poniedziałek, 29 sierpnia 2022

Patent x 4 (1980): Oszczędny energetycznie Wzmacniacz ( Stereo ) Audio dużej mocy Hi-Fi kompatybilny w odbiorniku TVC z zasilaczem impulsowym SMPS

 Patent x 4 (1980): Oszczędny energetycznie Wzmacniacz ( Stereo ) Audio dużej mocy Hi-Fi kompatybilny w odbiorniku TVC z zasilaczem impulsowym SMPS

 Idealny, czyli m.in. z minimalnym zerowym spadkiem napięć na wyjściowych tranzystorach, wzmacniacz w klasie AB z zasilaniem symetrycznym, w szczycie pełnego wysterowania pobiera tyle prądu i mocy ile przekazuje do wyjściowego oporowego obciążenia. Moc wyjściowa deklarowana jest dla sygnału sinusoidalnego a dla niego moc szczytowa jest dwukrotnie większa od skutecznej.
Przy zasilaniu asymetrycznym szczytowy pobór mocy jest jeszcze dwukrotnie większy niż z symetrycznym !
Dwukrotnie mniejsza niż wzmacniacz symetrycznego jest pulsacja pobieranego prądu przez wzmacniacz mostkowy co jest jego cenną cechą.
Wzmacniacz nie jest idealny co dodatkowo powiększa szczytowy pobór prądu.
Zatem siła zakłócania napięcia zasilacza jest bardzo duża na tle mocy wyjściowej wzmacniacza, szczególnie asymetrycznego !

Wrażliwość zasilanych napięciem stałym odbiorników na wahania i tętnienia napięcia zasilania jest bardzo różna.
-Szerokość obrazu TVC  rośnie z pierwiastkiem napięcia zasilania tranzystorowego stopnia końcowego odchylania poziomego H-OUT.
-Stopień końcowy odchylania pionowego V-Out jest wzmacniaczem ze sprzężeniem zwrotnym i jest mało wrażliwy na zmianę napięcia ale gdy jest ono za małe zwiększa się nadmiernie czas powrotu  prądu i widoczne mogą być zakłócenie na paru liniach na samej górze obrazu.
-Trzy wzmacniacze końcowe Video RGB ze sprzężeniem zwrotnym sterujące katody kineskopu są mało wrażliwe na napięcie zasilania, które jednak nie może być za małe. Ale w przypadku wzmacniaczy RGB bez sprzężenia zwrotnego cała zmiana napięcia zasilania pojawia się na wyjściach wzmacniaczy RGB. Ponieważ napięcie odcięcia dla katod kineskopu jest proporcjonalne do napięcia S2 i wysokiego napięcia HV przy współbieżności napięcia zasilania wzmacniacza Video zakłócenia są niewielkie przy zmianie napięć. Do napięcia zasilania H-out dodaje się niewielkie wyprostowane napięcie z FBT fazy powrotu uzyskując napięcie dla wzmacniaczy Video RGB.
-I tak dalej.

Wzmacniacze akustyczne wysokiej jakości od przełomu lat 60/70 pracują w konfiguracji wzmacniacza operacyjnego o małej wrażliwości na napięcia zasilania. Jednak moc wyjściowa rośnie szybciej niż z  kwadratem minimalnego w okresie tętnień ( plus spadek wartości średniej ) napięcia zasilania.    

 We wszystkich standardach telewizyjnych świata, mimo ich gruntownych różnic, stosuje się dla ekonomi zajętego pasma modulacje VSB kompleksowym sygnałem telewizyjnym. Nie ma w języku polskim pozycji omawiającej tą modulacje a jest to niestety sprawa skomplikowana. Wymaga ona po stronie nadawczej i odbiorczej odpowiedniej charakterystyki filtrów i skomplikowanych demodulatorów.
Jakość dźwięku w TV z detektorem diodowym jest nędzna i nie ma sensu nieproporcjonalna dbałość o jakość wzmacniacza i głośnika. Detektor taki w odbiorniku TVC daje też zakłócenia kolorów. Zastosowano więc dwa detektory diodowe. Jeden dla Wizji a drugi dla fonii wraz z filtrami kształtującymi finalnie charakterystyki filtru IF dla nich osobno. Takie rozwiązanie zastosowano w TVC  Rubin. Znaczną poprawę przyniósł  scalony demodulator koincydencyjny. Dodanie tu w obwodzie  referencyjnym  LC  demodulatora, zera dla nośnej fonii dalej polepsza odbiór co ilustruje schemat w:  1978 Siemens Design Examples of Semiconductor Circuits : Video-IF Amplifier with AFT Using a Surface Wave Filter.  Dalszą poprawę może dać pętla fazowa  PLL do rekonstrukcji nośnej wizji a dalszą dwa równolegle tory ( tak jak z diodami ) filtrów i  demodulatorów koincydencyjnych lub lepiej PLL. W ten sposób osiągniemy jakość dźwięku radiofonii UKF FM. Mowa o uzyskanym sygnale nośnej FM 6.5 ( i innych ) MHz. Jakość scalonych wzmacniaczy - demodulatorów fonii IF FM 6.5 MHz ( w świecie 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5 MHz ) jest całkiem dobra a selektywne filtry ceramiczne dla IF fonii są doskonalone. Te elementy nie są słabym elementem całego toru.
Uzyskanie wysokiej jakości fonii w odbiorniku TVC jest trudne i stąd od lat sześćdziesiątych (!) trwają prace nad cyfrowym ( stereofonicznym ) dźwiękiem do telewizji. Jego wprowadzenie może być szybsze niż to się wydaje.  

 Pracownicy muszą coś zrobić ze swoim czasem wolnym, którego spędzają przed telewizorami coraz więcej. Transmitowane są  festiwale, koncerty, programy muzyczne, widowiska w operze. Przyjemny z odpowiednią jakością ( pasmo najmniej 7 KHz ) jest też odbiór mowy.
Skonstruowano już odpowiednie dla TVC głośniki całkiem dobrej jakości.
Nawet z prymitywnym torem fonii stosowano w odbiornikach TV ( także TVC Rubin ) dodatkowy głośnik wysokotonowy co nie zmienia faktu że szumy i zniekształcenia były duże. Stosowano tez zupełnie zbędną regulacje tonów.
W Stanach Zjednoczonych „przemysł filmowy” ma z roku na rok coraz większe przychody. Ma dobre perspektywy rozwoju i buduje silną pozycje ( miękka władza - siła ) USA w świecie . Polskie filmy ( subiektywnym zdaniem autora) są całkiem niezłe ale są wykonane słabą techniką i mimo starań to widać i słychać.
Przykładowo polska muzyka i polskie filmy są chętnie słuchane i oglądane w ZSRR. Atrakcyjne programy Telewizji i Radia odciągają też uwagę od dywersyjnych rozgłośni opłaconych i prowadzonych przez CIA. Zamiast ponosić koszty działania zagłuszarek na falach krótkich lepiej jest wyprodukować kolejne fajne filmy i programy rozrywkowe. O tym że głupia propaganda jest antyskuteczna wiedziano już w propaganda - ministerium III Rzeszy.  

W odbiornikach TV – TVC szerokość obrazu jest proporcjonalna do pierwiastka z napięcia zasilania systemu odchylania poziomego, które z tego względu musi być stabilne. Szczególnie uciążliwe są szybkie zmiany napięcia zasilania powodujące doskonale widoczne zniekształcenie pionowych linii przy brzegach obrazu. Zakłócenia wzmacniane są i różnie prezentowane słabo tłumionymi drganiami ( mocniejsze tłumienie powoduje większe rozpraszanie mocy w kompromisowym  tłumiku ) w obwodzie indukcyjności cewek odchylania poziomego z szeregowym kondensatorem kompensacji „S”

W zasilaczach impulsowych współbieżność napięć wyjściowych przez różnych proporcjach  obciążenia poszczególnych wyjść zasilacza zależy od indukcyjności rozproszenia uzwojeń transformatora. W odbiornikach TVC gdy stabilizowane jest napięcie po izolowanej  stronie odbiornika ( a nie stronie sieciowej ) zawsze mocno stabilizowane jest napięcie dla stopnia końcowego H-Out i tam zakłócenia wprowadzane przez pobór prądu / mocy wzmacniacza akustycznego nie są tragiczne.
Natomiast gdy stabilizacja odbywa się po stronie pierwotnej - sieciowej impulsy prądu pobieranego przez wzmacniacz Audio zakłócają obraz !
W krajowym odbiorniku Jowisz aby zwalczyć te zakłócenie dano układ stabilizujący pobór prądu przez wzmacniacz. Gorący układ rozprasza niebagatelną moc. Został zmałpowany z radzieckiego przenośnego odbiornika kolorowego Elektronika C430. W obydwu odbiornikach przy maksymalnej głośności  jednak zakłócenia występują bowiem pobór prądu ma kompromisową wartość.   
Moc wyjściowa wzmacniacza w obu odbiornikach jest przy tym niewielka.  
Podwyższona temperatura spowodowana emisją ciepła znacznie obniża niezawodność odbiornika.
Szokująco wysoki jest pobór mocy przez odbiorniki Jowisz na tle nowych rozwiązań zachodnich.
Scalono – tranzystorowe odbiorniki TV Uran i pochodne na licencji Telefunkena pobierają z sieci moc 80 W czyli mniej niż połowie poboru odbiorników lampowych. Ale współczesne takie zachodnie - japońskie  odbiorniki z zasilaczem SMPS pobierają poniżej 40 W.

W scalono - tranzystorowych odbiornikach TV na licencji Telefunken zastosowano szeregowe połączenie bloków zasilanych wyprostowanym jednopołówkowo i odfiltrowanym napięciem sieciowy. Tor sygnałowy i wzmacniacz Audio są zasilane z gorącego  stabilizatora równoległego ( tranzystor BD136, DZ 13 V i rezystor mocy 8 W) napięcia 13.7 V który jest ostatnim w zasilanym szeregu i na poziomie dolnym „GND” Z uwagi na pobór impulsów prądu przez ten wzmacniacz dodano jeszcze do stabilizatora  prąd z prostownika zasilanego z transformatora odchylania FBT. Oczywiście podnosi to koszmarnie pobór mocy tego odbiornika.
Po prostej modyfikacji spada pobór mocy z sieci i temperatura w odbiorniku !
 
Tranzystorowe i scalone wzmacniacze akustyczne z niesymetrycznym zasilanie mają bardzo poważną wadę. Nic dziwnego że pod koniec lat sześćdziesiątych wprowadzono we wzmacniaczach Audio zasilanie symetryczne i topologie wzmacniacza operacyjnego mocy.
Przy zasilaniu asymetrycznym z elastycznego źródła mocy powstaje problem „środkowego”, spoczynkowego napięcia DC na wyjściu wzmacniacza. Z reguły śledzono napięcie zasilania z filtrującą tętnienia  stałą czasowa RC > 200 ms.
Jeśli to napięcie wynosi połowę napięcia zasilania to zaobserwujemy bardzo przykry efekt. Niech napięcie testowe AC z generatora 1 kHz będzie takie aby w stanie ustalonym wzmacniacz jeszcze nie zniekształcał. Jeśli to napięcie nagle podamy do wzmacniacza to przy szybko spadającym napięciu zasilania i powolnym jego śledzeniu przez wyjście górny tranzystor jest nasycany i górna część sinusoidy jest obcięta ale po chwili mocne zniekształcenia mijają.
Toteż na wyjściu wzmacniacza typowo daje się spoczynkowe 0.36-0.42 napięcia zasilania ( im elastyczniejszy zasilacz tym mniejsza ta liczba ) i jeszcze wolniejsze śledzenie (>500 ms ) lub napięcie to jest niezależne od napięcia zasilania jak w licencyjnych magnetofonach szpulowych Grundig z wartości 0.32 zasilającego napięcia jałowego. Innym rozwiązaniem jest stabilizowanie napięcia zasilania jak w amplitunerach Trawiata, dwóch Elizabeth i w zestawie Meluzyna. Nic dziwnego że zasilanie asymetryczne dawno we wzmacniaczach Audio definitywnie porzucono.
We wzmacniaczach mocy z zasilaniem asymetrycznym stosowano potencjometr montażowy do ustawienia najlepszej, krytycznej  wartości napięcia spoczynkowego.

Wzmacniacze z zasilaniem symetrycznym mają większą moc impulsowa – muzyczną niż ciągłą. We wzmacniaczu z zasilaniem asymetrycznym nie ma czegoś takiego. Jest wręcz odwrotnie !

Aby wzmacniacz Audio nie zakłócał obrazu TVC indukcyjność uzwojenia transformatora SMPS dla prostownika zasilania wzmacniacza ma być bardzo duża (konstrukcyjnie na transformatorze jest to bardzo proste i łatwe) czyli zasilanie wzmacniacza ma być elastyczne. Impulsy prądu wzmacniacza ma filtrować absorbować duży kondensator elektrolityczny prostownika a impedancja rozproszenia je izolować jak najbardziej.
Ale powstaje standardowy, opisany problem wzmacniacza z zasilaniem asymetrycznym z elastycznym zasilaczem. Jako lekarstwo stosujemy regulator napięcia lub wyjściowe spoczynkowe napięcie 0.36-0.42 (im bardziej elastyczne napięcie zasilania tym mniejszy jest ten optymalny współczynnik) napięcia zasilania ze zwiększoną stałą filtracji. Wartość tą należy ustalić doświadczalnie jako że sygnał akustyczny ma widmo takie jak szum różowy (impedancja głośnika mocno zmienia się z częstotliwością) i nie jest sinusoidalny jak z generatora.

Eksperymentalnie w odbiorniku TVC Elektronika C430 dla prostownika wzmacniacza akustycznego dodano indukcyjność ( można też dać rezystor, powiększono też pojemność kondensatora elektrolitycznego ) co spowodowało że napięcie obniża się przy obciążeniu ale nie ma zakłóceń obrazu ! Bez jałowego poboru mocy przez wspomniany gorący stabilizator spadła pobierana moc odbiornika co jest szczególnie cenne przy zasilaniu z akumulatora 12V.

 W układach scalonych wzmacniaczy audio TBA810 (=UL1481 krajowy ) i wcześniejszych TBA 790 ( UL1490 i pochodne 5,6,7,8)  wyjście śledzi odfiltrowaną ( standardowo stała czasowe  350 ms, kondensator 100 uF na pin 2 do GND  ) połowę napięcia zasilania co przy elastycznym zasilaniu daje opisany efekt bardzo mocno redukujący niezniekształconą moc maksymalna. INNOWACYJNYM rezystorem ( dla UL1496-8 rezystor 18 K do pina 2 i GND) można napięcie spoczynkowe na wyjściu wzmacniacza z tych rodzin obniżyć do 0.36-0.42 Vc dając stałą czasowa filtracji > 500 ms aby napięcie środkowe nadmiernie nie spadało. Dla stabilności temperaturowej teoretycznie powinien to być jednak szeregowy dwójnik RD ale nie stwierdzono z braku D dryftu.
 Bez filtracji napięcia odniesienia dla wyjściowego napięcia spoczynkowego na wyjściu w stosunku do GND jest połowa tętnień napięcia zasilania. Jeśli jednak INNOWACYJNIE głośnik dołączymy do wyjścia wzmacniacza i do punktu połączenia szeregowych kondensatorów zasilania ( trochę jak przy zasilaniu symetrycznym ) to tętnienia są proporcjonalne do różnic pojemności kondensatorów ale układ wykorzystuje chwilowe pełne napięcie zasilania co jest ogromną zaletą. Wymagana jest jednak względnie mała tolerancja pojemności tych kondensatorów.
Zwróćmy uwagę że dodatkowo kondensatory te tworzą dzielnik „zakłóceń prądu zasilania” z głównym kondensatorem prostownika zasilacza na pełne napięcie.
Rozwiązania sprawdzono i działają one bez zarzutu nawet przy dwupołówkowym prostowniku napięcia sieciowego 50 Hz i telewizyjnego 15625 Hz. Przy użyciu za  słabego transformatorka sieciowego układ z dwoma wyjściowymi kondensatorami gra zdumiewająco głośno ! Nie słychać przydźwięku 100 Hz a membrana nie porusza się infradźwiękowo.
Rozwiązania są oszczędne energetycznie ale nie nadają się one jednak do prawdziwie dużych mocy.

Są doskonałe, oszczędne rozwiązania dla „dużych” mocy.
1.Rozwiązanie INNOWACYJNE i sprawdzone. SMPS ma wyjściowy prostownik symetryczny Flyback do +-20V. Uzwojenia wtórne ( bifilarnie nawinięte dla prostoty uzwajania ) dla prostowników wzmacniacza mają oczywiście bardzo dużą indukcyjność rozproszenia ( gdy jest za mała można dodać w szereg odpowiednie perełki ferrytowe ) ale wzmacniaczowi z symetrycznym zasilaniem zmiany elastycznych napięć zasilania mocno nie przeszkadzają. Ponieważ napięcia zasilania są trochę elastyczne pojemności prostowników muszą być duże ( dla obciążenia  2 x 8 Ohm >>4700 uF ) ale mogą to być zwykłe, tanie kondensatory elektrolityczne a nie drogie rodzaje „low ESR” dedykowane do zasilaczy impulsowych. Dodatkowy kondensator włączony między + a –zasilania , dalej ( przy takich napięciach moc akumulowana w kondensatorze rośnie z nominalnym napięciem ) redukuje tętnienia od dźwięku. Zasilacz musi tolerować start z dużymi pojemnościami prostownika. Można tu zastosować wzmacniacze scalone TDA2020 i TDA2030 czy podobne  w układzie wzmacniacza operacyjnego mocy.  Tętnienia obwiedni prądu z niską częstotliwością akustyczna pobieranego prądu spadną blisko o połowę gdy zastosujemy układ mostkowy wzmacniacza lub układ z (podwójnie) odwróconą fazą jednego kanału stereofonicznego aby idea mostków pracowała w zakresie małych częstotliwości jak w: „Wzmacniacz Stereo z energetycznymi własnościami mostka.” W zakresie małych częstotliwości ( one są identyczne w obu kanałach ) sterowanie wzmacniaczy mocy Audio w przeciwfazie ( kolejna innowacja ) i odwrócenie fazy odwrotnym przyłączeniem jednego głośników daje cechy mocy układu mostkowego. Oczywiście tylko przy małych / średnich częstotliwościach i tylko to nas interesuje.  Osobna kolumna basowa tylko z głośnikiem niskotonowym ( pod stolikiem z TVC ) może być włączona mostkowo do wyjścia obu wzmacniaczy ! W tym wypadku nie ma problemu z drganiami kineskopu.  
W telewizji NRF stosowany jest system Stereo A2. Telewizyjne programy stereofoniczne są też nadawane w Japonii.
Konieczna jest sztywna stabilizacja napięcia zasilania stopnia H-Out.

2.Innowacyjne rozwiązanie PROPONOWANE i sprawdzone. Gdy karkas transformatora ferrytowego SMPS ma za mało wyprowadzeń do podwójnego uzwojenia ( szybkie diody są też droższe niż sieciowe  i w układzie z dwoma diodami są spadki napięć na dwóch diodach, uzwojenie ma mieć osobne wyprowadzania aby spadki na połączeniach GND nie wprowadzały zakłóceń  )  stosujemy pokazany na schemacie jeden prostownik ( nie połączony z GND, z GND jest połączony punkt połączenia kondensatorów  ) a wzmacniacz TDA 2020 ( lub inny quasi operacyjny wzmacniacz mocy ) odpowiednim sprzężeniem zwrotnym dba o to aby napięcia zasilania w stosunku do GND były symetryczne ! Można też zastosować układ mostkowy wzmacniacza lub układ z odwróceniem fazy Stereo.
Zrozumienie pracy układu nie jest łatwe.
Na rysunku pokazano najprostszy wzmacniacz instrumentalny czyli różnicowy na wzmacniaczu operacyjnym. Ma on dwa „identyczne” oporniki r1 i r2 wartości r na wejściach odwracającym i nieodwracającym i dwa identyczne rezystory R1 i R2 wartości R w sprzężeniu zwrotnymi i do napięcia odniesienia. Jednak zamiast par rezystorów można zastosować kondensatory ( różnicowy integrator ) czyli szeregowe dwójniki RC. Zamiast rezystora  R2 można dać bez pogorszenia tłumienia sygnału wspólnego dwa równolegle wartości 2R i zsumować dwa różne napięcia odniesienia otrzymując efektywnie ich połowę.
Widać jak wzmacniacz mocy stosuje tą idee. Rezystorami 2R podano połowę sumy napięcia zasilającego dodatniego i ujemnego i wzmacniacz sam dba o podział napięcia zasilania na dwa symetryczne. Sprzężenie zwrotne podano rezystorem wartości R. Wejście różnicowe ujemne podano do GND a do wejścia dodatniego podano wzmacniany sygnał
Jednak sygnał wyjściowy odniesiony jest do sumy napięć ( czyli połowy asymetrycznego napięcia ) a nie do GND i do głośnika podano by niewielkie zniekształcenia. Dlatego rezystor r2 dano zerowy i powstał w ten sposób filtr dolnoprzepustowy.
Sprawa dynamiki powstałej pętli regulacji  jest złożona ale odpowiedz impulsowa jest całkiem ładna.
Działanie układu sprawdzono eksperymentalnie i jest ono bez zarzutu.
W systemie stereofonicznym znów stosujemy prace jednego kanału w antyfazie i odwrócenie biegunowości głośnika na wyjściu.  

Zasilacz impulsowy jest zwymiarowany na moc szczytowa. W szczególności Snubber RCD rozpraszający moc i Clipper RCD ograniczający szpilki napięcia. Z drugiej strony mocniejszy ( czyli też droższy zasilacz) może ( ale nie musi ) mieć średnio lepsza sprawność
Zatem statystycznie odbiornik TVC z mocniejszym wzmacniaczem fonii pobierze zauważalnie więcej energii w czasie swojego życia !
TVChifi.png

3.W zasilaczu impulsowym Flyback do obwodu wtórnego przekazywana jest energia zmagazynowana w cyklu pracy w polu magnetycznym szczeliny transformatora w czasie załączenia klucza wysokiego napięcia po stronie sieciowej.
Można w czasie załączenia klucza czyli w modzie Forward pobierać moc z uzwojenia wtórnego transformatora. W układzie forward jest stosowany prostownik z dławikiem magazynującym i wygładzającym prąd. Nie można tam dać prostego prostownika pojemnościowego ponieważ klucz mocy przy załączeniu byłby przeciążony.
W PROPONOWANYM i sprawdzonym układzie w testowym odbiorniku Elektronika C430 dano taki prostownik ale z aktywnym ogranicznikiem prądu na tranzystorze wykonawczym BC327 i tranzystorze pomocniczym  Napięcie jest w miarę sztywne przy zmianie głośności. Oczywiście na kondensatorze tego prostownika są tętnienia 100 Hz a napięcie jest niestabilizowane jak w wyprostowanym napięciu 300 V pojemnościowego prostownika sieciowego ale dla wzmacniacza Audio to nie ma żadnego znaczenie. Tu w zasadzie średnio transformator Flyback nie musi uwzględniać poboru mocy przez wzmacniacz. Prąd klucza mocy nie może jednak brać udziału w procesie regulacji napięcia i jest  tylko informacją dla systemu zabezpieczenia.
Ogranicznik prądu ma charakterystykę Foldback czyli jest też bezpiecznikiem. Przy za dużej różnicy napięć na ograniczniku prąd płynie do wyjścia przez dwa, trzy rezystory mocy >0.5W ( etatowo pełnią różne funkcje ) i napięcie się podnosi aż załączy się ten ogranicznik Foldback prądu – bezpiecznik.
Prosty układ stosuje tylko tanie elementy. W pracy jest całkowicie zimny.

4.Innowacyjne  PROPONOWANE zastosowanie tutaj do stabilizacji napięcia (moc brana z uzwojenia transformatora w fazie Forward czyli załączenia klucza wysokiego napięcia i pompowania pola magnetycznego w szczelinie rdzenia) prostego wzmacniacza magnetycznego Rameya nie jest chwilowo możliwe dlatego że minimalny pobierany prąd jest za mały jak na maksymalną przenikalność ferrytu rdzenia nasycanego dławika dostępny autorowi. Produkowane są ferryty o przenikalności >20 000 ale są niedostępne. Przy sztucznym zwiększeniu poboru prądu jałowego do 200 mA układ prościutkiego wzmacniacza Rameya działa poprawnie. Napięcie wyjściowe jest nawet sztywniejsze niż potrzeba
Jedną diodę prostownika Forward można jednak zastąpić sterowanym tyrystorkiem. Układ który wypróbował Autor jest jednak za skomplikowany jak na realizowaną funkcje ale działa poprawnie. Miałby uzasadnienie przy mocy wzmacniaczy stereofonicznych powyżej 2 x 10 - 20 Watt.   
 
Patent (1980): Energooszczędny odbiornik TVC z pilotem jako radioodbiornik z zegarem i budzikiem.

 Zachodnie odbiorniki TVC mają zdalne sterowanie pilotem. Obecnie jest stosowane łącze na podczerwień a dawna komunikacja ultradźwiękami została porzucona.
Numer odbieranego programu jest pokazany na dwucyfrowym wyświetlaczu LED, który sygnalizuje też wykonywaną regulacje głośności, kontrastu, jaskrawości i nasycenia.  Normą stało się stosowanie mikrokontrolera.
Na dwucyfrowym wyświetlaczu nie można jednak normalnie zaprezentować godziny bo do tego potrzeba czterech cyfr. Jednak koszt dodatkowych dwóch cyfr wyświetlacza jest niewielki. Odbiornik zdalnego sterowania w TVC zasilany jest z małego zasilacza z transformatorkiem sieciowym dlatego że przetwornica pracująca praktycznie jałowo ma strasznie mała sprawność a dodatkowo nie każda może jałowo pracować. Napięcie sieciowe dla przetwornicy załącza przekaźnikiem.
Transformatorki sieciowe 50 Hz produkowane są na moce od 0.35 VA ale rozmiar i cena tych transformatorków nie rośnie aż do mocy 3 VA. Cena transformatorka rośnie znacznie wolniej niż jego moc.

W racjonalnej, udanej przetwornicy firmy Mullard 24V/15 A układ sterujący TDA1060 i driver klucza zasilane są zasilaczem z transformatorkiem 50 Hz. Dla minimalizacji mocy driver zasilany jest źródłem prądowym co zmniejsza potrzebne napięcie i moc strat. Kontroler jest na izolowanej stronie wyjściowej zasilacza i stabilizacja wyjściowego napięcia jest doskonała. Stabilizując w odbiorniku TV napięcie dla stopnia H-Out nie ma żadnego problemu z zakłóceniami od mocnego ale racjonalnego wzmacniacza Audio.
Dla funkcji zabezpieczenia prąd tranzystora wysokiego napięcia monitorowany jest maleńkim przekładnikiem prądowym ( znikomy koszt ) na toroidalnym rdzeniku ferrytowym z prądowym jednym przelotowym zwojem.

Tam gdzie kontroler i driver przetwornicy zasilany  jest redukcyjnym rezystorem mocy z napięcia ca 300 V prostownika sieciowego straty mocy w tych rezystorach są koszmarnie duże co jest mocnym negatywem tego rozwiązania. Dodatkowo aby stabilizować napięcie na stronie wtórnej zasilacza potrzeba izolacji transoptorem lub transformatorkiem z odpowiednim układem elektronicznym.  Zatem rozwiązanie Mullarda ( ale w modzie Flyback a nie Forward ) dla TVC z pilotem jest doskonałe zarówno pod względem kosztów i jak i uzyskanych parametrów. 
Kolejną zaletą jest to że mikrokontroler może bezpośrednio zablokować ( wyłączyć TV pilotem ) kontroler zasilacza impulsowego bowiem mają tą samą GND ! Zbędny jest drogi przekaźnik załączający napięcie sieciowe dla przetwornicy.
Ponieważ wzmacniacz Audio może być zasilany napięciem niestabilizowanym z prostownika tego transformatora 50 Hz to można dać trochę większy, a niewiele droższy,  transformator aby zasilał wzmacniacz Audio i elektronikę sygnałową. W tym wypadku odbiornik TVC  może pełnić role „radioodbiornika” programów telewizyjnych czyli odbierać tylko dźwięk z programów TV bez wizji lub radioodbiornika  UKF - FM. Dodanie zakresów AM trochę sprawę komplikuje i raczej jest niecelowe. W modzie „radia” bez obrazu z transformatorka zasilona jest tylko część sygnałowa TVC czyli głowica i tory IF oraz wzmacniacz Audio.  Mikrokontroler zawsze zasilany jest z transformatorka bowiem w modzie Standy musi odbierać rozkazy z pilota. 
Gdy w przyszłości nadawane będą programy telewizyjne z dźwiękiem Stereo możliwy będzie odbiór Stereo na UKF-FM. Cenna funkcją będzie zegar – radiobudzik. W zależności od wybranej opcji pobudkowo włączy się radio UKF-FM lub dźwięk programu telewizyjnego lub pełny odbiór telewizyjny. Ale nastawiony zegar TVC może się włączyć na dziennik telewizyjny albo na film.    

Sytuacja mieszkaniowa, dochodowa i rynkowa w krajach Zachodu jest inna niż w Polsce. Tam taki wielofunkcyjny kombajn na TVC byłby źle widziany przez producentów jako zmniejszający popyt na różne urządzenia ale w Polsce mieszkania są bardzo małe i taki odbiornik TVC, UKF-FM , zegar, radiobudzik z pewnością znalazłby  zachwyconych nabywców.

Najdroższy jest transformatorek sieciowy z zasilaczem ale on i tak jest stosowany do zdalnego sterowania. Nie ma drogiego przekaźnika sieciowego ! Rozwiązanie ma mnóstwo zalet.

Możliwe jest takie dwa racjonalne rozwiązania dla radioodbiornika UKF-FM w TV lub TVC.
1.Dodatkowa głowica dla UKF FM.  Normalnie w odbiorniku UKF-FM stosowana jest częstotliwość pośrednia 10.7 MHz ale nie ma żadnego mocnego powodu aby nie użyć częstotliwości pośredniej 6.5 MHz i istniejącego toru IF i dalej Audio telewizora. Oczywiście głowica UKF-FM musiałaby mieć wyjściowy sygnał 6.5 MHz a nie standardowy 10.7 MHz. Taka funkcja UKF-FM w TVC byłaby relatywnie niesamowicie tania.  Sygnał IF z głowicy UKF FM podano by do istniejącego filtra ceramicznego fonii 6.5 MHz. Dwu-tranzystorowa głowica UKF w licencyjnym radiomagnetofonie MK2500 ma na wejściu szeregowy obwód LC na zakres UKF i doskonale nadaje się jako zwrotnica do podkradzenia sygnału UKF z gniazda antenowego TV bez żadnego tłumienia sygnałów z zakresu VHF i UHF. Możliwe i chyba praktyczniejsze jest też osobne wejście antenowe na UKF – FM.
Głowica powinna mieć jednak strojenie napięciem choć użycie kondensatora wcale nie jest wykluczone
2.Zmodyfikowana głowica TVC z dodatkowym wyjściem sygnału FM na IF =6.5 MHz. Głowice dla TVC są coraz bardziej skomplikowane i wyrafinowane. Dodatkowa komplikacja nie jest mile widziana. Ilość użytych elementów prawdopodobnie byłaby niewiele mniejsza niż w dodatkowej głowicy.

4 komentarze:

  1. Ciekawy opis. I nie było zainteresowania tą koncepcją — jak wnioskuję z faktu, że nie pamiętam, aby coś takiego było w PRL-u choćby zapowiadane, jako przygotowywane do produkcji?

    OdpowiedzUsuń
  2. Witam. Niestety kryzys w PRL rozpoczęty w 1978 roku zakończył rozwój gospodarczy w ogóle. Nie tylko elektroniki. No a III RP jaka jest to każdy widzi.

    OdpowiedzUsuń
  3. Polskie telewizory miały kiepski dźwięk i w ogóle były słabe. Dobrze ze fabryki padły. SONY 29 cali z 1994 roku miał piękny dźwięk. Tak z 15 watt na kanał. Pewnie tak zrobione jak tu jest opisane.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Witam. Ale jak fabryki padły to mamy NIC. Rękę w pełnym nocniku

      Usuń