|
СХЕМЫ---->
СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗОРОВ СТАТЬЯ №1-50---->
СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗОРОВ СТАТЬЯ №51-100
Удлинитель для пультов дистанционного управления
К статье "Многокомнатная видеоаудиосистема" ("Радио", 2004, № 3, с. 14, 15, 24)
Ю. ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ, г. Таганрог
Рассмотренная в прошлом году в журнале многокомнатная видеоаудиосистема работоспособна, если в устройстве переизлучения команд ПДУ применены фотоприемники, никак не изменяющие сигналы команд, т. е. относительно старые изделия. Для того чтобы и современные фотоприемники, например, серии TSOP и т. п., можно было использовать в такой системе, устройство необходимо доработать. Об этом и других вопросах по применению элементов в устройстве и рассказано в публикуемой здесь статье.
После публикации указанной выше статьи у радиолюбителей возник ряд вопросов. Поэтому целесообразно дать более подробную информацию по "удлинителю" для пультов ДУ, особенностям его эксплуатации с различной бытовой аппаратурой, выбору фотоприемников и ИК излучающих диодов для него. Следует сразу отметить, что "удлинитель" для многокомнатной системы (по схеме на рис. 4 в статье) был испытан с конкретным устройством — автономным блоком ДУ RS-100 фирмы SANSUI. Он способен принимать и немодулированные ИК посылки (фотоприемник не содержит полосового фильтра для выделения несущей частоты 36 кГц). Для использования же "удлинителя" с большинством видов современной бытовой аппаратуры его необходимо доработать.
Один из наиболее простых вариантов схемы доработанного "удлинителя" показан на рис. 1.
Основное отличие такого "удлинителя" от рассмотренного ранее состоит в применении генератора несущей частоты на микросхеме DD2, формирующего импульсы заполнения положительной полярности с размахом, приблизительно равным напряжению источника питания. Период следования импульсов устанавливают подстроечным резистором R3 в пределах 18...80 мкс (частота повторения — 12,5...55 кГц). Выходные импульсы с вывода 6 элемента DD2.3 поступают на вывод 6 элемента DD1.2. На выходе инвертора DD1.3 (вывод 10) формируются пакеты импульсов положительной полярности. Форма импульсов на выводе 6 элемента DD2.3 при частоте несущей заполнения 36 кГц, применяемой в большинстве систем ДУ бытовой аппаратуры, представлена на рис. 2,
осциллограмме 1. Следовательно, ИК излучающие диоды VD1 (и VD2) посылают ИК сигналы с амплитудно-импульсной модуляцией. Их структура и параметры определяются ИК посылками, принимаемыми фотоприемниками Пр1, Пр2 от пультов ДУ различной бытовой аппаратуры.
В "удлинителе" вместо транзистора КТ315Г (VT1) применим КТ3102А.
Испытания макета доработанного "удлинителя" были проведены со следующими аппаратами и пультами ДУ: видеоплейером PANASONIC — NV-SJ5MK2, видеомагнитофонами PANASONIC — NV-F55AM/AG-4700E,
все с пультом ДУ VEQ1562; проигрывателем DVD SAMSUNG — DVD-709 с собственным пультом ДУ; ресивером SHERWOOD — R525R с собственным пультом ДУ RM-RV-N25; телевизором JVC — G21T с пультом ДУ RM-C457; телевизором РУБИН —- 55М10-1 с собственным пультом RC-7; автономным блоком и пультом ДУ RS-100 фирмы SANSUI.
В первую очередь была проверена работоспособность "удлинителя" при работе с этими аппаратами на различных несущих частотах. В макете использован один ИК излучающий диод L53SF4BT, размещенный на расстоянии 4 м от испытуемой техники. Результаты испытаний сведены в табл. 1.
Точные границы частотного интервала у последних двух аппаратов в таблице не могли быть определены, так как интервал несущих частот макета находился в пределах 12,5...55 кГц.
В указанных интервалах частот испытанная аппаратура уверенно выполняла команды, формируемые макетом "удлинителя". Как видно из результатов испытаний, требования к точности установки несущей частоты для разных аппаратов существенно отличаются. Полосы рабочих частот различных систем ДУ определяются как параметрами полосовых фильтров в конкретных фотоприемниках, так и структурой самих систем и способами обработки сигналов, поступающих с фотоприемников. Полученные результаты действительны при напряжении 4,5 В источника питания макета "удлинителя". В случае увеличения напряжения до 6 В, а также при уменьшении расстояния между пультами ДУ и фотоприемником полосы пропускания систем ДУ увеличиваются.
Наиболее простой способ кодирования сигналов ДУ из перечисленных выше аппаратов применен в блоке SANSUI — RS-100. Его пульт собран на микросхеме М50115Р фирмы MITSUBISHI, выходной транзистор — 2SC2001. Генератор импульсов стабилизирован кварцевым резонатором на частоту 455 кГц. Пульт формирует пачки импульсов ИК излучения на несущей частоте около 36 кГц. Размах импульсов на излучающем диоде — 1,7 В. Временная диаграмма транслируемых "удлинителем" импульсов на выходе элемента DD1.3 (см. рис. 1), принятых с пульта, изображена на рис. 2, осц. 2. Число пачек импульсов и длительность межимпульсных интервалов зависят от кода передаваемой команды.
Более сложные сигналы для системы ДУ использованы в аппаратуре PANASONIC. Временная диаграмма транслируемых "удлинителем" сигналов на том же выходе элемента DD1.3 (см. рис. 1), принятых с пульта VEQ1562, показана на рис. 2, осц. 3. В начале каждого пакета модулированных пачек импульсов длительностью 60 мс передается синхросигнал длительностью 3,7 мс. Период следования пакетов импульсов при постоянном нажатии какой-нибудь кнопки пульта — 130 мс. Число пачек и длительность межимпульсных интервалов зависят от кода передаваемой команды.
Похожие сигналы для системы ДУ применены в звуковой аппаратуре фирмы SHERWOOD. Синхросигналы в ней имеют длительность 9,5 мс, после паузы в 4,2 мс следует кодовый пакет пачек (длительностью 0,8 мс) импульсов. Число пачек и их расположение в пакете зависят от кода команды. Общая длительность кодового пакета — 65 мс. Период следования пакетов при непрерывном удержании любой кнопки на пульте ДУ — 125 мс. Как видно в табл. 1, в фотоприемнике ресивера вместо полосового фильтра применен фильтр НЧ (фотоприемник реагирует и на немодулированные посылки).
Длительность синхросигналов в системе ДУ аппарата SAMSUNG (DVD) равна 10 мс. Кодовый пакет следует после него через 13,5 мс. Общая длительность пакета, включая синхросигнал и паузу, равна 84 мс. В отличие от предыдущих систем, при непрерывном нажатии кнопки на пульте ДУ кодовый сигнал повторяется лишь единицы раз, после чего генерируются пачки немодулированной несущей длительностью 9 мс с периодом следования 110 мс.
Длительность синхросигналов в системе RC-7, используемой в телевизорах РУБИН последних лет выпуска, равна 1 мс. После паузы в 0,8 мс следует кодовый пакет пачек импульсов, длительность которого с синхросигналом равна 24 мс. Период следования пакетов при непрерывном удержании какой-нибудь кнопки — 120 мс. Система ДУ RC-7 чрезвычайно чувствительна к точности установки частоты несущей, поэтому для аппаратуры с такими системами может потребоваться установка в "удлинитель" кварцованного генератора.
В системе ДУ телевизоров JVC синхросигнал состоит из двух пачек (длительностью 0,75 мс) импульсов с паузой между ними в 1,4 мс. Длительность кодового пакета с синхросигналом — 26 мс. Период следования пакетов при удержании любой кнопки на пульте — 47 мс.
Следует отметить, что все измерения временных параметров были проведены осциллографом С1-83 на выходе элемента DD1.3 "удлинителя", транслирующего сигналы испытуемых пультов ДУ, поэтому численные значения имеют погрешности. Например, точные значения временных параметров сигналов в системе СДУ-5 с кодом RC-5, используемой в ряде моделей телевизоров РУБИН, ГОРИЗОНТ, ТЕМП и др. таковы: частота несущей — 36,84 кГц, длительность кодового пакета — 24,89, с синхросигналом — 28,45, а период следования пакетов — 113,78 мс. Подробно ознакомиться с особенностями системы можно в статье "Особенности системы дистанционного управления СДУ-5" ("Ремонт&Сервис", 2002, № 4, с. 8—20).
Перейдем к рассмотрению вопросов выбора фотоприемников и ИК излучающих диодов для "удлинителя" и особенностей его эксплуатации. Фотоприемники могут быть использованы во многих радиолюбительских конструкциях, поэтому на особенностях их применения остановимся более подробно. Под фотоприемником будем понимать чувствительный к ИК излучению (и не только) прибор с согласующим устройством, обеспечивающим его использование в конкретной аппаратуре. Такими приборами обычно служат фотодиоды, имеющие максимальную чувствительность в инфракрасной области спектра излучений, а вот согласующие устройства отличаются большим разнообразием.
Фотоприемники выпускает довольно большое число фирм, однако изделия только некоторых из них относительно доступны в России (продают их российские дистрибьюторы, номенклатура невелика). К этим фирмам можно отнести TEXAS INSTRUMENTS (или TI)/BURR BROWN (обозначение фотоприемников — ОРТ), BRIGHTLED (BPD, ВРТ, BRM), OSRAM (ВРХ), SHARP (GP), KINGBRIGHT или KGВ (L), ROHM (RPM), SONY (SBX), SIEMENS (SFH), SANYO (SPS), VISHAY (TSOP). Фотоприемники (значительно большей номенклатуры) можно приобрести в сервисных центрах и мастерских, что, как правило, довольно дорого, а также на радиорынках.
Для удобства дальнейшего изложения введем условную классификацию на группы фотоприемников, доступных для приобретения в России:
1 — широкополосные фотоприемники с линейными усилителями в интегральном исполнении, продаваемые российскими дистрибьюторами электронных компонентов;
2 — старые фотоприемники на дискретных элементах для ДУ конкретной бытовой аудиовидеотехникой;
3 — фотоприемники в интегральном исполнении того же назначения;
4 — новейшие фотоприемники в интегральном исполнении, имеющиеся в ассортименте фирм-дистрибьюторов электронных компонентов и на радиорынках.
Еще раз следует подчеркнуть, что классификация условная, поэтому не исключено, что один и тот же фотоприемник может быть включен не только в одну группу.
В группу 1 входят, например, фотоприемники ОРТ101Р, ОРТ301М фирмы TI/BURR BROWN, имеющиеся в прайс-листах 2003, 2004 гг. ряда российских дистрибьюторов электронных компонентов. Фотоприемник ОРТ101Р (цена — около 5 долл. США) представляет собой прецизионный прибор. Он может быть использован в медицинском и лабораторном оборудовании, в цветовых анализаторах для фотографии, в качестве датчиков обнаружения объектов и т. п. Для многокомнатной системы этот фотоприемник не подходит. Его принципиальная схема показана на рис. 3,
а спектральная характеристика — на рис. 4.
Как видно из характеристики, ее левый склон довольно линеен и перекрывает весь интервал видимых цветов, а также часть ультрафиолетового и инфракрасный участки спектра излучений. Параметры фотоприемника фирмой-изготовителем нормированы для длины волны 650 нм (примерно середина красного участка спектра). Чувствительность фотоприемника — 0,45 В/мкВт (имеется в виду мощность светового потока, падающего на фотодиод). Диапазон рабочих частот при размахе выходного сигнала 10 В — 20 кГц. Напряжение питания — 2,7...36 В.
К группе 2 можно отнести фотоприемники, выпускавшиеся примерно до начала 90-х годов для систем ДУ телевизоров, видеомагнитофонов, проигрывателей CD, УМЗЧ и др. Большинство из них можно использовать в многокомнатной системе. Однако в настоящее время их уже не найти в каталогах дистрибьюторов, хотя некоторые типы еще можно заказать через сервисные центры или приобрести на радиорынках. Конструктивными особенностями этих фотоприемников можно назвать наличие металлического экрана и применение внешнего оптического фильтра как элемента конструкции аппарата, в который он установлен. Фильтр нужен для устранения засветки фотоприемника видимым светом.
Некоторые фирмы выпускали и оригинальные конструкции таких фотоприемников. Например, фирма SANSUI, ранее известная своей звуковой аппаратурой различного класса, в том числе Hi-Fi и Hi-End, производила комплект вышеназванной системы RS-100 для своей аудиотехники, не оборудованной беспроводными системами ДУ. Комплект состоит из базового блока, фотоприемника, пульта ДУ и интерфейсных кабелей. Фотоприемник, внешний вид которого представлен на рис. 5, размещен в пластмассовом корпусе размерами 70x60x15 мм с окном, закрытым оптическим фильтром. На печатной плате фотоприемника размерами 60x40 мм установлены фотодиод, микросхема ВА6340 (восемь выводов) фирмы ROHM, шесть конденсаторов, четыре резистора и дроссель фильтра. Плата закрыта экранами. Внешний вид платы без экранов показан на рис. 6.
Группа 3 фотоприемников наиболее многочисленна. Большинство из них J подходят для применения в "удлинителе" многокомнатной системы, т. е. имеют переходные характеристики, показанные на рис. 3,6 в первой статье. Под переходной характеристикой здесь понимаем зависимость выходного сигнала фотоприемника от принимаемых импульсов с пультов ДУ (характеристика свет-сигнал). В случае, если сигнал на выходе конкретного фотоприемника инверсный (импульсы положительной полярности), на входах (выводы 1 и 2) элемента DD1.1 (см. рис. 1) следует установить два неиспользованных инвертора микросхемы DD2. Много фотоприемников третьей группы рассчитаны на напряжение питания 5 В, однако и немалое их число работают при пониженном на
пряжении 3,3 В, что не представляет препятствия для их применения в многокомнатной системе (микросхемы серии К561 при таком напряжении еще работоспособны).
В эту же группу входят приборы серии TSOP фирмы VISHAY Структурная схема фотоприемника TSOP2236 изображена на рис. 7.
Такой фотоприемник использован в моноблоках фирмы PHILIPS на шасси EPSILON 2001. На этом шасси выпущено около 40 моделей с размерами экрана 14, 20, 21 дюйм. Как видно на схеме, в фотоприемник входят фотодиод, входная цепь 1, усилитель с АРУ 2, полосовой фильтр 3 для выделения несущей частоты излучаемых пультами ДУ сигналов, узел управления 4, демодулятор (выпрямитель) 5 и выходной ключевой каскад. Форма импульсов соответствует показанным на рис. 3,б в статье по многокомнатной системе.
Приобрести фотоприемники третьей группы вполне реально через авторизованные сервисные центры различных фирм (они, как правило, имеют авторизацию сразу нескольких производителей). Для заказа необходимо знать марку модели аппаратуры и тип фотоприемника. Некоторые сведения о применяемости фотоприемников в телевизорах перечислены в табл. 2.
Недорогой (1,5 долл. США) фотоприемник TSOP1736 имеется в прайс-листах российских дистрибьюторов, т. е. относится как к третьей, так и к четвертой группе, также как названный в статье по многокомнатной системе RPM675CBRX10 (в каталогах — RPM675CBR, цена — 1,5 долл. США). К сожалению, автор не располагает достоверной информацией о параметрах других типов фотоприемников группы 4.
Следовательно, для применения в многокомнатной системе подходят различные фотоприемники групп 2—4,
имеющие форму переходной характеристики (свет/сигнал), показанную на рис. 3,б в первой статье. Выбор типа фотоприемника следует делать, ориентируясь на ее рекомендации и отдавая предпочтение фотоприемникам в интегральном исполнении (не будет проблем со световой экранировкой).
Основными параметрами ИК излучающих диодов следует назвать мощность излучения, номинальный прямой ток, импульсную мощность излучения, постоянное прямое напряжение. Длина волны максимума спектра распределения излучения обычно не выходит за пределы 0,8...1,3 мкм, время нарастания и спада излучения — десятки нс.
В "удлинителе" можно применить много ИК излучающих диодов как отечественного, так и зарубежного производства. Основное внимание при выборе нужно обратить на их мощность излучения. Из подходящих отечественных можно отметить АЛ 107А(мощность излучения — 6 мВт при токе 100 мА), АЛ107Б (10 мВт при токе 100 мА), АЛ156А (5 мВт при токе 100 мА), АЛ 156Б (12 мВт при токе 100 мА), АЛ 156В (15 мВт при токе 100 мА).
Довольно большой ассортимент зарубежных ИК излучающих диодов имеется
в прайс-листах отечественных дистрибьюторов электронных компонентов и на радиорынках. Из подходящих для применения в "удлинителе" можно назвать CL940 L-34F3C, CL940 L-53SF4BT фирмы KGB (испытаны автором в макете "удлинителя"); 875TSHA4401, 940TSAL4400 фирмы VISHAY; BIR-BM1314G/BL, BIR-07F4G фирмы BRIGHTLED и многие другие. Для системы СДУ-5 рекомендовано применение двух диодов АЛ156А (АЛ147А, CQY90) или одного АЛ165А в указанной выше статье.
Отдельно необходимо рассмотреть вопрос о выборе значения напряжения питания "удлинителя". Микросхемы серии К561 структуры КМОП работоспособны при напряжении питания в пределах 3...15 В. Номинальное напряжение питания основной массы интегральных фотоприемников — 5 В. Однако конкретные экземпляры могут работать и при пониженном напряжении питания, в частности фотоприемник RPM675CBRX10, установленный в макете "удлинителя", работал при напряжении 4,3 В (при более низких напряжениях работоспособность нарушалась). При напряжении 6 В (четыре элемента по 1,5 В) фотоприемники потребляют, конечно, больший ток, но в таком случае это имеет положительное значение — увеличивается мощность излучения в импульсе и соответственно дальность действия "удлинителя". ИК излучающие диоды допускают значительный импульсный ток, например, диоды серии АЛ 156 при импульсном токе 1,5 А обеспечивают мощность излучения 100 мВт, при токе 2,5 А — 180 мВт.
В результате для питания "удлинителя" можно использовать как три элемента, если примененный фотоприемник при таком напряжении работоспособен (нет сбоев и искажений кода), так и четыре, если не обеспечивается уверенное декодирование принимаемых сигналов. Потребляемый ток макета "удлинителя" в дежурном режиме при напряжении питания 6 В равен 4 мА, в режиме излучения при удержании какой-нибудь кнопки на пульте ДУ средний потребляемый ток возрастает до 80 мА. С целью продления срока службы батареи в устройство можно установить выключатель питания.
Радио №5 2005
|
