„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Urszula Ran

Wykonywanie montażu urządzeń RTV

725[01].Z2.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
dr inż. Jerzy Gremba
mgr inż. Zbigniew Miszczak



Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Danuta Pawełczyk



Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek









Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 725[01].Z2.01
„Wykonywanie montażu urządzeń RTV”, zawartego w modułowym programie nauczania dla
zawodu monter elektronik.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

4

2. Wymagania wstępne

7

3. Cele kształcenia

8

4. Materiał nauczania

9

4.1. Zjawiska towarzyszące propagacji fal radiowych

9

4.1.1. Materiał nauczania

9

4.1.2. Pytania sprawdzające

14

4.1.3. Ćwiczenia

15

4.1.4. Sprawdzian postępów

16

4.2. Instalacje antenowe

17

4.2.1. Materiał nauczania

17

4.2.2. Pytania sprawdzające

28

4.2.3. Ćwiczenia

28

4.2.4. Sprawdzian postępów

30

4.3. Wzmacniacze antenowe – funkcje i parametry

31

4.3.1. Materiał nauczania

31

4.3.2. Pytania sprawdzające

33

4.3.3. Ćwiczenia

33

4.3.4. Sprawdzian postępów

35

4.4. Bloki funkcjonalne odbiorników radiowych i telewizyjnych

36

4.4.1. Materiał nauczania

36

4.4.2. Pytania sprawdzające

47

4.4.3. Ćwiczenia

47

4.4.4. Sprawdzian postępów

51

4.5. Rodzaje sprzętu RTV

52

4.5.1. Materiał nauczania

52

4.5.2. Pytania sprawdzające

56

4.5.3. Ćwiczenia

56

4.5.4. Sprawdzian postępów

58

4.6. Zdalne sterowanie urządzeniami RTV

59

4.6.1. Materiał nauczania

59

4.6.2. Pytania sprawdzające

61

4.6.3. Ćwiczenia

61

4.6.4. Sprawdzian postępów

62

4.7. Telewizja kablowa i satelitarna. Magnetowidy

63

4.7.1. Materiał nauczania

63

4.7.2. Pytania sprawdzające

69

4.7.3. Ćwiczenia

70

4.7.4. Sprawdzian postępów

72

4.8. Nagrywarki i odtwarzacze DVD

73

4.8.1. Materiał nauczania

73

4.8.2. Pytania sprawdzające

73

4.8.3. Ćwiczenia

74

4.8.4. Sprawdzian postępów

75

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

4.9. Wzmacniacze elektroakustyczne – zasada działania, funkcje i parametry

76

4.9.1. Materiał nauczania

76

4.9.2. Pytania sprawdzające

77

4.9.3. Ćwiczenia

77

4.9.4. Sprawdzian postępów

78

5. Sprawdzian osiągnięć

79

6. Literatura

83

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu wykonywania montażu

urządzeń RTV.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania – podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
treści jednostki modułowej,

−

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś treści zawarte w rozdziałach,

−

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań i pytań. Pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiedzę
i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,

−

literaturę uzupełniającą.

Z rozdziałem „Pytania sprawdzające” możesz zapoznać się:

−

przed przystąpieniem do rozdziału „Materiał nauczania” – poznając wymagania
wynikające z zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści, odpowiadając na te pytania
sprawdzisz stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń,

−

po opanowaniu rozdziału „Materiał nauczania”, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Kolejny etap to wykonywanie ćwiczeń, których celem jest uzupełnienie i utrwalenie

wiadomości z zakresu badania układów mikroprocesorowych i ich montażu.

Wykonując ćwiczenia przedstawione w poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela,

będziesz dobierał urządzenia RTV w zależności od przewidywanych warunków pracy,
montował mechanicznie elementy, moduły i urządzenia RTV, wzmacniacze antenowe
radiowe i telewizyjne, głowicę wysokiej częstotliwości odbiornika radiowego, odbiornik
radiowy AM (ang. Amplitude Modulation) i FM (ang. Frequency Modulation), urządzenia
telewizji kablowej, odbiornik telewizyjny z wykorzystaniem modułów, tuner telewizji
satelitarnej, urządzenia sterujące sprzętem RTV, elementy elektroniczne i mechaniczne
w magnetowidach i DVD (ang. Digital Versatile Disc), wzmacniacze elektroakustyczne oraz
urządzenia zasilające w sprzęcie RTV, analizował zagrożenia podczas montażu urządzeń
RTV, a także wykonywał pomiary parametrów montowanych urządzeń. Po wykonaniu
zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów wykonując „Sprawdzian
postępów”.

Odpowiedzi „Nie” wskazują luki w Twojej wiedzy, informują Cię również, jakich

zagadnień jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to także powrót do treści, które nie są
dostatecznie opanowane.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło

dla nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel może posłużyć się zadaniami
testowymi.

W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego

testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach, zakreśl
właściwe odpowiedzi spośród zaproponowanych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

725[01].Z2

Montaż urządzeń elektronicznych

725[01].Z2.01

Wykonywanie montażu urządzeń RTV

725[01].Z2.02

Wykonywanie montażu urządzeń

multimedialnych i teletechnicznych

725[01].Z2.03

Wykonywanie naprawy urządzeń

elektronicznych

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

dobierać przyrządy pomiarowe,

−

obsługiwać podstawowe przyrządy pomiarowe,

−

mierzyć wielkości elektryczne,

−

rozróżniać elementy i podzespoły elektroniczne na podstawie oznaczeń i wyglądu,

−

montować elementy elektroniczne,

−

uruchamiać i testować proste układy cyfrowe i analogowe,

−

objaśniać budowę i działanie podstawowych układów cyfrowych i analogowych,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

korzystać z jednostek układu SI,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony
środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

posłużyć się dokumentacja techniczną urządzeń RTV,

–

rozróżnić podstawowe materiały konstrukcyjne stosowane w produkcji urządzeń
radiowo-telewizyjnych,

–

zidentyfikować na schematach montażowych urządzenia RTV ze względu na stosowane
symbole graficzne,

–

zidentyfikować na schematach montażowych urządzeń RTV rodzaje kabli, gniazd,
złączy,

–

rozróżnić rodzaje sprzętu RTV: radioodbiorniki, tunery, magnetowidy, nagrywarki
i odtwarzacze DVD, telewizory kineskopowe, LCD (ang. Liquid Crystal Display),
plazmowe, kino domowe i inne, ze względu na funkcje i podstawowe parametry
użytkowe,

–

wyjaśnić zasadę działania urządzeń radiowych i telewizyjnych w oparciu o schematy
blokowe,

–

dobrać narzędzia do planowanych prac montażowych,

–

wykonać montaż mechaniczny urządzeń radiowych i telewizyjnych,

–

rozpoznać urządzenia telewizji kablowej i satelitarnej ze względu na funkcje
i podstawowe parametry użytkowe,

–

zmontować wzmacniacze antenowe,

–

zmontować urządzenia radiowe i telewizyjne,

–

zmontować urządzenia sterujące sprzętem RTV,

–

zbadać podstawowe parametry urządzeń radiowych i telewizyjnych,

–

przetestować urządzenia radiowe i telewizyjne,

–

sprawdzić poprawność prac montażowych,

–

ocenić jakość i estetykę wykonanej pracy,

–

zademonstrować poprawność wykonanego montażu,

–

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, zasadami
bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska, obowiązujące podczas montażu urządzeń radiowo-telewizyjnych,

–

przewidzieć zagrożenia występujące przy montażu układów RTV.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Zjawiska towarzyszące propagacji fal radiowych

4.1.1. Materiał nauczania

Fale elektromagnetyczne

Są to rozchodzące się w przestrzeni zaburzenia pola elektromagnetycznego. Pole to

rozprzestrzenia się wokół przewodnika z prędkością zależną od parametrów ośrodka, według
zależności

ν =

1

μ ε

⋅

,

gdzie: μ, ε – względna przenikalność magnetyczna i elektryczna ośrodka

(w próżni μ = ε = 1, a w powietrzu μ

≈

1 i ε

≈

1),

c – prędkość światła w próżni (c = 3 · 10

8

m/s).

W próżni i w powietrzu prędkość ta wynosi: c = 3

⋅

10

8

m/s. Pole elektromagnetyczne

można przedstawić w postaci linii sił pola elektrycznego i prostopadłych do nich linii sił pola
magnetycznego. Falę elektromagnetyczną możemy traktować jako fragment pola
elektromagnetycznego, dlatego możemy ją również przedstawić w postaci linii sił (rys. 1).
W zależności od kierunku linii sił pola elektrycznego względem powierzchni ziemi fala
elektromagnetyczna może być spolaryzowana pionowo lub poziomo.

Rys. 1. Elektryczna i magnetyczna składowe fali elektromagnetycznej (wzajemnie prostopadłe): oś Z wskazuje

kierunek propagacji; E

x

, H

y

– wektory natężenia pola elektrycznego i magnetycznego [7, s. 33]

W środowiskach jednorodnych fale elektromagnetyczne rozchodzą się po liniach

prostych, a w środowiskach niejednorodnych podlegają prawom: odbicia, załamania, ugięcia
i interferencji. Podlegają więc takim samym prawom jak fale mechaniczne. Różnią się od fal
mechanicznych naturą powstania oraz tym, że mogą rozchodzić się w próżni.

Jeśli fala elektromagnetyczna dotrze do granicy dwóch różnych ośrodków, to ulega

odbiciu i załamaniu (rys. 2). Z prawa odbicia wynika, że kąt odbicia ψ będzie równy kątowi
padania α, a z prawa załamania – kąt załamania β będzie zależał od kąta padania α
i właściwości ośrodków O

1

i O

2

zgodnie ze wzorem

sin β =

1

n

· sin α, przy czym n =

1

2

v

v

,

gdzie: n – współczynnik załamania ośrodka drugiego względem pierwszego,

v

1

, v

2

– prędkości fali w ośrodkach O

1

i O

2

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Fala biegnąca od strony ośrodka, w którym ma mniejszą prędkość, może uleć

całkowitemu odbiciu, tzn. nie przejdzie w ogóle do ośrodka drugiego. Całkowite odbicie
nastąpi, jeżeli zostanie spełniony warunek całkowitego odbicia

α ≥ α

gr

, przy czym sin α

gr

=

1

n

,

gdzie: α

gr

– graniczna wartość kąta padania , a współczynnik załamania ośrodka drugiego

względem pierwszego n > 1.

Rys. 2. Ilustracja prawa: a) odbicia fal, b) załamania fal, c) granica całkowitego odbicia, d) całkowite odbicie:

G – granica ośrodków O

1

i O

2

; 1 – promień padający; 2 – promień odbity; 3 – promień załamany; α – kąt

padania; β – kąt załamania; ψ – kąt odbicia ( ψ = α); v

1

, v

2

– prędkość fali w ośrodku odpowiednio

O

1

i O

2

; α

gr

– graniczny kat padania [5, s. 68]

Zjawisko ugięcia (rys. 3 a) polega na tym, że jeżeli do jakiegokolwiek punku ośrodka

dotrze fala, to punkt ten staje się źródłem nowej fali kulistej.

Zjawisko interferencji (rys. 3 b) polega na tym, że jeżeli do punku ośrodka dotrą dwie lub

więcej fal, to fale te ulegają sumowaniu, czyli interferencji.

Rys. 3. Ilustracja zjawiska: a) ugięcia i b) interferencji fal: 1,2 – promień i powierzchnia fali płaskiej:

3 – przegroda z otworem; 4 i 5 – promień i powierzchnia fali kulistej; Σ – fala sumaryczna; S

1

, S

2

i S

3

–

fale interferujące (tu: harmoniczne); A

1

, A

2

i A

3

– amplitudy harmonicznych [5, s. 69]

W przypadku interferencji dwóch fal o zbliżonych częstotliwościach wystąpi zjawisko

dudnienia (amplituda fali wypadkowej pulsuje z częstotliwością będącą różnicą częstotliwości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

obu fal – rys. 4 a). Jeżeli nastąpi interferencja dwóch fal o znacznie różniących się
częstotliwościach, to wystąpi zjawisko falowania (fala wypadkowa faluje z częstotliwością
fali o mniejszej częstotliwości – rys. 4 b).

Rys. 4. Ilustracja zjawiska: a) dudnienia i b) falowania uzyskiwanych w wyniku interferencji: Σ – fala

wypadkowa; S

1

i S

2

– fale interferujące [5, s. 70]

Fale elektromagnetyczne mogą być bieżące lub stojące. Fala bieżąca porusza się wzdłuż

kierunku rozchodzenia się zwanego promieniowaniem fali, prostopadłego do czoła fali,
w danym ośrodku ze stałą prędkością. Fala stojąca jest wynikiem interferencji dwóch fal
bieżących o jednakowych częstotliwościach, lecz poruszających się w kierunkach
przeciwnych.

Fala elektromagnetyczna jest nośnikiem energii i może być wykorzystana do

bezprzewodowego przenoszenia energii na duże i małe odległości. Takie fale nazywamy
falami radiowymi. W tablicy 1 przedstawiono podział fal elektromagnetycznych na szereg
zakresów (widm). Zakres fal radiowych podzielony jest na następujące podzakresy:
–

zakres fal bardzo długich (VLF – ang. Very Low Frequency),

–

długich (LF – ang. Low Frequency),

–

średnich (MF – ang. Medium Frequency),

–

krótkich (HF – ang. High Frequency),

–

ultra krótkich (VHF, UHF, SHF, EHF – ang. Very High Frequency, Ultra High
Frequency, Super High Frequency, Extremely High Frequency).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

Tabela 1. Podział fal elektromagnetycznych [8, s. 34]

W obu częściach należy uwzględnić taki sam kierunek wzrostu częstotliwości

Miarą natężenia fali elektromagnetycznej jest natężenie E [V/m] pola elektrycznego fali,

które maleje hiperbolicznie wraz z odległością r [m] od źródła fali (np. anteny), zgodnie ze
wzorem:

E = 7,78

⋅

r

D

P

⋅

gdzie: P – całkowita moc promieniowana przez antenę [W],

D – współczynnik kierunkowości anteny, r – odległość od anteny [m],

E – natężenie pola elektrycznego [V/m].

Właściwości fal radiowych

Propagacja fal radiowych to całokształt zjawisk i praw swobodnego rozprzestrzeniania

się tych fal. Fale radiowe ulegają tłumieniu, odbiciu, załamaniu, ugięciu, interferencji itd.

Natężenie fali radiowej w miejscu odbioru zależy od mocy tejże fali emitowanej przez

nadajnik, odległości odbiornika od nadajnika i od warunków propagacyjnych fal. Warunki
propagacji są ściśle związane z częstotliwością fali, czyli jej długością. Zależność między
tymi parametrami określa wzór

λ = c/f,

gdzie: λ – długość fali [m],

c – prędkość rozchodzenie się fali [km/s],

f – częstotliwość [kHz].

Fale radiowe rozchodzą się wokół Ziemi jako fale przyziemne lub fale przestrzenne. Fale

przyziemne wysyłane poziomo albo w kierunku powierzchni Ziemi, rozchodzą się wzdłuż
powierzchni Ziemi jako fale powierzchniowe bezpośrednie lub ugięte. Fale wysyłane pod
różnymi kątami nazywamy falami przestrzennymi. Biegnąc w górę osiągają wyższe,
zjonizowane warstwy atmosfery – troposferę i jonosferę – od których mogą się odbić albo
przeniknąć przez nie (rys. 5). Fale przestrzenne – jonosferyczne lub troposferyczne – odbite

w

z

ro

st

cz

ęs

to

tl

iwo

ści

w

z

ro

st

cz

ęs

to

tl

iwo

ści

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

odpowiednio od jonosfery lub troposfery, mogą powrócić na Ziemię i ulec wielokrotnemu
odbiciu.

Rys. 5. Sposoby propagacji różnych rodzajów fal radiowych: AN i AO – antena nadawcza i odbiorcza [8, s. 36]

Troposfera składa się z warstw atmosfery ziemskiej (różniących się temperatura,

ciśnieniem i wilgotnością), które zmieniają wysokość i właściwości w zależności od
warunków meteorologicznych. Dzięki temu mogą powstawać tzw. dukty troposferyczne,
w których fale ulegają całkowitemu, wielokrotnemu odbiciu wewnątrz troposfery i wracają na
Ziemię w znacznej odległości od nadajnika (rys. 6).

Rys. 6. Mechanizm powstawania duktów: a) przyziemnych dla fal krótkich; b) troposferycznych dla fal

ultrakrótkich: 1 – fale uciekające w przestrzeń na skutek zbyt dużego kąta elewacji (kąt miedzy
kierunkiem poziomym a promieniem fali), 2 – fale ulegające całkowitemu odbiciu [5, s. 98]

.
Jonosfera

zawiera

gazy

zjonizowane

pod

wpływem

promieni

słonecznych

i promieniowania kosmicznego. Stopień jonizacji, gęstość i wysokość jonosfery, a także jej
odległość od powierzchni Ziemi mają wpływ na rozchodzenie się fal radiowych. Właściwości
jonosfery zmieniają się w zależności od pory dnia, roku, zaburzeń kosmicznych i liczby plam
na Słońcu. Fale długie są najsilniej załamywane przez jonosferę, a ultrakrótkie – najsłabiej.

W zależności od zakresu częstotliwości fal radiowych odbijających się od ziemi lub

wody, zmieniają się właściwości elektryczne gruntu i wody. Dla jednego zakresu fal
radiowych środowiska te mogą być przewodnikiem (suchy grunt dla fal długich, woda
morska dla fal radiowych dłuższych niż 3 m), dla innego – półprzewodnikiem (suchy grunt
dla fal średnich i krótkich), a dla jeszcze innego – dielektrykiem (woda morska dla fal
krótszych od 3 cm).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Przy odbieraniu fal radiowych średnich i krótkich występuje zjawisko tzw. strefy martwej

(rys. 7), w której brak odbioru fal radiowych. Do strefy martwej nie docierają już fale
przyziemne, a fala jonosferyczna przelatuje ponad ta strefą.

Rys. 7. Powstawanie strefy martwej S

m

na falach krótkich: H

p

– minimalny zasięg fali odbitej od jonosfery,

A

N

i A

O

- antena nadawcza i odbiorcza, , H

o

, H

r

- horyzont optyczny i radiowy, 1, 2 – fale przyziemne,

3, 4, 5 – fale przestrzenne, W – warstwy jonosfery [5, s. 36]

Fale długie, wskutek bardzo małego tłumienia w gruncie, który dla tego zakresu

zachowuje się praktycznie jak przewodnik, oraz dużej dyfrakcji, rozchodzą się w postaci fali
powierzchniowej na dość duże odległości. Jednakże już w odległości 1000 - 2000 km od
nadajnika natężenie pola fali jonosferycznej przewyższa natężenie pola fali powierzchniowej.
Dlatego też w dalekosiężnej komunikacji – niezależnie od warunków atmosferycznych - na
falach długich wykorzystuje się falę jonosferyczną. Fale długie nie podlegają skutkom
zaburzeń jonosfery oraz wnikają na dużą głębokość pod powierzchnię Ziemi, dzięki czemu
możliwa jest łączność z obiektami podwodnymi.

O zasięgu na falach średnich w dzień decyduje fala powierzchniowa, w ciągu nocy

o zasięgu fal średnich decyduje fala jonosferyczna. Duże zasięgi fal średnich uzyskuje się na
morzu, ponieważ powierzchnia morza dla tych fal jest dobrym przewodnikiem (wykorzystuje
się je w radiokomunikacji morskiej).

Fale krótkie obejmują zakres częstotliwości od 3 do 30 MHz. Ze względu na krzywiznę

Ziemi i tłumienie tego zakresu fal przez powierzchnię terenu zasięg fali powierzchniowej
w zakresie fal krótkich jest niewielki: od kilkudziesięciu kilometrów od nadajnika (fale rzędu
100 m) do kilku kilometrów (fale rzędu 10 m). Jednakże fale krótkie mogą się odbić (raz lub
wielokrotnie) od jonosfery i od Ziemi, umożliwiając na fali jonosferycznej łączność o zasięgu
ogólnoświatowym (odbiór ich obarczony jest zanikaniem i strefami martwymi). Mają one
duży zasięg w dzień, natomiast nocą nie powracają na Ziemię i można je odbierać tylko
w warunkach bezpośredniej widoczności anteny nadajnika.

Fale ultrakrótkie przenikają przez jonosferę. Dzięki temu możliwa jest łączność ze

sztucznymi satelitami. W nadajnikach UKF tłumione są fale przestrzenne i większość energii
rozchodzi się w kierunku poziomym. Odbiór fal ultrakrótkich przyziemnych jest możliwy
tylko w zasięgu bezpośredniej widoczności anteny nadawczej z odbiorczą.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Od czego zależy prędkość rozprzestrzeniania się fali elektromagnetycznej?
2. Od czego zależy polaryzacja fali elektromagnetycznej?
3. Jak rozchodzą się fale elektromagnetyczne w środowisku jednorodnym a jak

w środowisku niejednorodnym?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

4. Na czym polega zjawisko całkowitego odbicia fali?
5. Kiedy mamy do czynienia ze zjawiskiem dudnienia a kiedy ze zjawiskiem falowania?
6. Od czego zależy natężenie fali radiowej w miejscu odbioru?
7. Jak rozchodzą się fale radiowe wokół Ziemi?
8. Co to są dukty troposferyczne?
9. Na czym polega zjawisko tzw. strefy martwej?
10. Jakie zalety posiadają fale długie?
11. Jakie fale radiowe wykorzystuje się i dlaczego w radiokomunikacji morskiej?
12. Jakie fale umożliwiają komunikację ze sztucznymi satelitami?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podaj zakres częstotliwości sygnału SOS (ang. Save Our Souls lub Save our Ship) oraz

zakres częstotliwości fal wykorzystywanych w kuchenkach mikrofalowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać częstotliwości: sygnału SOS oraz fal wykorzystywanych w kuchenkach

mikrofalowych w literaturze wskazanej przez nauczyciela,

2) zakwalifikować do jakiego zakresu fal radiowych należą te fale,
3) wyznaczyć długość tych fal,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

zeszyt, przybory do pisania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Oblicz natężenie pola elektrycznego E w odległości r = 40 km, 80 km i 120 km od anteny

w kierunku maksymalnego promieniowania. Całkowita moc promieniowana przez antenę
wynosi P = 150 W, a współczynnik kierunkowości anteny wynosi D = 5. Narysuj
charakterystykę E = f(r). Powtórz obliczenia dla anteny, która nie jest kierunkowa.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać określone treści z poradnika dotyczące zmian natężenia fali elektromagnetycznej,
2) przeanalizować treść zdania,
3) wykonać obliczenia natężenia pola elektrycznego w podanych odległościach od anteny,
4) narysować wykres zmian natężenia pola elektrycznego w funkcji odległości od anteny

E = f(r),

5) wykonać obliczenia dla anteny, która nie jest kierunkowa (D = 1),
6) narysować wykres E = f(r) dla anteny, której współczynnik kierunkowości D = 1,
7) porównać natężenia pola elektrycznego obu anten na podstawie obliczeń i wykresów,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

przybory do rysowania,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Narysuj przebiegi dwóch fal: S

1

(t) = A

1

· sin 2πf

1

·t i S

2

(t) = A

2

· sin 2πf

2

·t oraz przebieg

wypadkowy fali uzyskanej w wyniku interferencji podanych fal. Dane: A

1

= 3, A

2

= 2,

f

1

= 50 Hz, f

2

= 48 Hz. Wyjaśnij z jakim zjawiskiem mamy do czynienia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać

określone

treści

z

poradnika

dotyczące

interferencji

fal

elektromagnetycznych,

2) przeanalizować treść zdania,
3) narysować przebiegi podanych fal oraz fali wypadkowej,
4) wyjaśnić z jakim zjawiskiem mamy do czynienia,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

przybory do rysowania,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) podać podział fal radiowych na podzakresy?
2) przyporządkować na podstawie podanej częstotliwości sygnału rodzaj

fal radiowych?

3) wyjaśnić dlaczego wydzielono zakres specjalny fal dla sygnałów

SOS?

4) opisać jak zmienia się natężenie pola elektrycznego fali

elektromagnetycznej wraz z odległością od anteny, w kierunku
maksymalnego promieniowania?

5) scharakteryzować

różnice

natężenia

pola

elektrycznego

fali

elektromagnetycznej w przypadku anteny kierunkowej i nie
kierunkowej?

6) narysować przebieg wypadkowy fali uzyskanej w wyniku interferencji

dwóch fal o zbliżonych częstotliwościach?

7) narysować przebieg wypadkowy fali uzyskanej w wyniku interferencji

dwóch fal o znacznie różniących się częstotliwościach?





























„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4.2. Instalacje antenowe

4.2.1. Materiał nauczania

Projektowanie instalacji antenowych

Projektując instalację antenową należy określić:

−

wymagania stawiane przez przyszłego użytkownika instalacji antenowej (zakresy fal
radiowych, ilości programów TV naziemnej, programów satelitarnych, czy instalacja ma
obsługiwać tunery satelitarne, z ilu satelitów ma być odbierany sygnał),

−

miejsce i sposób mocowania anten,

−

rodzaj instalacji (szeregowa, odgałęźna, gwiaździsta, mieszana),

−

sposób prowadzenia przewodu,

−

miejsce instalacji wzmacniacza, rozgałęźników i odgałęźników,

−

położenie gniazdek antenowych.

Po dokonaniu ustaleń wstępnych, należy dobrać elementy instalacji w zależności od

jakości sygnału, ilości odbieranych programów, ewentualnych zakłóceń i wymagań
użytkownika. Do podstawowych elementów zbiorczej instalacji antenowej zalicza się:

−

anteny,

−

wzmacniacze (zapewniają dobrą jakość przesyłanego sygnału, szczególnie niezbędne
przy dużych odległościach),

−

zwrotnice antenowe (dokonuje sumowania sygnałów z anten naziemnych, tak aby było
możliwe transmitowanie sygnału jednym kablem),

−

rozgałęźniki, odgałęźniki antenowe,

−

przewody,

−

gniazdka antenowe.

Na podstawie przepisów prawa budowlanego konieczność projektowania instalacji

telewizyjnych obowiązuje tylko w budynkach wielorodzinnych. Obecnie instalacja zbiorcza
powinna mieć możliwość podłączenia zarówno sygnałów telewizji naziemnej, jak i kablowej
czy satelitarnej. Należy wykonać ją tak, aby ewentualna wymiana elementów nie wymagała
remontów budowlanych (może to być konieczne w związku z rozwojem techniki cyfrowej
i światłowodowej). Wewnętrzna instalacja powinna być tak zaprojektowana, by w każdym
wybranym pomieszczeniu znajdowało się gniazdko umożliwiające odbiór sygnału.

Anteny

Anteny są to urządzenia służące do wypromieniowania fali elektromagnetycznej

w przestrzeń (anteny nadawcze) lub do odbioru fali elektromagnetycznej rozchodzącej się
w przestrzeni (anteny odbiorcze - rys. 8). Ze względu, że oba procesy są odwracalne, to ta
sama antena może nadawać albo odbierać falę elektromagnetyczną. Antena składa się z części
aktywnej, wytwarzającej falę elektromagnetyczną, zwaną wibratorem (promiennikiem lub
radiatorem) oraz z elementów dodatkowych biernych (reflektorów, direktorów, przeciwwag,
soczewek, tub), których zadaniem jest poprawienie parametrów anten.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Rys. 8. Miejsce anteny w systemie nadawania i odbioru fal elektromagnetycznych: A

N

, A

O

, - antena nadawcza

i odbiorcza, N i O – nadajnik i odbiornik sygnałów, LZ

N

i LZ

O

– linia zasilająca antenę nadawczą

i odbiorczą (fider), K – kierunek fali nadawczej [5, s. 105]

Zadaniem anten do odbioru fal przyziemnych jest dostarczanie energii zawartej w polu

fali elektromagnetycznej do odbiornika. Wymagane jest zachowanie odpowiedniego stosunku
mocy sygnału do szumu na jego wejściu. Do odbioru fal przyziemnych rozróżnia się anteny
odbiorcze do odbioru programów radiowych i do odbioru programów telewizyjnych (rys. 9).

Rys. 9. Rodzaje anten [12, s. 124]

Do odbioru radiowego na falach krótkich, średnich i długich stosuje się antenę prętową,

a na falach ultrakrótkich – anteny o charakterystyce kołowej (dipol krzyżowy) lub anteny
kierunkowe. W zależności od częstotliwości sygnałów stosuje się różne rodzaje anten.

Dipol krzyżowy odbiera sygnały nadajników ze wszystkich kierunków. Odbiór jest

jednak słabszy niż w przypadku anten kierunkowych. Anteny telewizyjne są antenami
kierunkowymi, które możemy podzielić na:

−

anteny jednokanałowe (do odbioru tylko jednego kanału),

−

anteny do grupy kanałów (do odbioru kilku kanałów),

−

anteny wielozakresowe (anteny szerokopasmowe, do odbioru kilkudziesięciu kanałów).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Do odbioru sygnałów naziemnych wykorzystywane są anteny na zakres: UKF-FM

(radio), VHF i UHF. Wśród anten telewizyjnych najlepsze efekty odbioru uzyskuje się za
pomocą anten YAGI-UDA.

Rodzaje anten kierunkowych typu YAGI-UDA:

−

kanałowe, stosowane w szczególnie trudnych warunkach, lub w wielkich instalacjach,
przede wszystkim do walki z odbiciami, wtedy każdy program może posiadać własną
antenę,

−

pasmowe, stosowane w domkach jednorodzinnych, a także w średnich instalacjach
zbiorczych,

−

zestawy antenowe są stosowane w miejscach, gdzie sygnał pochodzi z jednego kierunku
i nie ma odbić.
W oznaczeniach anten podaje się dwa parametry:

−

ilość elementów, z których składa się antena (dipol, reflektory, direktory)

−

kanały telewizyjne, na które została zbudowana (zależy od gabarytów dipola anteny - im
mniejszy tym wyższe kanały).

Przykładowe oznaczenie anten:

−

DL 4/6-12- antena telewizyjna 4 elementowa, zakres 6-12 kanał TV,

−

AVT 18/60 - antena telewizyjna 18 elementowa, zakres 60 kanał TV.

Tabela 2. Porównanie charakterystyk i parametrów anten typu YAGI pracujących w IV-V zakresie UHF

[8, s. 153]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Montaż urządzenia antenowego

Antenę umieszcza się na dachu (wykonanego z materiałów twardych) w miejscu,

w którym możliwe jest do uzyskania jak największe napięcie antenowe (ustalenie tego
miejsca dokonuje się przez pomiar napięcia odbieranego sygnału za pomocą odbiornika
pomiarowego i anteny przenośnej). Należy przy tym zachować minimalne odległości od
innych urządzeń antenowych (co najmniej 5 m) oraz od napowietrznych linii niskiego
napięcia (co najmniej 1 m). Zamontowana antena nie powinna także utrudniać pracy
kominiarza. Jeżeli na maszcie umieszczonych jest kilka anten – to odstęp pomiędzy nimi
powinien wynosić 0,8 – 1 m. Czasze anten satelitarnych mocuje się z reguły na oddzielnych
masztach. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów dokonujemy wyboru anten
naziemnych. Przy wyborze anten należy pamiętać, że większa ilość elementów anteny
oznacza lepszą kierunkowość i ograniczenie odbić. Ilość anten umieszczonych na maszcie
zależy od ilości programów jakie chcemy odebrać i z ilu kierunków sygnał dociera do
budynku. Antenę dobiera się na podstawie kanału, na jakim znajduje się program, który
chcemy odebrać oraz wartości sygnału, jaki został zmierzony miernikiem. Im poziom sygnału
mniejszy należy stosować antenę o większej ilości elementów (większy zysk energetyczny).

Również rury, z których wykonane są maszty antenowe, powinny spełniać pewne

wymagania dotyczące grubości ścianek w miejscu zamocowania (co najmniej 2 mm),
sposobu zamocowania do elementów konstrukcji nośnej dachu, zabezpieczenia przed korozją.
Ponieważ anteny zamontowane na maszcie stawiają opór wiatrowi, maszt powinien posiadać
odpowiednią wytrzymałość na moment zginający maszt (rys. 10).

Rys. 10. Przykład montażu masztu z antenami wraz z obliczeniem dopuszczalnego momentu zginającego maszt

[12, s. 125]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Tabela 3. Minimalne parametry sygnału z anten naziemnych na wejściu wzmacniaczy wejściowych [18]

Zakres odbioru

UKF–

FM

(mono)

UKF–

FM

(stereo)

UKF–FM

(stereo

Hi–Fi)

TV I TV II TV III TV IV TV V

Minimalny poziom sygnału
[dBμV]

43

51

61

53

53

54

55

56

S/N min dBμV
(sygnał/szum)

54

54

54

44

44

44

44

44

Po zamontowaniu anten na maszcie należy ponownie zmierzyć sygnały z anten

i porównać z wartościami podanymi w tabeli 3. Porównanie to pozwoli na odpowiednie
dopasowanie pozostałego sprzętu.

Anteny zbiorowe (rys. 11) są wyposażone we wzmacniacz antenowy. Przewody łączące

wzmacniacz antenowy lub listwę rozdzielczą z gniazdkami antenowymi nazywa się
doprowadzeniami głównymi.

Rys. 11. Antena zbiorowa [12, s. 126]

W przypadku anten indywidualnych przewód odchodzący od anteny przyłącza się do

zwrotnicy antenowej (rys. 12). Wyjście zwrotnicy połączone jest przewodem współosiowym
z gniazdem antenowym.

Rys. 12. Zwrotnica antenowa [2, s. 157]

Jako przewody antenowe stosuje się zwykle przewody współosiowe o oporności falowej

75 Ω. W instalacjach indywidualnych wystarczają przewody z pojedynczym ekranowaniem
(rys. 13 a), a w instalacjach anten satelitarnych oraz do komunikacji szerokopasmowej stosuje
się przewody współosiowe podwójnie ekranowane (ze względu na wyższe częstotliwości
sygnałów – rys. 13 b). Przewody antenowe należy prowadzić promieniście w tzw. układzie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

„gwiazdy” niezależnie od głowicy telewizyjnej do każdego gniazda TV, unikając
jakichkolwiek połączeń odcinków kabli. Zdecydowanie nie zaleca się wykonywania instalacji
tzw. szeregowych czyli prowadzenia kabla telewizyjnego szeregowo od gniazda do gniazda.
Kabli nie wolno nadmiernie zginać (załamywać) ze względu na powstający niepotrzebny
wzrost tłumienności sygnału. Minimalny promień gięcia kabla typu RG6 wynosi ok. 35 mm.

Rys. 13. Przewód koncentryczny 75 Ω: a) z pojedynczym ekranem, b) z podwójnym ekranem [12, s. 126]

Gniazda antenowe

W zależności od przeznaczenia do określonego typu sieci rozdzielczej można wyróżnić

kilka rodzajów gniazd:

−

gniazdo abonenckie przelotowe (rys. 14 a) - o dużej wartości tłumienia odgałęzienia
(sprzężenia), przeznaczone do stosowania w pionie abonenckim jako pośrednie gniazdo
pionu (rys. 15),

−

gniazdo abonenckie końcowe (rys. 14 b) - o dużej wartości tłumienia odgałęzienia
(sprzężenia), przeznaczone do stosowania w pionie abonenckim jako ostanie gniazdo
pionu, wyposażone w rezystor zakończeniowy (rys. 15),

−

gniazdo abonenckie nieprzelotowe - o małej wartości tłumienia sygnału, przeznaczone do
stosowania na końcu każdej linii abonenckiej (rys. 15).

Rys. 14. Schemat gniazd: a) przelotowego b) końcowego [18]

Rys. 15. Sposób włączenia gniazd antenowych [17]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Końcowe gniazda antenowe są stosowane, gdy sygnał antenowy jest doprowadzany

jednym przewodem tylko do jednego odbiornika. Ponieważ sygnały wielkiej częstotliwości
odbiornika telewizyjnego mogą spowodować powstanie zakłóceń w innych odbiornikach,
stosuje się gniazda końcowe głównego przewodu antenowego wyposażone w układy
odsprzęgające. Gniazda końcowe głównego przewodu antenowego muszą być zbocznikowane
rezystorem o wartości 75 Ω.

Gniazda antenowe wykonywane są w wersji natynkowej i podtynkowej. Dla gniazd

podtynkowych należy przewidzieć odpowiednie puszki instalacyjne (rys. 16).

Rys. 16. Widok gniazd do odbioru stacji radiowych, TV naziemnej i satelitarnej [17]

Poziom sygnałów naziemnych w gniazdach abonenckich

Tabela 4. Minimalne i maksymalne wartości sygnałów w gnieździe abonenckim [17]

Zakres

minimalny poziom na
wyjściu abonenckim

maksymalny poziom na
wyjściu abonenckim

UKF – stereo

40 dBμV

80 dBμV

UKF – mono

50 dBμV

80 dBμV

UKF - HI FI

60 dBμV

80 dBμV

TV I

56 dBμV

84 dBμV

TV II

57 dBμV

84 dBμV

TV III

57 dBμV

84 dBμV

TV IV

60 dBμV

84 dBμV

TV V

60 dBμV

84 dBμV

Znajomość parametrów sygnałów czyli: poziomów natężenia pola sygnałów pożądanych,

poziomy użyteczne na wyjściach abonenckich, zakłócenia szumowe, zakłócenia pochodzące
od odbiorników abonenckich, zniekształcenia nielinearne (nieliniowe), impedancje, parametry
wzmacniaczy i przemienników częstotliwości, niezawodność i wiele innych, pozwala na
sporządzenie projektu instalacji antenowej. Większość parametrów sygnału można zmierzyć
stosując selektywne mierniki poziomu, zwane często miernikami pola.

Najważniejsze parametry sygnałów przesyłanych w sieciach przewodowych:

−

poziom mocy sygnału – stosunek mocy, której poziom określa się do mocy odniesienia,
wyrażony w decybelach (dB) (poziom mocy sygnału jest wyrażany w dBμV (telewizja
naziemna) lub w dBm (telewizja satelitarna), obie jednostki wyrażają względny poziom
mocy; w przypadku dBμV mocą odniesienia jest moc jaka wydziela się na rezystancji
75 Ω po przyłożeniu napięcia 1 μV, poziom 0 dB (1 μV) zapisywany jako 0 dBμV
odpowiada mocy wywoływanej napięciem 1 μV na rezystancji 75 Ω – dla telewizji
satelitarnej mocą odniesienia jest moc 1 mW [dBm]);

−

minimalny poziom na wejściu pierwszego wzmacniacza w sieci P

wemin

(poziom ten jest

wymuszany przez minimalny odstęp sygnał–szum i dla osiągnięcia dobrej jakości musi
być wyższy od 53–56 dBμV, w zależności od pasma, dla poprawnego funkcjonowania
instalacji, należy przyjąć zapas 2 - 4 dB);

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

−

minimalny P

abmin

i maksymalny P

abmax

poziom sygnału na wyjściu abonenckim (pomiar

poziomu na wyjściu gniazda abonenckiego sprowadza się do odczytu wskazania
przyrządu - musi on być większy niż 62dBμV i mniejszy niż 80 dBμV - rys. 17).

Rys. 17. Zakres poziomów na gnieździe abonenckim [17]

−

odstęp mocy sygnału od mocy szumu S/N (Signal to Noise ratio) określa ile razy moc
sygnału użytecznego jest większa od mocy szumów (rys. 17) - zbyt mały odstęp S/N
objawia się śnieżeniem na ekranie oraz przy dalszym jego obniżaniu kolejno: utratą
odbioru kolorowego, zanikiem głosu i zerwaniem synchronizacji (zgodnie z Polską
Normą odstęp minimalny S/N dla telewizji powinien wynosić 43 dB, a dla radiofonii
UKF–FM 55 dB).

Rys. 18. Zakres poziomów mocy sygnału od mocy szumów na gnieździe abonenckim [17]

Rozgałęźniki i odgałęźniki

Rozdzielenie sygnałów telewizyjnych na kilka punktów odbioru jest realizowane za

pomocą rozgałęźników TV lub satelitarnych w zależności od transmitowanych sygnałów.
Typowo rozgałęźniki rozdzielają sygnał wejściowy na dwa, trzy, cztery, sześć lub osiem
wyjść (rys. 18). W rozgałęźnikach zasadą jest że im większa jest liczba wyjść rozgałęźnika,
tym bardziej jest stłumiony sygnał na każdym z jego wyjść. Symetryczne rozdzielenie
sygnałów TV do kilku gniazd jest właściwe, gdy długości poszczególnych kabli do gniazd TV
są porównywalne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Rys. 18. Rozgałęźniki i odgałęźniki [15]

W instalacji rozdzielczej z niesymetrycznym rozdziałem sygnałów TV (instalacje

o dużych odległościach poszczególnych punktów odbiorczych) stosuje się odgałęźniki
i rozgałęźniki (rys. 19). Prawidłowe rozdzielenie sygnału może wówczas wymagać
zastosowania rozgałęźników o mniejszej i większej liczbie wyjść lub odpowiednio dobranych
odgałęźników sygnałów, które posiadają różne wartości tłumienia na poszczególnych
wyjściach. Gdy sumaryczne tłumienie uwzględniające tłumienie kabla, rozgałęźników
i odgałęźników, oraz gniazd od wyjścia wzmacniacza do wyjścia każdego z gniazd jest takie
samo, to instalacja zastała poprawnie zaprojektowana.

a)

b)

Rys. 19.

Instalacja z wykorzystaniem: a) odgałęźników, b) rozgałęźników [15]

Wśród powszechnie stosowanych systemów rozdziału sygnałów do abonenta można

wyróżnić cztery podstawowe. Są to instalacje szeregowe, odgałęźne i gwiaździste oraz
mieszane. W większych instalacjach odchodzi się obecnie od sieci szeregowych. Można je
jednak bez przeszkód stosować w domkach jednorodzinnych pamiętając jednak, że instalacja
gwiaździsta jest bardziej odporna na zakłócenia wprowadzane przez podłączone odbiorniki.
Należy zdecydowanie starać się zbudować instalację typu gwiaździstego. Umożliwia ona
pełne wykorzystanie technicznych możliwości rozprowadzania sygnału, a także pozwala na
uzyskanie lepszej jakości sygnału w odbiornikach.

Przykłady instalacji telewizyjnych zbudowanych z wykorzystaniem rozgałęźników

i odgałęźników – do odbioru naziemnych programów RTV

Najprostszy wariant instalacji, to odbiór programów z jednego kierunku. Zazwyczaj, na

kanale z zakresu 6–12 nadawany jest program TVP1, a w zakresie 21–60 pozostałe. Zwykle
poza tym, chcemy jeszcze rozprowadzić w instalacji sygnał radiowy z zakresu 87,5–108 MHz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Rys. 20. Schemat instalacji do odbioru stacji radiowych, TV naziemnej dla 1 abonenta [17]

Instalację dla jednego abonenta pokazano na rys. 20. Składa się ona z:
–

anteny UKF, VHF(TVP1), UHF (TVP2, TVP3, Polsat, TVN),

–

wzmacniacza płytkowego dla zakresu UHF,

–

zasilacza do wzmacniacza wraz separatorem,

–

zwrotnicy sumującej sygnały z 3 anten,

–

okablowania.

Do rozdziału sygnałów wykorzystuje się gniazda przelotowe, rozgałęźniki i odgałęźniki.

Instalacja z gniazdami przelotowymi nie jest obecnie najlepszym rozwiązaniem zbiorczej
instalacji antenowej, jednak w budynkach, gdzie instalacje montowano wcześniej, można taką
instalację spotkać. Na rys. 21 przedstawiono przykładową instalację z czterech przelotowych
gniazd. W instalacji tej stosuje się gniazda zestopniowane standardowo.

Rys. 21. Schemat instalacji do odbioru stacji radiowych, TV naziemnej dla 8 abonentów [17]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Instalacja dla 8 abonentów składająca się z:

–

anteny UKF, VHF, UHF,

–

zwrotnicy sumującej sygnały z 3 anten,

–

wzmacniacza szerokopasmowego,

–

6 szt gniazd abonenckich przelotowych,

–

2 szt gniazd abonenckich końcowych (lub gniazda przelotowe z rezystorem
zakończeniowym).

Najwięcej możliwości daje położenie kabla tak, by dało się zbudować instalację typu

rozgałęźnego (rys. 22). Instalacja tego typu daje niezależność odbioru dla każdego gniazda.
Kable powinny się zbiegać na strychu, w takim punkcie, aby możliwe było zasilanie
wzmacniacza. Należy stosować kabel satelitarny.

Rys. 22. Schemat instalacji z wykorzystaniem odgałęźnika i gniazd nieprzelotowych (struktura gwiaździsta) [15]

Na rys. 23 pokazano schemat podstawowy systemu odgałęźnego przeznaczonego

do zasilania budynku wielopoziomowego z odgałęźnikami mającymi odpowiednio różne
tłumienności sprzężenia w celu wytworzenia prawie jednakowego poziomu na gniazdkach
abonenckich. Ten system - podobnie jak gwiaździsty – ma tę zaletę, że wzajemne zakłócenia
abonentów między sobą są wykluczone. Gniazdka są tzw. gniazdkami końcowymi, jak przy
systemie połączeń typu gwiazda.

Rys. 23. Schemat podstawowy instalacji odgałęźnej [17]

Można mieszać instalację szeregową i gwiaździstą rozbudowując instalację starego typu

(rys. 24). Należy jednak dobrać tłumienności gniazd tak, aby sumaryczna tłumienność od
wyjścia wzmacniacza do wyjścia gniazda we wszystkich torach miała podobną wartość.
Instalacja ta składa się z:
–

anteny UKF, VHF, UHF,

–

zwrotnicy sumującej sygnały z 2 anten,

–

wzmacniacza dwupasmowego (UKF+VHF i UHF),

–

rozgałęźników 4 krotnych,

–

gniazd abonenckich nieprzelotowych,

–

gniazda abonenckiego przelotowego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

–

gniazda abonenckiego końcowego.

Rys. 24. Schemat instalacji mieszanej do odbioru stacji radiowych i TV naziemnej dla 10 abonentów [17]

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co należy ustalić przed wykonaniem zbiorczej instalacji antenowej?
2. Z jakich podstawowych elementów składa się zbiorcza instalacja antenowa?
3. Jakie rodzaje anten stosuje się do odbioru TV naziemnej?
4. Co oznacza symbol anteny AVT 6/21-30?
5. Jakie elementy rozdzielają sygnał z wyjść wzmacniacza do abonentów?
6. Jakie rodzaje gniazd stosuje się w instalacji zbiorczej?
7. Jakie gniazda stosuje się w instalacji szeregowej a jaką w układzie gwiazdy?
8. Jaki element należy zastosować przy dużej różnicy poziomów sygnałów TV naziemnej?
9. W jaki sposób można rozdzielić sygnały w zbiorczej instalacji antenowej?
10. Jak wygląda instalacja szeregowa?
11. Jak wygląda instalacja w układzie gwiazdy?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Pomiar poziomu sygnałów TV naziemnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) ustalić na jakich kanałach nadawane są programy TV naziemnej w danym regionie,
2) przygotować anteny na pasmo VHF i UHF,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

3) zamontować symetryzatory i kabel z wykonanym przyłączem zgodnym z wejściem

miernika sygnałów,

4) zapoznać się z instrukcją obsługi miernika poziomu sygnału,
5) przyłączyć antenę do miernika i przygotować miernik na pomiar sygnału z kanału

do odbioru programu TVP1,

6) zmieniając położenie anteny ustalić miejsce, w którym należałoby zamontować antenę

(najsilniejszy sygnał),

7) zanotować poziom sygnału w tabeli,
8) ustalić polaryzację sygnału (poziomą lub pionową),
9) w miejscu wyznaczonym wcześniej dokonać pomiaru poziomu sygnałów pozostałych

programów,

10) wyniki zanotować w tabeli,
11) porównać otrzymane wyniki z wartościami minimalnymi podanymi w rozdziale 4.2

poradnika ucznia,

12) porównać moce sygnałów i dokonać doboru anten ze względu na ilość elementów,
13) zaprezentować wyniki z wykonanego ćwiczenia,
14) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

anteny pasmowe UKF, VHF i UHF,

–

symetryzatory,

–

kabel koncentryczny 75 Ω,

–

miernik poziomu sygnałów telewizji naziemnej,

–

instrukcje obsługi w/w sprzętu,

–

przybory i materiały do pisania i rysowania,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Pomiar tłumienia rozgałęźnika i odgałęźnika antenowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pomiarowe,
2) podłączyć na wejście rozgałęźnika wyjście testowe miernika poziomu sygnału lub

generator szumów,

3) podłączyć na kolejne wyjścia miernik poziomu sygnałów,
4) podłączyć na wejście rozgałęźnika miernik,
5) określić różnicę poziomów sygnałów pomiędzy wejściem i wyjściami rozgałęźnika,
6) wyznaczyć tłumienie rozgałęźnika dla wszystkich wyjść,
7) porównać otrzymane wyniki z danymi katalogowymi rozgałęźnika,
8) dokonać pomiaru tłumienia wg pkt 2–7 dla wyjścia przelotowego i odgałęzień

odgałęźnika,

9) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
10) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

dowolny rozgałęźnik i odgałęźnik,

–

generator szumów,

–

miernik poziomu mocy sygnałów telewizji naziemnej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

–

kabel koncentryczny 75 Ω,

–

karty katalogowe rozgałęźnika i odgałęźnika,

–

instrukcje obsługi sprzętu pomiarowego,

–

przybory i materiały do pisania, gumka, linijka, papier,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Wykonanie i pomiar instalacji zbiorczej z wykorzystaniem rozgałęźnika i gniazd

nieprzelotowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować przyrządy i sprzęt pomiarowy,
2) zmontować układ zgodnie z rys. 17 stosując rozgałęźnik i gniazda nieprzelotowe,
3) na wejście rozgałęźnika podłączyć generator szumu,
4) zmierzyć poziom sygnału na wejściu rozgałęźnika,
5) zmierzyć poziom sygnału na wyjściach rozgałęźnika,
6) zmierzyć poziom sygnału na wyjściach TV gniazda antenowego,
7) wyniki zanotować w tabeli,
8) porównać otrzymane wyniki i sformułować wnioski,
9) określić wzmocnienie wzmacniacza przyłączonego do wejścia tej instalacji
10) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
11) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

generator szumu,

–

rozgałęźnik antenowy,

–

gniazda antenowe nieprzelotowe,

–

kabel koncentryczny 75 Ω,

–

miernik poziomu mocy sygnałów telewizji naziemnej,

–

instrukcja obsługi miernika i generatora,

–

przybory i materiały do pisania, gumka, linijka, papier,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić założenia wstępne do opracowania projektu zbiorczej

instalacji antenowej?

2) wyznaczyć najlepsze miejsce do zainstalowania anteny?
3) dokonać pomiarów poziomów sygnałów telewizji naziemnej?
4) dobrać wielkość anteny na podstawie pomiarów poziomów sygnałów?
5) wykonać pomiary tłumienności rozgałęźnika i odgałęźnika?
6) narysować schemat instalacji zbiorczej z wykorzystaniem zwrotnicy

antenowej, rozgałęźnika dla 6 abonentów i wykonać tę instalację?

7) wykonać pomiary poziomu sygnałów w gnieździe abonenckim?





























„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

4.3. Wzmacniacze antenowe – funkcje i parametry

4.3.1. Matriał nauczania

Aby zsumować sygnały z zainstalowanego zestawu anten i wprowadzić je do instalacji

wewnątrz budynkowej można zastosować zwrotnicę antenową. Jest to najprostsze i najtańsze
rozwiązanie, jednak można je zastosować tylko dla sygnałów o odpowiednio dużym
poziomie. Urządzenie to zapewnia wprowadzenie do instalacji sygnałów z kilku anten – np.
jedna antena radiowa UKF, jedna antena telewizyjna na pasmo VHF, jedna lub dwie anteny
telewizyjne na pasma UHF IV i UHF V.

W większych instalacjach sygnały odebranych programów RTV są rozdzielane na kilka

gniazd i z tego względu muszą być wcześniej wzmocnione przez odpowiednio dobrany
wzmacniacz.

Wzmacniacze antenowe stosowane są przy słabych sygnałach, dłuższych przewodach lub

większej ilości gniazdek. Dla małych instalacji i przy dobrych sygnałach można stosować
wzmacniacze szerokopasmowe z wbudowanymi zwrotnicami. Umiejscowienie urządzeń
tworzących instalację telewizyjno-satelitarną wynika z miejsca wprowadzenia kabli
antenowych do wnętrza budynku oraz od istniejącego układu pomieszczeń. Zalecane jest, aby
długość kabli antenowych ograniczyć do niezbędnego minimum i w ten sposób zachować
najlepsze parametry jakościowe odebranych sygnałów, tzn. aby instalowany wzmacniacz
znajdował sie jak najbliżej anteny. Kryterium to najlepiej spełniają wzmacniacze masztowe.
Są one jednak narażone na działanie czynników atmosferycznych. W związku z powyższym
wzmacniacze budynkowe najlepiej mocować na strychu, pamiętając jednak o konieczności
zasilania ich napięciem ~230 V. Umieszczając wzmacniacze w obudowach należy pamiętać
o zapewnieniu wentylacji. W zależności od zakresu częstotliwości roboczych wzmacniacze
dzielimy na:

−

wzmacniacz kanałowy – wzmacniacz sygnałów jednego kanału TV lub zakresu
UKF–FM,

−

wzmacniacz zakresowy – wzmacniacz sygnałów jednego zakresu TV,

−

wzmacniacz wielozakresowy – wzmacniacz sygnałów dwu lub więcej zakresów TV,

−

wzmacniacz szerokopasmowy – wzmacniacz sygnałów co najmniej dwóch zakresów
TV, o ciągłej charakterystyce przenoszenia w obrębie pasma częstotliwości
obejmującego te zakresy.

W zależności od sposobu regulacji wzmocnienia dzielimy na:

−

wzmacniacz bez regulacji wzmocnienia,

−

wzmacniacz z ręczną regulacją wzmocnienia,

−

wzmacniacz z automatyczną regulacją wzmocnienia.

W przypadku, kiedy poziom sygnału leży poza zakresem regulacji wzmacniacza

budynkowego lub też odległość łącząca antenę z wzmacniaczem jest duża, stosowane są
przedwzmacniacze antenowe lub wzmacniacze pasmowe. Montowane są one na zewnątrz
budynku w puszce przyłączeniowej anteny. Ich zadanie polega na podniesieniu poziomu
sygnału, a co za tym idzie zwiększeniu odstępu sygnał-szum. Przy wyborze
przedwzmacniacza należy pamiętać, aby wzmocnienie nie było zbyt duże, by nie
spowodować przesterowania wzmacniacza głównego, oraz aby przedwzmacniacz posiadał jak
najmniejszy współczynnik szumów, ponieważ pierwszy stopień wzmocnienia ma znaczący
wpływ na odstęp sygnał-szum. Zalecane jest, by wzmocnienie przedwzmacniacza nie było

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

większe niż 24 dB, a różnica poziomów poszczególnych kanałów na wyjściu wzmacniacza
głównego powinna być nie większa niż 12 dB w całym paśmie.

W bardzo trudnych warunkach odbioru stosujemy niskoszumowe wzmacniacze

kanałowe, montowane możliwie blisko anteny lub na jej zaciskach. Współczynnik szumów
tych wzmacniaczy najczęściej nie przekracza 2 dB a wzmocnienie 20 dB. Są one
jednowejściowe i zasilane przez linię sygnałową. Wzmacniacze kanałowe (wkładki
kanałowe) – stosowane w średnich i dużych instalacjach zbiorczych, wzmacniają jeden kanał
(co jest ich największą zaletą) i są strojone u producenta (co jest ich wadą), najważniejszymi
parametrami są: selektywność, czyli stopień tłumienia sygnałów niepożądanych (typowo
więcej niż 25 dB przy odstępie jednokanałowym) i maksymalny poziom wyjściowy (typowo
więcej niż 120 dBμV). Typowy współczynnik szumów wynosi ok. 4 dB a wzmocnienie
40 dB.

Wzmacniacze antenowe (rys. 25) są stosowane w małych instalacjach, często

montowane na zewnątrz – na masztach antenowych. Posiadają one wejścia pasmowe, często
o regulowanym wzmocnieniu, mają możliwość zasilania przedwzmacniaczy, bez
niepotrzebnej w tym wypadku korekcji kabla. Wzmocnienie wynosi ok. 30 dB, współczynnik
szumów ok. 8dB, maksymalny poziom wyjściowy 110 dBμV. Podstawowa zaletą tego
rozwiązania jest niska cena, natomiast wadą często nieszczelne obudowy zwiększające
awaryjność.

a)

b)

Rys. 25. Wzmacniacze antenowe: a) wielozakresowy, b) centralny [2, s. 160]

Wzmacniacze kanałowe wielowejściowe. Przy większych odległościach od nadajników

występuje problem właściwego wzmocnienia sygnałów słabych stacji telewizyjnych.
Stosowanie prostych wzmacniaczy antenowych, montowanych np. w puszkach
podłączeniowych anten, nie zawsze rozwiązuje problem, gdyż mogą wystąpić zakłócenia od
innych silnych nadajników. Ponadto wprowadzanie własnych sygnałów telewizyjnych do
instalacji zwiększa stopień skomplikowania całego systemu. Obecnie najlepszym technicznie
i finansowo rozwiązaniem tych problemów jest instalacja wzmacniacza kanałowego (rys. 26),
który umożliwia selektywne wzmacnianie poszczególnych kanałów TV, odebranych nawet
z 4 anten TV. Urządzenie to zapewnia szerokie możliwości konfiguracji zgodnie
z istniejącymi możliwościami odbioru oraz obecnymi i przyszłymi potrzebami użytkowników
instalacji. Na wyjściu wzmacniacza wszystkie kanały TV mają taki sam poziom mocy, dzięki
czemu jakość odbioru słabszych programów TV jest dużo lepsza. Wzmacnia on tylko
pożądane kanały, eliminując wzmacnianie zakłóceń. Wzmacniacz tego typu umożliwia
ponadto dodanie sygnałów TV z lokalnych urządzeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Rys. 26. Wzmacniacz kanałowy wielowejściowy [18]

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Kiedy w instalacji antenowej można stosować zwrotnice antenowe?
2. Kiedy w instalacji antenowej stosuje się wzmacniacze?
3. Jak dzieli się wzmacniacze ze względu na ilość wzmacnianych kanałów?
4. Kiedy stosuje się w instalacji wzmacniacze antenowe?
5. Jaka rolę pełnią w instalacji przedwzmacniacze antenowe?
6. Jakie są zalety stosowania wzmacniaczy kanałowych?
7. Jakie pasma powinien obejmować wzmacniacz, aby odebrać wszystkie programy TV

i radiowe?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Badanie parametrów wzmacniacza antenowego szerokopasmowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pomiarowe, przyrządy i sprzęt pomiarowy,
2) zapoznać się z instrukcją montażu wzmacniacza szerokopasmowego,
3) podłączyć na wejścia wzmacniacza anteny za pomocą kabla koncentrycznego zgodnie

z opisem wejść,

4) zmierzyć poziom sygnału na wejściu i wyjściu wzmacniacza dowolnego programu

w każdym paśmie częstotliwości,

5) porównać otrzymane wyniki i sformułować wnioski dotyczące wzmocnienia przez

wzmacniacz sygnałów dla poszczególnych pasm częstotliwości,

6) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

antena na pasmo UKF, VHF, UHF,

–

wzmacniacz antenowy szerokopasmowy,

–

odbiornik telewizyjny,

–

miernik poziomu mocy sygnałów telewizji naziemnej,

–

instrukcje obsługi wzmacniacza i sprzętu pomiarowego,

–

kabel koncentryczny 75 Ω,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Ćwiczenie 2

Badanie parametrów wzmacniacza kanałowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pomiarowe, przyrządy i sprzęt pomiarowy,
2) zapoznać się z instrukcją montażu i programowania wzmacniacza kanałowego,
3) podłączyć na wejścia wzmacniacza anteny za pomocą kabla koncentrycznego zgodnie

z opisem wejść,

4) zmierzyć poziom sygnału na wejściu i wyjściu wzmacniacza dowolnego programu

w paśmie UKF i VHF, przy minimalnym i maksymalnym wzmocnieniu wzmacniacza
w tych pasmach,

5) porównać otrzymane wyniki i sformułować wnioski dotyczące możliwości wzmocnienia

przez wzmacniacz sygnałów dla w/w pasm częstotliwości,

6) zaprogramować - przypisać wybrany kanał z programem TV w paśmie UHF do danego

wejścia wzmacniacza,

7) podłączyć do tego wejścia antenę na zakres UHF,
8) zmierzyć poziom sygnału na wejściu i wyjściu wzmacniacza wszystkich programów

nadawanych w tym paśmie, przy minimalnym i maksymalnym wzmocnieniu
wzmacniacza dla wybranego kanału,

9) porównać otrzymane wyniki i sformułować wnioski dotyczące możliwości wzmocnienia

i tłumienia przez wzmacniacz sygnałów dla pasma UHF,

10) dokonać regulacji wzmacniacza tak, aby sygnały z poszczególnymi programami miały

taki sam poziom na wyjściu wzmacniacza,

11) podłączyć wyjście wzmacniacza kablem koncentrycznym z odbiornikiem telewizyjnym,
12) zaprogramować odbiornik telewizyjny do odbioru wskazanych programów,
13) sprawdzić jakość uzyskanych obrazów,
14) sformułować wnioski,
15) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
16) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

antena na pasmo UKF, VHF, UHF,

–

wzmacniacz antenowy kanałowy,

–

odbiornik telewizyjny,

–

miernik poziomu mocy sygnałów telewizji naziemnej,

–

instrukcje obsługi wzmacniacza i sprzętu pomiarowego,

–

kabel koncentryczny 75 Ω,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Na podstawie zadanego schematu ideowego zmontuj wzmacniacz antenowy na zakres fal

radiowych UKF i zmierz jego wzmocnienie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko do montażu, przyrządy i sprzęt pomiarowy,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

2) zapoznać się ze schematem ideowym wzmacniacza,
3) zapoznać się z elementami wzmacniacza,
4) zmontować wzmacniacz,
5) podłączyć na wejścia wzmacniacza antenę za pomocą kabla koncentrycznego zgodnie

z opisem wejść,

6) zmierzyć poziom sygnału na wejściu i wyjściu wzmacniacza dowolnego programu

radiowego UKF,

7) porównać otrzymane wyniki i sformułować wnioski dotyczące wzmocnienia przez

wzmacniacz sygnałów UKF,

8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

elementy do zmontowania wzmacniacza,

–

przyrządy i narzędzia do montowania,

–

schemat ideowy wzmacniacza,

–

antena na pasmo UKF,

–

odbiornik radiowy FM,

–

miernik poziomu mocy sygnałów radiowych,

–

instrukcje obsługi wzmacniacza i sprzętu pomiarowego,

–

kabel koncentryczny 75 Ω,

–

literatura wskazana przez nauczyciela,

–

materiały i przybory do pisania.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zmierzyć wzmocnienie wzmacniacza kanałowego dla poszczególnych

pasm radiowych i TV?

2) zmierzyć

wzmocnienie

wzmacniacza

szerokopasmowego

dla

poszczególnych pasm radiowych i TV?

3) przygotować do pracy wzmacniacz kanałowy?
4) podać podstawowe parametry wzmacniacza antenowego?
5) zaprogramować odbiornik telewizyjny do odbioru wskazanych

programów?





















„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

4.4. Bloki funkcjonalne odbiorników radiowych i telewizyjnych

4.4.1. Materiał nauczania

Odbiornik radiowy

Do podstawowych funkcji odbiornika radiowego zalicza się:

–

wyodrębnienie żądanego sygnału spośród wielu innych dochodzących do odbiornika,

–

wzmocnienie danego sygnału do wymaganej wartości,

–

przekształcenie odebranego sygnału do postaci fali o częstotliwościach akustycznych.

Przenoszenie sygnału od nadawcy do odbiorcy odbywa się za pośrednictwem fali

elektromagnetycznej, która jest nośnikiem elektrycznego sygnału o częstotliwości
akustycznej. W zależności od rodzaju modulacji odbieranego sygnału odbiorniki
radiofoniczne dzieli się na:
–

odbiorniki AM – do odbioru sygnałów z modulacją amplitudy,

–

odbiorniki FM – do odbioru sygnałów z modulacją częstotliwości,

–

inne (jednowstęgowe, telegraficzne itp.).

–

Najważniejszymi parametrami technicznymi odbiornika radiowego są:

–

czułość, która określa najniższy poziom sygnału, jaki może odebrać odbiornik dostrojony
do częstotliwości tego sygnału,

–

selektywność – jest to zdolność odbiornika do wydzielania sygnału o żądanej
częstotliwości spośród innych sygnałów, indukowanych w antenie odbiorczej,

–

wierność odtwarzania przesyłanego sygnału,

–

stabilność

odbiornika,

definiowana

jako

wpływ

zmiany

warunków

pracy

w dopuszczalnym zakresie, które wywołują pomijalne zmiany wyżej wymienionych
parametrów technicznych odbiornika radiowego.

Zasada odbioru sygnałów radiowych

Obecnie do odbioru sygnałów radiowych służą odbiorniki superheterodynowe (rys. 27)

tzn. odbiorniki, w których odbiór sygnału polega na przetwarzaniu odbieranego sygnału
wielkiej częstotliwości na sygnał p.cz. o innej częstotliwości zwanej częstotliwością
pośrednią. Częstotliwość pośrednia (p.cz.) jest zawsze stała. Dzięki stałości częstotliwości
pośredniej wzmacniacz tej częstotliwości może być dokładnie nastrojony na tę częstotliwość.
Ma to istotne znaczenie, ponieważ wzmacniacze te muszą mieć duże wzmocnienie i dużą
selektywność, a więc są wzmacniaczami rezonansowymi.

Rys. 27. Schemat funkcjonalny odbiornika radiowego z przemianą częstotliwości (odbiornika

superheterodynowego): UP – układ przemiany częstotliwości, ARW – automatyczna regulacja
wzmocnienia, ARCz – automatyczna regulacja częstotliwości (tylko przy odbiorze programów
FM), RD – regulacja siły i barwy dżwięku [6, s. 280]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

Głowica AM

W skład głowicy AM wchodzi (rys. 28):

–

obwód wejściowy, zadaniem którego jest dostarczenie do wejścia pierwszego stopnia
odbiornika określonego sygnału w.cz. Powinien cechować się odpowiednią
selektywnością, mieć odpowiednią szerokość pasma przenoszenia, odpowiedni zakres
przestrajania oraz przekazywać sygnał w.cz. z anteny do odbiornika,

–

wzmacniacz w.cz., wzmacnia sygnał wydzielony przez obwody wejściowe i doprowadza
go do mieszacza. Powinien posiadać odpowiednie wzmocnienie, odpowiednia
selektywność, szerokość przenoszonego pasma i niski poziom szumów. Odbiorniki
gorszej klasy nie posiadają wzmacniacza w.cz., a sygnał doprowadzany jest bezpośrednio
do stopnia przemiany,

–

układ przemiany częstotliwości, w którym heterodyna zwana generatorem lokalnym,
dostarcza napięcie w.cz., które po zmieszaniu z napięciem sygnału w.cz. w mieszaczu
daje napięcie o częstotliwości pośredniej. Heterodyna powinna pracować w całym
zakresie przestrajania, częstotliwość drgań powinna być stabilna, amplituda
generowanych drgań powinna być stała w całym zakresie przestrajania.

–

Zadaniem głowicy jest odebrać sygnał radiowy zmodulowany amplitudowo (AM)
w zakresach fal długich, średnich i krótkich, wzmocnić, poddać przemianie
częstotliwości i przesłać do pierwszego stopnia wzmacniacza pośredniej częstotliwości.

Częstotliwość pośrednia dla zakresów radiowych AM w polskich odbiornikach

najczęściej wynosi 465 kHz i jest równa różnicy częstotliwości heterodyny i częstotliwości
sygnału zgodnie ze wzorem f

p

= f

h

- f

s

.

Do odbioru sygnałów radiowych zmodulowanych amplitudowo, czyli w paśmie od 150

kHz do 30 MHz, zastosowano podział na zakresy umożliwiający pełne przestrajanie
heterodyny w danym zakresie. Przestrajanie heterodyny, czyli wyszukiwanie stacji nadawczej
odbywa się na drodze elektronicznej dzięki zastosowaniu diod pojemnościowych tzw.
warikapów. Takie rozwiązanie pozwala na automatyczne programowanie odbiornika
radiowego.

Rys. 28. Schemat funkcjonalny odbiornika radiowego przystosowanego do odbioru programów FM oraz AM

[6, s. 282]

Głowica FM

W skład głowicy wchodzą:

–

obwód wejściowy,

–

wzmacniacz wielkiej częstotliwości,

–

heterodyna,

–

pierwszy obwód częstotliwości pośredniej.

Głowica AM

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Głowice te w przeciwieństwie do głowic AM są zmontowane oddzielnie ze względu

na potrzebę dobrego zaekranowania wydzielonego zespołu (rys. 28).

Od głowic FM wymaga się:

–

dużego wzmocnienia,

–

niskiego poziomu szumów własnych,

–

dobrego tłumienia sygnałów lustrzanych,

–

małej wartości napięcia heterodyny promieniowanej przez antenę,

–

jak najmniejszego wpływu napięcia sygnału w.cz. na częstotliwość heterodyny,

–

odporności na duży sygnał z anteny i wszelkie szkodliwe modulacje.

Do głowicy FM oprócz napięć zasilania i przestrajania doprowadzone są napięcia

z układów ARW (automatyczna regulacja wzmocnienia) i ARCz (automatyczna regulacja
częstotliwości).

Działanie układu ARW w odbiornikach radiowych polega na zmianie punktu pracy

elementu wzmacniającego o zmiennym nachyleniu charakterystyki, w zależności od poziomui
odbieranego sygnału. W przypadku pogarszania się wzmocnienia sygnału, punkt pracy
przesuwa się w kierunku większego nachylenia charakterystyki, a w przypadku polepszenia
się odbioru sygnału nadawczego, w kierunku mniejszego nachylenia charakterystyki.
Przesuwający się punkt pracy powoduje samoczynną regulację współczynnika wzmocnienia
napięciowego wzmacniacza, utrzymując stały poziom natężenia dźwięku, niezależnie od
zmian poziomu sygnału odbieranego.

Automatyczna regulacja częstotliwości (ARCz), to automatyczne dostrajanie się

odbiornika do odbieranej częstotliwości sygnału, w przypadku, gdy odbiornik nie jest
dokładnie dostrojony do odbieranej częstotliwości. Informację o niedostrojeniu odbiornika,
układ ARCz pobiera z detektora FM.

Najważniejszym układem głowicy jest generator lokalny, czyli heterodyna. Współczesne

odbiorniki radiowe wyposażone są głównie w oscylatory VCO (ang. Voltage Controlled
Oscillator) z pętlą synchronizacji fazy PLL. W pętli PLL (ang. Phase Locked Loop) następuje
porównanie częstotliwości heterodyny z częstotliwością wzorcową wytworzoną w układzie
syntezy częstotliwości. To rozwiązanie pozwala na zbudowanie oscylatorów, których
częstotliwość można zmieniać dowolnie małymi krokami i których stabilność jest
porównywalna ze stabilnością oscylatorów kwarcowych.

Wzmacniacz pośredniej częstotliwości

W procesie przemiany częstotliwości otrzymuje się napięcie pośredniej częstotliwości,

które jest doprowadzane do wzmacniacza pośredniej częstotliwości. Zapewnia on
wzmocnienie napięcia do wymaganej amplitudy. Od wzmacniacza p.cz. wymaga się:
–

odpowiedniej selektywności i szerokości przenoszonego pasma,

–

dużego wzmocnienia,

–

stabilnej pracy.

Szerokość pasma jest uzależniona od rodzaju modulacji odbieranego sygnału. Dla

sygnałów zmodulowanych amplitudowo (AM) wynosi 9 kHz, w przypadku modulacji
częstotliwościowej (FM) szerokość pasma dla sygnałów stereofonicznych wynosi 206 kHz.

Dobierając częstotliwości pośrednie dla odbiorników radiowych uwzględniono rodzaj

modulacji, uzyskanie dużego współczynnika wzmocnienia, selektywność obwodów oraz
przedział częstotliwości, w którym nie pracuje, żaden nadajnik radiowy. I tak dla modulacji
AM przyjęto częstotliwość pośrednią równą 465 kHz, a dla FM – 10,7 MHz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

Ze względu na sposób stosowania elementów selektywnych wzmacniacze p.cz. dzielimy

na wzmacniacze z rozłożoną selektywnością i ze skupioną selektywnością.

Wzmacniacz p.cz. odbiornika uniwersalnego (rys. 28) ma dwa tory wzmacniające. Jeden

tor wzmacnia częstotliwość pośrednią UKF (FM), a drugi częstotliwość pośrednią fal długich,
średnich lub krótkich (AM). Obydwa tory są zbudowane na tych samych elementach
wzmacniających oraz oddzielnych równoległych obwodach rezonansowych.

Detektory (demodulatory) AM i FM

Demodulatory, są to układy służące do odzyskania sygnału akustycznego (sygnału m.cz.)

ze zmodulowanych sygnałów radiowych. W odbiornikach superheterodynowych do
detektorów sygnał dociera ze wzmacniacza p.cz., czyli wartość częstotliwości poddawanej
demodulacji wynosi 465 kHz lub 10,7 MHz, w zależności od rodzaju modulacji.

Demodulowanie sygnału o modulacji amplitudowej jest oparte na procesie prostowania

sygnału p.cz. i dlatego nazywane jest detekcją. Rozróżnia się dwa sposoby detekcji: liniową
i nieliniową (kwadratową). Układy detekcyjne powinny charakteryzować się:

−

dużą rezystancją wejściową,

−

małymi zniekształceniami liniowymi i nieliniowymi,

−

dobrą sprawnością detekcji.

Demodulacja sygnału zmodulowanego częstotliwościowo odbywa się w dwóch etapach.

W pierwszym etapie za pomocą detektora częstotliwości (dyskryminatora częstotliwości)
uzyskuje się równoważny sygnał zmodulowany amplitudowo w stosunku do wejściowego
sygnału zmodulowanego częstotliwościowo. W drugim etapie uzyskany sygnał o modulacji
amplitudowej podlega detekcji. Stąd widać, że demodulator FM składa się z dyskryminatora
i detektora amplitudowego.

Dyskryminator przystosowany jest do pracy przy stałej amplitudzie sygnału, dlatego

w celu wyrównania ewentualnych wahań amplitudy powinien stosowany być ogranicznik
amplitudy, który wyrównuje amplitudę sygnału wejściowego.

Kodowanie sygnału stereofonicznego

Na falach ultrakrótkich nadawane są programy stereofoniczne, które są rejestrowane za

pomocą minimum dwóch mikrofonów (lewego L i prawego P). System stereofonii powinien
spełniać zasadę kompatybilności, tzn. umożliwiać odbiór sygnału stereofonicznego za
pomocą odbiorników monofonicznych jako sygnału monofonicznego, bez pogorszenia
jakości odbioru. Sygnał stereofoniczny nadawany jest w ten sposób, że obok fali nośnej jest
umieszczone pasmo częstotliwości będące sumą sygnałów z obu mikrofonów (L + P), które
zostało utworzone dla spełnienia zasady kompatybilności. Na prawo został przesunięty sygnał
będący różnicą sygnałów otrzymywanych z obu mikrofonów L – P. Do poprawnej
demodulacji sygnału różnicowego potrzebna jest częstotliwość fali podnośnej. Oprócz
sygnałów sumy i różnicowego w złożonym sygnale stereofonicznym przesyłany jest sygnał P
(pilotujący, pilot), którego częstotliwość jest dwukrotnie mniejsza od częstotliwości sygnału
fali podnośnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Rys. 29. Zasada przesyłania i odbioru sygnałów stereofonicznych: a) widmo kompleksowego sygnału

stereofonicznego, b) schemat rozdzielania składowych L i P sygnału [6, s.283 ]

Kompleksowy sygnał stereofoniczny (rys. 29 a) składa się z:

–

sygnału monofonicznego (suma kanałów stereofonicznych) o zakresie 30 Hz – 15 kHz,

–

sygnału pilotującego (19 kHz),

–

sygnału różnicowego, przesuniętego dzięki modulacji na podnośnej 38 kHz, do zakresu
od 23 kHz do 53 kHz.

Stereodekoder

Blok odbiornika radiowego służący do dekodowania złożonego sygnału stereofonicznego

otrzymanego z dyskryminatora FM nazywamy stereodoekoderem lub dekoderem stereo
(rys. 29 b). Na wyjściu dekodera otrzymujemy dwa sygnały pojedyncze, odpowiadające
sygnałom kanału lewego i prawego.

Podnośna 38 kHz jest całkowicie wytłumiona w nadajniku i odtworzona w odbiorniku

radiowym dzięki sygnałowi pilota równemu 19 kHz. Od konstrukcji dekodera, czyli
w praktyce od użytego układu scalonego, zależy dokładność rozdzielania kanałów lewego
i prawego czyli wierność odtwarzania efektu przestrzennego. Następnie sygnały kanałów
lewego i prawego wędrują do wzmacniacza oddzielnego lub zintegrowanego z odbiornikiem.

Korekcja barwy dźwięku

Sygnał akustyczny uzyskany z dekodera stereofonicznego przesyłany jest do układów

przedwzmacniaczy, korekcji dźwięku i do wzmacniacza mocy. Wszystkie te układy są
identyczne dla kanału lewego i prawego, a w przypadku odbioru sygnałów monofonicznych
sterowane są jednym identycznym sygnałem.

Korekcja barwy dźwięku jest wspólna dla kanału lewego i prawego. Rozwiązania

dotyczące sposobu regulacji i możliwości są uzależnione od producentów sprzętu.

Wzmacniacze mocy

Po demodulacji sygnału otrzymujemy napięcie o częstotliwości akustycznej (m.cz.).

Amplituda tego sygnału jest zbyt mała, aby wysterować przetwornik elektryczno-akustyczny,
jakim jest głośnik. W związku z tym sygnał małej częstotliwości poddawany jest
wzmocnieniu, najczęściej w kilkustopniowym wzmacniaczu mocy. Pierwsze stopnie służą do
wzmocnienia napięcia sygnału. W części tej, nazywanej potocznie wzmacniaczem
napięciowym, umieszczone są regulatory wzmocnienia i barwy dźwięku. Ostateczną moc
i dopasowanie do głośnika uzyskujemy w stopniu końcowym.

Odbiornik telewizyjny

Do podstawowych funkcji odbiornika telewizyjnego zalicza się:

–

wyodrębnienie żądanego sygnału spośród wielu innych dochodzących do anteny
odbiornika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

–

wzmocnienie danego sygnału do wymaganej wartości,

–

przekształcenie odebranego sygnału do postaci obrazu i fali akustycznej.

Przenoszenie sygnału od nadawcy do odbiorcy odbywa się za pośrednictwem fali

elektromagnetycznej, która jest nośnikiem elektrycznego sygnału telewizyjnego.

W technice telewizyjnej wykorzystuje się dwie fale nośne dla jednego kanału:

–

falę nośną wizji,

–

falę nośną fonii.

Odstęp tych fal w zależności od standardu telewizyjnego wynosi 6,5 lub 5,5 MHz.
Zastosowanie różnych rodzajów modulacji dla sygnału wizji i fonii ogranicza możliwości
wzajemnego zakłócania pomiędzy nadajnikami wizji i fonii.

Obie częstotliwości nośne tworzą tzw. sygnał telewizyjny, który jest przesyłany, jako

kanał telewizyjny o szerokości 8 lub 7 MHz w paśmie od 50 do 800 MHz.

Sygnał telewizyjny

Sygnał telewizyjny składa się z:

−

całkowitego sygnału wizji,

−

sygnału fonii,

−

nośnej wizji,

−

nośnej fonii.

Całkowity sygnał wizji (CSW), albo zespolony sygnał wizyjny, to sygnał elektryczny,

który zawiera wszystkie informacje niezbędne do uzyskania na ekranie kineskopu obrazu.
Sygnał taki zawiera sygnały luminancji, chrominancji, synchronizacji, wygaszania i sygnały
dodatkowe (telegazeta, identyfikacja koloru itp.).

Odbiornik telewizyjny (OTV) to urządzenie przeznaczone do zdalnego odbioru

ruchomego obrazu i towarzyszącemu mu dźwięku. Ruchomy obraz nadawany przez stacje
telewizyjne składa się z wyświetlanych jeden po drugim nieruchomych obrazów,
z częstotliwością 25 obrazów na sekundę. Pojedynczy obraz (nazywany też „klatką”)
podzielony jest z kolei na kilkaset linii. Dla standardu OIRT (franc. Organisation
Internationale de Radiodifusion et Television) wartość ta wynosi 625 linii.

Obecnie w 95 % nadawanie telewizji naziemnej w naszym kraju oparte jest na nadawaniu

sygnałów telewizyjnych techniką analogową.

Odbiorniki ogólnie można podzielić na grupy w zależności od ich funkcjonalności oraz

na zastosowany typ wyświetlacza (przetwornika sygnałów elektrycznych na sygnały
optyczne).

Budowa podstawowego odbiornika telewizji kolorowej

W typowym odbiorniku telewizyjnym można wyodrębnić następujące bloki

funkcjonalne: sygnałowy, odchylania, kineskopu, zasilania oraz regulacji (rys. 30).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

Rys. 30. Bloki funkcjonalne typowego odbiornika telewizyjnego [8, s. 159]

W obecnie konstruowanych odbiornikach prawie wszystkie bloki funkcyjne są

realizowane z zastosowaniem układów scalonych. Jedynie głowice w.cz., ze względu na
bardzo wielkie częstotliwości oraz wzmacniacze odchylania poziomego, ze względu na
wysokie napięcie i dużą moc, są wytwarzane z tranzystorów. Pod względem technologicznym
odbiornik TVC wykonany jest najczęściej na jednej płycie, nazywanej chassis, której
wytwarzanie jest zautomatyzowane. Bez względu na rodzaj wykonania odbiornika, jego
standardu oraz zawartych modułów realizujących dodatkowe funkcje – podstawowe bloki
funkcyjne są nie zmienione. Szczególnie dotyczy to bloku sygnałowego z wydzielonymi
w jego końcowej części torami wizji i fonii, bloku odchylania i synchronizacji, bloku
kineskopu oraz bloków regulacji i zasilania.

Na rys. 31 przedstawiono podstawowy schemat funkcjonalny odbiornika telewizji

kolorowej.

Rys. 31. Odbiornik TVC – podstawowy schemat funkcjonalny [8, s. 161]

Zintegrowana głowica w.cz. (VHF i UHF)

Odbiornik telewizyjny, podobnie jak radiowy jest odbiornikiem superheterodynowym.

Podstawowymi elementami głowicy są: obwody wielkiej częstotliwości: wzmacniacz
wejściowy, mieszacz, heterodyna, filtr wyjściowy i zespół zdalnego lub lokalnego strojenia.

Zadaniem głowicy jest wstępne wzmocnienie sygnałów dochodzących z anteny, a następnie

zmieszaniu ich z sygnałami wewnętrznej heterodyny i przesłanie do pierwszego stopnia
wzmacniacza pośredniej częstotliwości. Ze względów technicznych nie jest możliwe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

skonstruowanie wspólnych torów wzmocnienia i przemiany częstotliwości na zakresy VHF i UHF.
W głowicy zintegrowanej występują więc dwa niezależne tory dla tych zakresów (rys. 32).

Częstotliwość pośrednia w odbiornikach telewizyjnych dla systemu PAL D/K (ang.

Phase Alternating Line) wynosi 38 MHz dla wizji i 31,5 MHz dla fonii i jest równa różnicy
częstotliwości sygnału i częstotliwości heterodyny zgodnie z wzorem f

p

= f

s

– f

h

.

Rys. 32. Schemat funkcjonalny zintegrowanej głowicy w. cz. [8, s. 70]

Tor pośredniej częstotliwości wizji i dźwięku

Wzmacniacz p.cz. ma za zadanie zapewnić odpowiednią selektywność odbiornika

telewizyjnego i wzmocnić sygnał pośredniej częstotliwości do poziomu wymaganego przez
demodulator (detektor) wizji. W torze pośredniej częstotliwości następuje ostateczne
ukształtowanie charakterystyki częstotliwościowej odbiornika TV. W torze tym wzmacniany
jest cały sygnał telewizyjny, dlatego pasmo przenoszenia wzmacniacza pośredniej
częstotliwości ma szerokość ponad 6,5 MHz. Wzmacniacz p.cz. powinien zmieniać swoje
wzmocnienie w celu skompensowania zmian poziomu sygnału wejściowego z anteny. Osiąga
się to przez wytworzenie w układzie ARW specjalnego napięcia regulacyjnego, które
doprowadzone do wzmacniacza p. cz. zmienia jego napięcie. Napięcie to wykorzystywane
jest również, z uwzględnieniem odpowiedniego opóźnienia, do zmiany wzmocnienia
wzmacniacza w.cz

Na wyjściu wzmacniacza p.cz. występują sygnały wizji i fonii, które należy poddać

demodulacji. Współczesne rozwiązania układów p.cz., wykorzystują układy scalone nowej
generacji pozwalające uzyskać od razu na wyjściu całkowity sygnał wizyjny oraz sygnały
foniczne monofoniczne lub stereofoniczne.

Tor fonii

W skład toru fonii odbiornika analogowego wchodzą następujące bloki:

–

filtr pasmowy,

–

selektywny wzmacniacz częstotliwości różnicowej,

–

demodulator FM,

–

wzmacniacz m.cz. z regulatorami dźwięku,

–

wzmacniacz mocy,

–

głośnik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

Rys. 33. Schemat funkcjonalny toru fonii dla metody różnicowej [8, s. 171]

W metodzie tej detektor wizji jest jednocześnie mieszaczem dla sygnału fonii, ponieważ

po demodulacji sygnału wizji na częstotliwości 6,5 MHz z detektora wizji otrzymujemy
zmodulowany sygnał fonii. W tym momencie wystarczy tylko odfiltrować sygnał wizji, co
jest realizowane w filtrze pasmowym, będącym pierwszym blokiem w torze fonii. Następnie
sygnał jest wzmacniany do odpowiedniego poziomu i trafia do demodulatora fonii.
Zdemodulowany już sygnał fonii z detektora podawany jest na układ wzmacniacza małej
częstotliwości i ostatecznie trafia do głośnika (rys. 33).

W systemie quasi-równoległego odbioru fonii zastosowany filtr z akustyczną falą

powierzchniową (FFP lub SAW – ang. Surface Acoustic Wave) pozwala na uzyskanie
sygnału p.cz. wizji, oraz sygnału p.cz. z silnie wytłumioną składową wizji. Wydzielony
sygnał p.cz. następnie jest doprowadzony do stopnia p.cz., w którym filtry ceramiczne
środkowoprzepustowe wydzielają sygnał różnicowy, równocześnie dokonując podziału toru
p. cz. na tor dźwięku głównego i dodatkowego. W systemie tym możliwe są dwa warianty
pracy zależne od rodzaju transmisji, tj. tryb pracy dual i tryb pracy stereo.

Wzmacniacz mocy (monofoniczny lub stereofoniczny), pozwala na wzmocnienie

przetworzonego sygnału akustycznego do wysterowania przetwornika akustycznego, jakim
jest głośnik. Często nawet w odbiornikach odbierających sygnał telewizyjny jako
monofoniczny, stosowano wzmacniacz mocy stereofoniczny w celu uzyskania dźwięku
przestrzennego z innego źródła niż głowica telewizyjna.

Tor wizji

W torze wizji zespolony sygnał wizji (luminancji, chrominancji i impulsów

synchronizacji) jest dekodowany (kolory R, G, B – ang. Red, Green, Blue), wzmacniany
i kierowany do układu sterowania kineskopu.

W torze wizji rozróżnia się:

−

tor luminancji w skład, którego wchodzi: detektor wizji, wzmacniacz luminancji i linia
opóźniająca luminancji,

−

tor chrominancji składający się z: detektora wizji, wzmacniacza chrominancji, dekodera
systemu kolorowego, demodulatorów sygnałów różnicowych, matrycy RGB,
wzmacniaczy końcowych RGB.

Zasady kompatybilności przy wprowadzaniu systemów telewizji kolorowej wymusiły

takie rozwiązania, aby odbiorniki czarno-białe mogły odbierać programy kolorowe jako
czarno-białe, a odbiorniki telewizji kolorowej powinny odbierać programy czarno-białe.
Wymagania te spowodowały, że w odbiornikach telewizji kolorowej muszą znajdować się
wszystkie stopnie odbiornika telewizji czarno-białej. Tor luminancji jest odzwierciedleniem
toru wizji w odbiorniku czarno-białym, jedynym dodatkiem jest tu linia opóźniająca 0,8 µs.

Dekoder sygnału telewizji kolorowej służy do wydzielenia sygnałów chrominancji

i luminancji z całkowitego sygnału wizyjnego i przetworzenia na trzy sygnały używane do
sterowania wyrzutni kineskopu. Na rys. 34 przedstawiono uproszczony schemat blokowy
dekodera systemu PAL.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

Rys. 34. Schemat funkcjonalny dekodera PAL [8, s. 182]

Sygnał chrominancji wydzielony za pomocą filtru pasmowego z całkowitego sygnału

wizyjnego (CSW), jest przepuszczany przez trzy równoległe tory – zmieniającego polaryzację
sygnału o 180°, opóźniającego sygnał o 64 µs oraz bezpośredniego. Następnie jednocześnie
sumuje się sygnały: bezpośredni i odwrócony w fazie z sygnałem opóźnionym o 64 µs.
W wyniku dodawania tych sygnałów na wyjściu układów sumujących pojawiają się sygnały:
w gałęzi bezpośredniej - podwójny sygnał różnicowy 2U (gdzie: U = B – Y), a w gałęzi
z odwróconą fazą – przemiennie co linię sygnały +2 V, -2 V, +2 V itd. (gdzie: sygnał
różnicowy V = R-Y). W tej postaci sygnały te są kierowane do dwóch demodulatorów
synchronicznych U i V. W celu uzyskania na wyjściu demodulatora V sygnału 2V o stałej
polaryzacji do wejścia demodulatora V podaje się sygnał podnośnej odniesienia o fazie
przełączanej co okres odchylania poziomego o 180º. Podnośna odniesienia wytwarzana jest
w generatorze kwarcowym, który jest dostrajany w układzie pętli fazowej do częstotliwości
i fazy odbieranych w sygnale impulsów synchronizacji koloru („burst”). Napięcia wyjściowe
podnośnej przesyłane do demodulatorów są przesunięte o 90º. Zmiany fazy sygnału
podnośnej o 180º dokonuje się za pomocą przełącznika sterowanego sygnałem
przełączającym.

Sygnał luminancji jest wydzielony z sygnału CSW za pomocą filtra luminancji

(tłumiącego podnośną), następnie po opóźnieniu w linii opóźniającej, jest kierowany do
matrycy dla realizacji procesu odtwarzania sygnałów barw podstawowych.

Sygnały luminancji i z demodulatorów U i V są przetwarzane w matrycy na sygnały barw

podstawowych.

Następnie uzyskane sygnały z dekodera są wzmacniane do poziomu 80 – 100 V

w układach wzmacniaczy końcowych wizji (OTVC kineskopowych).

Tor synchronizacji

Charakterystycznymi blokami układów synchronizacji są:

−

selektor sygnału synchronizacji,

−

separator impulsów,

−

detektor fazy regulujący częstotliwość generatora linii i fazę impulsów sterujących linię.

Zadaniem toru synchronizacji jest uzyskanie impulsów sterujących pracę układów

odchylania pionowego i poziomego. W tym celu wydziela się z sygnału wizyjnego w układzie
selektora impulsy synchronizujące. Z ciągu tych impulsów wydziela się w układzie separatora
impulsy synchronizacji odchylania pionowego (V). Impulsy sterujące odchylania poziomego
(H) wytwarza się w układzie generatora synchronizowanego w pętli fazowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

Układy odchylania

Układy odchylania służą do wytworzenia odpowiednich przebiegów prądu w cewkach

odchylających. Cewki odchylające są nawinięte i w odpowiedni sposób umieszczone na
szyjce kineskopu. Doprowadzenie do nich prądów piłokształtnych umożliwia przesuwanie
plamki świetlnej po całym obszarze ekranu. Cewki odchylania pionowego pracują przy
częstotliwości 50 Hz, natomiast cewki odchylania poziomego pracują przy częstotliwości
15625 Hz.

W stopniu końcowym zastosowano transformator odchylania poziomego, którego

zadaniem jest wytworzenie wysokiego napięcia do zasilania anody kineskopu oraz wszelkich
niezbędnych napięć pomocniczych (np. przebiegów impulsowych do sterowania układów
synchronizacji, zbieżności, ARW, wygaszania powrotów strumienia, napięcia żarzenia
grzejnika katody w kineskopie). Ze względu na to, że na uzwojeniu wysokonapięciowym
wartość indukowanego napięcia wynosi w granicach 5 do 8 kV, konieczne jest jego
powielenie w powielaczu, aby osiągnęło wymaganą wartość 25 ÷ 30 kV dla odbiorników
kolorowych.

Układy zasilania

W chwili obecnej w odbiornikach telewizyjnych stosowane są konstrukcje zasilaczy

z przetwornicą impulsową, który dostarcza napięcia niezbędne do zasilania prawie wszystkich
układów telewizora. Napięcia te są odseparowane galwanicznie od sieci zasilającej za pomocą
transformatora

przetwornicy

impulsowej.

Zasada

działania

całego

zasilacza,

w uproszczeniu opiera się na zamianie przemiennego napięcia sieci – po wyprostowaniu
i filtracji - na stałe, które osiąga wartość około 325 V, wytworzeniu przebiegu prostokątnego
z otrzymanego napięcia stałego o częstotliwości kilkudziesięciu kHz i przetransformowanie
do wymaganego napięcia niższego przez transformator ferrytowy przetwornicy impulsowej
i kolejnej zamianie napięcia zmiennego na stałe i odfiltrowaniu. W wyniku tych operacji na
wyjściu otrzymujemy napięcie stałe, którego wartość możemy w szerokich granicach
regulować przez dobór przekładni transformatora lub w węższych granicach poprzez
regulację współczynnika wypełnienia impulsów transformowanych, stosowaną również do
stabilizacji napięcia wyjściowego.

Kineskop

Kineskop kolorowy jest rodzajem lampy obrazowej, który zawiera trzy niezależne działa

elektronowe, po jednym dla każdego koloru. Powierzchnia ekranu pokryta jest mozaiką trzech
różnych

luminoforów,

świecących barwami podstawowymi: czerwoną, zieloną

i niebieską. Są one naniesione na ekran w postaci małych plamek, które pokrywają całą
powierzchnię ekranu uporządkowanymi triadami. Strumienie elektronów z trzech dział
elektronowych, odpowiednio sterowane przez dwie pary cewek odchylania magnetycznego,
trafiają, dzięki masce rozdzielającej je (umieszczonej przed powierzchnia ekranu), tylko
w jedną plamkę odpowiadającej mu barwie w triadzie. W kineskopach np. typu Trinitron
zapewnia to specjalna maskownica wykonana z napiętych cienkich strun.

Podstawowe rodzaje kineskopów kolorowych to:

–

delta,

–

PIL (ang. Precision In-Line),

–

Trinitron,

–

płaskie np. FDTrinitron, DynaFlat, Flatron.

Kineskopy charakteryzują się kątem odchylania (90 lub 110º) oraz wielkością ekranu

tzw. przekątną mierzoną w calach (od 14” do 32”).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

Blok sterowania (programatora)

Układ sterowania (programatora) odbiornika telewizyjnego służy do włączania

i wyłączania telewizora oraz dostrajania go do wybranego kanału, programowania wybranej
kolejności kanałów, nastawiana parametrów obrazu i dźwięku i zapamiętywania tych nastaw,
zdalnego sterowania telewizorem za pomocą pilota.

Blok sterowania składa się z:

–

klawiatury manipulacyjnej (umożliwia sterowanie odbiornikiem bez użycia pilota),

–

odbiornika cyfrowych rozkazów otrzymywanych z pilota,

–

dekodera rozkazów,

–

procesora programatora do przestrajania głowicy (wybieranie i programowanie kanałów),
nastawiania parametrów fonii i wizji oraz sterowania odbiornikiem,

–

układów wykonawczych.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jakie są główne zadania głowicy AM i FM w odbiorniku radiowym?
2. Jaką rolę pełni w odbiorniku heterodyna?
3. Jak uzyskujemy częstotliwość pośrednią w odbiorniku radiowym?
4. Jakie są wymagania stawiane wzmacniaczom p.cz. w odbiorniku radiowym?
5. Ile wynosi częstotliwość pośrednia AM i FM?
6. Na czym polega demodulacja sygnałów AM?
7. Jakie wymagania stawiane są demodulatorom AM i FM?
8. Jakie dodatkowe informacje uzyskujemy na wyjściu demodulatora FM?
9. Jakie zadania są realizowane w podstawowych blokach odbiornika TV?
10. Jakie są sposoby odbioru dźwięku w odbiorniku telewizyjnym?
11. Co wchodzi w skład toru luminancji i chrominancji?
12. Jakie sygnały różnicowe koloru są przesyłane w sygnale telewizyjnym?
13. Jaką rolę pełni w układzie OTV głowica w.cz.?

14. Jakie bloki wchodzą w skład układów synchronizacji i odchylania?
15. Jaka jest zasada pracy przetwornicy impulsowej?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj pomiar czułości głowicy odbiornika radiowego AM.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją ćwiczenia,
2) zapoznać się z odbiornikiem radiowym i jego instrukcją serwisową,
3) zapoznać się z przyrządami pomiarowymi i ich instrukcjami,
4) przygotować stanowisko do pomiarów,
5) zmontować układ pomiarowy do badania czułości odbiornika,
6) ustawić na generatorze AM sygnał wyjściowy zmodulowany sygnałem1 kHz i głębokości

modulacji 20%,

7) dostroić odbiornik do częstotliwości nośnej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

8) dobrać taki najmniejszy poziom sygnału wejściowego, przy którym uzyskuje się

znormalizowaną moc wyjściową i dopuszczalny poziom szumów,

9) przeprowadzić ten sam pomiar dla innej częstotliwości nośnej zmodulowanej AM,
10) dokonać pomiaru szumów, tzn. dla fali nośnej niemodulowanej,
11) dokonać analizy wyników i zapisać wnioski,
12) zaprezentować wyniki z wykonanego ćwiczenia,
13) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odbiornik radiowy w postaci makiety z wydzielonymi punktami pomiarowymi,

−

instrukcja serwisowa odbiornika radiowego,

−

generator sygnałowy AM,

−

multimetr cyfrowy,

−

antena sztuczna,

−

instrukcja ćwiczenia,

−

instrukcje obsługi urządzeń elektronicznych,

−

literatura wskazana przez nauczyciela,

−

materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Badanie toru pośredniej częstotliwości w odbiorniku AM i odbiorniku FM.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zmontować układ do badania odbiornika AM,
2) ustawić odpowiedni sygnał wyjściowy z wobuloskopu (f = 465 kHz, dewiacja 5%),
3) podać sygnał na wejście wzmacniacza p.cz. AM,
4) odebrać sygnał wyjściowy z odbiornika radiowego po detektorze AM,
5) przerysować otrzymaną charakterystykę częstotliwościową wzmacniacza p.cz.,
6) na podstawie charakterystyki wyznaczyć selektywność wzmacniacza p.cz.,
7) zmontować układ do badania odbiornika FM,
8) ustawić odpowiedni sygnał wyjściowy z wobuloskopu (f = 10,7 MHz, dewiacja 10%),
9) powtórzyć ćwiczenie dla odbiornika FM od pktu 2) do 5),
10) przeanalizować otrzymane charakterystyki,
11) zaprezentować wyniki z wykonanego ćwiczenia,
12) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odbiornik radiowy AM/FM w postaci makiety z wydzielonymi punktami pomiarowymi,

−

instrukcja serwisowa odbiornika radiowego,

−

wobuloskop,

−

instrukcja obsługi wobuloskopu,

−

sondy pomiarowe,

−

przybory do pisania i rysowania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Montaż odbiornika radiowego AM, zrealizowanego na układach scalonych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze schematem i instrukcją montażu radioodbiornika,
2) przygotować stanowisko do montażu,
3) wykonać montaż elementów na płytce drukowanej, zgodnie ze schematem,
4) sprawdzić czy odbiornik działa,
5) dokonać regulacji elementów obwodu zgodnie z instrukcją,
6) zaprezentować wykonany odbiornik radiowy

.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

gotowy zestaw do montażu odbiornika,

−

instrukcja montażu i uruchomienia odbiornika,

−

lutownica i drut lutowniczy do montażu na płytce drukowanej,

−

słuchawki,

−

przyrządy monterskie,

−

baterie zasilające,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 4

Montaż odbiornika radiowego FM stereo, zrealizowanego na układach scalonych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze schematem i instrukcją montażu radioodbiornika,
2) przygotować stanowisko do montażu,
3) wykonać montaż elementów na płytce drukowanej, zgodnie ze schematem,
4) sprawdzić czy odbiornik działa,
5) dokonać regulacji elementów obwodu zgodnie z instrukcją,
6) zaprezentować wykonany odbiornik radiowy

.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

gotowy zestaw do montażu odbiornika,

−

instrukcja montażu i uruchomienia odbiornika,

−

lutownica i drut lutowniczy do montażu na płytce drukowanej,

−

słuchawki,

−

przyrządy monterskie,

−

baterie zasilające,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 5

Montaż odbiornika telewizyjnego z wykorzystaniem modułów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze schematem i instrukcją montażu odbiornika telewizyjnego,
2) przygotować stanowisko do montażu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

3) wykonać montaż modułów zgodnie ze schematem,
4) wykonać połączenia pomiędzy modułami,
5) sprawdzić czy odbiornik działa,
6) dokonać regulacji elementów obwodu zgodnie z instrukcją,
7) zaprezentować wykonany odbiornik telewizyjny

.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

gotowy zestaw modułów do montażu odbiornika telewizyjnego,

−

instrukcja montażu i uruchomienia odbiornika,

−

lutownica i drut lutowniczy do montażu na płytce drukowanej,

−

przyrządy monterskie,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 6

Badanie przebiegów czasowych toru wizji i fonii analogowego odbiornika telewizyjnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z schematem ideowym odbiornika,
2) narysować uproszczony schemat blokowy odbiornika telewizyjnego,
3) przygotować stanowisko pomiarowe (odseparować od sieci zasilającej transformatorem

separującym lub zastosować zabezpieczenia różnicowo-prądowe),

4) wyznaczyć punkty pomiarowe w torze sygnałowym wizji i fonii do obserwacji

przebiegów czasowych,

5) przygotować oscyloskop i sondy pomiarowe do badania,
6) włączyć odbiornik do sieci (uzgodnić z nauczycielem),
7) na wejście odbiornika podać sygnał z generatora sygnału telewizyjnego, zmodulowany

sygnałem wizji w postaci pionowych pasów kolorowych i sygnałem fonii o f = 1 kHz ,

8) dostroić odbiornik do częstotliwości w.cz. generatora,
9) w zaplanowanych punktach dokonać obserwacji przebiegów czasowych,
10) przerysować zaobserwowane przebiegi i porównać je z typowymi przebiegami podanymi

przez producenta,

11) na podstawie wykonanych pomiarów dokonać oceny pracy poszczególnych podzespołów

odbiornika,

12) zaprezentować wyniki z wykonanego ćwiczenia,
13) dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odbiornik telewizyjny w postaci makiety z wydzielonymi punktami pomiarowymi,

−

instrukcja serwisowa odbiornika telewizyjnego,

−

generator sygnału telewizyjnego,

−

oscyloskop,

−

sondy pomiarowe,

−

transformator separujący,

−

instrukcje przyrządów pomiarowych,

−

przybory do pisania i rysowania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować podstawowe parametry odbiornika radiowego?
2) podać różnicę pracy głowicy AM i FM?
3) dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe i źródła sygnału do badania

głowicy w.cz.?

4) posługiwać się instrukcjami serwisowymi odbiorników?
5) zmontować odbiornik radiowy zrealizowany na układach scalonych?
6) zmontować

układ

do

badania

układów

elektronicznych

z wobuloskopem?

7) wyjaśnić różnicę w działaniu toru p.cz. dla odbiornika AM i FM?
8) wyjaśnić kształt charakterystyki toru p.cz?
9) określić selektywność toru p.cz. dla odbiorników AM i FM?
10) narysować przebiegi czasowe w torze wizji?
11) narysować przebiegi czasowe w torze fonii?
12) określić punkty pomiarowe na podstawie schematu ideowego OTV?
13) dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe do pomiaru OTV?





















































„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

4.5. Rodzaje sprzętu RTV

4.5.1. Materiał nauczania

Telewizor cyfrowy

Większość sygnałów dochodzących do odbiornika telewizyjnego z anteny odbiorczej

nadawanych jest analogowo oraz ostateczny sygnał po obróbce docierający do odbiorcy
w postaci obrazu i dźwięku też jest analogowy. W związku z tym telewizor cyfrowy tylko
w pewnych fragmentach posiada obszar cyfryzacji wizji i fonii. Pierwszym etapem cyfryzacji
w starszych typach odbiorników telewizyjnych był układ zdalnego sterowania oraz system
przestrajania głowicy w.cz.

Obecnie obszar ten rozciąga się na większość bloków lub torów funkcjonalnych

odbiornika. Na wejściach tych układów muszą być włączone odpowiednie przetworniki
analogowo-cyfrowe, a na wyjściach cyfrowo-analogowe.

Rys. 35. Schemat blokowy nowoczesnego odbiornika telewizji kolorowej [8, s. 163]

W odbiorniku przedstawionym na rys. 35 zastosowano mikroprocesor, który wykonuje

oraz nadzoruje podstawowe procesy sterowania, regulacji i przestrajania, łącznie
z przystosowaniem do wyboru określonego typu emisji. Mikroprocesor komunikuje się
z określonymi modułami za pośrednictwem dwuprzewodowej magistrali IIC (lub I2C – ang.
Inter-Integrated Cercuit), z pozostałymi za pośrednictwem cyfrowych lub analogowych
napięć stałych. Komunikacja użytkownika z odbiornikiem odbywa się za pomocą układu
zdalnego sterowania (pilota), odseparowanego galwanicznie od odbiornika. Odbiornik może
współpracować z urządzeniami zewnętrznymi (np. kamerą, tunerem TV sat, video, DVD) za
pośrednictwem modułu AV i zunifikowanego złącza SCART (franc. Syndicat des
Constructeurs d’Appareils Radiorécepteurs et Téléviseurs).

Technika cyfrowa zastosowana w takich telewizorach pozwala na wprowadzenie

dodatkowych funkcji (PIP – ang. Picture in Picture – obraz w obrazie, PAP – ang. Picture and
Picture – obraz obok obrazu, Teletekst - telegazeta, PAT – ang. Picture and Text – obraz
i teletekst, i in.), układów poprawy jakości obrazu oraz konwersji częstotliwości odchylania
pionowego z 50 Hz na 100 Hz i poziomego z 15625 Hz na 31250 Hz (redukcja migotania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

obrazu). Tor fonii umożliwia odbiór sygnału cyfrowego stereofonicznego nadawanego
w systemie NICAM ( ang. Near Instantenousely Companded Audio Multiplex).

Dodatkową zaletą zastosowania mikroprocesorów w odbiornikach telewizyjnych jest

możliwość regulacji parametrów geometrycznych i jakości obrazu funkcjami serwisowymi
bezpośrednio z pilota w tzw. trybie serwisowym.

Obecnie odbiorniki często wyposażone są w kineskop 16:9 (panoramiczny)

przystosowany do odbioru sygnałów telewizji wysokiej rozdzielczości HDTV (ang. High
Definition TV). W miejsce tradycyjnych kineskopów CRT (ang. Cathode Ray Tube) coraz
powszechniej

stosuje

się

wyświetlacze

ciekłokrystaliczne

LCD

lub

plazmowe,

umożliwiających uzyskanie obrazu o dużych przekątnych do 60”.

Ponieważ głowice tych odbiorników przystosowane są do odbioru telewizji analogowej,

to aby możliwy był odbiór telewizji cyfrowej naziemnej musi być zastosowana specjalna
przystawka cyfrowo-analogowa, podłączona pomiędzy anteną odbiorczą, a odbiornikiem
telewizyjnym.

Telewizory z ekranem plazmowym

Do wyświetlania kolorów na ekranie należy je najpierw rozbić na kolory podstawowe.

W monitorach zastosowano piksele złożone z trzech subpikseli, a każdy subpiksel wyświetla
jedną z barw podstawowych: czerwoną, zieloną lub niebieską. Połączenie tych trzech barw
o odpowiednim natężeniu umożliwia uzyskanie różnych kolorów.

W ekranach plazmowych wykorzystane są właściwości gazów szlachetnych, które

pobudzone wysokim napięciem przechodzą w stan plazmy. Reakcja ta zachodzi w kilku
milionach pikseli na ekranie. Każdy z subpikseli zachowuj się jak lampa świecąca, ponieważ
jest rurką szklaną wypełnioną ksenonem. Na końcach rurki znajdują się elektrody, do których
przykładane jest napięcie zmienne. Pod wpływem różnicy potencjałów, o wartości kilkuset
woltów, zmienia się gaz w plazmę i następuje emisja promieniowania ultrafioletowego (UV),
niewidocznego dla człowieka. Dlatego ścianki subpiksela pokryte są warstwą fosforu
(luminofor), który pobudzony promieniowaniem UV emituje światło widzialne. W każdym
z trzech subpikseli (tworzących piksel) zastosowany jest inny kolor fosforu: czerwony,
zielony i niebieski. Ekran plazmowy zbudowany jest z milionów takich pikseli. Dla
sterowania taką ilością punktów na ekranie, piksele łączy się w szyny w pionie i poziomie
(każdy piksel ma przypisany własny adres). Układy sterujące matrycą pikseli, synchronicznie
z treścią obrazu zapalają poszczególne grupy pikseli. Dzięki zmianom napięcia sterującego
dla każdego z pikseli uzyskuje się olbrzymią gamę kolorów. Ponieważ piksele mogą
znajdować się tylko w dwóch stanach – zapalony lub zgaszony, to dodatkowe układy
sterujące regulują jaskrawość świecenia, za pomocą modulacji impulsowo-kodowej. Zmiany
jaskrawości świecenia uzyskuje się przez wielokrotne zapalanie i gaszenie piksela. Właśnie
brak płynnej regulacji jaskrawości jest przyczyną zmęczenia wzroku, szczególnie odczuwany
przy ciemnych scenach. Luminofor podczas eksploatacji telewizora plazmowego zużywa się,
a obraz z czasem robi się mniej kontrastowy. Telewizory plazmowe nie nadają się do
wyświetlania stałego obrazu (luminofor zużywa się nierównomiernie), może to prowadzić do
trwałego uszkodzenia ekranu w przypadku długotrwałego przetrzymywania tej samej sceny
na ekranie. Są one również narażone na uszkodzenia mechaniczne. Paski fosforu umieszczone
w otoczeniu gazu są umieszczone pomiędzy dwoma szybami. Pęknięcie szyby powoduje
trwałe uszkodzenie panela pikseli (jest nienaprawialny). Telewizory plazmowe można
przenosić tylko w pozycji pionowej, aby nie uszkodzić trwale ekran. Panele plazmowe są
bardziej energochłonne niż telewizory LCD o tej samej przekątnej obrazu.

Zaletą telewizorów plazmowych jest luminofor, który pozwala osiągnąć o wiele więcej

kolorów niż w pozostałych typach ekranów, również kąt widzenia jest większy niż
w telewizorach LCD, ponieważ plazma emituje światło z krzywizną, która występuje

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

w kineskopach CRT. Telewizory plazmowe z dużymi ekranami, ze względu na wysoką
jakość odbioru, dynamicznym obrazie o dużej rozdzielczości bez rozmywania krawędzi,
stosowane są do prezentacji w dużych salach a także do zastosowań profesjonalnych.

Telewizor LCD

Zasada działania telewizora LCD jeżeli chodzi o wyświetlanie obrazów na ekranie jest

podobna jak w telewizorach plazmowych. W panelach LCD wykorzystuje się właściwości
ciekłych kryształów. W odróżnieniu od pikseli plazmowych, piksel w LCD nie świeci tylko
służy jako filtr przepuszczający światło. Muszą być dodatkowo podświetlane przez lampę
fluorescencyjną. Tak jak w panelu plazmowym i CRT piksel składa się z trzech subpikseli
barw podstawowych. Wewnątrz znajduje się kryształ oraz dwa polaryzatory: poziomy
i pionowy. Poprzez napięcie przyłożone do polaryzatorów można regulować ilość światła
przepuszczanego przez dany piksel, który zachowuje się jak przełącznik o zmiennej
przeźroczystości. Sterowanie ekranem LCD odbywa się podobnie jak w panelach
plazmowych. Dzięki temu można tworzyć na ekranie obraz o różnym kolorze i intensywności
świecenia. Ponieważ piksel LCD przełącza światło z pewnym opóźnieniem powodując, że
dynamiczne obrazy są rozmyte.

Zaletą ekranów LCD jest ich trwałość (większa niż paneli plazmowych), duża wydajność

świetlna, mała grubość i masa. Jakość obrazu jest niższa niż w tradycyjnych kineskopach
CRT oraz w plazmach, również kąt widzenia jest mniejszy oraz gorzej odtwarzana jest czerń.

Telewizory kineskopowe CRT

CRT jest zmodyfikowaną technologią produkcji tradycyjnych kineskopów. Zasada

działania lampy kineskopowej w technologii CRT jest taka sama, natomiast wprowadzone
modyfikacje poprawiają jakość obrazu: ostrość oraz wierność odtwarzania pełnej gamy
kolorów. W porównaniu do telewizorów plazmowych i LCD, są objętościowo największe,
mają większe zniekształcenia geometrii obrazu w narożnikach ekranu (dot. to nawet tych
najbardziej płaskich kineskopów). Są jednak tańsze od nich, mają szeroką gamę
odtwarzanych kolorów oraz największy ze wszystkich zakres gradacji odcieni, także kąt
widzenia jest najszerszy, również ich żywotność jest większa.

Parametry telewizora

Podstawowym parametrem każdego telewizora jest jego przekątna, określająca wielkość

ekranu. Wymiar mierzymy między przeciwległymi rogami użytecznej części ekranu
i podajemy w calach (jeden cal 1” = 2,54 cm). Wraz ze wzrostem przekątnej ekranu rośnie
wielkość pojedynczego piksela.

Format obrazu – określa stosunek szerokości ekranu do jego wysokości (starsze

telewizory mają format 4:3, telewizory panoramiczne – 16:9).

Rozdzielczość określa zdolność telewizora do wyświetlania możliwie największej ilości

punktów na ekranie. Jest to wartość określająca ilość pojedynczych pikseli przypadających na
pojedynczą linię w poziomie razy ilość pikseli w pojedynczej linii w pionie. Od ilości pikseli
na ekranie zależy wierność odtwarzanego obrazu.

Jasność określa intensywność świecenia pikseli na ekranie. Podawana jest w kandelach

na metr kwadratowy. Jasność ma wpływ na inne parametry obrazu, jak: głębia kolorów, ilość
szczegółów możliwych do rozróżnienia na ekranie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

Kontrast określa różnicę między najjaśniejszym a najciemniejszym punktem ekranu

(typowy zakres mieści się w przedziale od: 350:1 do 5000:1). Ma on wpływ na rozróżnianie
półcieni, rozpoznawanie szczegółów i barwę obrazu.

Czas reakcji matrycy - wyrażony w milisekundach, określa szybkość z jaką ekran

nadąża za zmianami. Czas reakcji powyżej 9 ms uwidacznia się na ekranie w postaci
rozmycia i braku ostrości, a w szybko zmieniających się obrazach widać na ekranie ciągnący
się ślad.

Kąt widzenia – jest to kąt, pod którym można patrzeć na ekran bez utraty kontrastu

i barwy. Wielkość kąta widzenia podawana jest w stopniach (im wyższy stopień tym mniej
ograniczeń w dostępnym miejscu oglądania).

Kino domowe

Kina domowe są to zestawy umożliwiające odtwarzanie z płyt DVD przestrzennego

dźwięku oraz filmów z pełnymi efektami. Aby było to możliwe wymaga to doskonale ze sobą
współpracujących, następujących elementów:

−

telewizor (najlepiej plazmowy lub projektor),

−

źródło obrazu i dźwięku, (np. odtwarzacz DVD, magnetowid, tuner satelitarny),

−

zestaw kina domowego zawierający: wielokanałowy wzmacniacz z wbudowanym
dekoderem dźwięku, przynajmniej pięć głośników oraz subwoofer.

Wzmacniacz kina domowego jest urządzeniem pozwalającym na zdekodowanie dźwięku,

odpowiedniego ukształtowanie jego charakterystyki i po odpowiednim wzmocnieniu wysłanie
do głośników. W większości wykonań, podobnie jak w tradycyjnych wzmacniaczach
akustycznych, jest on zespolony z tunerem radiowym i nosi nazwę amplitunera AV.
Amplitunery te oprócz złącz audio posiadają wejścia i wyjścia wideo, które pozwalają na
podłączenie do nich zewnętrznych źródeł obrazu i wyprowadzenie sygnału na ekran
telewizora lub projektora. Funkcja ta jest przydatna przy zmianach ustawień parametrów
procesorów cyfrowych za pomocą menu ekranowego.

Zestaw głośników kina domowego (rys. 36) składa się z:

−

głośnik centralny – umieszczony na półce pod lub nad telewizorem, powinien być
ustawiony na tej samej wysokości co głośniki frontowe. Reprodukuje wszystkie rodzaje
odgłosów dobywających się ze ścieżki dźwiękowej. Ze względu na swoje usytuowanie
głośnik centralny powinien posiadać ekranowanie magnetyczne,

−

głośnik lewy i prawy przedni; stanowią one bazę dla całego kina domowego, ustawione
po

obu

stronach

odbiornika

telewizyjnego

umożliwiają

odsłuch

dźwięku

stereofonicznego,

−

głośniki tylne (efektowe) – umiejscowione po bokach słuchającego, skierowane na
przeciw siebie na wysokości około 1,5 metra,

−

subwoofer – wyspecjalizowany głośnik przetwarzający najniższe częstotliwości,
umieszczany na podłodze w dowolnym miejscu, jest głośnikiem aktywnym tzn.
posiadającym własny niskotonowy wzmacniacz,

−

tylny głośnik centralny; używany tylko w systemach Dolby Digital 6.1, jako uzupełnienie
tylnego dźwięku

Obecnie producenci sprzętu klasy popularnej oferują kompletne zestawy kina domowego

składające się z jednego zespolonego urządzenia (odtwarzacz DVD, amplituner AV)
i zestawu głośników satelitarnych plus subwoofer. Jest to sprzęt o niskich parametrach

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

technicznych, małej mocy i niezbyt dużych możliwościach pod względem efektów
dźwiękowych.

Rys. 36. Przykład rozmieszczenia głośników zestawu kina domowego [20]

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Jaką rolę pełni mikroprocesor w OTVC?
2. W jaki sposób komunikuje się mikroprocesor z modułami odbiornika?
3. Co to jest tryb serwisowy?
4. Jakie dodatkowe funkcje może spełniać telewizor dzięki technice cyfrowej?
5. Jaka jest podstawowa zasada działania telewizorów plazmowych?
6. Jakie zalety i wady posiada panel plazmy?
7. Jaka jest zasada wyświetlania obrazów w telewizorze LCD?
8. Jakie zalety posiada kineskop wykonany w technologii CRT?
9. Co to jest rozdzielczość telewizora?
10. Jakie zadanie spełnia głośnik centralny przedni w zestawie kina domowego?
11. Jaki funkcje spełnia amplituner AV?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Instalowanie zestawu kina domowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcjami obsługi zestawu kina domowego,
2) dobrać odpowiednie przewody połączeniowe,
3) wykonać połączenia odtwarzacza DVD i amplitunera AV,
4) rozmieścić głośniki kina domowego,
5) dołączyć głośniki do amplitunera AV,
6) dołączyć odbiornik telewizyjny do odtwarzacza DVD,
7) narysować schemat wykonanych połączeń,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

8) włączyć zestaw i odbiornik telewizyjny po uzyskaniu zgody nauczyciela,
9) uruchomić odtwarzacz DVD,
10) przeanalizować poprawność działania zestawu kina domowego,
11) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw głośników kina domowego,

−

wzmacniacz AV,

−

odtwarzacz DVD,

−

odbiornik telewizyjny,

−

instrukcje obsługi poszczególnych urządzeń,

−

przewody połączeniowe,

−

płyty DVD,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Porównaj parametry odbiorników telewizyjnych z kineskopami CRT, plazmowych

i LCD.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać określone treści z poradnika dotyczące porównywanych odbiorników oraz

parametrów telewizora,

2) korzystając z Internetu wyszukać dane dla kilku odbiorników danego typu,
3) zapisać parametry analizowanych odbiorników w postaci tabelarycznej,
4) porównać parametry analizowanych telewizorów,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– poradnik dla ucznia,
– komputer z dostępem do Internetu,
– literatura wskazana przez nauczyciela,
– materiały i przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Dobór telewizora ze względu na potrzeby, wielkość pomieszczenia, dodatkowe funkcje,

możliwość naprawy oraz możliwości finansowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.4 poradnika,
2) wypisać w postaci tabelarycznej możliwości poszczególnych typów odbiorników

telewizyjnych,

3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

−

arkusz z tabelą, przybory do pisania

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wykonać instalację kina domowego?
2) korzystać z instrukcji sprzętu RTV?
3) dobrać rodzaj odbiornika ze względu na przewidywane warunki

pracy?

–

rozróżnić rodzaje odbiorników telewizyjnych ze względu na funkcje
i podstawowe parametry użytkowe?

4) zidentyfikować na schematach montażowych urządzeń RTV rodzaje

kabli, gniazd i złączy?





















„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

4.6. Zdalne sterowanie urządzeniami RTV

4.6.1. Materiał nauczania

Do zdalnego sterowania urządzeniami RTV służy nadajnik zdalnego sterowania (pilot).

Jest to urządzenie mieszczące się w dłoni, a służące do przesyłania zakodowanych poleceń do
obiektu sterowanego. Polecenia mogą być wysyłane za pomocą podczerwieni, na falach
nadakustycznych lub radiowych. Obiekt sterowany wyposażony jest w odbiornik i dekoder
wysyłanych przez pilota sygnałów. Pilot telewizyjny składa się z: obudowy z klawiaturą,
układu scalonego i diody LED. Układ scalony w pilocie odczytuje, który klawisz został
wciśnięty, koduje te informacje i przesyła do nadajnika (rys. 37).

Rys. 37. Schemat działania układu zdalnego sterowania (1), ciąg impulsów reprezentujących słowo dwójkowe

(2) [11, s. 64]

Stan przycisków jest okresowo sprawdzany przez układ scalony. Wykrycie wciśniętego

przycisku i jego identyfikacja powoduje uruchomienie odpowiednich układów cyfrowych
wewnątrz układu scalonego i w efekcie wygenerowanie ciągu impulsów odpowiadającego
słowu dwójkowemu danego rozkazu. Ciąg impulsów po wzmocnieniu zostaje doprowadzony
do zespołu diod LED, w których zamienia się na ciąg błysków promieniowania
podczerwonego o dł. Fali ok. 950 nm. Promieniowanie to, padając na fotodiodę w odbiorniku
telewizyjnym, wytwarza w jej obwodzie impulsy prądu, które odpowiadają impulsom
sterującym diody LED. Ciąg impulsów z fotodiody następnie jest wzmocniony w specjalnym
wzmacniaczu i następnie doprowadzony do dekodera rozkazów, który stanowi integralną
część specjalnego mikroprocesora, zwanego mikrokontrolerem.

Rozszyfrowane w dekoderze rozkazy docierają do odpowiednich obwodów OTV, gdzie

zmieniają stan przełącznika, punkt pracy lub wzmocnienie układu. Rozkazy „włącz”,
„przełącz”, „wyłącz” są przesyłane jako skokowe zmiany napięcia stałego od zera do wartości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

maksymalnej i na odwrót. Rozkazy zmiany kontrast, nasycenia kolorów, głośności itp. są
przesyłane jako zmiany wartości napięcia w ustalonych granicach. Zmianę tego stanu
uzyskuje się przez zmianę stanu licznika, uruchamianego w trakcie nadawania danego
rozkazu. Po przerwaniu nadawania rozkazu licznik zatrzymuje się zachowując uzyskany stan.

Odebrane sygnały w odbiorniku bloku sterowania są dekodowane, a odpowiadające im

polecenia są rozsyłane za pomocą magistrali danych do bloków OTV, w których mają zostać
wykonane. Bloki mają swoje dekodery kodu magistrali reagujące tylko na rozkazy opatrzone
adresem bloku.

Zdalne sterowanie za pomocą pilota umożliwia regulację jaskrawości, kontrastu,

nasycenia oglądanego obrazu oraz głośności dźwięku. W odbiornikach stereofonicznych
pozwala na pełną regulację dźwięku obu kanałów.

Zdalne sterowanie zapewnia przełączanie programów, włączanie odbiornika ze stanu

czuwania i włączanie do tego stan. W stanie czuwania odbiornik reaguje tylko na sygnał
„włącz”. Dysponując pilotem można obsługiwać odbiornik OTV bez ruszania się z miejsca.
Pilot jest niezbędny do odbioru teletekstu (gazety telewizyjnej). Wykorzystuje się do tego
celu klawiaturę pilota, przypisując istniejącym klawiszom dodatkowe funkcje związane
z odbiorem gazety telewizyjnej

Na rys. 38 przedstawiono przykładowy nadajnik zdalnego sterowania.

Rys. 38. Rozmieszczenie przycisków w nadajniku zdalnego sterowania: 1- przyciski wyboru numeru programu

lub strony teletekstu, 2 – przyciski zmiany numeru programu, 3 – wybór jednocyfrowego lub
dwucyfrowego programu, 4 - regulacje jaskrawości, kontrastu, nasycenia koloru, głośności,
5 – wyłącznik czasowy (sleep timer), 6 – wyciszanie, 7 – normowanie obrazu i dźwięku, 8 – przyciski
obsługi teletekstu i podglądu PIP, 9 – wywołanie zegara, 10 – wyświetlenie numeru programu, pasma
i informacji o stanie sleep timera, 11 – przełączanie do funkcji monitora AV, 12 – przełączanie na odbiór
programu telewizyjnego (z funkcji monitora lub odbioru teletekstu), 13 – wyłączanie do stanu gotowości,
14 – włączanie i wyłączanie okna podglądu PIP, 15 – pokrywa pojemnika na baterię [Instrukcja OTV
Elemis]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Z jakich elementów składa się układ zdalnego sterowania?
2. Co powoduje wciśnięcie klawisza na pilocie?
3. W jaki sposób przesyłane są rozkazy „włącz”, „wyłącz”?
4. W jaki sposób przesyłany jest np. rozkaz zmiany kontrastu?
5. Na jaki sygnał reaguje odbiornik w stanie czuwania?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Badanie możliwości sterowania za pomocą nadajnika zdalnego sterowania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować informacje zawarte w rozdziale 4.6 poradnika,
2) przerysować symbole z nadajnika i przypisać określone funkcje poszczególnym

klawiszom,

3) wykonać sterowanie zdalne odbiornika telewizyjnego sprawdzając poszczególne

klawisze,

4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

nadajnik zdalnego sterowania (pilot),

−

odbiornik telewizyjny,

−

instrukcja obsługi telewizora i nadajnika,

−

zeszyt, przybory do pisania,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Rozpoznawanie nadajników zdalnego sterowania sprzętu RTV.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z zestawem nadajników,
2) na podstawie menu rozpoznać do jakiego urządzenia jest to nadajnik,
3) zapoznać się z instrukcjami poszczególnych nadajników,
4) porównać poszczególne nadajniki,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestaw nadajników zdalnego sterowania sprzętem RTV,

–

instrukcje obsługi nadajników,

–

zeszyt, przybory do pisania,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

62

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać symbole na klawiaturze nadajnika zdalnego sterowania?
2) uruchomić zdalnie gazetę telewizyjną?
3) zaprogramować wyłącznik sleep timer?
4) rozpoznać nadajniki sprzętu RTV?
5) podać zasadę działania nadajnika zdalnego sterowania?





















„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

63

4.7. Telewizja kablowa i satelitarna. Magnetowidy

4.7.1. Materiał nauczania

Telewizja kablowa

Telewizja kablowa jest to system, w którym programy radiowe i telewizyjne doprowadza

się do budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej lub grup budynków sąsiadujących
ze sobą drogą przewodową (siecią kablową). W najprostszym rozwiązaniu taki system
sprowadza się do instalacji anteny zbiorczej, z której po odpowiednim wzmocnieniu
doprowadza się do abonentów kilka do kilkunastu programów. Sieci kablowe eliminują
konieczność posiadania indywidualnych instalacji antenowych, a przy wykorzystaniu
odpowiedniego sprzętu pozwalają na dostarczenie abonentom dodatkowych usług,
np. szerokopasmowego dostępu do Internetu przy wykorzystaniu tej samej infrastruktury.
Obecnie, ze względów formalnych, za sieć kablową uznaje się system obejmujący więcej niż
jeden budynek i liczący powyżej 250 gniazd.

W zależności od zasięgu, telewizyjne anteny zbiorcze dzielą się na:

−

domowe, o zasięgu do 100–200 m,

−

osiedlowe, o długości łączy 1–2 km,

−

aglomeracyjne, zapewniające transmisje sygnałów do 50–100 km.

Obecnie stosuje się trzy rodzaje systemów telewizji kablowej:

−

analogowe,

−

cyfrowe,

−

analogowo-cyfrowe, w których w sieci magistralnej są sygnały cyfrowe, natomiast
w sieci rozprowadzającej i abonenckiej sygnały analogowe.

Rys. 39. System podstawowy sieci TVK [17]

Schemat podstawowy sieci TVK składającej się ze stacji czołowej, światłowodów, sieci

magistralnej, sieci rozprowadzającej i sieci abonenckiej przedstawiono na rys. 39.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

64

Stacja czołowa

Centrum sieci telewizji przewodowej jest stacja główna (stacja czołowa), w której są

odbierane telewizyjne i radiowe programy pochodzące z różnych źródeł oraz sygnały zwrotne
pochodzące od abonentów. Stacja czołowa instalacji telewizji kablowej jest zespołem
urządzeń służących do obróbki sygnałów radiofonicznych i telewizyjnych. Przetwarzanie tych
sygnałów polega na odbiorze, przemianie oraz wzmacnianiu i sumowaniu w celu takiego ich
przygotowania, aby mogły być przesyłane w standardowych zakresach częstotliwości (w tym
również kanałów specjalnych) i odbierane bez problemów przez wszystkich abonentów.

Sieci magistralne i dystrybucyjne

Sieci nadrzędne z zastosowaniem odpowiedniego kabla o niskiej tłumienności

i wysokimi wymaganiami dotyczącymi elementów służą do możliwie dalekiego przesyłania
sygnałów do sieci abonenckich. Przy dużych instalacjach poza stacją czołową rozróżnia się
tzw. sieci magistralne, doprowadzeniowe i abonenckie. Na poziomach magistralnych do
podziału mocy w celu zapewnienia absolutnego działania zwrotnego rozdział sygnału jest
realizowany na tych łączach za pomocą specjalnych wzmacniaczy pośrednich i odgałęźnych
oraz za pomocą rozgałęźników. W sieci doprowadzeniowej stosuje się odgałęźniki
i wzmacniacze odgałęźne. W instalacjach TVK stosuje się specjalne wzmacniacze pośrednie,
wzmacniacze odgałęźne i wzmacniacze rozgałęźne.

W dużych instalacjach jest stosowana w znacznej skali technika optycznych włókien

szklanych (światłowodów) i linii radiowych wielkiej częstotliwości. Ponieważ cena
światłowodów i związanego z nimi oprzyrządowania spada, dąży się do zamiany kabli
współosiowych na światłowody nawet na krótkich odcinkach linii transmisyjnej ponieważ
eliminuje to stosowanie wzmacniaczy pośrednich i związanych z nimi szumów oraz regulacji
poziomów sygnałów.

Sieć abonencka

Sieci abonenckie w telewizji kablowej odpowiadają sieciom antenowych instalacji

zbiorczych i są budowane w systemie gwiazdowym. Każdy abonent jest zasilany
bezpośrednio z punktu centralnego.

Telewizja satelitarna

Nadawanie i odbiór sygnału telewizyjnego lub radiowego, może odbywać się metodą

tradycyjną (transmisja naziemna) lub drogą satelitarną. Przenoszenie informacji za pomocą
sygnału satelitarnego jest możliwe dzięki wykorzystaniu tzw. transponderów umieszczonych
na sztucznych satelitach Ziemi. Transponder składa się z urządzenia odbiorczego, do którego
dociera sygnał ze stacji naziemnej (łącze do góry „up-link”) i nadawczego, które emituje
sygnał do określonego obszaru Ziemi ( łącze na dół „down-link”).

Satelity wykorzystane do transmisji telekomunikacyjnej umieszczone są na orbicie

geostacjonarnej, tzn. takiej, która zapewnia zgodność czasu jednego okrążenia Ziemi
z okresem jej obrotu, znajdując się w konsekwencji w tym samym położeniu względem
punktów powierzchniowych. Odległość tej orbity od równika wynosi 35 810 km.

Każdy satelita ma przydzieloną odpowiednią pozycję, odpowiadającą określonemu

miejscu nad długością kątową Ziemi. Na każdej pozycji orbitalnej można umieścić grupę
satelitów. Pozycję satelity określa się za pomocą kąta pomiędzy kierunkiem południowym,
a kierunkiem odbioru anteny w płaszczyźnie poziomej. Kąt taki nazywa się kątem azymutu.
Ponieważ azymut może oznaczać obrócenie w jednym z dwóch kierunków, to przyjęto
azymut skręcenia anteny w kierunku wschodnim podawać jako wartości ujemne, a kierunku
zachodnim jako wartości dodatnie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

65

Do odbioru sygnału satelitarnego służą anteny odbiorcze popularnie nazywane

„czaszami”. Podstawowym parametrem anten odbiorczych jest zysk energetyczny, który jest
proporcjonalny do rozmiaru reflektora (powierzchnia czaszy).

Rozróżnia się dwa typy anten: paraboliczna i offsetowa. Podstawowym typem jest antena

paraboliczna (rys. 40), która ma dwie główne wady. Pierwsza to zasłanianie przez konwerter
części odbieranego sygnału i dlatego nazywa się anteną cieniową. Druga wada to duży kąt
odchylenia od pionu, powodującą zalegania śniegu lub wody deszczowej na jej powierzchni,
co prowadzi do osłabienia odbieranego sygnału.

Rys. 40. Odbiór sygnału za pomocą anteny parabolicznej [10]

Antena offsetowa (rys. 41) jest anteną bezcieniową, co pozwala na osiąganie właściwego

zysku energetycznego anteny, z mniejszej powierzchni. Wadą tego typu anten jest mniejsza
kierunkowość, a zaletą mały kąt odchylenia od pionu. W antenach tego typu brak jest
ujednoliconego kąta odchylenia ogniska od osi czaszy, co utrudnia określenie kąta elewacji
dla odbieranego sygnału.

Rys. 42. Odbiór sygnału za pomocą anteny offsetowej [10]

Wyznaczanie kąta azymutu i elewacji

Aby odebrać sygnał satelitarny należy znać dla danego położenia geograficznego kąt

azymutu oraz kąt elewacji, czyli odchylenie anteny od pionu (rys. 43).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

66

Rys. 43. Azymut i elewacja [15]

Kąty: azymutu A

z

i elewacji El wyznaczyć można kilkoma sposobami:

−

wyliczyć na podstawie matematycznych wzorów:

kąt azymutu Az = arctan[tan(L-S)/sinB]

kąt elewacji El = arctan[(cos – 0.1513)/sinx]

gdzie: x = arccos[cos(L-S) cosB],

S – długość kątowa pozycji satelity,

L – długość kątowa pozycji anteny,

B – szerokość kątowa pozycji anteny;

−

odczytać na podstawie danych podawanych przez darmowy program komputerowy
SMW LINK do pobrania ze strony internetowej www.smw.se,

−

odczytać z tabel (np. umieszczonych na stronie internetowej www.sat-digital-tv.isp.net.pl).

Odbiór sygnałów z więcej niż jednego satelity

Znane są dwa sposoby odbioru sygnałów z więcej niż jednego satelity. Pierwszy z nich to

zainstalowanie anteny obrotowej, czyli takiej, która poprzez działanie urządzeń elektrycznych
będzie zmieniała swój kąt azymutu i elewacji. Taki sposób zawieszenia nazywa się systemem
„polarmount”. Realizuje się go poprzez siłowniki elektryczne lub obrotnice.

W chwili obecnej najbardziej popularnym rozwiązaniem jest umieszczenie dwóch

konwerterów obok siebie na jednej antenie. Takie rozwiązanie jest mniej kosztowne, mniej
awaryjne i wymaga tylko nieznacznie większej czaszy do poprawnego odbioru.

Konwerter jest to urządzenie, które służy bezpośrednio do przetworzenia sygnału

satelitarnego. Umieszczony jest on w ognisku anteny odbiorczej i po odebraniu sygnału
poddaje go przemianie w pierwszą pośrednią częstotliwość satelitarną, która przekazywana
jest drogą kablową do tunera satelitarnego.

W skład konwertera wchodzą promiennik i zwrotnica polaryzacyjna. W chwili obecnej

elementy te, wraz z układami elektronicznymi stanowią jedną całość i tworzą tzw. konwerter
zintegrowany.

Promiennik – służy do zbierania energii promieniowania w ognisku anteny odbiorczej

i do przekształcania w falę rozchodzącą się w falowodzie. Ze względu na polaryzację fal
najczęściej stosowany jest falowód kołowy. W konwerterze zintegrowanym znajduje się
przełącznik polaryzacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

67

Tuner telewizji satelitarnej

Odbiornik satelitarny służy do odbioru sygnałów satelitarnych. Jego zadaniem jest, aby

z doprowadzonej pierwszej pośredniej częstotliwości satelitarnej dokonać wyboru kanału
(tuner, selektor kanałów), spowodować niezbędną selekcję i wzmocnienie oraz zdemodulować
sygnał satelitarny. Na złączach wyjściowych odbiornika satelitarnego mamy do dyspozycji
sygnały fonii i wizji. Sygnały te mogą być doprowadzone bezpośrednio do odbiornika
telewizyjnego lub innego urządzenia odbiorczego (rzutnik, magnetowid, nagrywarka DVD).

Rys. 44. Widok obudowy tunera analogowego.

Aby wykonać podłączenie tunera satelitarnego (rys. 44) umożliwiającego odbiór sygnału

z dwóch satelitów, należy poprowadzić dwa niezależne kable współosiowe między
konwerterami i tunerem (rys. 45).

Rys. 45. Schemat podłączeń dwóch konwerterów do tunera dwuwejściowego analogowego [17]

Programowanie tunerów analogowych polega na przeszukaniu pasma częstotliwości dla

danych satelitów i wpisaniu parametrów odbieranego kanału do pamięci odbiornika.
Programowanie można również przeprowadzić nie znając parametrów programów.
Uruchamia się wówczas automatyczne przeszukanie pasma i zatwierdza poszczególne
pozycje w pamięci odbiornika.

Tunery cyfrowe (rys. 46) działają zgodnie z wymogami standardu transmisji cyfrowej

telewizji DVB (Digital Video Broadcasting).

Rys. 46. Widok ścianki tylnej tunera satelitarnego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

68

Obsługa i programowanie tunerów cyfrowych wymaga dokładnego zapoznania się

z instrukcją producenta danego tunera. Odbiorniki te najczęściej są fabrycznie
zaprogramowane na odbiór z satelitów Astra i HotBird.

Magnetowidy

Magnetowid jest to urządzenie mechaniczno-elektroniczne przeznaczone do zapisywania

na taśmie magnetycznej obrazów telewizyjnych i towarzyszącym im dźwięków.

Standardowy magnetowid składa się z następujących części:

−

konstrukcji nośnej wraz z obudową,

−

mechanizmu,

−

układów elektronicznych.

Mechanizm i układy elektroniczne są równie ważne i precyzyjne. Aby mogły razem

współpracować, muszą być do siebie dopasowane, pod względem sygnałów przenoszonych
i sygnałów sterujących.

Mechanizm wykonuje wszystkie funkcje związane z ruchem taśmy i wirujących głowic.

Do najważniejszych zadań mechanizmu należy:

−

napędzanie taśmy magnetycznej,

−

napędzanie wirujących głowic,

−

wykonywanie wszystkich funkcji eksplatacyjnych (ładowanie i wyładowanie kasety,
wyprowadzanie taśmy z kasety i ustawienie jej na bębnie oraz wprowadzenie z powrotem
taśmy do kasety, zapis, odczyt, przewijanie z podglądem).

Układy elektroniczne magnetowidu (rys. 47) tworzą funkcjonalne bloki, połączone oraz

współpracujące ze sobą. Podstawowym blokiem elektronicznym są tory sygnałowe
zapisywania i odczytu. Drugim blokiem są układy serworegulacji napędów dysku i taśmy.
Następnym blokiem jest płyta sterowania i kontroli. Płyta sterująca z klawiszami
i wskaźnikami funkcji stanowi zawsze wydzielony blok, który jest usytuowany na przedniej
ścianie magnetowidu. Tuner (głowica w.cz.) wraz ze zwrotnicą oraz modulator stanowią
oddzielne bloki związane z sygnałami wejściowymi i wyjściowymi. Magnetowid jest zasilany
napięciem stabilizowanym z bloku zasilacza.

Sygnał w.cz. z anteny jest podawany poprzez zwrotnice do odbiornika telewizyjnego oraz

wewnętrznego tunera. Na wyjściu tunera otrzymuje się zdemodulowany sygnał wizji i fonii.
Następnie w torze wizji następuje rozdzielenie sygnału wizyjnego na sygnały luminancji
i chrominancji, które w modulatorze modulują częstotliwościowo pomocniczą falę nośną,
a po zsumowaniu sterują zapisem głowic wizyjnych. Podczas odczytu są dokonywane
czynności w odwrotnej kolejności. Ich celem jest uzyskanie całkowitego sygnału wizyjnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

69

Rys. 47. Schemat funkcjonalny magnetowidu VHS (ang. Video Home System) [8, s. 108]

Połączenia anteny telewizyjnej z magnetowidem i magnetowidu z odbiornikiem

telewizyjnym przedstawia rysunek 48.

Rys. 48. Podłączenie magnetowidu do OTV i anteny [19]

Instalacja magnetowidu sprowadza się do wykonania połączeń, zaprogramowania

dostępnych stacji telewizyjnych i ustawieniu wewnętrznego zegara.

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Z jakich warstw sieciowych zbudowana jest TVK?
2. Jakie sygnały transmituje się w sieciach kablowych?
3. W jaki sposób zasila się wzmacniacze w sieci kablowej?
4. Jaki system rozdziału sygnału stosuje się obecnie w sieci abonenckiej TVK?
5. Jakie elementy rozdzielające sygnał stosuje się w TVK?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

70

6. Czym różni się rozgałęźnik od odgałęźnika?
7. Jakie wyjścia znajdują się w gnieździe multimedialnym i jakie kierunki transmisji w nich

występują?

8. Czym spowodowane jest umieszczenie satelitów na orbicie geostacjonarnej?
9. W jaki sposób odbierane są sygnały przez antenę paraboliczną?
10. W jaki sposób odbierane są sygnały przez antenę offsetową?
11. Jakie wady ma antena paraboliczna?
12. Jakie zalety ma antena offsetowa?
13. Jak wyznacza się kąt azymutu i elewacji?
14. W jaki sposób mocuje się dwa konwertery do jednej anteny?
15. Jakie bloki i mechanizmy występują w magnetowidach kasetowych?
16. W jaki sposób podłącza się magnetowid do odbiornika telewizyjnego?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Porównanie parametrów konwerterów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko do pracy,
2) zapoznać się z konwerterami,
3) odczytać ich parametry techniczne z tabliczek znamionowych,
4) wyszukać w Internecie oraz w katalogach konwertery innych producentów,
5) zapisać ich parametry techniczne,
6) porównać parametry konwerterów,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
8) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

różne typy konwerterów,

−

katalogi sprzętu satelitarnego różnych producentów,

−

komputera z dostępem do Internetu,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Instalowanie i programowanie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się dokładnie z instrukcją obsługi tunera analogowego,
2) zorganizować stanowisko do wykonania ćwiczenia,
3) wykonać wszystkie niezbędne połączenia: tuner-antena, tuner-telewizor,
4) uruchomić odbiornik telewizyjny i tuner satelitarny,
5) wywołać menu programowe tunera,
6) przeprowadzić programowanie zgodnie z instrukcją obsługi, w zależności od typu

odbiornika,

7) zapisać każdy program do pamięci odbiornika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

71

8) przeprowadzić programowanie dla jednego satelity,
9) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
10) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

antena satelitarna obrotowa lub z drugim konwerterem,

−

tuner satelitarny analogowy,

−

instrukcja obsługi tunera analogowego,

−

odbiornik telewizyjny,

−

wykaz programów analogowych wraz z ich parametrami,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Określanie parametrów anteny odbiorczej oraz kąta elewacji i azymutu dla wybranego

miejsca.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać to ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z dostępnymi metodami określania kąta azymutu i elewacji,
2) określić, korzystając z Internetu, położenie geograficzne miejsca wykonywania

ćwiczenia,

3) obliczyć kąt azymutu i elewacji dla dwóch dowolnych satelitów,
4) określić wymiary anteny odbiorczej,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

komputer z dostępem do Internetu,

−

tabele z danymi dotyczącymi położenia satelitów,

−

przybory do pisania, kalkulator,

– literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 4

Programowanie magnetowidu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi magnetowidu,
2) połączyć magnetowid z anteną telewizyjną i odbiornikiem telewizyjnym,
3) przeanalizować różne możliwości połączenia magnetowidu z OTV,
4) włączyć, po uzyskaniu akceptacji nauczyciela, urządzenia do sieci zasilającej,
5) zaprogramować tuner telewizyjny w magnetowidzie,
6) zaprogramować czas początku i końca nagrania dowolnego programu TV,
7) sprawdzić wykonane nagranie,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

72

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

magnetowid kasetowy VHS,

−

odbiornik telewizyjny,

−

kasety VHS,

−

przewody połączeniowe,

−

instrukcja obsługi magnetowidu,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozpoznać po budowie zewnętrznej typ konwertera?
2) zastosować odpowiedni typ konwertera, w zależności od rodzaju

instalacji?

3) podać różnicę w działaniu anten parabolicznych i offsetowych?
4) wyliczyć kąt azymutu i elewacji?
5) ustalić miejsce instalacji anteny odbiorczej?
6) zaprogramować tuner telewizyjny w magnetowidzie?
7) podłączyć magnetowid do OTV złączem AV?





























„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

73

4.8. Nagrywarki i odtwarzacze DVD

4.8.1. Materiał nauczania

W roku 1995 pojawiły się pierwsze krążki DVD-ROM (ang. Digital Video Disc-Read

Only Memory), pozwalające na wielokrotne zapisywanie danych. Obecnie standard DVD jest
powszechnie stosowany do przechowywania danych na komputerze. Nagrywarki znajdują się
w obudowach komputerów. Ale sukces technologii DVD jest związany głównie z dystrybucją
na tym nośniku filmów. Przed opanowaniem techniki DVD krótkie filmy i obrazy wideo
zapisywane były na płytach CD (ang. Compact Disc). Pojemność płyt CD jest za mała, aby
można zapisywać i odtwarzać wszystkie składniki multimedialne, szczególnie filmy. Obecnie
służą do tego celu płyty DVD (ang. Digital Versatile Disc – cyfrowy dysk wszechstronnego
zastosowania). Wygląda ona podobnie jak płyta kompaktowa (CD), ale ma węższą ścieżkę
i co umożliwia większe upakowanie informacji na płycie. Pojemność płyt DVD jest obecnie
8 razy większa od pojemności płyt CD. Odtwarzane filmy z płyt DVD charakteryzują się
większą ostrością oraz bardziej naturalnymi kolorami obrazów, a także odtwarzany dźwięk
jest doskonałej jakości dzięki systemowi surround. Technika DVD jest wykorzystana w tzw.
kinie domowym.

Odtwarzacze płyt DVD produkowane są w wersji samodzielnej jako standardowe

aparaty DVD do kina domowego albo w wersji DVD-ROM wymagające połączenia
z komputerem. Napędy przeznaczone do współpracy z komputerem także umożliwiają
odtwarzanie filmów zapisanych na płytach DVD. Produkowane są także przenośne
odtwarzacze płyt DVD.

Nagrywarka jest urządzeniem służącym do nagrywania płyt DVD (również CD-R i CD-

RW). Zasada działania nagrywarki jest identyczna jak zwykłego czytnika, z tą różnicą, że
zamiast lasera „odczytującego” zaopatrzona jest w laser „zapisujący” (właściwie „zapisująco
– odczytujący”). W przeciwieństwie do komputerowej nagrywarki DVD, stacjonarna
nagrywarka nie wymaga komputera. Od strony funkcjonalnej stacjonarna nagrywarka jest
komputerem z dedykowanym systemem operacyjnym, zapisanym w pamięci flash
wyposażonym w napęd DVD (rys. 49).

Rys. 49. Nagrywarka stacjonarna DVD [18 ]

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Kiedy pojawiły się pierwsze płyty DVD?
2. Czym charakteryzują się filmy odtwarzane z płyt DVD?
3. Jaka jest różnica pomiędzy płytami DVD a CD?
4. W jakich wersjach produkowane są nagrywarki i odtwarzacze DVD?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

74

5. Na czym polega ogólna zasada działania nagrywarki?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Instalacja odtwarzacza DVD do odbiornika telewizyjnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi odtwarzacza DVD i odbiornika telewizyjnego,
2) przeanalizować różne możliwości połączeń w/w urządzeń,
3) dobrać odpowiednie przewody połączeniowe,
4) połączyć odtwarzacz z odbiornikiem telewizyjnym,
5) włączyć urządzenia do sieci zasilającej (po uzyskaniu zgody nauczyciela),
6) dokonać obserwacji obrazu i odsłuchu dźwięku,
7) porównać jakość obrazu i dźwięku dla innych sposobów połączeń,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odtwarzacz DVD,

−

odbiornik telewizyjny,

−

instrukcje obsługi odtwarzacza i telewizora,

−

płyta DVD,

−

przewody połączeniowe.

Ćwiczenie 2

Programowanie funkcji odtwarzacza DVD.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi odtwarzacza DVD,
2) zanotować sposób uruchamiania poszczególnych funkcji,
3) połączyć odtwarzacz z odbiornikiem telewizyjnym,
4) włączyć urządzenia do sieci zasilającej (po uzyskaniu zgody nauczyciela),
5) uruchomić kolejno poszczególne funkcje (np. OSD – ang. On Screen Display, TITLE,

ZOOM, SUB TITLE),

6) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

odtwarzacz DVD,

−

odbiornik telewizyjny,

−

instrukcje obsługi odtwarzacza,

−

płyta DVD,

−

przewody połączeniowe,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

75

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wykonać połączenie odtwarzacza DVD z OTV?
2) wyjaśnić zasadę pracy odtwarzacza DVD?
3) określić funkcje odtwarzacza DVD?
4) wyjaśnić różnice w przesyle sygnału dla różnych typów złącz?
5) wyjaśnić zasadę pracy nagrywarki DVD?





















„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

76

4.9. Wzmacniacze elektroakustyczne – zasada działania, funkcje

i parametry

4.9.1. Materiał nauczania

Wzmacniacz elektroakustyczny (wzmacniacz małej częstotliwości) umożliwia współpracę

z różnymi źródłami dźwięku, wzmocnienie sygnałów akustycznych (małej częstotliwości),
korekcję charakterystyki częstotliwościowej oraz dopasowanie do obciążenia (głośników lub
zestawów głośnikowych). W skład wzmacniacza wchodzi przedwzmacniacz i wzmacniacz mocy.

Początkowo wzmacniacz akustyczny był nieodłączną częścią pierwszych urządzeń hi-fi.

Ze względów ekonomicznych (wyeliminowanie konieczności stosowania wzmacniaczy
w każdym urządzeniu hi-fi) oraz z powodu rosnących wymagań jakościowych, wzmacniacze
wydzieliły się jako samodzielne urządzenia. Dążenie do coraz lepszych parametrów oraz
coraz większych mocy wyjściowych spowodowało podział wzmacniacza akustycznego na
przedwzmacniacz i wzmacniacz mocy. Tylko w urządzenia o gorszych parametrach stosuje
się jednostopniowy wzmacniacz akustyczny. W sprzęcie hi-fi wzmacniacze elektroakustyczne
są wykonywane tylko w wersji stereofonicznej.

Klasa urządzeń, zwłaszcza ich przeznaczenie, mają istotny wpływ na rozwiązania

konstrukcyjne wzmacniaczy akustycznych, przede wszystkim ma na rozwiązania układowe.
W urządzeniach stacjonarnych popularnych i przenośnych stosuje się monolityczne układy
scalone mocy z ograniczonym układowo przedwzmacniaczem. Uzyskiwane moce w tej
grupie urządzeń są niewielkie, nie przekraczają kilu watów. W przypadku urządzeń
samochodowych występują tam wzmacniacze mocy, które umożliwiają uzyskanie mocy
wyjściowej 20 W na kanał. Największe zróżnicowania układowe występują w sprzęcie klasy
hi-fi. Grupa ta dzieli się na podgrupy: popularną, standardową i najwyższej jakości. W każdej
grupie stosowane są odmienne rozwiązania układowe wzmacniaczy akustycznych.

Przedwzmacniacz akustyczny (wzmacniacz napięciowy) – jest to urządzenie

umożliwiające współpracę z różnymi sygnału, korekcję charakterystyki częstotliwościowej
i wzmocnienie sygnałów akustycznych do wartości niezbędnej do wysterowania wzmacniacza
mocy. Stanowi on integralną część każdego wzmacniacza akustycznego. Jedynie w sprzęcie
hi-fi najwyższej klasy, o mocy wyjściowej kilkuset watów, stanowi samodzielne urządzenie.
Stopień wejściowy przedwzmacniacza ma liniową charakterystykę przenoszenia i dopasowuje
wyjście toru w.cz. do wzmacniacza. Następnym stopniem przedwzmacniacza jest
wzmacniacz korekcyjny, a kolejnym – wzmacniacz napięciowy z regulacjami charakterystyki
częstotliwościowej, wzmocnienia i równoważenia kanałów (balans). Wszystkie te regulacje
umożliwiają uzyskanie dobrej jakości odtwarzania.

Akustyczny wzmacniacz mocy - urządzenie umożliwiające wzmocnienie sygnału

akustycznego do pożądanej wartości mocy wyjściowej wydzielonej na obciążeniu. Jest to
człon wyjściowy każdego wzmacniacza akustycznego. Jedynie w sprzęcie hi-fi najwyższej
jakości występuje jako samodzielne urządzenie.

Podstawowe parametry charakteryzujące wzmacniacze elektroakustyczne, to:

−

współczynnik zawartości harmonicznych,

−

współczynnik zniekształceń intermodulacyjnych,

−

znamionowa moc wyjściowa,

−

charakterystyka przenoszenia

−

pasmo przenoszenia,

−

impedancja wejściowa,

−

impedancja wyjściowa,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

77

−

znamionowe napięcie wejściowe,

−

tłumienie przesłuchu,

−

poziom zakłóceń i szumów.

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

1. Z jakich elementów składa się wzmacniacz akustyczny?
2. Jakie rodzaje wzmacniaczy akustycznych występują w sprzęcie hi-fi?
3. Jakie jest przeznaczenie przedwzmacniacza?
4. Z jakich stopni składa się przedwzmacniacz?
5. Jakie jest przeznaczenie wzmacniacza mocy?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Pomiar pasma przenoszenia mocy wzmacniacza elektroakustycznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko do wykonania ćwiczenia,
2) zmontować układ pomiarowy zgodnie z instrukcją do ćwiczenia,
3) doprowadzić wzmacniacz do znamionowych warunków pracy,
4) zwiększać amplitudę sygnału wejściowego do takiej wartości, aby na wyjściu otrzymać

określony współczynnik zawartości harmonicznych,

5) określić moc wyjściową,
6) wykonać pomiary w funkcji częstotliwości dla stałej wartości współczynnika

harmonicznych,

7) określić na podstawie otrzymanych wyników pasmo przenoszenia mocy,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

wzmacniacz akustyczny,

−

generator m.cz.

−

multimetry,

−

normalne obciążenie zastępcze (rezystancja równa modułowi impedancji obciążenia przy
częstotliwości 1000 Hz – wartość jej jest podana przez producenta),

−

miernik zawartości harmonicznych, instrukcje przyrządów pomiarowych,

−

instrukcja wzmacniacza,

−

instrukcja do ćwiczenia,

−

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Korzystając z Internetu przedstawić ofertę wzmacniaczy elektroakustycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

78

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) wyszukać strony internetowe producentów sprzętu hi-fi,
3) zanotować parametry oferowanych wzmacniaczy,
4) porównać parametry wybranych wzmacniaczy,
5) wskazać wzmacniacze do sprzętu hi-fi najwyższej jakości,
6) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

komputer z dostępem do Internetu,

–

zeszyt, przybory do pisania,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zmontować układ pomiarowy do badania wzmacniacz akustycznych?
2) wyznaczyć pasmo przenoszenia mocy wzmacniacza?
3) doprowadzić wzmacniacz do znamionowych warunków pracy?
4) określić klasę wzmacniacza na podstawie danych z katalogów?
5) opisać

rolę

poszczególnych

wzmacniaczy:

przedwzmacniacza

i wzmacniacza mocy?





















„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

79

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności zadania: 2, 5, 17 i 18 są z poziomu

ponadpodstawowego, a pozostałe – z poziomu podstawowego. Wszystkie zadania są
zadaniami wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi – zaznacz prawidłową

odpowiedź znakiem X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć
kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą
przysporzyć Ci zadania: 2, 5, 17 i 18, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż
pozostałe. Przeznacz na ich rozwiązanie więcej czasu.

8. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Modulację FM stosuje się dla fal o zakresach

a) krótkich.
b) średnich.
c) długich.
d) ultrakrótkich.

2. Do stabilizacji częstotliwości generatora lokalnego służy układ

a) ARW.
b) FM.
c) ARCz.
d) PLL.

3. Częstotliwość pilota w sygnale stereofonicznym wynosi

a) 38 kHz.
b) 56 kHz.
c) 19 kHz.
d) 23 kHz.

4. Układ mieszacza wchodzi w skład

a) toru p.cz.
b) toru w.cz.
c) toru m.cz.
e) toru stereofonii.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

80

5. Szerokość pasma toru p.cz. dla sygnału FM wynosi

a) 20 kHz.
b) 58 kHz.
c) 156 kHz.
d) 206 kHz.

6. Układ ARW steruje pracą

a) wzmacniacza m.cz.
b) układu heterodyny
c) głowicą w.cz.
d) demodulatorem.

7. Linia opóźniająca w torze luminancji powoduje opóźnienie sygnału o

a) 64 µs.
b) 0,8 µs.
c) 6,4 µs.
d) 8 µs.

8. Układ ARW w odbiorniku telewizyjnym służy do

a) automatycznej regulacji wzmocnienia w torze fonii.
b) automatycznej regulacji wzmocnienia w torze chrominancji.
c) automatycznej regulacji wzmocnienia sygnału wizji.
d) automatycznej regulacji wzmocnienia sygnałów synchronizacji.

1) Metoda quasi-równoległa służy do odbioru

a) sygnału telewizji kolorowej.
b) sygnału telegazety.
c) sygnału synchronizacji.
d) sygnału fonii.

9. Wyznaczenie kąta azymutu i elewacji służy do

a) określenia pozycji satelity.
b) określenia ustawienia anteny odbiorczej.
c) określenia współrzędnych geograficznych punktu.
d) obliczenia wielkości odbieranego sygnału.

10. Polaryzator w konwerterze służy do

a) zmiany pasma odbieranej częstotliwości.
b) odbieraniu sygnałów o różnych polaryzacjach.
c) przełączaniu częstotliwości generatora lokalnego.
d) ustawienia kąta skręcenia konwertera.

11. Subwoofer to głośnik

a) centralny.
b) efektowy.
c) niskotonowy (basowy).
d) satelitarny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

81

12. Zbiorcza instalacja antenowa powinna być wykonana z przewodu

a) koncentrycznego o impedancji 75 Ω.
b) koncentrycznego o impedancji 300 Ω.
c) symetrycznego o impedancji 75 Ω.
d) symetrycznego o impedancji 300 Ω.

13. Podstawowe rodzaje zbiorczych instalacji antenowych to

a) szeregowa, gwiaździsta, mieszana.
b) szeregowa i równoległa.
c) równoległa i mieszana.
d) mieszana, równoległa, odgałęźna.

14. Zwrotnica antenowa służy do

a) sumowania sygnałów z anten.
b) rozdziału sygnałów z anten.
c) wzmacniania sygnałów z anten.
d) sumowania i wzmacniania sygnałów z anten.

15. Dla potrzeb instalacji antenowej Internetu wykorzystywane są gniazda

a) przelotowe.
b) końcowe.
c) nieprzelotowe.
d) z kanałem zwrotnym.

16. Rozgałęźniki i odgałęźniki przeznaczone są do

a) sumowania i rozdziału sygnałów.
b) rozdziału sygnałów.
c) sumowania sygnałów.
d) wzmacniania i rozdziału sygnałów.

17. Oznaczenie anteny AVT 4/6-12 informuje, iż antena składa się z

a) 6 elementów.
b) 12 elementów.
c) 4 elementów.
d) od 6 do 12 elementów.

18. Aby uzyskać szeroki kąt widzenia anteny stosuje się anteny

a) o dużej ilości elementów.
b) o małej ilości elementów.
c) szerokopasmową.
d) kanałową.

19. Wzmacniacz kanałowy służy do wzmacniania sygnałów

a) z całego pasma częstotliwości.
b) z jednego pasma częstotliwości.
c) w paśmie 80 MHz.
d) w paśmie 8 MHz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

82

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Wykonywanie montażu urządzeń RTV

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

83

6. LITERATURA

1. Chaciński H.: Odbiorniki radiowe. WSiP, Warszawa 1980
2. Gremba J., Gremba S.: Naprawa odbiorników satelitarnych. Wyd. W. Haligowski,

Gdańsk 2002

3. Hörnemann E., Hübscher H., Klaue J., Schierack K., Stolzenburg R.: Elektrotechnika.

Instalacje elektryczne i elektronika przemysłowa. WSiP, Warszawa 1998

4. Klimasara W.: Wybieram magnetowid i kamerę. WSiP, Warszawa 1995
5. Marusak A. J.: Urządzenia elektroniczne. Cz. I. Elementy urządzeń. WSiP SA, Warszawa

2000

6. Marusak A. J.: Urządzenia elektroniczne. Cz. II. Układy elektroniczne. WSiP SA,

Warszawa 2000

7. Marusak A. J.: Urządzenia elektroniczne. Cz. III. Budowa i działanie urządzeń. WSiP

SA, Warszawa 2000

8. Orzechowski J.: Podstawy techniki telewizyjnej. WSiP S.A., Warszawa 1999
9. Pieniak J.: Anteny telewizyjne i radiowe WKŁ, Warszawa 2001
10. Pokorski M.: Podręcznik internetowy. Technika Satelitarna. www.pokosat.de
11. Praca zbiorowa: Vademecum techniki. Audiovideo. Zeszyty: Telewizja wysokiej jakości,

Urządzenia hi-fi. WNT, Warszawa 1991

12. Praca zbiorowa: Praktyczna elektrotechnika ogólna. REA, Warszawa 2003
13. Czasopismo Dom 11/2003, 12/2003
14. Czasopisma: Elektronika Praktyczna, Radioelektronik, Nowy Elektronik
15. http://audioefm.w.interia.pl/kino.htm
16. http://www.aval.com.pl
17. http://www.diomar.pl
18. http://www.dipol.com.pl
19. http://www.serwis-tv.com
20. http://www.telmor.pl