Декодер спутниковых программ

February 17, 2011 by admin Комментировать »

Те, кто экспериментировал с приемом спутникового телевидения, обращали, конечно, внимание на закрытые (кодированные) программы. Особенно много таких передач передается черед спутник “ASTRA”. Есть они и на других спутниках. Как правило, кодируется наиболее интересная информация, в том числе художественные фильмы (программа FILMNET), развлекательные (RTL Veronic), спортивные и другие. Для рекламы эти каналы некоторое время после выхода в эфир работают, как обычные, а затем вводится кодирование и поступают в продажу декодеры. Не купив декодера, можно будет смотреть только чисто информационные и общеобразовательные программы.

С технической стороны эта проблема довольно интересна. Самый распространенный принцип декодирования несложен. Как известно, телевизионная картинка передастся двумя полукадрами, содержащими четные и нечетные строки. В неискаженном сигнале они (эти полукадры) соответственно отличаются не более, чем отличаются соседние строки. С частотой 50 Гц следуют и кадровые синхроимпульсы. Чаше всего все кодирование сводится к инверсии одного (четного или нечетного) полукадра со всеми присущими ему синхроимпульсами. Это создает при приеме такого сигнала на обычный телеприемник мерцающее затемненное изображение с неустойчивостью по синхронизации и цвету. Звуковое сопровождение, как правило, не кодируется. В последнее время на некоторых каналах применяются и более сложные способы обработки видео- и звуковых сигналов, в том числе и цифровые.

Указанные методы полирования часто используются за рубежом (а в последнее время начинают применяться и у нас в стране) не только в спутниковом телевидении, но и в различных коммерческих кабельных сетях. Соответственно, по заказу владельцев этих сетей разрабатываются, производятся и поступают в широкую продажу декодирующие устройства. Приобретая их, абонент вносит тем самым определенную сумму за доступ к телевизионной информации. Не забывают и о желающих самостоятельно отремонтировать или полностью изготовить декодер, или, как его еще называют, дескремблер. Для них продается все необходимое, включая специальные интегральные микросхемы.

Такое “материальное обеспечение” стимулирует творчество радиолюбителей, благодаря чему появляются простые и оригинальные разработки. Одна из них опубликована в венгерском журнале “Radiotechnica” (№ 10, 1990г., стр. 492 – 494). Декодер базируется на микросхеме ТВА-920S, выпускаемой в Германии, которая продается повсеместно, кроме СССР. Однако ее можно приобрести не только по туристским каналам, но и по почтовому каталогу одной из зарубежных фирм, торгующих радиодеталями по почте. Ориентировочная цена микросхемы в этом случае 3.25 немецкой марки (в ценах 1990 года). Другие ИМС имеют отечественные аналоги.

Принципиальная схема декодера приведена на рисунке. На вход устройства от спутникового тюнера (или из кабельной сети) подастся кодированный видеосигнал. В большинстве тюнеров этот сигнал подводится к выходу “Baseband” и обычно не используется. Если такого выхода нет, то сигнал этот можно снять непосредственно после широкополосного ЧМ-дискриминатора, пока он еще не подвергнут деемфазису (частотно-фазовой декоррекции). На передающей стороне эта коррекция вводится для увеличения соотношения сигнал/шум при ЧМ модуляции в области высоких частот. Сигнал проходит через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1, его уровень устанавливается переменным резистором в цепи эмиттера до величины 1В. Затем сигнал усиливается каскадом на транзисторе VT2 и поступает на фазоинвертор VT3, с коллекторной и эмиттерной нагрузок которого через поочередно открывающиеся электронные ключи А и В полукадровые “пачки” вместе с соответствующим н синхроимпульсами поступают на вход эмиттерного повторителя VT4. Его нагрузкой служат три электронных ключа С. D и Е. Ключи С и D поочередно пропускают видеосигнал на следующий эмиттерный повторитель VT5. Ключ Е “вырезает” и пропускает па транзистор VT10 синхроселектора только синхроимпульсы. С эмиттера VT5 видеосигнал поступает на пассивные RC-цепи деемфазиса, где происходит завал верхних частот и подавляются ВЧ-шумы. Далее сигнал усиливается транзисторами VT6-VT9 с восстановлением утерянной ранее постоянной составляющей и полностью готов к подаче на любой цветной видеомонитор (телевизор по НЧ-видеовходу), работающий в системе PAL.

Более сложна управляюще-декодируюшая часть схемы, однако за счет применения специализированной ИМС ТВА-920 она значительно проще ( в том числе и в налаживании), чем использующиеся в этих же целях устройства на дискретных элементах. Синхроселектор построен на транзисторе VT10 и стабилитроне VD3, который обеспечивает более жесткий порог амплитудного ограничения синхроимпульсов. Кадровые импульсы проходят дополнительную селекцию на каскадах VT11, VT12 и согласуются по уровню через ИМС К176(562)ПУЗ с элементом триггер Шмидта 561ТЛ1, который формирует более четкие фронты импульсов перед поступлением на устройство управления электронными ключами на ИМС К176(561)ТМ2. Оба D-триггера этой микросхемы соединены последовательно и обеспечивают, учитывая нужную задержку, правильное поочередное управление электронными ключами А и В, инвертирующими негативные полукадры видеосигнала, чем, собственно, и обеспечивается декодирование. Образующееся при этом замкнутое кольцо управления синхронизирует триггер по кадровым синхроимпульсам. В случае сбоя или в момент включения из-за возможной неправильной полярности полу кадра одни полукадровый импульс подавляется и D-триггер, управляемый по входу С2 (вывод 11 микросхемы К176ТМ2), не перебрасывается. Происходит задержка коммутации на полукадр, поступает следующий импульс, и “привязка” с нужной фазировкой восстанавливается. С выхода Q2 D-триггера (вывод 13) коммутирующие импульсы поступают на схему задержки на ИМС NE555. Ее ячейки соединены последовательно и регулируемая цепь заряда-разряда, включенная на выводы 6 и 7, обеспечивает задержку импульса. С выхода 3 импульс проходит через триггер Шмидта на ИМС К561ТЛ1, откуда через элемент преобразователя уровня К176(561)ПУЗ поступает на один из двух входов логического элемента 2И-НЕ, а с его выхода на управление электронным ключом D, и через логический инвертор на управляющий вход ключа С. Указанные ключи выравнивают уровни полукадров видеосигнала, один из которых подстраивается переменным резистором на выходе ключа D.

Более точная привязка коммутации ключей С и D с точностью до фазы строки, а также срабатывание помехоустойчивого клапана синхроимпульсов Е, обеспечивается выходным сигналом схемы ФАПЧ по строкам и кадрам на ИМС ТВА920. Таким образом, поскольку синхроимпульсы поступают на вход 8 ТВА920 через синхроселектор VT10, а на него в свою очередь, – с ключа Е, управляемого ТВА920, кольцо также замыкается. С помощью R5 и R6 регулируются при наладке средняя частота и полоса захвата, а кольцо ФАПЧ удерживает их с точностью до фазы. Это обеспечивает хорошее временное совпадение всех коммутаций, достаточное для полного совмещения полукадров, в том числе и сигналов цветовой синхронизации PAL.

Для исключения перестановок разъемов видеовыхода при приеме не кодированных сигналов в схему введена коммутация, подающая сигнал в обход ключей части цепей коррекции. При желании эту коммутацию можно сделать автоматической, привязав ее к переключателю программ тюнера, либо использовать дополнительные ключи или реле, разработав схему опознавания, реагирующую на появление инвертируемых полукадров.

Налаживание схемы декодера несложно и производится с помощью осциллографа и визуально по монитору Сначала осциллограф подключают к контрольной точке KLT1. и при приеме кодированного сигнала определяется, правильно ли стелу ют кадровые синхроимпульсы. Подстройка ведется резисторами R5 и R6 до появления четкого захвата и удержания синхронизации кольцом ФАПЧ. которая не должна срываться посте любых отключений сигнала и питания, изменения температуры корпусов деталей.

После регулировки ФАПЧ на выходе и видеомониторе должна появиться нормально синхронизированная по кадрам и строкам картинка. Оставшиеся погрешности следует устранять, подключив осциллограф на видеовыход, добиваясь регулировкой резистора задержки R4 правильной коммутации ключей С и D. Резистором R3 устраняют возможное ограничение сигнала в видеоусилителе, корректируя его уровень R1, резистор R2 выравнивает мерцания. Регулировочные работы рекомендуется повторить при приеме различных колированных программ.

Следует учесть, что принимать сигналы с другими вариантами кодирования без изменения схемы декодера нельзя. Однако для желающих провести увлекательное исследование многообразия практически применяющихся вариантов кодирования и сделать устройство более универсальным данная схема является хорошей основой. Более опытные радиолюбители могут реализовать рассмотренные принципы на любой имеющейся элементной базе.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАНАЛОВ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СПУТНИКА ASTRA

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА КАНАЛОВ В ЧАСТОТУ ПЕРВОЙ ПЧ ТЮНЕРОВ СПУТНИКОВОГО TV

Источник: НИЛ РЛ, журнал “Радиолюбитель”.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты