MODULATORE AUDIO E SOMMATORE VIDEO B.B.EDS1

Transcript

1 IW3 EDS Giorgio De Paoli MODULATORE AUDIO E SOMMATORE VIDEO B.B.EDS1 Per la trasmissione di segnali televisivi modulati in FM (tecnica utilizzata in "ATV".) si impiega un oscillatore Vco o Dro,che genera la portante. Sulla porta d'ingresso di modulazione viene inserito un segnale chiamato "Banda Base", corrispondente alla somma del segnale video, filtrato ed enfatizzato,e di una o piu' sottoportanti audio. Al fine di ottenere una buona qualita' del segnale video e audio trasmesso, e' necessario progettare con cura non solo l'oscillatore Vco o Dro, ma anche il sommatore video/audio. La scheda presentata in questo numero alloggia tutti i componenti per l'elaborazione del segnale video e il modulatore audio; le caratteristiche tecniche ottenute sono buone, sebbene vengano utilizzati per la sua realizzazione,componenti a basso costo per uso amatoriale. CARATTERISTICHE TECNICHE INGRESSO VIDEO : 1 V. pp su 75 Ohm USCITA B.B. : 500 mv. pp su 75 Ohm regolabile BANDA PASSANTE : Con filtro video e preenfasi 25 Hz 4,8 Mhz / 1 db COMMUTAZIONE USCITA VIDEO POSITIVA O NEGATIVA GUADAGNO IN. VIDEO USCITA MONITOR : 0 db GUADAGNO IN.RX USCITA MONITOR : 0 db INGRESSO AUDIO : 200mV. Rms a 1 Khz per 50 Khz di deviazione IMPEDENZA D'INGRESSO AUDIO : 8 10 Kohm sbilanciati BANDA PASSANTE AUDIO : 50 Hz 15 Khz DISTORSIONE AUDIO :a 100 Hz per / 50 Khz di deviazione 0,42 % : a 1 Khz per / 50 Khz di deviazione 0,4 % : a 10 Khzper / 50 Khz di deviazione 0,8 % RAPPORTO SEGNALE/RUMORE AUDIO DEMODULATO : 54,5 db a 1 Khz con filtro pesato CCIR racc : 60,5 db a 10 Khz con filtro pesato CCIR racc REGOLAZIONE LIVELLO S.C. AUDIO : da 10 a 40 db ALIMENTAZIONE : 12 V. CONSUMO : 12 V. FISSO 30 ma max : 12 V. TX 85 ma 100mA max DIMENSIONI : 120 x 65 x 16 mm DESCRIZIONE CIRCUITALE Vedi fig. 1 Il segnale video proveniente dalla sorgente (Telecamera Videoregistratore Generatore di monoscopio)e' collegato al piedino 8 del connettore CN1e transita all'ingresso di IC 1. Questo componente e' un amplificatore video e commutatore, impiegato per la commutazione video RX/TX e per fornire in uscita il segnale adatto al pilotaggio di un monitor(uscita pin 12 "CN1"). L'ingresso del segnale video,proveniente dal ricevitore, e' collegato al piedino 10 del CN1. Il segnale video, amplificato di circa 6dB, esce dal piedino 2 dell' IC1 e attraversa la rete di preenfasi formata da R9R10 R11R12C8C9L2, giungendo poi al filtro video composto da C10C11 C12C13C14 e da L3L4.L'uscita del filtro e' collegata al trimmer di regolazione del livello video (RV1). La rete di preenfasi inserita in questo modulo e' quella raccomandata dal CCIR (Racc ) vedi curva di Fig.2 Il filtro video utilizzato in questa applicazione e' una somma di filtro notch e passa basso tale da ridurre la banda video a circa 4,8 Mhz e creare un notch a 6,5 Mhz (frequenza della sottoportante audio). Figura 1

2 Figura 2 Figura 3 La curva completa ingresso/uscita del modulo B.B. e' visibile nella figura 3. La figura ci permette di verificare che la banda passante completa e' compresa entro / 1 db e si estende fino a 4,8 Mhz ( il primo marker e' posizionato a 4,433 Mhz frequenza della sottoportante colore). L'attenuazione ottenuta a 6,5Mhz e' superiore a 33 db. La misura di figura 3 e' stata effettuata utilizzando un Network ed inserendo, in fase di calibrazione, la rete di preenfasi video CCIR (fig. 2). Il filtro video utilizzato influisce notevolmente sulla qualita' del rapporto Segnale/Rumore della sottoportante audio, consentendo altresi ' una riduzione del contenuto armonico del segnale video. L'unico peggioramento, imputabile al filtro, si riscontra sul valore del "Ritardo di Gruppo", misurato in 83,7 ns (vedi Figura 4) anziche' in 50 ns (valore prescritto dalle normative vigenti).tale differenza,non visibile sull'immagine, ma verificabile solo strumentalmente, non pregiudica la qualita' del segnale video nell'uti Figura 4 lizzo Amatoriale. Figura 5 Figura 6 Per riportare il valore entro i 50 ns e' indispensabile aggiungere una rete di compensazione del ritardo di gruppo,normalmente costituita da 6 8 circuiti LC, regolabili, molto critici da tarare con strumentazione adeguata ( Network Analyzer). Nella figura 5 e' visibile lo spettro di segnale video composto da barre colorate al 75%, senza il filtro video inserito e con la sottoportante audio a 6,5 Mhz. La figura 6 mostra lo spettro del segnale in oggetto con il filtro video inserito.

3 La figura 7 mostra sovrapposte le due misure precedenti. Espandendo la misura fra 3 e 8 Mhz, si nota che nel secondo caso (filtro video inserito) si ottiene una sottoportante audio perfettamente pulita dalla modulazione video. Continuando nella descrizione circuitale,analizziamo ora la sezione audio e, successivamente, il sommatore video/audio. Il segnale audio, proveniente dalla sorgente, (microfono amplificato videoregistratore) attraversa il piedino 1 del connettore CN 1, e giunge al trimmer regolatore del livello audio, (RV3); il segnale attraversa la rete di preenfasi, formata da R28 e C45, e giunge all'ingresso di IC 6, il quale provvede ad amplificarlo di circa 20 db, al fine di compensare la perdita introdotta dalla rete di preenfasi. L'uscita del segnale (piedino 1 di IC6) giunge ai diodi varicap del Vco, attraversando un filtro passa basso. La figura 8 rappresenta la maschera di tolleranza della rete di preenfasi audio, mentre la figura 9 riporta la misura della preenfasi del modulo B.B. Come oscillatore per la sottoportante audio e' stato utilizzato un integrato 74 HC 4060 che, oltre al segnale a 6,5 Mhz, fornisce il segnale al circuito di aggancio del Pll (IC4). L'insieme di " IC 4 e IC 5 ", e componenti collegati, costituisce il modulatore audio, la cui frequenza viene stabilizzata dal quarzo " Q1 ". L'uscita di IC 5 ( piedino 9 ) fornisce il segnale RF a 6,5 Mhz modulato dal segnale audio in ingresso.il segnale attraversa un filtro passa basso, formato da L6 L7 C25 C26 C27, arriva al regolatore del livello della sottoportante audio (RV2). Una parte di IC 6 viene impiegata per il pilotaggio di un led che segnala l'aggancio dell'oscillatore audio. L'ultima parte del modulo costituisce il sommatore, formato dalla resistenze R14 R15 e da IC 3 e TR 2, utilizzati come amplificatore e pilota a 75 Ohm. Sulla schedina e' collocato il connettore J1, sul quale e' possibile inserire un ponticello per selezionare l'uscita B.B. con modulazione positiva o negativa. La costruzione e la messa a punto del modulo B.B. non presentano difficolta' particolari. Le uniche regolazioni necessarie per adattare il modulo al Vco o Dro sono quelle dei trimmer RV 1 RV 2 RV Figura MASCHERA DI TOLLERANZA PER LA CARATTERISTICA AMPIEZZA FREQUENZA CON RETE DI PREENFASI INSERITA db Hz La figura 10 riporta lo schema di collegamento, la figura 11 mostra la disposizione dei componenti sul circuito stampato. L'ultima pagina riporta tutto l'elenco dei componenti. Figura 8 Ciao e buon lavoro. IW3 EDS Figura 9

4 Figura 10 Figura 11 C32 C28 C20 R17 C19 R16 J1 R14 R13 R15 R40 CV1 Q1 R21 TR2 C23 R19 R20 L5 C22 26 C C 27 L7 RV2 L6 R18 IC3 C18 C15 C25 IC4 C31 CN2 1 2 C24 7 R6 C2 C1 12 R EDS BB1 201 C6 TR1 C5 R5 R1 C3 C3 R7 R4 IC1 C14 L4 R11 R12 C11 C12 C10 L3 L2 C13 R10 R9 RV1 R8 C8 C9 C R27 RV3 1 R28 R23 R29 R3 L1 C41 C40 C7 R25 R32 IC6 R34 C42 R37 C21 R22 L9 R26 C30 C16 IC2 R36 R37 C28 C29 IC5 C37 C43 C46 R30 R31 R33 R24 C44 C42 39 C R39 DV1 C36 C35 L9 R35 C33 C34

5 DISEGNO DEL CIRCUITO STAMPATO VISTO DAL LATO SALDATURE DIMENSIONI REALI 120 X 62 mm

6 LISTA COMPONENTI C 1 Cond. pol. 1uF L 1 Impedenza 15 uh C 2 Cond. pol. 1uF L 2 Impedenza 10 uh C 3 Cond. elett. 47uF 16 V. L 3 Impedenza 1,5 uh C 4 Cond. mult. 100 nf L 4 Impedenza 2,2 uh C 5 Cond. elett. 10uF 16 V. L 5 Impedenza 15 uh C 6 Cond.elett. 10uF 16 V. L 6 Impedenza 4,7 uh C 7 Cond. mult. 100 nf L 7 Impedenza 4,7 uh C 8 Cond.ceram. 820 pf L 8 Impedenza 15 uh C 9 Cond.ceram. 820 pf L 9 Impedenza 15 uh C 10 Cond.ceram. 120 pf Q 1 Quarzo 8 Mhz C 11 Cond.ceram. 470 pf R 1 Res. 1% 75 Ohm C 12 Cond.ceram. 470 pf R 2 Res. 1% 75 Ohm C 13 Cond.ceram. 220 pf R 3 Res. 1% 75 Ohm C 14 Cond.ceram. 220 pf R 4 Res. 22 Ohm C 15 Cond.elett. 100uF 16 v. R 5 Res. 2,2 Kohm C 16 Cond.mult. 100 nf R 6 Res. 10 Kohm C 17 Cond.mult. 100 nf R 7 Res. 2,2 Kohm C 18 Cond.pol. 1 uf R 8 Res. 1% 75 Ohm C 19 Cond.elett. 100uF 16 V. R 9 Res. 1% 301 Ohm C 20 Cond.mult. 100 nf R 10 Res. 1% 75 Ohm C 21 Cond.elett. 47 uf 16 V. R 11 Res. 1% 75 Ohm C 22 Cond.mult. 100 nf R 12 Res. 18 Ohm C 23 Cond.elett. 100 uf 16 V. R 13 Res. 330 Ohm C 24 Cond.elett. 470 uf 16 V. R 14 Res. 1% 75 Ohm C 25 Cond.ceram. 270 pf R 15 Res. 150 Ohm C 26 Cond.ceram. 470 pf R 16 Res. 1% 75 Ohm C 27 Cond.ceram. 270 pf R 17 Res. 1% 75 Ohm C 28 Cond.mult. 100 nf R 18 Res. 10 Ohm C 29 Cond.elett. 100 uf 16 V. R 19 Res. 100 Ohm C 30 Cond.ceram. 1 nf R 20 Res. 220 Ohm C 31 Cond.mult. 10 nf R 21 Res. 1 Kohm C 32 Cond.ceram. 33 PF npo R 22 Res. 10 Ohm C 33 Cond.ceram. 33 pf npo R 23 Res. 10 Kohm C 34 Cond.ceram. 470 pf R 24 Res. 3,9 Kohm C 35 Cond.ceram. 33 pf npo R 25 Res. 1 Mohm C 36 Cond.ceram. 470 pf R 26 Res. 100 Kohm C 37 Cond.pol. 100 nf R 27 Res. 1 Kohm C 38 Cond.elett. 10 uf 16 V. R 28 Res. 18 Kohm C 39 Cond.ceram. 1 nf R 29 Res. 4,7 Kohm C 40 Cond.elett. 100 uf 16 V. R 30 Res. 4,7 Kohm C 41 Cond.mult. 100 nf R 31 Res. 1 Kohm C 42 Cond.elett. 10 uf 16 V. R 32 Res. 10 Kohm C 43 Cond.elett. 10 uf 16 V. R 33 Res. 10 Kohm C 44 Cond.elett. 10 uf 16 V. R 34 Res. 4,7 Kohm C 45 Cond.ceram. 3,3 nf R 35 Res. 10 Kohm C 46 Cond.pol. 1uF CN 1 Connettore 12 poli R 36 Res. 56 Kohm CN 2 Connettore 2 poli R 37 Res. 56 Kohm CV 1 Compensatore pf R 38 Res. 10 Kohm DV 1 Diodo BB 204 R 39 Res. 1 Mohm IC 1 C.I. TEA 2124 R 40 Res. 220 Ohm IC 2 C.I. 78 L 05 RV 1 Trimmer 100 Ohm IC 3 C.I. ua 733 RV 2 Trimmer 500 Ohm IC 4 C.I. MC RV 3 Trimmer 10 Kohm IC 5 C.I. 74 HC 4060 TR 1 Trans. BC 337 IC 6 C.I. LF 353 TR 2 Trans. BC 337 J 1 Connettore 3 poli per Jumper