8) In cazul unor anomalii de functionare a montajelor, surselor de alimentare,aparaturii de masura si control sau a receptoarelor de televiziune, se va intrerupe imediat alimentarea cu energie electrica de la cel mai apropiat punct (comutatoare locale, prize, intrerupatoare centrale) si se vor lua masuri de prevenire a avariilor sau accidentelor;
9)La terminarea activitatii de depanare , se executa in ordine urmatoarele operatiuni:
-se decupleaza alimentarea de la retea a receptoarelor de televiziune, a generatoarelor de semnal si a aparaturii de masura si control;
-se deconecteaza din circuitele de lucru ,aparatele de masura si control;
-se deconecteaza cablurile de interconectare dintre elementele echipamentelor de lucru, incepand cu legaturile care pornesc de la bornele surselor de alimentare;
-se asambleaza modulele functionale ale receptorului TV si se monteaza capacul de protectie al acestuia;
-se depoziteaza aparatura si materialele folosite in locurile destinate acestora.
5. Circuitul imprimat
5.1. Notiuni generale
Un circuit imprimat sau cablaj imprimat, (din engleza, Printed Circuit Board - 'PCB'), are rolul de a sustine mecanic si de a conecta electric un ansamblu de componente electrice si electronice, pentru a oferi un produs final functional, (care poate fi: un simplu variator de luminozitate a unui bec, o antena realizata pe cablaj, sau echipamente sofisticate precum calculatoare si echipamente de comunicatii radio).
Un cablaj brut, este realizat dintr-un strat izolator, de grosime care poate varia de la cateva zecimi de mm pana la ordinul catorva mm, pe care se afla o folie de cupru (simplu strat) sau doua (dublu strat). Stratul izolator are in general grosimea de 1.6 mm, dar nu reprezinta un standard, deoarece depinde de foarte multi factori, in general mecanici si tehnologici. Uzual ca izolator se foloseste materialul cunoscut sub numele de FR
Circuitul
imprimat final se realizeaza prin metode foto si chimice. Un circuit
imprimat poate fi simpla fata, dubla fata, sau
multistrat. Circuitele imprimate multistrat sunt realizate prin suprapunerea
succesiva a mai multor circuite dublu strat, separate intre ele printr-un
strat izolator, de obicei din material identic cu cel al cablajului brut.
Trecerea de la un strat la altul se realizeaza cu ajutorul vias-urilor
si/sau a pinilor TH.
Vias-urile pot fi TH (cu trecere dintr-o parte in alta a cablajului), buried
(stratul de inceput cat si cel de sfarsit sunt in interiorul
cablajului), sau blind (se pleaca de pe un strat exterior si se
ajunge pe un strat interior).In prezent, proiectarea circuitelor imprimate se
realizeaza cu intrumente software.
Producatorii de PCB-uri utilizeaza o marime standard, care este si maxima in acelasi timp. Aceasta marime este importanta si pentru productiile in serie. In aceasta situatie, se cauta potrivirea a cator mai multe placi pe un tablou de comanda pentru a fi economisit cat mai mult spatiu in vederea reducerii costurilor. Spatierea unei placi normale pentru cai (felul in care placile sunt separate pe un tablo de comanda) este de 0,3"; in plus, exista o margine de 1,0" si 2,0", necesara manevrarii. Grosimea standard a placii este .062" FR Alte masuri tipice sunt .010", .020", .031" si .092".
5.2 Latimea si spatierea canalelor
Procesele chimice si fotografice folosite in producerea PCB-urilor solicita atat o minima grosime cat si o minima spatiere intre canale. Daca un canal este facut mai mic decat necesar, nu se va putea realiza o conexiune. Daca doua canale sunt mai aproape decat este impus, exista sansa aparitiei unui scurt-circuit. Acesti parametri sunt specificati ca "regulile x/y", unde x reprezinta latimea minima si y spatierea minima.De exemplu, regula 8/10 indica ca 8 mm latimea minima si 10 mm spatierea minima. Aceste reguli se aplica la orice metal de pe PCB, incluzand pad - urile ce determina spatierea si grosimea liniilor pentru PCB. O regula de proces modern tipic are valoarea de 8/8, dar si valori mici precum 2/2 sunt valabile. Totusi, placa trebuie expusa procesului de sudura cu regula 8/8, dar si valori mai mici precum 2/2 sunt valabile. Totusi, placa trebuie expusa procesului de sudura cu regula 8/8, dar in cazul lucrului manual, regula 10/10 este mai accesibila.
5.3 Marimea pad - urilor
Problemele pe care le ridica aceasta situatie este posibilitatea de sudura si de prelucrare manuala. Posibilitatea de sudura este doar o problema de indemanare, deci nu necesita consideratie speciala. Posibilitatea de prelucrare manuala tine de riscul de distrugere a pad - ului in procesul de gaurire. Daca un orificiu este putin in afara centrului, pad - ul poate fi stricat la o margine, conducand la un scurt-circuit. O cerinta in prelucrarea pad - ului este marimea de 5 mm inel. Aceasta inseamna ca trebuie sa fie .005" in jurul orificiului .
5. Verificarea defectelor cablajului imprimat
Metoda de inspectie vizuala automata consta in compararea unui PCB referinta cu unul de test. Sunt doua tehnici: metoda compararii imaginii si inspectia bazata pe model. Metoda compararii imaginii este cea mai simpla si consta in compararea celor doua imagini pixel cu pixel utilizand operatori logici simpli, cum ar fi XOR. Principala dificultate intampinata in aceasta tehnica este determinata de alinierea precisa a imaginii referinta cu imaginea de test. Metoda bazata pe model potriveste tiparul inspectat cu un set de modele predefinite si se bazeaza pe proprietatile structurale, topologice si geometrice ale imaginii. Dificultatea majora intampinata aici este legata de complexitatea de potrivire.
5.5. Cablajele imprimate si tehnologiile de realizare a acestora
Cerintele actuale de adaptare la o piata tot mai dinamica impun conceperea, executia si testarea rapida a circuitelor electronice. Presiunea crescanda vine atat pentru realizarea tot mai rapida de prototipuri cat si pentru realizarea in serii mici, uneori unicate, de circuite adaptate la cerintele beneficiarilor.
Daca pentru verificarea de circuit exista echipamente dedicate versatile ce permit configurarea rapida a unui sistem de testare, iar in sprijinul conceptiei exista programe de calculator specializate cu biblioteci extinse de componente si performante ridicate de afisare, timpul cel mai mare il ocupa realizarea circuitelor electronice, trecand fireste prin etapa de realizare a circuitului imprimat.
Metodele de realizare a circuitelor imprimate sunt multiple. Dintre acestea, cele mai utilizate sunt: metoda cu radiatii UV (utilizata in cazul cablajelor fotorezistive) si metoda foliei de transfer de tip PnP.
5.5.1. Metoda cu radiatii ultraviolete
In primul caz, unul dintre elementele importante in realizarea de circuite imprimate, mai ales pentru circuitele cu o configuratie mai pretentioasa este instalatia de expunere la UV.
Destinatia instalatiei de expunere la UV este pregatirea placutei de circuit in vederea realizarii traseelor si poate fi dedicata pentru expunerea pe o singura parte sau pe ambele parti ale placii. Procesul este relativ simplu, constand in transferarea unei configuratii de circuit de pe o masca, pe un strat subtire de material sensibil la radiatii UV numit resist,depus pe placa de circuit. In functie de tipul de rezist: pozitiv - zonele expuse la UV devin solubile in developant, sau negativ - zonele expuse devin mai putin solubile in developant.
Etape:
-pregatirea unei
masti cu configuratia traseelor dorite (sau imaginea
inversa in cazul fotorezistilor negativi);
-pregatirea placii de prelucrat prin acoperire cu fotorezist (daca nu s-a achizitionat o placa acoperita deja cu fotorezist);
-asezarea in contact masca si placa cu fotorezist, expunerea la UV (cel mai bun contact intre masca si placa se obtine la instalatia cu vid, si se recomanda pentru trasee foarte fine).
In urma expunerii suprafata protejata de masca nu va suferi modificari, spre deosebire de cea expusa. Astfel placa este gata pentru etapa urmatoare, respectiv developarea. Prin imersarea intr-o substanta developanta, aceasta actioneaza asupra fotorezistului expus in cazul fotorezistului pozitiv sau neexpus in cazul fotorezistului negativ, inlaturandu-l. Traseele dorite raman protejate, iar spatiile dintre ele nu. Se trece apoi la corodarea cu clorura ferica, inlaturarea fotorezist cu o solutie speciala si procesul este incheiat.
5.5.2.Folia de transfer tip PNP.(PRESS and PEEL=apasa si dezlipeste)
Realizarea cablajelor imprimate de serie mica sau unicat poate fi relizata prin diferite metode,una dintre acestea fiind si utilizarea foliei de transfer de tip PNP.(PRESS and PEEL=apasa si dezlipeste).
Acesta tehnologie de realizare a cablajelor se bazeaza pe o folie de tip special realizata de firma SAGAX. In esenta aceasta tehnologie se bazeaza pe principiul de functionare a imprimantelor cu laser sau a copiatoarelor.
Aceasta folie permite imprimarea traseelor de cablaj imprimat asigurand transferul acestora pe placa de circuit imprimat.
5.5.2.1. Procedura de realizare a cablajului prin metoda PNP
Etapele de realizare ale cablajului de circuit imprimat sunt:
-se realizeaza desenul cablajului imprimat, fie manual, fie prin intermediul unor programe specializate(ORCAD, PROTEL, CIRCUIT MAKER, etc.);
-acest desen, considerat pozitiv se copiaza cu ajutorul unui copiator pe folia de tip PnP. Tonerul copiatorului va adera la folia PnP, realizand pe aceasta desenul negativ (in oglinda) al desenului de cablaj;
-se pregateste placuta de cablaj imprimat, taindu-se la dimensiunea necesara, slefuindu-se cu un glasspapier foarte fin ;
-se degreseaza placa de cablaj imprimat, in vederea curatirii de oxizi si grasimi prin scufundarea acesteia intr-o solutie slaba de acid ;
HNO3+CuTCu(NO3)2+H2↓
-dupa 30 de secunde se scoate, se spala sub un jet de apa, iar apoi se usuca ;
-fara sa se atinga cu mana cablajul se suprapune peste acesta folia de transfer de tip PnP ;
-cu ajutorul unui fier de calcat, reglat la temperatura de 200 pana la 225 de grade Celsius, se incalzeste suprafata foliei avandu-se grija sa existe un contact permanent intre fierul de calcat si folie ;
-se are in vedere faptul ca toata suprafata foliei sa fie uniform incalzita, aceasta realizandu-se prin miscari circulare ale fierului de calcat.De regula,timpul necesar transferarii tonerului de pe folie pe placa de cablaj imprimat este intre 60 si 120 de secunde.In mod normal acest timp este dependent de marimea suprafetei de transferat.Operatiunea se considera incheiata cand prin folia transparenta se observa perfect traseul desenat.
-se lasa sa se raceasca cablajul si folia dupa care cu mare atentie se dezlipeste incepand de la colturi. Se vizualizeaza desenul transferat pe cablaj, se compara cu originalul si daca este nevoie se corecteaza cu ajutorul unui MARKER traseele intrerupte ;
-se introduce placa de cablaj imprimat intr-o solutie de clorura ferica de o cuncentratie adecvata.In urma reactiei chimice care are loc:
2FeCl3+3Cu→3CuCl2+2Fe↓
-traseele neacoperite sunt corodate,obtinandu-se in final copia fidela in cupru a traseului desenat. Timpul de corodare depinde de concentratia solutiei de clorura ferica, de temperatura si de gradul de agitatie a acestuia ;
-dupa terminarea corodarii se scoate placa de cablaj imprimat din solutie, se spala sub jet de apa, se usuca, se indeparteaza cu ajutorul unui praf abraziv tonerul depus, se acopera suprafata de cupru cu o solutie de colofoniu dizolvat in alcool ;
-dupa aceasta operatie placa de cablaj imprimat poate fi utlizata in vederea gauriri ei si a montarii pieselor electronice ;
5.5.2.2.Limite tehnologice,performante si indicatii ale metodei PNP
Aceasta tehnologie este ideala pentru cablaje unicat sau de serie mica de complexitate medie.Traseele de cablaj realizate nu pot avea dimensiuni mai mici de 0,8 mm. Traseele mai fine se pot realiza doar prin alte metode.
Aceasta
tehnologie permite (desigur cu un pic de experienta) sa
realizam o trecere printre pinii unui circuit integrat obisnuit.
Calcatorul prea cald poate sa arda sau sa inceapa sa innegreasca folia, ceea ce nu e bine. Datorita faptului ca talpa calcatoarelor este usor convexa, ele trebuie miscate si plasate pe tot timpul termofixarii. Astfel se realizeaza, prin apasare contactul mecanic si termic.
Este recomandat a se lasa pe colturile sau marginile desenului traseelor niste marcaje sau trasee fictive (care se vor sterge ulterior). In timpul termofixarii aderenta acestora poate fi analizata prin ridicarea coltului foliei. Daca s-a transpus pe cablaj e OK. Daca nu,atunci mai dam cu calcatorul.
Sa folosim doar atata folie cat ne este minim necesar, astfel:sa imprimam o data desenul pe o foaie normala de hartie. Decupam o folie de marime convenabila si o lipim (numai pe partea de sus, in afara desenului) pe hartie, astfel ca folia sa acopere desenul, cu o eticheta termorezistenta folosita la imprimantele laser, sau cu un scoci dubla fata. Apoi mai imprimam inca o data desenul, pe aceeasi foaie de hartie. Evident, imprimeul va pica in acelasi loc, dar de data aceasta pe folie.
Rezultate bune se pot obtine doar cu imprimante sau xerocopiatoare care au stare tehnica buna, sunt bine reglate si au un bun contrast.
Sunt cazuri cand stratul albastru desprins de pe folie ramane in locuri nedorite. Asta in cazul traseelor ce au distante mici intre ele sau in cazul gaurelelor pinilor componentelor. Aceste bucatele de protector albastru, care de fapt nu sunt lipite cu toner de placuta, se pot indeparta usor cu o bucatica de banda adeziva (scoci). Se lipeste banda adeziva peste zona dorita si se smulge. Protectorul albastru 'volant' va ramane pe scoci, restul nefiind influentat. Acest proces depinde si de tipul benzii adezive. Se recomanda folosirea benzii adezive subtiri si transparente (cea de birou).
6. Prezentarea modulatorului audio-video realizat practic
6.1 Utilitatea modulatorului de radiofrecventa construit
Echipamentul prezentat este folosit in situatiile in care se doreste conectarea unui videosemnal provenind de la o camera video,VCR,DVD sau un alt aparat video ,la un televizor normal,atunci cand acesta nu prezinta mufe audio-video de tip RCA si prezinta numai mufa standard pentru intrarea de radiofrecventa.
Semnalul audio si video provenind de la un echipament video,dotat cu mufe RCA,este transformat in semnal Tv de inalta frecventa,astfel incat semnalul poate fi receptionat prin conectorul de antena al televizorului
Acest modulator poate fi utilizat si ca un miniemitator prin conectarea unei mici antene la mufa de iesire pentru radiofrecventa.Datorita acestei facilitati ,este posibila receptionarea semnalului de la un video sau o camera video ,oriunde in interiorul casei,pe o distanta de aproximativ 30 m.
6.2 Descrierea constructiva a modulatorului
Modulatorul se prezinta sub forma unei cutii metalice argintii,cu dimensiunile:lungime 104 mm,latime 70 mm,inaltime 30 mm.Acesta este dotat cu o intrare pentru semnalul video,o intrare pentru semnalul audio,ambele de tip RCA,o mufa pentru conectarea sursei de alimentare si o iesire pentru antena de radiofrecventa,la care se vor conecta fie cablul coaxial,fie o mica antenuta,caz in care modulatorul devine miniemitator.Iesirea lui este pe canalul 21 UHF,reglabil intre 450-500MHz.Alimentarea se face cu un adaptor din exterior,ce transforma tensiunea de retea 220V c.a.,in 12-15 V c.c. la 100 mA.Modulatorul mai este echipat si cu o dioda electroluminiscenta ce va indica punerea aparatului sub tensiune.
6.3 Reglarea si testarea echipamentului
Se vor seta trimerele rezistive RV1 pentru audio si RV2 pentru video,la valoarea maxima.Se va regla trimerul capacitiv CV1 la mijlocul domeniului sau.Cu foarte mare atentie se va introduce complet in interior miezul bobinei L4,folosind o surubelnita potrivita.
Dupa ce au fost efectuate operatiile mai sus amintite,se va monta capacul aparatului la pozitie si se vor conecta semnalele video si audio la modulator,apoi , folosind cablurile si mufele de conectare potrivite,se va monta cablul de antena intre televizor si modulator.Eventual,daca se doreste testarea aparatului ca miniemitator,se pot folosi doua antenute de 30 cm lungime din cupru,una la modulator iar cealalta la televizor.De indata ce antena va fi conectata la modulator acesta va deveni emitator.
Pentru alimentarea echipamentului,se va conecta un adaptor de tensiune pentru 12-15V c.c. la conectorul de alimentare dispus panoul frontal al carcasei.Se va verifica polaritatea astfel incat marginea conectorului sa fie negativa.
Odata cuplate semnalele de intrare si cablul de antena,precum si alimentarea,se poate porni echipamentul de la comutatorul dispus si el pe panoul frontal,moment in care ,LED-ul rosu,de control, ar trebui sa se aprinda,indicand punerea modulatorului sub tensiune.
6.4 Reglarea imaginii
Cuplati televizorul pe functia de cautare pe banda UHF pana cand se obtine o imagine clara.Daca nu se poate obtine aceasta imagine clara ,atunci se va regla trimerul capacitiv la o alta pozitie 1-2 mm pentru test.Extinderea sau compensarea au deasemenea o mare influenta asupra calitatii imaginii si este neaparat necesar sa se monteze capacul la pozitie inainte de a se proceda la teste.Daca testul se face cu capacul nemontat,atunci setarile ar trebui refacute dupa montarea capacului .
Modulatia semnalului video poate fi reglata mai departe folosind un trimer potentiometru RV2.Pentru imbunatatirea imaginii se mai pot face reglaje,ajustand CV1,L2 si RV1.
6.5 Reglarea sunetului
Odata cu obtinerea unei bune imagini,poate fi reglat semnalul sonor.Se va roti cu grija L4 cu surubelnita,pana cand zgomotul de fundal dispare si se poate auzi un sunet normal si clar.Modulatia audio poate fi mai departe reglata cu RV1.
CONCLUZII
Televiziunea rǎmǎne unul dintre acele domenii complexe,care implicǎ o serie de fenomene si procese complexe care participǎ la furnizarea informatiilor video si audio cǎtre receptoarele tv.
Procesul de modulare este foarte important in transmiterea informatiilor pe calea undelor,cu ajutorul sǎu optinandu-se semnalele de inaltǎ frecventǎ,necesare transmiterii informatiei la distantǎ.
Prezintǎ avantajul cǎ poate modifica atat semnalele analogice cat si cele digitale,iar echipamentele modulatoare se adapteazǎ oricǎror cerinte.
Modultia poate fi in amplitudine,in fazǎ,in frecventǎ sau in impuls si tipul de modulatie dorit se poate alege,in functie de necesitǎti ,semnalele de transmis si scopul procesului de modulatie.
Prin procesul de modulatie,informatia este aplicatǎ pe o undǎ purtǎtoare,de radiofrecventǎ,semnalul rezultat fiind un semnal de radiofrecventǎ ce poate fi amplificat si trimis cǎtre antena aparatului emitǎtor,de unde poate fi transmis cǎtre receptori.
Echipamentele modulatoare asigurǎ parametrii si cerintele dorite de utilizatori,astfel incat transmisia semnalelor audio si video sǎ ajungǎ la receptori,in cele mai bune conditii,urmǎrindu-se in permanentǎ perfectionarea acestora.
Modulatoarele de radiofrecventǎ constituie mijloace de legǎturǎ si adaptare intre diverse echipamente de televiziune si receptoarele tv,fiind echipate cu conectori specifici aplicǎrii si transmiterii diferitelor formate de semnale audio-video,cat si cele de radiofrecventǎ.
Cu ajutorul unor astfel de aparate,procesul de modulatie devine complex,realizandu-se simultan diferite tipuri de modulatie,care urmate fiind apoi de procese precum mixarea,dau nastere semnalelor de radiofrecventǎ complexe,care cuprind atat componenta video ,cat si audio,putand fi transmise simultan pe un singur canal de televiziune,cu maximum de eficientǎ.
BIBLIOGRAFIE
1. Cartianu, Gh. Semnale, circuite si sisteme. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1980.
2. Cehan V., Goras T., "Introducere in tehnologia subansamblelor electronice" Ed. Matrix Rom, Bucuresti, 1997
3.
Oltean, G., Dispozitive si circuite electronice. Dispozitive electronice, Editura
Risoprint, Cluj Napoca, 2003;
5. Gui V., D. Lacrama, D. Pescaru "Prelucrarea imaginilor" (Ed. "Politehnica" 1999)
6. Mitrofan Gheoghe. Televiziune. Seria Electronica nr. 12. - Bucuresti, Teora: 1996
7. Munteanu V., Teoria transmiterii informatiei, edit.Gh.Asachi,
8Naicu Serban, Tache Ion, Receptoare moderne de TV in culori. Editura All Educational. Bucuresti. 1998
9. Nicolae George,
10. Nicolae George: Radiocomunicatii. Televiziunea digitala
si televiziunea de inalta definitie. Editura
Universitatii "Transilvania".
11. Silisteanu M., Basoiu M., s.a. - Receptoare de televiziune in culori - Editura Tehnica - 1985
12. Stanomir, D., Stanasila, O. Metode matematice in teoria semnalelor. Editura Tehnica, Bucuresti, 1980
13Stanomir D., 'Semnale si sisteme analogice', Editura Politehnica Press, 2005
1 Stoica V.,Mihaescu A.,- Teoria transmiterii informatiei, IPTVT 1986
Vlaicu Aurel, Meiu E., Televiziune. Lucrari practice. Editura Compres, Cluj Napoca, 1993
16.Vlaicu A. - Transmisia si receptia semnalului de televiziune ,Ed. Interferente , Cluj Napoca, 1994
17. Vasilescu, G ,Lungu, S.- Electronica, EDP Bucuresti, 1982
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate
