Επιλογέας εισόδου ενισχυτή ρελέ (DIY).

Διάφοροι τύποι επιλογέων χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή πολλαπλών σημάτων εισόδου σε έναν ενισχυτή ισχύος χωρίς να συσπώνται συνεχώς τα καλώδια. Παρακάτω είναι ένα σχηματικό διάγραμμα ενός τέτοιου επιλογέα· ρελέ για τάση 12 βολτ χρησιμοποιούνται ως στοιχεία μεταγωγής σε αυτόν. Το κύκλωμα έχει τη δυνατότητα εναλλαγής 4 στερεοφωνικών πηγών ηχητικό σήμα. Οι είσοδοι RCA και ρελέ βρίσκονται στην ίδια μικρή πλακέτα, μειώνοντας τον θόρυβο και χρησιμοποιώντας λιγότερα θωρακισμένα καλώδια. Η επιλογή των εισόδων πραγματοποιείται από έναν μικροσκοπικό διακόπτη 4 θέσεων. Επίσης στην πλακέτα υπάρχει ένας ανορθωτής και μια χωρητικότητα φιλτραρίσματος του τροφοδοτικού. διάγραμμα κυκλώματοςο επιλογέας φαίνεται παρακάτω:

Μια εναλλασσόμενη τάση 9 ... 12 Volt τροφοδοτείται στον συνδετήρα τροφοδοσίας από έναν μετασχηματιστή κατεβάσματος. Στο διάγραμμα, μετά τον ανορθωτή, βλέπουμε την αντίσταση R * με σήμανση 0R ή περισσότερο. Αυτή η αντίσταση απαιτείται για τον περιορισμό του ρεύματος όταν χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές με περισσότερα υψηλής τάσηςαπό 9 βολτ. Κατά την υποβολή αίτησης AC τάση 9 βολτ απλά βάλε ένα jumper. Όταν εφαρμόζεται αλλαγή 12 Volt μετά τον ανορθωτή και την χωρητικότητα εξομάλυνσης, θα αποδειχθεί ότι είναι 16,92 Volt, και αυτό είναι ήδη λίγο υπερβολικό για ένα ρελέ 12 βολτ, βάζουμε μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Υπολογίζουμε την ονομαστική τιμή σύμφωνα με τον τύπο: 16,92-12 / ρεύμα της περιέλιξης του ρελέ.

Η διαμόρφωση του πίνακα μοιάζει με αυτό:

Στο σχήμα, η κίτρινη κουκκίδα κάτω από την αντίσταση R* υποδεικνύει το μέρος όπου κόβεται το droshky εάν ​​χρησιμοποιείται αντίσταση περιορισμού ρεύματος.

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος του επιλογέα σήματος εισόδου ρελέ σε μορφή LAY6:

Προβολή φωτογραφίας του πίνακα επιλογής Μορφή LAY6:

Στερεοφωνικός σύνδεσμος RCA - 4 τεμ.
Ρελέ 12 Volt HK19F-DC12V-SHG - 4 τεμ.

Σύνδεσμος στη σελίδα του προϊόντος
Διακόπτης 4 θέσεων - 1 τεμ.
Υποδοχή 5Pin (2,54mm) για σύνδεση σκληρού διακόπτη - 1 τεμ.
Σύνδεσμος 2Pin με σφιγκτήρα μπουλονιού (σύνδεση ρεύματος) - 1 τεμ.
Σύνδεσμος 3 ακίδων (συνδέοντας την έξοδο του επιλογέα στην είσοδο του ενισχυτή) - 1 τεμ.
Εισαγόμενο συγκρότημα διόδου τύπου W04, W06 – 1 τεμ.
Μπορείτε επίσης να τοποθετήσετε συγκροτήματα διόδων όπως DB102, DB103 ή παρόμοια στην πλακέτα.
Ηλεκτρολύτης πυκνωτή 470...1000mF/25-35V – 1 τεμ.
Δίοδος 1N4001 (παράλληλα με τις περιελίξεις του ρελέ) - 4 τεμ.
LED 5mm – 4 τεμ.
Αντιστάσεις στο κύκλωμα LED 1 kOhm - 4 τεμ.
Αντίσταση περιορισμού ρεύματος 200R 0,25W - 1 τεμ.
Υποδοχές Είσοδος1 - Είσοδος4 - 3Pin 2,54mm - 4 τεμ. Αυτό συμβαίνει εάν χρησιμοποιείτε όχι τυπικές υποδοχές εισόδου RCA, αλλά εξωτερικές, οι οποίες δεν είναι εγκατεστημένες στην πλακέτα επιλογής, αλλά στη θήκη του ενισχυτή.
Και ένας ακόμη σύνδεσμος Vcc - για την παροχή σταθερής τάσης τροφοδοσίας στην πλακέτα, σε αυτήν την περίπτωση η αλλαγή δεν είναι συνδεδεμένη και το συγκρότημα διόδου δεν μπορεί να συγκολληθεί.

Ο σκοπός αυτού του έργου ήταν η επιθυμία να δημιουργηθεί μια απλή και αξιόπιστη συσκευή που θα εκτελούσε τις λειτουργίες εναλλαγής των εισόδων και εξόδων ενός ενισχυτή υψηλής ποιότητας.

Αυτό το έργο είναι εντελώς ανοιχτό. Δημοσιεύω τον πηγαίο κώδικα, το σχηματικό διάγραμμα και το έργο στο .
Πηγήγραμμένο στη γλώσσα υψηλό επίπεδο«C» στο περιβάλλον CVAVR κυριολεκτικά το βράδυ. Καλά σχολιάζεται και ποιος ξέρει έστω και λίγα δεδομένη γλώσσα, θα μπορούν εύκολα να τροποποιήσουν το έργο ώστε να ταιριάζει στους στόχους τους.

Ο επιλογέας λειτουργεί ως εξής:
Υπάρχει μια καθυστέρηση δύο δευτερολέπτων στην ενεργοποίηση για την εξάλειψη των παροδικών κλικ των ηχείων, με όλες τις εισόδους και τις εξόδους απενεργοποιημένες. Μετά από καθυστέρηση, το 4ο byte του EEPROM συγκρίνεται με τον αριθμό 0x22, εάν ο αριθμός ταιριάζει, φορτώνουμε δεδομένα από μη πτητική μνήμη. Εάν δεν ταιριάζει, τότε τα δεδομένα είναι κατεστραμμένα ή τα δεδομένα έχουν διαγραφεί, φορτώστε τις προεπιλεγμένες τιμές (AC1 off AC2 off CD on). Όταν επιλέγετε την επιθυμητή είσοδο, η λυχνία LED της επιλεγμένης εισόδου αναβοσβήνει για σύντομο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια απλώς ανάβει, αυτό το εφέ αυξάνει την οπτική λειτουργικότητα της συσκευής στο σύνολό της.
Όσοι για κάποιο λόγο δεν χρειάζονται ένα σωρό κουμπιά μπορούν να χρησιμοποιήσουν 1 κουμπί (επιλογή), το οποίο εναλλάσσεται με κύκλους στις εισόδους.

Οι έξοδοι AC δεν μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν, γι 'αυτό απλά δεν χρειάζεται να κολλήσετε τις διόδους και τα κουμπιά που είναι υπεύθυνα για τον έλεγχο των εξόδων και μην κολλήσετε τα πλήκτρα για τα ρελέ μεταγωγής AC1 και AC2. Αφού επιλέξουμε την επιθυμητή είσοδο ή έξοδο, αρχίζει να μετράει ο χρονοδιακόπτης λογισμικού, ο οποίος μετά από περίπου 10 δευτερόλεπτα (αν δεν υπήρχε επαναλαμβανόμενο πάτημα των κουμπιών) γράφει δεδομένα στη μνήμη EEPROM. Όταν αφαιρείται το ρεύμα και χρησιμοποιείται ξανά, οι είσοδοι και οι έξοδοι διατηρούν την κατάστασή τους μετά από καθυστέρηση, κάτι που είναι επίσης πολύ βολικό.

Τα ρελέ μπορεί να είναι όποια έχετε διαθέσιμα. Είναι όμως καλύτερα να το χρησιμοποιείτε σε ηχεία στα 16Α από τη σειρά SHRACK RT. Συνιστώ το ρελέ RTD14005 για 5V ή RT314012 για 12V για αυτόν τον ρόλο (όταν χρησιμοποιείτε ρελέ 5V, είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε τα τρανζίστορ με πιο ισχυρά, για παράδειγμα KSE340 ή MJE340). Και ως ρελέ σε κυκλώματα σήματος, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε εξειδικευμένα ρελέ σήματος, τα οποία είναι πλέον διαθέσιμα στο εμπόριο σε μεγάλους αριθμούς. Προτείνω μινιατούρες διπλού ρελέ 12V TQ2-12V ή A5W-K στα 5V

Όταν αναβοσβήνει το τσιπ, δεν χρειάζεται να αγγίξετε τις ασφάλειες!

Παρακάτω μπορείτε να κάνετε λήψη του υλικολογισμικού, της πηγής και του έργου

Λίστα ραδιοφωνικών στοιχείων

Ονομασία	Τύπου	Ονομασία	Ποσότητα	Σημείωση	Σκορ	Το σημειωματάριό μου
U1	MK AVR 8-bit	ATtiny2313	1			Στο σημειωματάριο
U2	Γραμμικός ρυθμιστής	LM7805	1			Στο σημειωματάριο
Q1-Q3	διπολικό τρανζίστορ	2N5551	6			Στο σημειωματάριο
D5-D8, D11-D13	ανορθωτική δίοδος	1N4148	10	Τρία από αυτά δεν φαίνονται στο διάγραμμα.		Στο σημειωματάριο
C1-C4	Πυκνωτής	0,1 uF	4			Στο σημειωματάριο
R1-R3	Αντίσταση	680 ωμ	3			Στο σημειωματάριο
R4, R5, R8	Αντίσταση	3,3 kOhm	6	Τρία από αυτά δεν φαίνονται στο διάγραμμα.		Στο σημειωματάριο
R6, R7, R9	Αντίσταση	2 kOhm	6	Τρία από αυτά δεν φαίνονται στο διάγραμμα.		Στο σημειωματάριο
R10	Αντίσταση	10 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
RL1-RL3	Αναμετάδοση	RT314012	6	Τρία από αυτά δεν φαίνονται στο διάγραμμα.

ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ;

Η ίδια η μεταγωγή έχει τον χαρακτήρα μιας συγκεντρωμένης δράσης, αφού πραγματοποιείται με τη βοήθεια του ειδικές συσκευές- διακόπτες. Επομένως, φέρει τον πιθανό κίνδυνο υποβάθμισης του σήματος σε μικρότερο βαθμό από τη διανομή.

Η εναλλαγή χρησιμοποιείται σε τηλεοπτικά στούντιο και σε συστήματα παρουσιάσεων και σε οικιακούς κινηματογράφους. Αν και οι απαιτήσεις για αυτά τα συστήματα είναι διαφορετικές, γενικές αρχέςπαραμένει αμετάβλητο.

Ο ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΣΤΗΝ ΟΥΣΙΑ ΤΟΥ

Η εναλλαγή μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη χρήση συμβατικών (πολλές εισόδων σε μία έξοδο) και μήτρας (είσοδοι Ν σε εξόδους Μ) διακόπτες.

Ρύζι. 1. Τι είναι διακόπτης

Πρόκειται για εξειδικευμένες συσκευές που χρησιμοποιούν μηχανικό διακόπτη ή ρελέ, ή (στις περισσότερες περιπτώσεις) ηλεκτρονικό κλειδί. Υπάρχουν διακόπτες με χειροκίνητο (κουμπί) έλεγχο, καθώς και με ηλεκτρονικό έλεγχο με χρήση λογικών κυκλωμάτων και μικροεπεξεργαστή. Τα πιο προηγμένα και εξελιγμένα μοντέλα διακόπτες matrix διαθέτουν επίσης τηλεχειριστήριο από το τηλεχειριστήριο, σύμφωνα με δίκτυο πληροφοριών(μέσω διεπαφών RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet). Τέτοια μοντέλα μπορούν να ελεγχθούν από έναν υπολογιστή στον οποίο είναι εγκατεστημένο ειδικό λογισμικό ή από αποκλειστικό ελεγκτή.

Όλος ο εξοπλισμός με πολλαπλές εισόδους είναι εξοπλισμένος με διακόπτη για αυτούς

Στα συστήματα παρουσίασης ή στο σπίτι, οι διακόπτες είναι συχνά ενσωματωμένοι σε άλλες συσκευές: δέκτες AV, κλιμακωτές κ.λπ. Όλος ο εξοπλισμός που έχει πολλές εισόδους είναι επίσης εξοπλισμένος με διακόπτη για αυτούς (είσοδοι τηλεόρασης, ενισχυτής, μαγνητόφωνο κ.λπ.).

ΤΥΠΟΙ ΔΙΑΚΟΠΤΩΝ

Μηχανικοί vs Ηλεκτρονικοί Διακόπτες

Μηχανικοί διακόπτες - το πιο απλό, φθηνό και πιο αξιόπιστο. Η ενεργοποίησή τους γίνεται χειροκίνητα, απλά πατώντας ένα κουμπί ή περιστρέφοντας ένα πόμολο. Τα κυκλώματα από την επιθυμητή είσοδο γεφυρώνονται με τα κυκλώματα εξόδου χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές επαφές.

Πλεονεκτήματα των μηχανικώνδιακόπτες:

• Το σήμα μπορεί να μεταδοθεί όχι μόνο από την είσοδο στην έξοδο, αλλά και προς την αντίθετη κατεύθυνση
• Ουσιαστικά δεν υπάρχει εσωτερικός θόρυβος ή παραμόρφωση, πολύ υψηλό εύρος ζώνης και σχεδόν απεριόριστο εύρος σήματος
• Δεν απαιτείται τροφοδοσία, η έλλειψη ισχύος δεν παρεμποδίζει τη μετάδοση του σήματος με κανέναν τρόπο (αυτό μπορεί να μην συμβαίνει στους ηλεκτρονικούς διακόπτες)

Ελαττώματα:

• Οι εκρήξεις δεν μπορούν να αποφευχθούν, γιατί. σε ένα τέτοιο διακόπτη δεν υπάρχει αρκετή «ευφυΐα» για αυτό
• Το σήμα δεν ενισχύεται ή αποθηκεύεται σε προσωρινή μνήμη με κανέναν τρόπο, αυτό επιβάλλει περιορισμούς στις πηγές, τους δέκτες σήματος και το μήκος των καλωδίων σύνδεσης
• Σε έναν μεταγωγέα matrix (που στην πραγματικότητα δεν είναι εύκολο να γίνει μηχανικός), είναι αδύνατο να διανεμηθεί ένα σήμα από μία είσοδο σε πολλές εξόδους (μόνο από μία σε μία)
• Δεν τηλεχειριστήριο, και η επεκτασιμότητα είναι πολύ περιορισμένη.

Ηλεκτρονικοί διακόπτεςβασικά πιο περίπλοκα και πιο ακριβά από τα μηχανικά (και, επομένως, η αξιοπιστία τους, κατ 'αρχήν, είναι χαμηλότερη). Προηγουμένως, τέτοιοι διακόπτες πραγματοποιούνταν σε ηλεκτρονικά ρελέ, που χρησιμοποιούν σχεδόν πάντα τα σύγχρονα ηλεκτρονικά κλειδιάπου είναι πολύ πιο αξιόπιστα.

Πλεονεκτήματα της ηλεκτρονικήςδιακόπτες:

• Η ηλεκτρονική πλήρωση σάς επιτρέπει να λαμβάνετε οποιαδήποτε, αυθαίρετα εξελιγμένα μέτρα για την αποφυγή εκρήξεων (για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το πρόβλημα των εκρήξεων, δείτε παρακάτω)
• Ο τηλεχειρισμός μπορεί να εφαρμοστεί (μέσω διεπαφών RS‑232/422/485, μέσω ακτίνων υπερύθρων, μέσω Ethernet, συμπεριλαμβανομένου σε διάφορα μεγάλα συστήματα ελέγχου)
• Το σήμα μπορεί να ενισχυθεί, να επαναληφθεί (για ψηφιακές διεπαφές), να αποθηκευτεί προσωρινά, μπορείτε να εκτελέσετε τη διόρθωση συχνότητας και πλάτους
• Οι διακόπτες ηλεκτρονικής μήτρας μπορούν να διανέμουν ένα σήμα από μία είσοδο σε οποιονδήποτε αριθμό εξόδων
• Οι διακόπτες μπορούν εύκολα να επεκταθούν, να παραλληλιστούν, να κλιμακωθούν κ.λπ. (περισσότερα για αυτό παρακάτω)

Ελαττώματα:

• Απαιτεί τροφοδοσία, ελλείψει ρεύματος, οι περισσότεροι διακόπτες δεν μεταδίδουν καθόλου σήμα στην έξοδο, κάτι που μπορεί να είναι κρίσιμο για τα κέντρα εκπομπής
• Τα ενεργά ηλεκτρονικά κυκλώματα των διακοπτών εισάγουν κάποια (αν και μικρή) παραμόρφωση και θόρυβο στο μεταδιδόμενο σήμα. Περιορίζουν επίσης τόσο το εύρος ζώνης όσο και τη μέγιστη τιμή των σημάτων εισόδου.

Διακόπτες ενός καναλιού έναντι Matrix

Πολλά απλά συστήματαδεν απαιτούν περισσότερα από ένα κανάλια μεταγωγής εξόδου. Για αυτούς, χρησιμοποιούνται ευρέως μονοκάναλοι διακόπτες, οι οποίοι είναι ιδεολογικά κατασκευασμένοι πιο απλοί από τους matrix και επομένως πολύ φθηνότεροι.

Ουσιαστικά, ωστόσο, ένας μεταγωγέας matrix μπορεί να θεωρηθεί ως πολλοί μεταγωγείς μονού καναλιού που συνεργάζονται, με τις εισόδους τους εξοπλισμένες με πρόσθετους ενισχυτές διανομής, όπως φαίνεται παρακάτω 1 .

Ρύζι. 2. Matrix 2x2 (2 είσοδοι, 2 έξοδοι), συναρμολογημένος από ένα ζεύγος ενισχυτών διανομής (SD) και ένα ζεύγος μονοκαναλικών διακοπτών

Ουσιαστικά, ένας μεταγωγέας matrix μπορεί να θεωρηθεί ως πολλοί μονοκαναλικοί διακόπτες που συνεργάζονται.

Ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να συναρμολογηθεί και να χρησιμοποιηθεί στην πραγματική ζωή, αλλά ακόμη και με μέγεθος μήτρας 2x2 (που φαίνεται στο σχήμα), η τιμή ενός διακόπτη μήτρας δεν θα είναι υψηλότερη από το συνολικό κύκλωμα αντικατάστασης και για οποιεσδήποτε μεγάλες διαστάσεις μήτρας, θα αποδειχθεί προφανώς φθηνότερο από ένα τέτοιο κύκλωμα (για να μην αναφέρουμε την ευκολία εγκατάστασης, διαχείρισης και εξοικονόμησης χώρου στο rack). Ωστόσο, εάν οι μονοκάναλοι διακόπτες που χρησιμοποιούνται είναι εξοπλισμένοι με εισόδους βρόχου ή τερματιστές με δυνατότητα μεταγωγής, τέτοια σχήματα μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματικά (περισσότερα για αυτό παρακάτω).

Συνδυασμένοι διακόπτες

Πολύ συχνά είναι απαραίτητο να αλλάζετε ταυτόχρονα πολλούς τύπους "διάφορων" σημάτων - για παράδειγμα, βίντεο και ήχο, σήματα ελέγχου κ.λπ. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι βολικό να χρησιμοποιείτε συσκευές που συνδυάζουν πολλούς διακόπτες σε ένα περίβλημα. Αυτό επιτυγχάνει εντυπωσιακή εξοικονόμηση τόσο σε χώρο όσο και σε χρήμα. Σε μια τέτοια συσκευή, όλοι οι διακόπτες έχουν ουσιαστικά κοινό περίβλημα, τροφοδοτικό και χειριστήρια.

Σε έναν συνδυασμένο διακόπτη (για παράδειγμα, για βίντεο και ήχο), υπάρχει σχεδόν πάντα μια λειτουργία τόσο για κοινή εναλλαγή αυτών των σημάτων (λειτουργία ήχου-παρακολούθησης-βίντεο) όσο και για ξεχωριστή, ανεξάρτητη μεταγωγή (λειτουργία διάσπασης), η οποία παρέχει τον απαραίτητο έλεγχο ευκαμψία.

Ορισμένοι διακόπτες μήτρας έχουν έναν τρόπο διαίρεσης των εισόδων και/ή των εξόδων σε λογικά ανεξάρτητες ενότητες (λειτουργία αντιστοίχισης μήτρας) και χρησιμοποιούν, για παράδειγμα, μέρος των εισόδων/εξόδων για σύνθετο βίντεο και το άλλο μέρος για βίντεο συνιστωσών. Φυσικά, ο διακόπτης δεν μπορεί να μετατρέψει τη μορφή ενός σήματος στη μορφή ενός άλλου, επομένως λειτουργεί απλά στη λειτουργία δύο διακοπτών σε ένα περίβλημα.

ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΔΥΣΚΟΛΟ ΝΑ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ

Ακολουθούν οι κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι μηχανικοί όταν σχεδιάζουν διακόπτες:

• παρέχει το απαιτούμενο εύρος ζώνης και περιθώριο πλάτους για το σήμα, χωρίς να εισάγει θόρυβο και παραμόρφωση στο σήμα
• αποκλείστε τη διείσδυση σήματος από αχρησιμοποίητο αυτή τη στιγμήείσοδοι προς έξοδο ("crosstalk")
• εξαλείψτε τα κλικ, τον θόρυβο, τις διακοπές εικόνας κατά τη στιγμή της εναλλαγής (αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στα τηλεοπτικά στούντιο)
• για ψηφιακά σήματα - για την παροχή αποκατάστασης και επαναφοράς ("relocking") του σήματος εισόδου και μερικές φορές "έξυπνης" αλληλεπίδρασης με πηγές και δέκτες

Οι δύο πρώτες δυσκολίες επιλύονται με προσεκτική επιλογή της βάσης στοιχείου και των εξαρτημάτων της συσκευής, την επεξεργασία του σχεδιασμού και την καλωδίωση. πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτωνκαι, φυσικά, την εμπειρία και το ταλέντο του προγραμματιστή 2 . Με περισσότερες λεπτομέρειες, θα εξετάσουμε τρόπους επίλυσης άλλων προβλημάτων.

ΕΚΡΗΞΕΙΣ, ΕΚΡΗΞΕΙΣ ΓΥΡΩ

Εκρήξεις σε τηλεοπτικά στούντιο

Εάν αλλάξετε σήματα από δύο μη συγχρονισμένες πηγές ανά πάσα στιγμή, θα παρατηρήσετε σκίσιμο και στιγμιαίο σκίσιμο στην οθόνη της τηλεόρασης.
συγχρονισμός

Ιδιαίτερη σημασία στον τομέα της εναλλαγής τηλεοπτικού βίντεο (ειδικά κατά την οργάνωση, για παράδειγμα, ζωντανής μετάδοσης) είναι η δυνατότητα επιλογής της βέλτιστης στιγμής για τη λειτουργία των πλήκτρων. Εάν αλλάξετε σήματα από δύο μη συγχρονισμένες πηγές σε μια αυθαίρετη χρονική στιγμή, η οθόνη της τηλεόρασης θα εμφανίσει διακοπή εικόνας (παρεμβολές, συσπάσεις) και βραχυπρόθεσμη απώλεια συγχρονισμού. Οι εκρήξεις μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε 2 κατηγορίες:

• Ο υποχρονισμός είναι όταν τα σήματα ρολογιού από τις πηγές δεν συμπίπτουν χρονικά. Ο συγχρονισμός παλμούς στην έξοδο του διακόπτη «σπάει», και ο δέκτης σήματος (ας πούμε, μια οθόνη τηλεόρασης) χρειάζεται λίγο χρόνο (μερικές φορές δευτερόλεπτα) για να «πιάσει» ξανά τον συγχρονισμό και να προσαρμοστεί σε αυτόν. Μέχρι να το κάνει αυτό, η οθόνη θα έχει μια αλματώδη, χαοτική εικόνα (ή ακόμα και καθόλου). Μια τέτοια υπονόμευση θεωρείται η πιο σοβαρή και απολύτως απαράδεκτη στα τηλεοπτικά στούντιο.
• υπονομεύοντας την εικόνα, όταν το επόμενο καρέ (ακριβέστερα, το πεδίο) της εικόνας αποδεικνύεται ότι είναι κομμένο στο μισό - το πάνω μισό εξακολουθεί να προέρχεται από την πρώτη πηγή σήματος και το κάτω - από το δεύτερο (μετά την εναλλαγή). Επιπλέον, αυτά τα δύο μισά μπορούν να χωριστούν, για παράδειγμα, με μια μαύρη ή θορυβώδη οριζόντια λωρίδα. Αν και ένα τέτοιο καρέ «γλιστράει» πολύ γρήγορα, το μάτι έχει χρόνο να το προσέξει, οπότε μια τέτοια υπονόμευση θεωρείται και πάντρεμα στη δουλειά του στούντιο.

Ρύζι. 3. Από πού προέρχεται η υπονόμευση

Για την καταπολέμηση των εκρήξεων, σύμφωνα με τα τρέχοντα πρότυπα, όλος ο εξοπλισμός του τηλεοπτικού στούντιο είναι στενά συγχρονισμένος από μια κοινή («ηγετική») γεννήτρια (genlock), επομένως όλες οι πηγές στούντιο ΠΡΕΠΕΙ να λειτουργούν συγχρονισμένα στο χρόνο 3 . Αυτό σημαίνει ότι:

• Ο παλμός συγχρονισμού πλαισίου από όλες τις πηγές είναι ο ίδιος
• Η σειρά των άρτιων/περιττών πεδίων είναι η ίδια
• οριζόντια αντιστοίχιση συγχρονισμού
• η θέση και η φάση του έγχρωμου φλας στους παλμούς συγχρονισμού είναι αυστηρά η ίδια

Όταν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, οι εκρήξεις πρώτου τύπου (συγχρονισμός) είναι αδύνατες. Για να εξαιρεθούν οι διακοπές εικόνας, ο εναλλαγής στο τηλεοπτικό στούντιο πρέπει να αλλάζει αυστηρά τις πηγές ορισμένη στιγμήχρόνος - δηλαδή, τη στιγμή της ώθησης απόσβεσης του καρέ, όταν ο θεατής δεν βλέπει την εικόνα.

Ρύζι. 4. Διακόπτης που λειτουργεί χωρίς διακοπή

Φυσικά, ένας τέτοιος διακόπτης πρέπει επίσης να λαμβάνει σήμα ρολογιού από τον ταλαντωτή αναφοράς (ή να χρησιμοποιεί σήμα από μια από τις εισόδους του) - διαφορετικά δεν θα "ξέρει" πότε να αλλάξει.

Ο εξωτερικός συγχρονισμός των πηγών σήματος βίντεο από μια ειδική γεννήτρια είναι μια καθολική και σχετικά φθηνή μέθοδος για τη διασφάλιση υψηλής ποιότητας μεταγωγής. Κατά τον εξοπλισμό νέων στούντιο, αυτή η στιγμή πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ως μία από τις προτεραιότητες.

Ρύζι. 5. Εάν οι πηγές (Βίντεο1 και Βίντεο2) δεν είναι συγχρονισμένες, οι εκρήξεις δεν μπορούν να αποφευχθούν

Ο εξωτερικός συγχρονισμός των πηγών σήματος βίντεο από μια ειδική γεννήτρια είναι μια καθολική και σχετικά φθηνή μέθοδος για τη διασφάλιση υψηλής ποιότητας μεταγωγής

Είναι επίσης δυνατή η επίλυση του προβλήματος εκ των υστέρων, αλλά με κόστος σημαντικά αυξημένου κόστους, συμπεριλαμβάνοντας μπλοκ συγχρονιστών καρέ 4 TBC (Διόρθωση βάσης χρόνου) στο συγκρότημα υλικού. Πρόκειται για πολύπλοκες συσκευές που σας επιτρέπουν να καθυστερήσετε το σήμα βίντεο για ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα εντός μιας περιόδου από τον ρυθμό καρέ. Το σήμα εισόδου στον συγχρονιστή πλαισίου ψηφιοποιείται και «περιμένει» τον απαραίτητο χρόνο για την ακριβή ευθυγράμμιση με ένα άλλο σήμα στην προσωρινή μνήμη, στη συνέχεια υποβάλλεται σε αντίστροφη μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό και τροφοδοτείται στην έξοδο.

Η χρήση του TBC είναι υποχρεωτική εάν ζωθραύσματα χρησιμοποιούνται από φορητά μέσα, από «ξένο» αέρα, από ερασιτεχνικές βιντεοκάμερες ή οικιακές συσκευές αναπαραγωγής DVD

ΣΤΟ μεμονωμένες περιπτώσειςΗ χρήση του TBC, ωστόσο, δεν είναι υποχρεωτική, αλλά υποχρεωτική εάν οι ζωντανές μεταδόσεις χρησιμοποιούν θραύσματα από φορητά μέσα, από "ξένο" αέρα, από ερασιτεχνικές βιντεοκάμερες ή οικιακές συσκευές αναπαραγωγής DVD που δεν μπορούν να συμπεριληφθούν στο δίκτυο συγχρονισμού. Σε άλλες περιπτώσεις, συνήθως αποδεικνύεται φθηνότερο (και ιδεολογικά πιο σωστό) η άμεση εγκατάσταση στο στούντιο επαγγελματικό εξοπλισμό(βιντεοκάμερες, μαγνητόφωνα κ.λπ.) με είσοδο genlock.

Ρύζι. 6. Εισαγωγή στο πλέγμα συγχρονισμού στούντιο μη σύγχρονης πηγής

Έτσι, η εναλλαγή στην πραγματικότητα δεν συμβαίνει τη στιγμή ενός αυθαίρετου πατήματος κουμπιού ή την εμφάνιση της αντίστοιχης εντολής στο δίκτυο ελέγχου, αλλά λίγο αργότερα (για βίντεο - εντός μιας περιόδου από τον ρυθμό καρέ).

Εκρήξεις σε συστήματα παρουσίασης και οικιακό εξοπλισμό βίντεο

Σε τέτοια συστήματα, οι είσοδοι αλλάζουν συνήθως πολύ λιγότερο συχνά από ό,τι στα τηλεοπτικά στούντιο και ο θεατής είναι έτοιμος να υποστεί κάποια αστάθεια εικόνας τη στιγμή της εναλλαγής. Συνήθως δεν λαμβάνονται ειδικά μέτρα για την αποφυγή εκρήξεων.

Ταυτόχρονα, σε πιο ακριβές συσκευές μεταγωγής, για λόγους πρόσθετης οπτικής άνεσης και σε συστήματα υπεύθυνης παρουσίασης που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με σημαντικό κοινό, παρέχονται τέτοια μέτρα.

Σε συστήματα αυτού του τύπου, οι πηγές σήματος (συσκευές αναπαραγωγής, υπολογιστές, επίγεια τηλεόραση, βίντεο κ.λπ.) είναι σχεδόν πάντα εκτός συγχρονισμού και ο τεχνητός συγχρονισμός τους (όπως περιγράφεται παραπάνω για τηλεοπτικά στούντιο) αποδεικνύεται εξαιρετικά ακριβός. Επιπλέον, τα σήματα από τέτοιες πηγές παρουσιάζονται συχνά σε διαφορετικές μορφές (για παράδειγμα, σύνθετο βίντεο, YUV, VGA ή, για παράδειγμα, αναλογικός ή ψηφιακός ήχος) και πρώτα, πριν από την εναλλαγή, πρέπει με κάποιο τρόπο να μεταφερθούν σε ένα ενιαίο μορφή.

Η μονάδα μεταγωγής παρέχει οπτικά ομαλή μετάβαση από τη μια εικόνα στην άλλη, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "μετάβασης μέσω συσκότισης"

ΣΤΟ διακόπτες κλιμάκωσης, για παράδειγμα, όλα αυτά τα προβλήματα επιλύονται ταυτόχρονα. Το μπλοκ κλιμάκωσης μετατρέπει οποιοδήποτε σήμα που επιλέγεται από την είσοδο σε μία μόνο μορφή (συνήθως VGA ή DVI / HDMI). Η μονάδα μεταγωγής παρέχει οπτικά ομαλή μετάβαση από τη μια εικόνα στην άλλη, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "μετάβαση μέσω συσκότισης". Με μια τέτοια μετάβαση, η πρώτη εικόνα ξεθωριάζει ομαλά σε "μαύρη" και στη συνέχεια η εικόνα από άλλη πηγή εμφανίζεται ομαλά από μαύρο. Οπτικά, αυτό το αποτέλεσμα γίνεται αντιληπτό άνετα και η ταχύτητα των μεταβάσεων μπορεί συνήθως να ρυθμιστεί. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους κλιμακωτές, ανατρέξτε στο φυλλάδιο «Μετατροπή σήματος. Scalers.

Ορισμένοι διακόπτες παρουσίασης χρησιμοποιούν μια μέθοδο "καθυστέρηση σήματος".

Κατά την εναλλαγή μεταξύ μη σύγχρονων πηγών (όπως σήματα VGA από πολλούς υπολογιστές), ορισμένοι διακόπτες παρουσίασης χρησιμοποιούν μια μέθοδο "καθυστέρηση σήματος". Σε αυτήν την περίπτωση, τα σήματα συγχρονισμού (H και V) από τη μια πηγή μεταβαίνουν αμέσως στη δεύτερη, αλλά τα κανάλια της ίδιας της εικόνας (R, G, B) πηγαίνουν στο "μαύρο" για λίγο. Η οθόνη (προβολέας, πλάσμα) που χρησιμοποιείται στο σύστημα παρουσίασης προσαρμόζεται για κάποιο χρονικό διάστημα στις νέες παραμέτρους συγχρονισμού, ενώ δεν υπάρχει τίποτα στην οθόνη της (μαύρη εικόνα). Όταν ολοκληρωθεί η ρύθμιση, ο διακόπτης ενεργοποιεί τα κανάλια RGB και μια σταθερή εικόνα από τη δεύτερη πηγή εμφανίζεται αμέσως στην οθόνη. Και πάλι, μια τέτοια μετάβαση είναι οπτικά πιο άνετη από την εικόνα "άλμα", η οποία θα είχε αποδειχθεί χωρίς τη χρήση καθυστέρησης σήματος.

Παρεμβολή εναλλαγής ήχου

Τα αναλογικά σήματα ήχου αλλάζουν ευκολότερα επειδή δεν έχουν την έννοια του συγχρονισμού. Ταυτόχρονα, υπάρχουν παγίδες και εδώ - εάν δεν ληφθούν ειδικά μέτρα, ακούγονται κλικ κατά την εναλλαγή.

Για τη σωστή εναλλαγή των σημάτων ήχου, χρησιμοποιείται ένα ειδικό κύκλωμα, με τη βοήθεια του οποίου η μεταγωγή συμβαίνει τη στιγμή που οι στιγμιαίες τιμές των σημάτων των πηγών μεταγωγής είναι ίσες με μηδέν (το κύκλωμα απλώς περιμένει μια τέτοια στιγμή για να ελάτε· τα ηχητικά σήματα αλλάζουν πολύ γρήγορα και η καθυστέρηση εναλλαγής είναι σχεδόν ανεπαίσθητη).

Ρύζι. 7. Κλικ κατά την εναλλαγή σημάτων ήχου

Ρύζι. 8. Τρόπος αποφυγής κλικ

Ένας άλλος τρόπος για να κάνετε "μαλακή" εναλλαγή σημάτων ήχου είναι να χρησιμοποιήσετε έναν μείκτη ήχου ή κατάλληλα κυκλώματα μέσα στον διακόπτη, όταν το πρώτο σήμα είναι ομαλά "out" και το άλλο είναι "in" αντί (φυσικά, μια μικρή ηχητική καθυστέρηση μεταγωγής είναι αναπόφευκτος).

Ρύζι. 9. Μαλακή εναλλαγή με μίξερ

ΕΝΑΛΛΑΓΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ

Η εργασία με ψηφιακά σήματα (SDI, DVI/HDMI, Firewire/DV, AES/EBU, S/PDIF) έχει τα δικά της χαρακτηριστικά, τα οποία πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την κατασκευή διακοπτών και κατά την εργασία με αυτούς.

Επαναχρονισμός

Συνήθως τα πάντα ψηφιακά σήματα(τόσο το βίντεο όσο και ο ήχος, καθώς και τα περισσότερα σήματα διασύνδεσης υπολογιστή υψηλής ταχύτητας) μεταδίδονται μέσα αυστηρή συμμόρφωσημε συγχρονιστικό πλέγμα, π.χ. «υπό την καθοδήγηση» ειδικών σημάτων ρολογιού (σήματα «ρολόι»). Τέτοια σήματα ρολογιού, ρητά ή σιωπηρά, μεταδίδονται απαραίτητα μαζί με το κύριο σήμα. Ένας δέκτης που βασίζεται σε ένα τέτοιο συγχρονιστικό πλέγμα μπορεί να απομονώσει ένα χρήσιμο σήμα.

Μέχρι στιγμής, όλα τα ψηφιακά σήματα μεταδίδονται ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΑ μέσω αναλογικών γραμμών επικοινωνίας (γιατί άλλα δεν έχουν εφευρεθεί ακόμη) και επομένως υπόκεινται σε κάθε είδους παραμορφώσεις και τις επιπτώσεις τυχαίων παραγόντων

Εάν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετάδοσης το σήμα δεν «κυκλοφόρησε» σε σχέση με το δίκτυο συγχρονισμού, δεν θα υπήρχαν προβλήματα. Ωστόσο, μέχρι στιγμής όλα τα ψηφιακά σήματα μεταδίδονται ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΑ μέσω αναλογικών γραμμών επικοινωνίας (καθώς άλλα δεν έχουν εφευρεθεί ακόμη), και ως εκ τούτου υπόκεινται σε κάθε είδους παραμορφώσεις και τις επιπτώσεις τυχαίων παραγόντων. Επομένως, το ψηφιακό σήμα που λαμβάνεται στην πραγματικότητα στο τέλος μιας μεγάλης γραμμής επικοινωνίας μετατοπίζεται συχνότερα χρονικά σε σχέση με το «ιδανικό». Ο πιο τρομερός τύπος μιας τέτοιας μετατόπισης για κοινά σήματα βίντεο και ήχου είναι το λεγόμενο. "jitter", ή φάση τρέμουλο. Οι ψηφιακοί παλμοί που λαμβάνονται αποδεικνύονται ελαφρώς στενότεροι ή ελαφρώς φαρδύτεροι από τους αρχικούς 5 . Εάν δεν λάβετε ειδικά μέτρα, τέτοιες μετατοπίσεις μπορεί να οδηγήσουν στις πιο δυσάρεστες συνέπειες, μέχρι τη διακοπή ή το θόρυβο της εικόνας του βίντεο ή το «κουδούνισμα» στο κανάλι ήχου.

Για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου, τα λεγόμενα. επανάληψη (ή επανασυγχρονισμός, επανάληψη), δηλ. τεχνητή αποκατάσταση της σωστής φάσης («ρολόγια») του σήματος, με τη σύνδεσή του στο «ιδανικό» πλέγμα συγχρονισμού.

Ρύζι. 10. Το Jitter και πώς καταστέλλεται

Το κύκλωμα καταστολής jitter «γνωρίζει» ακριβώς σε ποια χρονική στιγμή ΠΡΕΠΕΙ να συμβεί το επόμενο άκρο ή ο παλμός του σήματος και εάν η πραγματικά φθίνουσα άκρη ή ο παλμός δεν διαφέρει πάρα πολύ από τον αναμενόμενο (δηλ. το jitter δεν έχει ακόμη ξεπεράσει ένα κρίσιμη αξία), το κύκλωμα τεχνητά « τον μετακινεί στη θέση που του αξίζει. Για να λειτουργήσει το κύκλωμα, πρέπει να «θυμάται» μέσα του την ιδανική θέση των ρολογιών και των σημάτων ρολογιού (άλλωστε, πρέπει επίσης να αποκατασταθούν με κάποιο τρόπο μετά από μια μεγάλη γραμμή επικοινωνίας), η οποία επιτυγχάνεται με τη χρήση εξελιγμένων λύσεων μηχανικής ( πιο συχνά χρησιμοποιείται δακτύλιος PLL με αδρανειακή σύνδεση).

ΔΕΝ μένει τρεμούλιασμα μετά την επανάληψη

Μετά την επανάληψη, ΔΕΝ έχει απομείνει τρεμούλιασμα (εκτός, φυσικά, αν αρχικά υπερέβη την κρίσιμη τιμή, μετά την οποία δεν μπορεί πλέον να αντιμετωπιστεί). Τυπικά, οι γραμμές επικοινωνίας παρέχουν ένα επίπεδο jitter που αντιμετωπίζεται εύκολα από τα κυκλώματα εισόδου οργάνων. Αυτό είναι που μας επιτρέπει να πούμε ότι τα ψηφιακά σήματα μπορούν να μεταδοθούν ΓΕΝΙΚΑ χωρίς απώλειες (σε αντίθεση με τα αναλογικά σήματα, τα οποία δεν μπορούν να αποκατασταθούν σύμφωνα με κανένα κριτήριο στο άκρο λήψης).

Μας επιτρέπει να πούμε ότι τα ψηφιακά σήματα μπορούν να μεταδοθούν ΓΕΝΙΚΑ χωρίς απώλειες

Το Reclocking επιτρέπει επίσης πολλαπλές κλιμακώσεις ψηφιακών οργάνων, π.χ. περιλαμβάνουν σε σειρά, το ένα μετά το άλλο, πολλούς διακόπτες, διανομείς κ.λπ. Εάν κάθε συσκευή ανακυκλωθεί, δεν θα υπάρξουν απώλειες στο σύστημα 6 .

Διακόπτης ψηφιακό βίντεοή ηχητικά σήματα, εάν έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με οποιεσδήποτε μεγάλες γραμμές επικοινωνίας (δεκάδες μέτρα ή περισσότερο), πρέπει να είναι εξοπλισμένο με κυκλώματα επαναφοράς για κάθε είσοδο.

«Έξυπνη» αλληλεπίδραση

Πολλές ψηφιακές διεπαφές απαιτούν την επικοινωνία της πηγής και του δέκτη σήματος μεταξύ τους, όπως η ανταλλαγή ορισμένων τεχνικές πληροφορίες. Ταυτόχρονα, οι προγραμματιστές διεπαφής συνήθως δεν υπέθεταν ότι κάποιο είδος διακόπτη θα μπορούσε επίσης να συνδεθεί μεταξύ αυτών των δύο.

Αυτή είναι ακριβώς η ιστορία που συνέβη με τις διασυνδέσεις VGA (σύμφωνα με τις προδιαγραφές VESA), το DVI (και, λίγο αργότερα, με το HDMI). Αυτές οι διεπαφές απαιτούν από την οθόνη να ανταλλάσσει πληροφορίες υπηρεσίας με έναν υπολογιστή (ή άλλη πηγή βίντεο, ας πούμε, μια συσκευή αναπαραγωγής DVD) μέσω της διεπαφής DDC. Χωρίς μια τέτοια ανταλλαγή, ορισμένοι υπολογιστές μπορεί να μην παράγουν εικόνα καθόλου, αλλά μέσω Διασύνδεση HDMI, για παράδειγμα, το βίντεο με κωδικοποίηση HDCP δεν θα περάσει.

Κατ 'αρχήν, ο διακόπτης δεν κοστίζει τίποτα, εκτός από τα ίδια τα κυκλώματα βίντεο, για τη μεταγωγή και τα κυκλώματα για την ανταλλαγή μέσω DDC. Στο σχ. Το 11 δείχνει ότι η οθόνη και ο υπολογιστής 1 θα ανταλλάξουν σήματα DDC.

Ρύζι. 11. Το πρόβλημα της ανταλλαγής δεδομένων υπηρεσίας

Ορισμένοι υπολογιστές δεν εκκινούν καθόλου, εκτός εάν συνδεθεί μια οθόνη στην κάρτα γραφικών τους

Όλα είναι καλά με αυτό το ζευγάρι, αλλά τι γίνεται με τους υπολογιστές 2 και 3; Είναι «εγκαταλελειμμένα», χωρίς οθόνες συνδεδεμένες με αυτές. Είναι πιθανό οι έξοδοι των καρτών γραφικών τους να απενεργοποιηθούν ή να μεταβούν σε κατάσταση αναμονής. Όταν ο διακόπτης μεταβαίνει, για παράδειγμα, στον υπολογιστή 2, ο τελευταίος θα χρειαστεί χρόνο για να ανταλλάξει δεδομένα με την οθόνη και να θέσει σε λειτουργία την κάρτα γραφικών του (και μερικές φορές υπάρχουν αποτυχίες σε αυτή τη διαδικασία). Ορισμένοι υπολογιστές δεν εκκινούν καθόλου, εκτός εάν συνδεθεί μια οθόνη στην κάρτα γραφικών τους.

Η λύση στο πρόβλημα είναι ότι ο διακόπτης CAM διαβάζει από την οθόνη που είναι συνδεδεμένη στην έξοδό του όλες τις πληροφορίες DDC που μπορεί να χρειαστούν στο μέλλον. Στη συνέχεια, ο διακόπτης CAM εκδίδει αυτά τα δεδομένα κατόπιν αιτήματος σε οποιονδήποτε υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος στην είσοδό του. Ως αποτέλεσμα, οι υπολογιστές «νομίζουν» ότι ο καθένας από αυτούς έχει τη δική του οθόνη συνδεδεμένη και βγάζουν πρόθυμα μια εικόνα.

Πολλοί διακόπτες καθαρά υπολογιστή (οθόνη + πληκτρολόγιο + ποντίκι) λειτουργούν με παρόμοια αρχή, οι οποίοι αναγκάζονται να προσομοιώνουν ένα ποντίκι και ένα πληκτρολόγιο για κάθε έναν από τους συνδεδεμένους υπολογιστές, αν και το πραγματικό ποντίκι και το πληκτρολόγιο συνδέονται πάντα μόνο σε έναν από αυτούς. Διαφορετικά, ορισμένοι υπολογιστές αρνούνται να λειτουργήσουν καθόλου.

Ένας διακόπτης για μια διεπαφή IEEE 1394 (Firewire), για παράδειγμα, είναι επίσης αναγκασμένος να "συμπεριφέρεται" σαν διανομέας στη συνολική δομή του διαύλου, δηλ. έχει την «ευφυΐα» που του επιτρέπει να συμμετέχει σε πολύπλοκες διαδικασίες ανταλλαγής μέσω αυτής της διεπαφής (για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στο φυλλάδιο «Διεπαφές. IEEE 1394 (Firewire)»).

ΕΠΕΚΤΑΣΗ ΔΙΑΚΟΠΤΩΝ

Παρά την παρουσία στην αγορά μοντέλων μεταγωγέων με πολύ μεγάλο αριθμό εισόδων και εξόδων, δεν είναι ασυνήθιστο να αυξάνονται οι δυνατότητες των συσκευών μεταγωγής διαδοχικά ή παραλληλίζοντας την έξοδο. Για παράδειγμα, αυτή η κατάσταση είναι δυνατή εάν ένας μεγάλος διακόπτης δεν ταιριάζει σε μέγεθος και κόστος.

Ανάλογα με τις ιδιότητες που είναι εγγενείς στον διακόπτη, η επέκτασή του μπορεί να είναι απλή ή σύνθετη.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η ανάγκη να «μεγαλώσει» το σύστημα καθώς «μεγαλώνει» ο ιδιοκτήτης του. Ο αρχικά αγορασμένος διακόπτης αποδεικνύεται περιορισμένος και γίνεται σημαντικό, χωρίς να χαθούν τα κεφάλαια που έχουν ήδη επενδύσει σε εξοπλισμό (δηλαδή, χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ο παλιός), να επεκτείνει τις δυνατότητές του.

Ανάλογα με τις ιδιότητες που είναι εγγενείς στον διακόπτη, η επέκτασή του μπορεί να είναι απλή ή σύνθετη. Ας εξετάσουμε διάφορους τρόπους επίλυσης αυτού του προβλήματος.

Αύξηση του αριθμού των εισροών

Καταρράκτηδιακόπτες πραγματοποιείται συνδέοντας την έξοδο ενός μπλοκ σε μία από τις εισόδους ενός άλλου. Αυτό είναι δυνατό για διακόπτες οποιουδήποτε τύπου, αλλά όχι πολύ βολικό: προσθέτει ένα επιπλέον στάδιο μεταγωγής, περιπλέκει τον έλεγχο και αφαιρεί μία από τις εισόδους του δεύτερου διακόπτη από την κυκλοφορία.

Ρύζι. 12. Καταρράκτη

Πολύ πιο συμφέρουσα παράλληλη σύνδεση στις εξόδους: Οι έξοδοι πολλών συσκευών συνδέονται μεταξύ τους ("ενσύρματα" ή "). Είναι αλήθεια ότι για την εφαρμογή αυτής της λύσης, κάθε διακόπτης πρέπει να έχει τη λειτουργία απενεργοποίησης της εξόδου και επίσης λογικά (προγραμματικά) να υποστηρίζει μια τέτοια ενεργοποίηση, η οποία δεν είναι διαθέσιμη σε όλα τα μοντέλα.

Ρύζι. 13. Παράλληλες έξοδοι

Αύξηση του αριθμού των εξόδων

Εάν ο διαθέσιμος αριθμός εξόδων δεν είναι αρκετός, μπορούν να τοποθετηθούν επιπλέον παράλληλα με τον πρώτο διακόπτη και να συνδυαστούν οι είσοδοι τους. Για αυτό, εκτός από τους ίδιους τους διακόπτες, χρησιμοποιούνται ενισχυτές διανομής που έχουν αρκετές εξόδους (όπως φαίνεται νωρίτερα στο Σχ. 2).

Ωστόσο, η ανάγκη για πρόσθετες συσκευές– ενισχυτές – εξαφανίζεται αν στραφούμε σε μοντέλα διακοπτών matrix με εισόδους και εξόδους βρόχου (μέσω καναλιού). Κάθε τέτοια είσοδος ενός διακόπτη συνδέεται με την αντίστοιχη έξοδο ενός άλλου και ο ενσωματωμένος τερματιστής (αντίσταση φορτίου γραμμής) ενεργοποιείται μόνο στον τελευταίο 7 .

Ρύζι. 14. Διακόπτες που συνδέονται με μία από τις εισόδους τους μέσω εξόδων βρόχου

Προκειμένου να εξοικονομηθεί χώρος, ορισμένοι συμπαγείς διακόπτες δεν παρέχουν συνδέσμους για εξόδους βρόχου, αν και είναι δυνατό να απενεργοποιηθούν οι τερματιστές. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν φθηνοί σύνδεσμοι T («tees») για να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα 8 . Τοποθετούνται στις εισόδους της συσκευής (συνήθως βύσματα BNC), και το καλώδιο εισόδου και το καλώδιο στον επόμενο διακόπτη συνδέονται στις δύο υποδοχές που απομένουν του tee.

Ο συνδυασμός πολλών διακοπτών μήτρας τόσο από εισόδους όσο και από εξόδους σας επιτρέπει να αυξήσετε τη διάσταση του συστήματος μεταγωγής

Ο συνδυασμός πολλών διακοπτών μήτρας τόσο από εισόδους όσο και από εξόδους σάς επιτρέπει να αυξήσετε τη διάσταση του συστήματος μεταγωγής: για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τέσσερα μπλοκ 16 x 16, μπορείτε να πάρετε έναν πίνακα 32 x 32. Μερικές φορές τέτοιες λύσεις αποδεικνύονται λειτουργικά πιο ευέλικτες και προτιμότερο από άποψη προϋπολογισμού: μπορείτε να ξεκινήσετε με ένα σύστημα σε έναν φτηνό μικρό διακόπτη και να το αυξήσετε περαιτέρω αγοράζοντας πρόσθετες συσκευές.

Ρύζι. 15. Αυξήστε τον αριθμό των εισόδων ή εξόδων ταυτόχρονα
(Κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση)

Εάν αναμένεται σημαντική επέκταση του συστήματος (πάνω από διπλασιασμός), είναι καλύτερο να αγοράσετε αμέσως έναν διακόπτη της μέγιστης διάστασης, αλλά εφοδιασμένο με μόνο τον αριθμό των μπλοκ I/O που απαιτούνται αρχικά

Στο σχ. 15 δείχνει ένα παράδειγμα τέτοιας επέκτασης διακόπτη (βίντεο+ήχος). φαίνεται ότι εάν ο αριθμός των εισόδων και εξόδων διπλασιαστεί, ο αριθμός των πινάκων πρέπει να τετραπλασιαστεί. Εάν χρειάζεστε άλλη μια διπλή αύξηση (έως 64 x 64), θα χρειαστείτε 16 σετ πινάκων. Με μια τέτοια απότομη επέκταση, η δημιουργία του συστήματος με ξεχωριστούς πίνακες γίνεται ασύμφορη.

Εάν αναμένεται σημαντική επέκταση του συστήματος (πάνω από διπλασιασμός), είναι καλύτερο να αγοράσετε αμέσως έναν διακόπτη της μέγιστης διάστασης, αλλά εξοπλισμένο με μόνο τον αριθμό των μπλοκ I/O που χρειάζονται στην αρχή. Ο αρθρωτός σχεδιασμός πολλών συσκευών υψηλής χωρητικότητας επιτρέπει την εφαρμογή αυτής της προσέγγισης. Στο μέλλον, καθώς το σύστημα μεγαλώνει, μένει μόνο η αγορά και η εγκατάσταση των μονάδων που λείπουν, χωρίς να μπλέξεις με τα μπερδέματα των καλωδίων και τον πολύπλοκο προγραμματισμό του συστήματος, όπως φαίνεται στο Σχ. δεκαπέντε.

Βελτίωση της λειτουργικότητας

Εκτός από την ανάπτυξη των διακοπτών "σε πλάτος", η ανάπτυξή τους "σε βάθος" είναι επίσης δυνατή, δηλ. ανά τύπο υποστηριζόμενων σημάτων. Ειδικότερα, οι μορφές βίντεο CV (composite), YC (s-Video), YUV (συστατικό) διαφέρουν μόνο ως προς τον αριθμό των καναλιών βίντεο (1, 2 ή 3) που πρέπει να εναλλάσσονται ταυτόχρονα. Ως αποτέλεσμα, μόλις δημιουργήσετε ένα σύστημα με βασική ποιότητα βίντεο (CV), μπορείτε να το βελτιώσετε περαιτέρω σε ποιότητα YC και στη συνέχεια σε ποιότητα YUV.

Ρύζι. 16. Επέκταση μήτρας "βαθιά", σύμφωνα με την ποιότητα του σήματος

Για μια τέτοια ανάπτυξη, οι διακόπτες matrix πρέπει να «μπορούν» να συνεργάζονται (πολλά κομμάτια παράλληλα), εκτελώντας ταυτόχρονα εντολές μεταγωγής. Αυτή η δυνατότητα θα πρέπει να ορίζεται στα χαρακτηριστικά τους, ωστόσο, ακόμη και ελλείψει αυτής, μια τέτοια λειτουργία των πινάκων μπορεί να προσομοιωθεί από ένα σωστά προγραμματισμένο εξωτερικό σύστημα ελέγχου.

Σημειώστε ότι εάν το εύρος ζώνης των πινάκων έχει αρχικά επιλεγεί με ένα ορισμένο περιθώριο, η επιλογή στοιχείου θα σας επιτρέψει επίσης να μεταβείτε στην εργασία με τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (για την επιλογή 1080i, απαιτείται εύρος ζώνης άνω των 70 MHz) και όταν προσθέτετε πίνακες για κανάλια H και V, θα λειτουργεί επίσης με σήματα κλάσης VGA. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα σήματα εξαρτημάτων, ανατρέξτε στο άρθρο «Διεπαφές. VGA και σήματα εξαρτημάτων.

ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΚΟΠΤΗ

Για τη διευκόλυνση του ελέγχου των διακοπτών matrix, οι οποίοι συχνά υλοποιούν πολύ σύνθετους συνδυασμούς μεταγωγής με πολλές εισόδους και εξόδους, παρέχεται μια συνάρτηση καθυστερημένης λειτουργίας των πλήκτρων (εναλλαγή με επιβεβαίωση). Ο απαραίτητος συνδυασμός εισόδων και εξόδων πληκτρολογείται εκ των προτέρων και την κατάλληλη στιγμή αυτός ο συνδυασμός ενεργοποιείται με ένα κλικ στο κουμπί Λήψη. Η ίδια διαδικασία είναι επίσης δυνατή μέσω των διασυνδέσεων τηλεχειριστηρίου.

Αρκετοί συνδυασμοί εισόδων/εξόδων μπορούν να αποθηκευτούν στη μνήμη του διακόπτη matrix (για παράδειγμα, με το κουμπί STO) και να μετακινηθούν αυθαίρετα από τον χειριστή (για παράδειγμα, με το κουμπί RCL), γεγονός που προφανώς κάνει τη ζωή του πιο εύκολη.

Το πλεονέκτημα τέτοιων μεθόδων ελέγχου είναι ότι όλες οι εσωτερικές μεταγωγές πραγματοποιούνται ταυτόχρονα και αμέσως (και όχι μία κάθε φορά).

Πρόσθετος χρήσιμο χαρακτηριστικόΟ διακόπτης μήτρας ήχου (για αναλογικό ήχο) είναι η δυνατότητα ρύθμισης του επιπέδου σήματος στην είσοδο ή/και στην έξοδο. Σε αυτήν την περίπτωση, το χειριστήριο εισόδου σάς επιτρέπει να εξισορροπείτε όλες τις πηγές ήχου ως προς τη στάθμη (ώστε να μην υπάρχουν ξαφνικά άλματα στην ένταση κατά την εναλλαγή). Ο έλεγχος στάθμης εξόδου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ρυθμιστής έντασης. Για παράδειγμα, σε συστήματα πολλαπλών δωματίων (πολλαπλών ζωνών), όπου κάθε έξοδος πίνακα λειτουργεί για τη δική του ζώνη, ο ακροατής στη ζώνη του θα ελέγχει το επίπεδο για την έξοδο μήτρας του (το κεντρικό σύστημα ελέγχου εξοπλισμού θα πρέπει να φροντίζει για τη χρήση του το).

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΑΚΟΠΤΩΝ

Οι περισσότεροι διακόπτες είναι εξοπλισμένοι με τα δικά τους χειριστήρια (κουμπιά, πόμολα, οθόνες) που σας επιτρέπουν να τους χειρίζεστε σε χειροκίνητη λειτουργία 9 .

Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, ένας διακόπτης που είναι εγκατεστημένος σε ένα κλειστό ράφι κάπου στο δωμάτιο εξοπλισμού είναι δύσκολο να προσπελαστεί. Σε αυτή την περίπτωση, οι πίνακες τηλεχειριστηρίου που συνήθως απελευθερώνουν οι κατασκευαστές για τους διακόπτες τους έρχονται στη διάσωση.

Συνήθως, πολλοί πίνακες ελέγχου που είναι εγκατεστημένοι σε διαφορετικά σημεία μπορούν να συνδεθούν ταυτόχρονα σε έναν διακόπτη.

Οι προγραμματιζόμενοι πίνακες επιτρέπουν, για παράδειγμα, τον έλεγχο μόνο των εξόδων μήτρας που τους έχουν εκχωρηθεί ή την εκτέλεση ορισμένων πολύπλοκων, προ-προγραμματισμένων ενεργειών πατώντας ένα μόνο κουμπί. Συνήθως, πολλοί πίνακες ελέγχου που είναι εγκατεστημένοι σε διαφορετικά σημεία μπορούν να συνδεθούν ταυτόχρονα σε έναν διακόπτη.

Μια άλλη κοινή προσέγγιση είναι η χρήση ενός συστήματος ελέγχου που βασίζεται σε υπολογιστή ή ενός εξειδικευμένου ελεγκτή. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατή η εφαρμογή αυθαίρετα εξελιγμένων αλγορίθμων ελέγχου (για παράδειγμα, σύμφωνα με ένα πρόγραμμα, σύμφωνα με μια λίστα αναπαραγωγής, σε συνδυασμό με το " έξυπνο σπίτι”) και διεπαφές για τον χρήστη. Οι περισσότεροι κατασκευαστές παρέχουν τους διακόπτες τους δωρεάν ή πωλούνται χωριστά λογισμικόγια να τα ελέγξετε από υπολογιστή.

Είναι σημαντικό ο κατασκευαστής του εξοπλισμού να παρέχει μια περιγραφή του πρωτοκόλλου ελέγχου του

Η γνώση του πρωτοκόλλου επικοινωνίας με το οποίο ελέγχεται ο διακόπτης επιτρέπει στον προγραμματιστή να διαμορφώσει τους ελεγκτές ή το σύστημα ελέγχου. Είναι σημαντικό ο κατασκευαστής του εξοπλισμού να παρέχει μια περιγραφή του πρωτοκόλλου ελέγχου του, διαφορετικά οι δυνατότητες κατασκευής αυθαίρετων συστημάτων θα περιοριστούν μόνο στις λύσεις αυτού του κατασκευαστή.

Συνήθως, οι συσκευές έχουν στάνταρ σειριακές διεπαφέςέλεγχος RS-232C, RS-422, RS-485. Αυτές οι παραδοσιακές διεπαφές έχουν ορισμένους περιορισμούς, αλλά χρησιμοποιούνται ευρέως και εύχρηστες. Οι διεπαφές υπολογιστών χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε σύγχρονους διακόπτες: Ethernet, USB, ασύρματα: ακτίνες IR, Bluetooth, Wi-Fi. Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια περίληψη των δημοφιλών ενσύρματων διεπαφών.

Διεπαφή	Συναλλαγματική ισοτιμία 10	Σύνδεσμος, καλώδιο	Μέγιστη. μήκος	Ιδιαιτερότητες
RS-232C	75-115200 bps (συνήθως 9600 ή 19200 bps)	DB-9 ή DB-25, τουλάχιστον 3 καλώδια	15 m (στάνταρ), έως 30-50 m (θωρακισμένο καλώδιο, ταχύτητα έως 9600 bps)	Ενσωματωμένο σε υπολογιστές (PC, όχι MAC). Εύκολα "καίγεται" όταν συνδέεται "με σπίθα"
RS-422	έως 1,5 Mbps	DB-9 ή ακροδέκτες (χωρίς στάνταρ), 2 συνεστραμμένα ζεύγη + γείωση		Πρότυπο ελέγχου Batacam/DVCam
RS-485	έως 1,5 Mbps	DB-9 ή ακροδέκτες (χωρίς στάνταρ), 1 συνεστραμμένο ζεύγος + γείωση	έως 1,5 km (ταχύτητα 9600 bps)	Υποστηρίζει πολλές συσκευές στον ίδιο δίαυλο. Δεν είναι ανθεκτικό σε σύγκρουση, μπορεί να είναι ασταθές
ethernet	10 ή 100 ή 1000 Mbps	RJ-45, 2 στριμμένα ζεύγη	έως 100 μ	Μπορεί να δρομολογηθεί επ' αόριστον, συμ. μέσω του Διαδικτύου. Οι καθυστερήσεις διαχείρισης είναι απρόβλεπτες και δεν είναι εγγυημένες (ανάλογα με το φόρτο του δικτύου συνολικά)
USB	11 ή 400 Mbps	4 ακίδες, 4 καλώδια	έως 3-5 μ	Με τη βοήθεια συγκεντρωτών (hubs) μπορεί να επεκταθεί έως και δεκάδες μέτρα
firewire	100, 200, 400, 800 Mbps	4 ακίδες, 4 καλώδια	έως 5 μ	Οι κόμβοι ή οι ειδικοί μετατροπείς καλωδίων επέκτασης σάς επιτρέπουν να επεκτείνετε έως και δεκάδες ή εκατοντάδες μέτρα

1 Φυσικά, όταν χρησιμοποιείτε SD με μεγάλο αριθμό εξόδων και αυξάνετε τον αριθμό των διακοπτών, μπορείτε να λάβετε πίνακες οποιουδήποτε μεγέθους.
2 Καθώς και η χρήση ακριβών εξαρτημάτων και βαριού και ακριβού υλικού. Όταν κατασκευάζετε διακόπτες, καθώς και άλλο εξοπλισμό, πρέπει συνεχώς να επιτυγχάνετε μια ισορροπία μεταξύ τιμής και ποιότητας και να αναζητάτε βέλτιστους συμβιβασμούς.
3 Σε μικρά οικονομικά στούντιο, μια από τις πηγές σήματος χρησιμοποιείται μερικές φορές ως τέτοια γεννήτρια, η οποία διαφέρει καλής ποιότηταςκαι μην σβήνει ποτέ. Όλος ο εξοπλισμός είναι "συνδεδεμένος" σε αυτό. Αυτό προσφέρει μια μικρή εξοικονόμηση προϋπολογισμού, αλλά μπορεί να δημιουργήσει απρόβλεπτες δυσκολίες όταν αυτή η πηγή σήματος απενεργοποιηθεί κατά λάθος.
4 Το TBC αποκαλείται επίσης μερικές φορές στα ρωσικά "διορθωτής χρονικής παραμόρφωσης". Είναι επίσης μέρος των «καναλιών θαλάμου». Πολλά TBC «μπορούν» ταυτόχρονα να διακωδικοποιήσουν τα τηλεοπτικά συστήματα (NTSC/PAL/SECAM) και να επεξεργαστούν το σήμα βίντεο ως επεξεργαστές βίντεο.
5 Η στένωση ή η επέκταση είναι τυχαίας, θορυβώδους φύσης και είναι συνήθως δύσκολο να προβλεφθούν και να αντισταθμιστούν με κάποιο τρόπο με την εισαγωγή κάποιου είδους σταθερού πρόσθετου (καθυστέρηση).
6 Για αναλογικά σήματα, η καταρράκτη αναπόφευκτα συσσωρεύει θόρυβο, παρεμβολές και παραμόρφωση που προστίθενται σε κάθε στάδιο του συστήματος. Αυτή είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα. Για το λόγο αυτό, θα πρέπει να αποφεύγεται η υπερβολική καταρράκτη σε αναλογικά συστήματα.
7 Terminator - ένα αντίστοιχο φορτίο (συνήθως μια αντίσταση 75 Ohm), απαιτείται για να ταιριάζει η σύνθετη αντίσταση κύματος του καλωδίου με την είσοδο της συσκευής.
8 Ειδικά μπλουζάκια είναι βολικά, στα οποία και οι δύο πρίζες κατευθύνονται μακριά από το βύσμα (και όχι σε 90 ° από αυτό) - Υποδοχές Υ. είναι πολύ πιο βολικό να συνδέσετε καλώδια σε αυτά στα "χοντρά" καλώδια.
9 Ορισμένοι μεγάλοι διακόπτες ενδέχεται να μην έχουν δικούς τους πίνακες ελέγχου, όπως σε "χειροκίνητη" λειτουργία, δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν ποτέ. Είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν μόνο με εξωτερικά συστήματα ελέγχου.
10 Σημειώστε ότι στις περισσότερες εφαρμογές, ακόμη και τα 9600 bit/s για τον έλεγχο του διακόπτη αποδεικνύονται περιττά.

Ο διακόπτης εναλλάσσει έως και τέσσερις διαφορετικές στερεοφωνικές πηγές ηχητική συχνότητα. Είναι σχεδιασμένο να τοποθετείται στην είσοδο προενισχυτήςτη συχνότητα ήχου του κέντρου ήχου. Εναλλαγή - σχεδόν αισθητήρια, με τη βοήθεια τεσσάρων κουμπιών μεταγωγής χωρίς στερέωση. Ένδειξη του αριθμού της ενεργοποιημένης εισόδου χρησιμοποιώντας μονοψήφιο LED δείκτης επτά τμημάτων(αναγνώσεις από "0" έως "3").

Ο ρόλος της συσκευής μεταγωγής εκτελείται από έναν πολυπλέκτη τεσσάρων θέσεων δύο καναλιών. Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται στο σχήμα. Η συσκευή οιονεί αισθητήρα βασίζεται σε τετραφασική σκανδάλη D1 - K561TM3. Στις εισόδους του είναι συνδεδεμένα τέσσερα κουμπιά S1 - S4. Αρχικά, όταν είναι ενεργοποιημένη η τροφοδοσία, όλες οι σκανδάλες του μικροκυκλώματος ρυθμίζονται στο μηδέν, αφού οι επαφές των κουμπιών S1-S4 στην αρχική μη πατημένη κατάσταση εφαρμόζουν λογικά μηδενικά σε όλες τις εισόδους "D".

Ταυτόχρονα, τίθενται επίσης μηδενικά στις εξόδους της σκανδάλης και η πρώτη είσοδος είναι ενεργοποιημένη, επειδή οι είσοδοι ελέγχου (ακίδες 10 και 9) του πολυπλέκτη D2 μέσω των αντιστάσεων R6 και R7 λαμβάνουν μηδενικά και τα πρώτα κανάλια του πολυπλέκτη Άνοιξε. Ταυτόχρονα, τα ίδια μηδενικά τροφοδοτούνται στις εισόδους του αποκωδικοποιητή D3 και η ένδειξη H1 δείχνει "0".

Πατώντας το κουμπί S1 δεν αλλάζει η θέση. Όταν πατάτε το κουμπί S2, μια μονάδα αποστέλλεται στον ακροδέκτη 7 D1 έως R3 και ταυτόχρονα, το μηδέν αποστέλλεται στις κοινές εισόδους C1 (pin 5) έως S2. Ως αποτέλεσμα, η κατάσταση από την είσοδο D του δεύτερου flip-flop μεταφέρεται στην έξοδό του και το δεύτερο flip-flop του τσιπ D1 ρυθμίζεται σε μία μόνο κατάσταση. Σε αυτήν την περίπτωση, μια μονάδα ρυθμίζεται στον ακροδέκτη 10 D1, ο οποίος τροφοδοτείται μέσω της διόδου VD2 στον ακροδέκτη 10 D2 και στον ακροδέκτη 5 D3. Ως αποτέλεσμα, ο πολυπλέκτης κλείνει τα πρώτα του κανάλια και ανοίγει τα δεύτερα συνδέοντας την είσοδο 2 (X2) στην έξοδο (X5). Ο αριθμός "1" εμφανίζεται στην ένδειξη.

Όταν πατάτε το κουμπί S3, η μονάδα μέσω του R4 πηγαίνει στην είσοδο D της τρίτης σκανδάλης (ακίδα 13) και μηδενίζεται στην κοινή είσοδο C1 (ακίδα 5). Ως αποτέλεσμα, η δεύτερη σκανδάλη, η οποία είχε προηγουμένως ρυθμιστεί σε μία κατάσταση, επιστρέφει στο μηδέν και η τρίτη μεταβαίνει σε μία. Ταυτόχρονα, μια μονάδα ρυθμίζεται στον ακροδέκτη 11 D1, η οποία, μέσω της διόδου VD3, τροφοδοτείται στην είσοδο ελέγχου 2 (pin 9) του D2 και στον ακροδέκτη 3 του D3. Ως αποτέλεσμα, ο σύνδεσμος X5 μεταβαίνει στην τρίτη είσοδο (βύσμα X3) μέσω των εσωτερικών καναλιών του πολυπλέκτη D2 και ο αριθμός "2" εμφανίζεται στην ένδειξη H1.

Όταν πατάτε το κουμπί S4, η τέταρτη σκανδάλη μεταβαίνει σε μία κατάσταση και η τρίτη, ή κάποια άλλη, ενεργοποιημένη πριν, τίθεται στο μηδέν. Ως αποτέλεσμα, η μονάδα εμφανίζεται στον ακροδέκτη 1 D1 και τροφοδοτείται μέσω των διόδων VD1 και VD4 ταυτόχρονα και στις δύο εισόδους ελέγχου D2 και στις δύο εισόδους D3. Ως αποτέλεσμα, η τέταρτη είσοδος (X4) είναι ενεργοποιημένη και ο αριθμός "3" εμφανίζεται στην ένδειξη.

Έτσι, το πάτημα οποιουδήποτε κουμπιού οδηγεί στην εγκατάσταση μιας σκανδάλης, στην είσοδο D της οποίας είναι συνδεδεμένο αυτό το κουμπί, σε μια ενιαία κατάσταση. Σε αυτήν την περίπτωση, οποιοσδήποτε "άλλος σκανδάλης που είχε ρυθμιστεί σε μία κατάσταση νωρίτερα μεταφέρεται αναγκαστικά στο μηδέν. Επομένως, το κουμπί S1 χρησιμεύει για τη μεταφορά και των υπόλοιπων τριών ενεργειών σε μηδενικές καταστάσεις, και έτσι ο κωδικός "00" λαμβάνεται κατά την είσοδο D2 και η πρώτη είσοδος είναι ενεργοποιημένη.

Ο πολυπλέκτης D2 τροφοδοτείται από διπολική τάση, η αρνητική τάση που παρέχεται στον ακροδέκτη 7 δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 5 V και όχι μικρότερη από 1 V, χρησιμεύει για τη μεταφορά του σήματος εισόδου στο γραμμικό τμήμα του χαρακτηριστικού μεταφοράς ανοιχτό κανάλιπολυπλέκτης, στον οποίο ο συντελεστής μη γραμμικής παραμόρφωσης του σήματος pe υπερβαίνει το 0,01%. Ελλείψει αρνητικής τάσης, η THD μπορεί να αυξηθεί σε αρκετά τοις εκατό. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η διαφορά δυναμικού που εφαρμόζεται μεταξύ των ακροδεκτών 16 και 7 του D2 δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15V (9+5=14V).

Ελλείψει αποκωδικοποιητή K176ID2 ή ένδειξης επτά τμημάτων, μπορούν να γίνουν ενδείξεις χρησιμοποιώντας τέσσερα LED, με τα οποία επισημαίνονται τα κουμπιά. Τα LED πρέπει, μέσω διακοπτών τρανζίστορ, να συνδέονται στις εξόδους και των τεσσάρων σκανδάλης D1 (η έξοδος της πρώτης είναι η ακίδα 2, δεν φαίνεται στο διάγραμμα).

Ο πολυπλέκτης K561KP1 μπορεί να αντικατασταθεί από δύο πολυπλέκτης K561KP2, χρησιμοποιώντας μόνο τους μισούς από τον καθένα (το K561KP1 αλλάζει οκτώ μονοκάναλες εισόδους). Το τσιπ K561TM3 μπορεί να αντικατασταθεί από το K176TM3. Το K176ID2 μπορεί να αντικατασταθεί με K176IDZ ή KR514ID2, αλλά η ισχύς θα πρέπει να μειωθεί στα + 5V. Οι δίοδοι KD522 μπορούν να αντικατασταθούν με KD521, KD503 ή ακόμα και με D9 ή D220-D223.

Εάν χρησιμοποιείται ο δείκτης H1 με κοινές καθόδους, η κοινή του έξοδος πρέπει να συνδεθεί σε ένα κοινό καλώδιο και ένα λογικό μηδέν πρέπει να εφαρμοστεί στον ακροδέκτη 6 του D3.

Ένας στερεοφωνικός ενισχυτής χρησιμοποιείται σπάνια με μία μόνο πηγή σήματος· για γρήγορη εναλλαγή διαφόρων πηγών σήματος, είναι επιθυμητό ο στερεοφωνικός ενισχυτής να έχει πολλές εναλλασσόμενες εισόδους.

Στην απλούστερη περίπτωση, οι είσοδοι μπορούν να αλλάξουν με μηχανικό διακόπτη. Αλλά η αξιοπιστία ενός μηχανικού διακόπτη είναι πολύ σχετική, οι επαφές του διαβρώνονται και σε κάποιο σημείο εμφανίζεται θόρυβος, που συχνά συνδέεται με μηχανική δράση.

Στη χειρότερη περίπτωση, μπορεί να υπάρχει ακόμη και ακουστική Ανατροφοδότηση, κατά την οποία δονήσεις από την εργασία ακουστικά συστήματαμεταδίδεται σε φθαρμένο μηχανικό διακόπτη του οποίου οι επαφές κροταλίζουν.

Υπό αυτή την έννοια, ο ηλεκτρονικός διακόπτης είναι πολύ πιο αξιόπιστος. Το σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα ενός απλού ηλεκτρονικού διακόπτη τριών εισόδων ενός στερεοφωνικού ενισχυτή, με έλεγχο σχεδόν αφής και ένδειξη LED της εισόδου αναμμένη.

Κύκλωμα επιλογής καναλιού

Το κύκλωμα αποτελείται από μια συσκευή ελέγχου κατασκευασμένη σε ένα τσιπ D1 και έναν ηλεκτρονικό διακόπτη σε ένα τσιπ D2.

Ρύζι. 1. Σχηματικό διάγραμμα του διακόπτη ηλεκτρονικής εισόδου για στερεοφωνικό ενισχυτή ισχύος.

Το κύκλωμα στο τσιπ D1 είναι ένα πολύ γνωστό τριφασικό κύκλωμα flip-flop RS που υλοποιείται στο τσιπ K561LA7. Η αλλαγή στην κατάσταση της σκανδάλης πραγματοποιείται από τα κουμπιά S1-S3, τα οποία εφαρμόζουν λογικά μηδενικά στις τρεις εισόδους της (ενεργό επίπεδο - λογικό μηδέν). Αντίστοιχα, υπάρχουν τρεις έξοδοι (το ενεργό επίπεδο είναι επίσης μηδέν).

Μια τριφασική σκανδάλη μπορεί να λάβει τρεις καταστάσεις, καθεμία από τις οποίες έχει ένα λογικό μηδέν μόνο σε μία από τις εξόδους της. Αντίστοιχα, στην έξοδο του στοιχείου D1.1, D1.2 ή D1.3. Η κατάσταση της σκανδάλης υποδεικνύεται από τα LED HL1-HL3 που συνδέονται στις εξόδους του μέσω των διακοπτών τρανζίστορ VT1-VТЗ.

Τα κλειδιά κατασκευάζονται σε τρανζίστορ δομές p-p-p, οπότε ανοίγονται από λογικά μηδενικά που έρχονται στις βάσεις τους από τις εξόδους λογικά στοιχείαμέσω των αντιστάσεων R4-R6.

Ο ηλεκτρονικός διακόπτης είναι κατασκευασμένος σε τσιπ D2 τύπου K561KP1. Το μικροκύκλωμα περιέχει δύο διακόπτες για δύο κατευθύνσεις και τέσσερις θέσεις που ελέγχονται από έναν ψηφιακό κωδικό που έρχεται στις εισόδους ελέγχου. Ο κωδικός ελέγχου είναι ψηφιακός και διψήφιος. Δηλαδή, υπάρχουν μόνο τέσσερις θέσεις "00", "01", "10" και "11".

Κατά συνέπεια, ανοίγουν τα κανάλια "0", "1", "2" και "3". Για τον έλεγχο του διακόπτη, τα λογικά επίπεδα λαμβάνονται από δύο μόνο εξόδους μιας τριφασικής σκανδάλης στο D1. Ως αποτέλεσμα, σε διάφορες καταστάσεις της σκανδάλης στο D1, λαμβάνονται οι κωδικοί "01", "10" και "11".

Αυτό είναι αρκετό για να ελέγξετε το τσιπ K561KP1 ώστε να μεταβεί σε τρεις θέσεις ("1", "2" και "3").

Τα σήματα εισόδου από τρεις διαφορετικές πηγές σήματος τροφοδοτούνται σε ζευγαρωμένες υποδοχές X1, X2 και X3. Κάθε ένα από αυτά είναι ένα ζευγάρι ομοαξονικών υποδοχών "τουλίπα", που χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως σε διάφορους εξοπλισμούς ήχου και εικόνας.

Η έξοδος είναι η ίδια υποδοχή X4, αλλά στην πράξη, εάν ο διακόπτης εισόδου τοποθετηθεί μέσα στον στερεοφωνικό ενισχυτή, αυτό το ζεύγος X4 μπορεί να μην υπάρχει, μόνο από τις ακίδες 13 και 3, το σήμα τροφοδοτείται μέσω θωρακισμένων καλωδίων στην προκαταρκτική είσοδο ULF.

Λεπτομέρειες και σύνδεση

Το τσιπ K561KP1 μπορεί να αλλάξει τόσο ψηφιακό όσο και αναλογικό σήμα. Αλλά, κατά την εναλλαγή ενός αναλογικού σήματος, είναι απαραίτητο να βρίσκεται μεταξύ των πόλων ισχύος, κατά προτίμηση στη μέση (σε αυτή την περίπτωση, θα υπάρχει ελάχιστη παραμόρφωση του σήματος ήχου).

Επομένως, ο δεύτερος ακροδέκτης της μείον τροφοδοσίας των κλειδιών (ακίδα 7), που συνήθως συνδέεται στο κοινό μείον του τροφοδοτικού, συνδέεται εδώ με την αρνητική τροφοδοσία (-5V). Έτσι, η τροφοδοσία του διακόπτη είναι διπολική.

Δεν υπάρχουν προβλήματα με αυτό, καθώς τα προκαταρκτικά ULF κατασκευάζονται συνήθως σύμφωνα με σχήματα σε έναν ενισχυτή λειτουργίας, που τροφοδοτείται επίσης από μια διπολική πηγή. Εάν η τάση της πηγής είναι μεγαλύτερη από ± 7V, είναι απαραίτητο να τροφοδοτήσετε το κύκλωμα μέσω σταθεροποιητών υποβάθμισης, για παράδειγμα, δημιουργήστε μια πηγή + 5 V στον ενσωματωμένο σταθεροποιητή 7805 και αρνητική σε έναν απλό παραμετρικό σταθεροποιητή από έναν σταθεροποιητή 4,7- Δίοδος zener 5,6V και αντίσταση. LED HL1-HL3 - οποιαδήποτε ένδειξη, για παράδειγμα, AL307 ή τα ανάλογα τους.