Monter_elektronik_725[01]_Z2.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Zjawiska towarzyszące propagacji fal radiowych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Instalacje antenowe

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Wzmacniacze antenowe – funkcje i parametry

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Bloki funkcjonalne odbiorników radiowych i telewizyjnych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Rodzaje sprzętu RTV

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Zdalne sterowanie urządzeniami RTV

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Telewizja kablowa i satelitarna. Magnetowidy

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. Nagrywarki i odtwarzacze DVD

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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”

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”

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”

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 =

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

m/s).

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

⋅

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

, H

– 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

i O

zgodnie ze wzorem

sin β =

· sin α, przy czym n =

gdzie: n – współczynnik załamania ośrodka drugiego względem pierwszego,

, v

– prędkości fali w ośrodkach O

i O

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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

, przy czym sin α

gdzie: α

– 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

i O

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

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

, v

– prędkość fali w ośrodku odpowiednio

i O

; α

– 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

, S

i S

–

fale interferujące (tu: harmoniczne); A

, A

i A

– 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”

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

i S

– 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”

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

⋅

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

ęs

iwo

ści

ęs

iwo

ści

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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

na falach krótkich: H

– minimalny zasięg fali odbitej od jonosfery,

i A

- antena nadawcza i odbiorcza, , H

, H

- 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”

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”

–

poradnik dla ucznia,

–

zeszyt,

–

przybory do rysowania,

–

kalkulator,

–

literatura wskazana przez nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Narysuj przebiegi dwóch fal: S

(t) = A

· sin 2πf

·t i S

(t) = A

· sin 2πf

·t oraz przebieg

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

= 3, A

= 2,

= 50 Hz, f

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

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać

określone

treści

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”

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”

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

, A

, - antena nadawcza

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

i LZ

– 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”

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”

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”

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

Zakres odbioru

UKF–

(mono)

UKF–

(stereo)

UKF–FM

(stereo

Hi–Fi)

TV I TV II TV III TV IV TV V

Minimalny poziom sygnału
[dBμV]

S/N min dBμV
(sygnał/szum)

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”

„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”

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”

−

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”

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.

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”

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”

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”

–

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”

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”

–

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”

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”

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.

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”

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”

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”

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”

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”

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

= f

- f

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”

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”

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”

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”

–

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”

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”

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

= f

– f

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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:

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”

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”

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

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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”

−

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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”

Rys. 43. Azymut i elewacja [15]

Kąty: azymutu A

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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”

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”

−

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”

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”

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”

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”

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”

KARTA ODPOWIEDZI

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

Wykonywanie montażu urządzeń RTV

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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