Volič vstupu reléového zosilňovača (DIY).

Na prepínanie viacerých vstupných signálov do výkonového zosilňovača bez neustáleho trhania káblov sa používajú rôzne typy voličov. Nižšie je schematický diagram takého voliča, v ktorom sa ako spínacie prvky používajú relé pre napätie 12 voltov. Obvod je schopný spínať 4 stereo zdroje zvukový signál. RCA a reléové vstupy sú na rovnakej malej doske, čo znižuje šum a používa menej tienených káblov. Voľba vstupov sa vykonáva pomocou miniatúrneho 4-polohového prepínača. Na doske je tiež usmerňovač a filtračná kapacita napájacieho zdroja. schému zapojenia volič je zobrazený nižšie:

Striedavé napätie 9 ... 12 voltov je privádzané do napájacieho konektora zo znižovacieho transformátora. Na schéme za usmerňovačom vidíme rezistor R * označený 0R alebo viac. Tento odpor je potrebný na obmedzenie prúdu pri použití transformátorov s viacerými vysoké napätie ako 9 voltov. Pri aplikácii striedavé napätie 9 voltov stačí dať prepojku. Keď sa po usmerňovači a vyhladzovacej kapacite použije zmena 12 voltov, ukáže sa, že je to 16,92 voltov, a to je už trochu priveľa pre 12-voltové relé, vložíme odpor obmedzujúci prúd. Odhadujeme menovitú hodnotu podľa vzorca: 16,92-12 / prúd vinutia relé.

Konfigurácia dosky vyzerá takto:

Na obrázku žltá bodka pod odporom R* označuje miesto, kde sa droshky odreže, ak sa použije odpor obmedzujúci prúd.

Doska plošných spojov voliča vstupného signálu relé vo formáte LAY6:

Foto pohľad na panel voliča LAY6 formát:

RCA stereo konektor - 4 ks.
Relé 12 V HK19F-DC12V-SHG - 4 ks.

Odkaz na stránku produktu
4-polohový prepínač - 1 ks.
Konektor 5Pin (2,54mm) pre pripojenie hard switchu - 1ks.
Konektor 2Pin so skrutkovou svorkou (napájacie pripojenie) - 1 ks.
3pinový konektor (prepojenie výstupu voliča so vstupom zosilňovača) - 1 ks.
Dovážaná diódová zostava typ W04, W06 – 1 ks.
Na dosku môžete tiež umiestniť zostavy diód ako DB102, DB103 alebo podobne.
Elektrolyt kondenzátora 470...1000mF/25-35V – 1 ks.
Dióda 1N4001 (paralelne s vinutím relé) - 4 ks.
LED 5mm – 4 ks.
Rezistory v obvode LED 1 kOhm - 4 ks.
Rezistor obmedzujúci prúd 200R 0,25W - 1 ks.
Konektory Vstup1 - Vstup4 - 3Pin 2,54mm - 4 ks. Je to vtedy, ak nepoužívate štandardné vstupné konektory RCA, ale externé, ktoré nie sú nainštalované na doske voliča, ale na skrinke zosilňovača.
A ešte jeden konektor Vcc - pre napájanie konštantného napájacieho napätia na dosku, v tomto prípade zmena nie je pripojená a zostava diód sa nedá spájkovať.

Účelom tohto projektu bola túžba vytvoriť jednoduché a spoľahlivé zariadenie, ktoré by plnilo funkcie spínania vstupov a výstupov kvalitného zosilňovača.

Tento projekt je úplne otvorený. Zverejňujem zdrojový kód, schematický diagram a projekt v .
Zdroj napísané v jazyku vysoký stupeň„C“ v prostredí CVAVR doslova večer. Je to dobre komentované a kto aj trochu vie daný jazyk, budú môcť jednoducho upraviť projekt tak, aby vyhovoval ich cieľom.

Volič funguje takto:
Pri zapnutí je dvojsekundové oneskorenie, aby sa eliminovali prechodné kliknutia reproduktorov, pričom všetky vstupy a výstupy sú vypnuté. Po oneskorení sa 4. bajt EEPROM porovná s číslom 0x22, ak sa číslo zhoduje, načítavame dáta z energeticky nezávislej pamäte. Ak sa nezhoduje, údaje sú poškodené alebo boli vymazané, načítajte predvolené hodnoty (AC1 off AC2 off CD on). Keď zvolíte požadovaný vstup, LEDka zvoleného vstupu krátko zabliká a potom sa len rozsvieti, tento efekt zvyšuje vizuálnu funkčnosť zariadenia ako celku.
Tí, ktorí z nejakého dôvodu nepotrebujú veľa tlačidiel, môžu použiť 1 tlačidlo (výber), ktoré cyklicky prechádza vstupmi.

AC výstupy sa tiež nedajú použiť, preto jednoducho nemusíte spájkovať diódy a tlačidlá zodpovedné za ovládanie výstupov a nespájkovať klávesy pre spínacie relé AC1 a AC2. Potom, čo sme zvolili požadovaný vstup alebo výstup, začne počítať softvérový časovač, ktorý po cca 10 sekundách (ak nedošlo k opakovanému stláčaniu tlačidiel) zapíše dáta do pamäte EEPROM. Po odpojení a opätovnom pripojení si vstupy a výstupy po oneskorení zachovajú svoj stav, čo je tiež veľmi výhodné.

Relé môžu byť akékoľvek, ktoré máte k dispozícii. Ale je lepšie ho použiť v reproduktoroch na 16A zo série SHRACK RT. Na túto úlohu odporúčam relé RTD14005 na 5V alebo RT314012 na 12V (pri použití 5V relé je potrebné vymeniť tranzistory za výkonnejšie, napr. KSE340 alebo MJE340). A ako relé v signálnych obvodoch by ste mali používať špecializované signálne relé, ktoré sú teraz komerčne dostupné vo veľkom množstve. Odporúčam miniatúrne duálne relé 12V TQ2-12V alebo A5W-K na 5V

Pri blikaní čipu sa poistiek netreba dotýkať!

Nižšie si môžete stiahnuť firmvér, zdroj a projekt

Zoznam rádiových prvkov

Označenie	Typ	Denominácia	Množstvo	Poznámka	skóre	Môj poznámkový blok
U1	MK AVR 8-bit	ATtiny2313	1			Do poznámkového bloku
U2	Lineárny regulátor	LM7805	1			Do poznámkového bloku
Q1-Q3	bipolárny tranzistor	2N5551	6			Do poznámkového bloku
D5-D8, D11-D13	usmerňovacia dióda	1N4148	10	Tri z nich nie sú na obrázku znázornené.		Do poznámkového bloku
C1-C4	Kondenzátor	0,1 uF	4			Do poznámkového bloku
R1-R3	Rezistor	680 ohmov	3			Do poznámkového bloku
R4, R5, R8	Rezistor	3,3 kOhm	6	Tri z nich nie sú na obrázku znázornené.		Do poznámkového bloku
R6, R7, R9	Rezistor	2 kOhm	6	Tri z nich nie sú na obrázku znázornené.		Do poznámkového bloku
R10	Rezistor	10 kOhm	1			Do poznámkového bloku
RL1-RL3	Relé	RT314012	6	Tri z nich nie sú na obrázku znázornené.

PREČO JE TO POTREBNÉ?

Samotná komutácia má charakter koncentrovanej akcie, keďže sa uskutočňuje pomocou špeciálne zariadenia- prepínače. Preto potenciálne nebezpečenstvo degradácie signálu nesie v menšej miere ako distribúcia.

Prepínanie sa používa v televíznych štúdiách, v prezentačných systémoch a v domácich kinách. Aj keď sú požiadavky na tieto systémy odlišné, všeobecné zásady zostávajú nezmenené.

VYPÍNAČ VO SVOJEJ PODSTATE

Prepínanie je možné vykonať pomocou konvenčných (niekoľko vstupov na jeden výstup) a maticových (N vstupov na M výstupov) spínačov.

Ryža. 1. Čo je spínač

Ide o špecializované zariadenia využívajúce mechanický spínač alebo relé, prípadne (vo väčšine prípadov) elektronický kľúč. Existujú spínače s manuálnym (tlačidlovým) ovládaním, ako aj s elektronickým ovládaním pomocou logických obvodov a mikroprocesora. Najpokročilejšie a najsofistikovanejšie modely maticových prepínačov majú aj diaľkové ovládanie z diaľkového ovládača, podľa informačnej siete(cez rozhrania RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet). Takéto modely je možné ovládať z počítača, v ktorom je nainštalovaný špeciálny softvér, alebo z vyhradený ovládač.

Všetky zariadenia s viacerými vstupmi sú vybavené ich prepínačom

V prezentačných alebo domácich systémoch sú prepínače často zabudované do iných zariadení: AV prijímače, scalery atď. Všetky zariadenia, ktoré majú niekoľko vstupov, sú vybavené aj ich prepínačom (vstupy na TV, zosilňovač, magnetofón a pod.).

TYPY SPÍNAČOV

Mechanické vs elektronické spínače

Mechanické spínače - najjednoduchšie, najlacnejšie a najspoľahlivejšie. Prepínanie v nich prebieha manuálne, jednoduchým stlačením tlačidla alebo otočením gombíka. Obvody z požadovaného vstupu sú premostené s výstupnými obvodmi pomocou elektrických kontaktov.

Výhody mechanického prepínače:

• Signál môže byť prenášaný nielen zo vstupu na výstup, ale aj v opačnom smere
• Prakticky žiadny vnútorný šum alebo skreslenie, veľmi veľká šírka pásma a takmer neobmedzená amplitúda signálu
• Nie je potrebné napájanie, nedostatok energie nijako neruší prenos signálu (toto nemusí byť prípad elektronických spínačov)

nedostatky:

• Výbuchom sa nedá vyhnúť, pretože. v takom switchi na to nie je dostatok "inteligencie".
• Signál nie je žiadnym spôsobom zosilnený ani vyrovnávaný, čo obmedzuje zdroje, prijímače signálu a dĺžku prepojovacích káblov
• V maticovom prepínači (ktorý v skutočnosti nie je ľahké urobiť mechanicky) nie je možné distribuovať signál z jedného vstupu na niekoľko výstupov (iba z jedného na jeden)
• nie diaľkové ovládanie a škálovateľnosť je veľmi obmedzená.

Elektronické spínače podstatne komplikovanejšie a drahšie ako mechanické (a preto je ich spoľahlivosť v zásade nižšia). Predtým sa takéto prepínače vykonávali na elektronických relé, moderné sa takmer vždy používajú elektronické kľúče ktoré sú oveľa spoľahlivejšie.

Výhody elektroniky prepínače:

• Elektronické plnenie umožňuje vykonávať akékoľvek, ľubovoľne sofistikované opatrenia na zabránenie výbuchu (podrobnejšie o probléme výbuchov pozri nižšie)
• Je možné implementovať diaľkové ovládanie (cez rozhrania RS‑232/422/485, cez IR lúče, cez Ethernet, zahrnuté v rôznych veľkých riadiacich systémoch)
• Signál je možné zosilniť, pretaktovať (pre digitálne rozhrania), uložiť do vyrovnávacej pamäte, môžete vykonať korekciu jeho frekvencie a amplitúdy
• Elektronické maticové prepínače môžu distribuovať signál z jedného vstupu na ľubovoľný počet výstupov
• Prepínače je možné jednoducho rozširovať, paralelizovať, kaskádovať atď. (viac o tom nižšie)

nedostatky:

• Vyžaduje napájanie, pri absencii napájania väčšina prepínačov neprenáša na výstup vôbec žiadny signál, čo môže byť kritické pre vysielacie centrá
• Aktívne elektronické obvody spínačov vnášajú do prenášaného signálu určité (aj keď malé) skreslenie a šum. Obmedzujú tiež šírku pásma a maximálnu hodnotu vstupných signálov.

Jednokanálové prepínače vs. Matrix

veľa jednoduché systémy nevyžadujú viac ako jeden výstupný spínací kanál. Pre nich sú široko používané jednokanálové prepínače, ktoré sú ideologicky postavené jednoduchšie ako maticové, a teda oveľa lacnejšie.

V podstate si však maticový prepínač možno predstaviť ako niekoľko jednokanálových prepínačov, ktoré spolupracujú, pričom ich vstupy sú vybavené dodatočnými distribučnými zosilňovačmi, ako je znázornené nižšie 1 .

Ryža. 2. Matrica 2x2 (2 vstupy, 2 výstupy), zostavená z dvojice distribučných zosilňovačov (SD) a dvojice jednokanálových spínačov

V podstate si maticový prepínač možno predstaviť ako niekoľko jednokanálových prepínačov, ktoré spolupracujú.

Takýto obvod je možné zostaviť a použiť v reálnom živote, ale aj pri veľkosti matice 2x2 (zobrazenej na obrázku) nebude cena maticového prepínača vyššia ako celkový náhradný obvod a pri akýchkoľvek veľkých rozmeroch matice bude sa ukáže byť zjavne lacnejší ako takýto okruh (nehovoriac o jednoduchosti inštalácie, správy a šetrení miesta v racku). Ak sú však použité jednokanálové prepínače vybavené priechodnými vstupmi alebo prepínateľnými terminátormi, takéto schémy môžu byť veľmi efektívne (viac o tom nižšie).

Kombinované spínače

Veľmi často je potrebné súčasne spínať niekoľko typov "rôznych" signálov - napríklad video a zvuk, riadiace signály atď. V tomto prípade je vhodné použiť zariadenia, ktoré kombinujú niekoľko prepínačov v jednom kryte. Tým sa dosiahne pôsobivá úspora miesta aj peňazí. v takomto zariadení majú všetky spínače v podstate spoločné puzdro, napájací zdroj a ovládacie prvky.

V kombinovanom prepínači (napríklad pre video a audio) je takmer vždy režim pre spoločné prepínanie týchto signálov (režim audio-nasledovať-video) a samostatné, nezávislé prepínanie (režim breakaway), ktorý poskytuje potrebnú kontrolu flexibilita.

Niektoré maticové prepínače majú režim rozdelenia vstupov a/alebo výstupov do logicky nezávislých sekcií (režim maticového mapovania) a využívajú napríklad časť vstupov/výstupov pre kompozitné video a druhú časť pre komponentné video. Prepínač samozrejme nedokáže previesť formát jedného signálu na formát druhého, takže jednoducho funguje v režime dvoch prepínačov v jednom kryte.

PREČO JE ŤAŽKÉ KOMUTOVAŤ

Tu sú hlavné výzvy, ktorým inžinieri čelia pri navrhovaní prepínačov:

• poskytnúť požadovanú šírku pásma a rezervu amplitúdy pre signál, pričom do signálu nevnáša šum a skreslenie
• vylúčiť prienik signálu z nepoužitého tento moment vstupy na výstup ("presluchy")
• eliminovať kliknutia, šum, rušenie obrazu v čase prepínania (toto je dôležité najmä v televíznych štúdiách)
• pre digitálne signály - na zabezpečenie obnovy a pretaktovania ("pretaktovania") vstupného signálu a niekedy aj "inteligentnej" interakcie so zdrojmi a prijímačmi

Prvé dve ťažkosti rieši starostlivý výber základne prvkov a komponentov zariadenia, vypracovanie návrhu a zapojenia. dosky plošných spojov a, samozrejme, skúsenosti a talent vývojára 2 . Podrobnejšie zvážime spôsoby riešenia iných problémov.

VÝBUCHY, VÝBUCHY OKOLO

Výbuchy v televíznych štúdiách

Ak kedykoľvek prepnete signály z dvoch nesynchronizovaných zdrojov, na televíznej obrazovke zaznamenáte trhanie a chvíľkové trhanie.
synchronizácia

Osobitný význam v oblasti prepínania televízneho videa (najmä pri organizovaní napríklad živého vysielania) má možnosť vybrať optimálny moment pre ovládanie kláves. Ak prepnete signály z dvoch nesynchronizovaných zdrojov v ľubovoľnom časovom okamihu, na televíznej obrazovke sa objaví rušenie obrazu (rušenie, zášklby) a krátkodobá strata synchronizácie. Výbuchy možno rozdeliť zhruba do 2 kategórií:

• Podtaktovanie je, keď sa hodinové signály zo zdrojov časovo nezhodujú. Synchronizačné impulzy na výstupe spínača sa „trhnú“ a prijímač signálu (povedzme televízny monitor) potrebuje nejaký čas (niekedy niekoľko sekúnd), aby synchronizáciu opäť „zachytil“ a prispôsobil sa jej. Kým to neurobí, obrazovka bude mať skákajúci, chaotický obraz (alebo dokonca žiadny). Takéto podkopávanie sa v televíznych štúdiách považuje za najprísnejšie a absolútne neprijateľné.
• podkopanie obrazu, keď sa ukáže, že ďalší rám (presnejšie pole) obrazu je rozrezaný na polovicu - horná polovica stále pochádza z prvého zdroja signálu a spodná - z druhého (po prepnutí). Okrem toho môžu byť tieto dve polovice oddelené napríklad čiernym alebo šumovým vodorovným pruhom. Aj keď sa takýto rám veľmi rýchlo „šmýka“, oko si to stihne všimnúť, takže takéto podkopávanie sa v práci ateliéru považuje aj za manželstvo.

Ryža. 3. Odkiaľ pochádza podkopávanie

Na boj proti výbuchom je podľa súčasných štandardov všetko vybavenie televízneho štúdia pevne synchronizované zo spoločného („vedúceho“) generátora (genlock), takže všetky štúdiové zdroje MUSIA pracovať synchrónne v čase 3 . Znamená to, že:

• rámcový synchronizačný impulz zo všetkých zdrojov je rovnaký
• poradie párnych/nepárnych polí je rovnaké
• horizontálna synchronizácia
• poloha a fáza farebného záblesku v synchronizačných impulzoch sú striktne rovnaké

Pri splnení týchto podmienok sú výbuchy prvého typu (synchronizácia) nemožné. Aby sa vylúčilo rušenie obrazu, prepínač v televíznom štúdiu musí prepínať zdroje prísne určitý momentčas – konkrétne v momente impulzu zhášania rámca, keď divák nevidí obraz.

Ryža. 4. Spínač, ktorý funguje bez prerušenia

Samozrejme, že takýto spínač musí dostať aj hodinový signál z referenčného oscilátora (alebo použiť signál z niektorého z jeho vstupov) – inak „nevie“, kedy má prepnúť.

Externá synchronizácia zdrojov video signálu zo špeciálneho generátora je univerzálna a relatívne lacná metóda na zabezpečenie kvalitného prepínania. Pri zariaďovaní nových ateliérov treba tento moment brať do úvahy ako jednu z priorít.

Ryža. 5. Ak nie sú zdroje (Video1 a Video2) synchronizované, výbuchom sa nedá vyhnúť

Externá synchronizácia zdrojov video signálu zo špeciálneho generátora je univerzálna a relatívne lacná metóda na zabezpečenie kvalitného prepínania

Problém je možné vyriešiť aj dodatočne, avšak za cenu výrazne zvýšených nákladov, zahrnutím blokov rámcových synchronizátorov 4 TBC (Time Base Correction) do hardvérového komplexu. Ide o komplexné zariadenia, ktoré vám umožňujú oneskoriť video signál o určitý čas v rámci jednej periódy snímkovej frekvencie. Vstupný signál v synchronizátore rámcov je digitalizovaný a „čaká“ čas potrebný na presné zosúladenie s iným signálom vo vyrovnávacej pamäti, potom je podrobený inverznej digitálno-analógovej konverzii a privádzaný na výstup.

Používanie TBC je povinné, ak naživoúlomky sa používajú z prenosných médií, zo „cudzieho“ vzduchu, z amatérskych kamier alebo domácich DVD prehrávačov

AT jednotlivé prípady používanie TBC však nie je vynútené, ale povinné, ak živé vysielanie používa fragmenty z prenosných médií, zo „cudzieho“ vzduchu, z amatérskych kamier alebo domácich DVD prehrávačov, ktoré nie je možné zaradiť do synchronizačnej siete. V iných prípadoch sa zvyčajne ukáže lacnejšie (a ideologicky správnejšie) okamžitá inštalácia v štúdiu profesionálne vybavenie(kamkordéry, magnetofóny atď.) so vstupom genlock.

Ryža. 6. Úvod do synchronizačnej mriežky nesynchrónneho zdrojového štúdia

K prepínaniu teda v skutočnosti nedochádza v momente ľubovoľného stlačenia tlačidla alebo objavenia sa príslušného príkazu v riadiacej sieti, ale o niečo neskôr (pre video - v rámci jednej periódy snímkovej frekvencie).

Výbuchy prezentačných systémov a domácich video zariadení

V takýchto systémoch sa vstupy zvyčajne prepínajú oveľa menej často ako v televíznych štúdiách a divák je pripravený zmieriť sa s určitou nestabilitou obrazu v čase prepínania. Zvyčajne sa neprijímajú špeciálne opatrenia na zabránenie výbuchu.

Zároveň sú takéto opatrenia poskytované v drahších spínacích zariadeniach z dôvodu dodatočného vizuálneho komfortu a v zodpovedných prezentačných systémoch určených na prácu s dôležitým publikom.

V systémoch tohto typu sú zdroje signálu (prehrávače, počítače, pozemná televízia, videorekordéry atď.) takmer vždy nesynchronizované a ich umelá synchronizácia (ako je popísané vyššie pre televízne štúdiá) sa ukazuje ako extrémne drahé. Okrem toho sú signály z takýchto zdrojov často prezentované v rôznych formátoch (napríklad kompozitné video, YUV, VGA alebo napríklad analógové alebo digitálne audio) a pred prepnutím sa musia nejako preniesť do jedného formulár.

Spínacia jednotka poskytuje vizuálne plynulý prechod z jedného obrazu na druhý pomocou metódy "prechod cez zatemnenie"

AT prepínače mierky, napríklad všetky tieto problémy sa riešia súčasne. Scaling block konvertuje akýkoľvek signál vybraný zo vstupu do jedného formátu (zvyčajne VGA alebo DVI / HDMI). Spínacia jednotka poskytuje vizuálne plynulý prechod z jedného obrazu na druhý pomocou metódy "prechod cez zatemnenie". Pri takomto prechode sa prvý obrázok hladko zmení na „čiernu“ a potom sa obrázok z iného zdroja plynule objaví z čiernej. Vizuálne je tento efekt vnímaný pohodlne a rýchlosť prechodov sa zvyčajne dá upraviť. Viac informácií o scaleroch nájdete v brožúre „Konverzia signálu. Škálovače.

niektoré prepínače prezentácií používajú metódu „oneskorenia signálu“.

Pri prepínaní medzi nesynchrónnymi zdrojmi (ako sú signály VGA z viacerých počítačov) používajú niektoré prepínače prezentácií metódu „oneskorenia signálu“. V tomto prípade sa synchronizačné signály (H a V) z jedného zdroja okamžite prepnú na druhý, ale kanály samotného obrazu (R, G, B) na chvíľu stmavnú. Monitor (projektor, plazma) použitý v prezentačnom systéme sa nejaký čas prispôsobuje novým parametrom synchronizácie, pričom na jeho obrazovke nie je nič (čierny obraz). Po dokončení nastavenia prepínač zapne kanály RGB a na obrazovke sa okamžite objaví stabilný obraz z druhého zdroja. A opäť, takýto prechod je vizuálne pohodlnejší ako „skákajúci“ obraz, ktorý by dopadol bez použitia oneskorenia signálu.

Rušenie prepínania zvuku

Analógové audio signály sa ľahšie prepínajú, pretože nemajú koncepciu synchronizácie. Zároveň aj tu existujú úskalia - ak sa neprijmú špeciálne opatrenia, pri prepínaní je počuť kliknutia.

Pre správne spínanie zvukových signálov slúži špeciálny obvod, pomocou ktorého dochádza k prepínaniu v momente, keď sa okamžité hodnoty signálov spínaných zdrojov rovnajú nule (obvod jednoducho čaká na taký okamih, aby prichádzajú; zvukové signály sa menia veľmi rýchlo a oneskorenie spínania je takmer nepostrehnuteľné).

Ryža. 7. Cvaknutie pri prepínaní zvukových signálov

Ryža. 8. Spôsob, ako sa vyhnúť kliknutiam

Ďalším spôsobom „mäkkého“ prepínania zvukových signálov je použitie zvukového mixéra alebo príslušných obvodov vo vnútri prepínača, keď je prvý signál hladko „von“ a namiesto toho druhý „in“ (samozrejme, mierne počuteľné oneskorenie spínania je nevyhnutné).

Ryža. 9. Mäkké spínanie pomocou mixéra

SPÍNANIE DIGITÁLNYCH SIGNÁLOV

Práca s digitálnymi signálmi (SDI, DVI/HDMI, Firewire/DV, AES/EBU, S/PDIF) má svoje vlastné charakteristiky, ktoré treba brať do úvahy pri stavbe prepínačov a pri práci s nimi.

Pretaktovanie

Zvyčajne všetko digitálnych signálov(obraz aj zvuk, ako aj väčšina signálov vysokorýchlostného rozhrania počítača) sa prenáša v prísne dodržiavanie so synchro mriežkou, t.j. „pod vedením“ špeciálnych hodinových signálov („hodinové“ signály). Takéto hodinové signály, explicitne alebo implicitne, sa nevyhnutne prenášajú spolu s hlavným signálom. Prijímač založený na takejto synchro mriežke môže izolovať užitočný signál.

Doteraz sa všetky digitálne signály prenášajú VÝHRADNE cez analógové komunikačné linky (pretože iné ešte neboli vynájdené), a preto podliehajú všetkým druhom skreslenia a účinkom náhodných faktorov.

Ak by sa signál počas procesu prenosu „neotáčal“ vzhľadom na synchronizačnú sieť, nenastali by žiadne problémy. Zatiaľ sa však všetky digitálne signály prenášajú VÝHRADNE cez analógové komunikačné linky (keďže iné ešte neboli vynájdené), a preto podliehajú rôznym skresleniam a účinkom náhodných faktorov. Preto je digitálny signál skutočne prijatý na konci dlhej komunikačnej linky najčastejšie posunutý v čase vzhľadom na „ideálny“. Najhrozivejším typom takéhoto posunu pre bežné obrazové a zvukové signály je tzv. "jitter" alebo fázový jitter. Prijaté digitálne impulzy sú o niečo užšie alebo o niečo širšie ako pôvodné 5 . Ak neprijmete špeciálne opatrenia, takéto posuny môžu viesť k najnepríjemnejším následkom, až k narušeniu alebo šumu obrazu videa alebo „chrasteniu“ vo zvukovom kanáli.

Na boj proti tomuto javu sa používa tzv. pretaktovanie (alebo resynchronizácia, pretaktovanie), t.j. umelé obnovenie správnej fázy („hodiny“) signálu s jeho naviazaním na „ideálnu“ synchronizačnú mriežku.

Ryža. 10. Jitter a ako je potláčaný

Obvod na potlačenie jitteru presne „vie“, v akom časovom bode MUSÍ nastať ďalšia hrana alebo impulz signálu a či sa skutočne prichádzajúca hrana alebo impulz príliš nelíši od očakávaného (t.j. jitter ešte neprekročil kritická hodnota), obvod ho umelo “ presunie na jeho právoplatné miesto. Aby obvod fungoval, musí si v sebe „zapamätať“ ideálnu polohu hodín a hodinových signálov (veď aj tie treba po dlhej komunikačnej linke nejako obnoviť), čo sa dosahuje pomocou sofistikovaných inžinierskych riešení ( najčastejšie sa používa PLL krúžok s inerciálnou väzbou).

Po pretaktovaní nezostáva ŽIADNE chvenie

Po pretaktovaní nezostáva ŽIADNY jitter (pokiaľ, samozrejme, spočiatku neprekročil kritickú hodnotu, po ktorej sa už s ním nedá zaobchádzať). Komunikačné linky zvyčajne poskytujú úroveň jitteru, ktorá je ľahko kompenzovaná vstupnými obvodmi prístroja. To nám umožňuje povedať, že digitálne signály je možné prenášať VŠEOBECNE bez straty (na rozdiel od analógových signálov, ktoré nie je možné obnoviť podľa žiadneho kritéria na prijímacej strane).

Dovoľuje nám povedať, že digitálne signály je možné prenášať VŠEOBECNE bez straty

Reclocking umožňuje aj viacnásobné kaskádovanie digitálnych nástrojov, t.j. zaradiť do série, jeden po druhom, veľa spínačov, distribútorov atď. Ak sa každé zariadenie recykluje, v systéme nedôjde k žiadnym stratám 6 .

Prepínač digitálne video alebo audio signálov, ak je určený na prácu s akýmikoľvek dlhými komunikačnými linkami (desiatkami metrov a viac), musí byť vybavený obvodmi pre pretaktovanie pre každý vstup.

„Inteligentná“ interakcia

Mnoho digitálnych rozhraní vyžaduje, aby zdroj signálu a prijímač spolu komunikovali, napríklad si niektoré vymieňali technická informácia. Zároveň vývojári rozhrania zvyčajne nepredpokladali, že medzi týmito dvoma môže byť pripojený aj nejaký druh prepínača.

Presne tento príbeh sa stal s rozhraniami VGA (podľa špecifikácie VESA), DVI (a o niečo neskôr aj s HDMI). Tieto rozhrania vyžadujú, aby si displej vymieňal servisné informácie s počítačom (alebo iným zdrojom videa, povedzme DVD prehrávačom) cez rozhranie DDC. Bez takejto výmeny nemusia niektoré počítače vydávať obraz vôbec, ale cez HDMI rozhranie, napríklad HDCP kódované video neprejde.

Prepínač v zásade nič nestojí, okrem samotných video obvodov, prepínanie a obvodov na výmenu cez DDC. Na obr. 11 ukazuje, že displej a počítač 1 si budú vymieňať signály DDC.

Ryža. 11. Problém výmeny servisných dát

Niektoré počítače sa vôbec nespustia, pokiaľ k ich grafickej karte nie je pripojený displej

S touto dvojicou je všetko v poriadku, ale čo počítače 2 a 3? Sú „opustené“, bez pripojených displejov. Je možné, že výstupy ich grafických kariet sa vypnú alebo prejdú do pohotovostného režimu. Keď sa prepínač prepne napríklad na počítač 2, tento bude potrebovať čas na výmenu údajov s displejom a uvedenie grafickej karty do prevádzky (a niekedy v tomto procese dochádza k poruchám). Niektoré počítače sa vôbec nespustia, pokiaľ k ich grafickej karte nie je pripojený displej.

Riešením problému je, že CAM prepínač číta z displeja pripojeného k jeho výstupu všetky informácie DDC, ktoré môžu byť v budúcnosti potrebné. Následne CAM prepínač vydá tieto údaje na požiadanie každému počítaču, ktorý je pripojený na jeho vstup. Výsledkom je, že počítače si „myslia“, že každý z nich má pripojený vlastný displej a ochotne vydávajú obrázok.

Na podobnom princípe funguje mnoho čisto počítačových prepínačov (monitor + klávesnica + myš), ktoré sú nútené simulovať myš a klávesnicu pre každý z k nemu pripojených počítačov, hoci skutočná myš a klávesnica je pripojená vždy len k jednému z nich. V opačnom prípade niektoré počítače odmietajú pracovať vôbec.

Prepínač napríklad pre rozhranie IEEE 1394 (Firewire) je tiež nútený „správať sa“ ako rozbočovač v celkovej štruktúre zbernice, t.j. disponujú „inteligenciou“, ktorá mu umožňuje zúčastňovať sa na zložitých výmenných postupoch cez toto rozhranie (viac podrobností nájdete v brožúre „Rozhrania. IEEE 1394 (Firewire)“).

PREDĹŽENIE SPÍNAČOV

Napriek prítomnosti na trhu modelov spínačov s veľmi veľkým počtom vstupov a výstupov nie je nezvyčajné zvyšovať možnosti spínacích zariadení kaskádovaním alebo paralelným zapojením výstupu. Táto situácia je napríklad možná, ak veľký prepínač nezodpovedá veľkosti a cene.

V závislosti od vlastností spojených s prepínačom môže byť jeho rozšírenie jednoduché alebo zložité.

Ďalším príkladom je potreba „rásť“ systém tak, ako „rastie jeho vlastník“. Pôvodne zakúpený spínač sa ukázal byť stiesnený a je dôležité rozšíriť jeho možnosti bez straty finančných prostriedkov už investovaných do zariadenia (to znamená bez demontáže starého).

V závislosti od vlastností spojených s prepínačom môže byť jeho rozšírenie jednoduché alebo zložité. Zvážme niekoľko spôsobov, ako tento problém vyriešiť.

Zvýšenie počtu vstupov

Kaskádové spínače sa vykonáva pripojením výstupu jedného bloku k jednému zo vstupov druhého bloku. To je možné pre spínače akéhokoľvek typu, ale nie veľmi pohodlné: pridáva to ďalší spínací stupeň, komplikuje ovládanie a odstraňuje jeden zo vstupov druhého spínača z obehu.

Ryža. 12. Kaskádové

Oveľa výhodnejšie paralelné pripojenie na výstupoch: Výstupy niekoľkých zariadení sú navzájom prepojené ("káblové" alebo "). Pravda, pre implementáciu tohto riešenia musí mať každý spínač funkciu vypnutia výstupu a tiež logicky (programovo) podporovať takéto zapínanie, ktoré nie je dostupné vo všetkých modeloch.

Ryža. 13. Paralelné výstupy

Zvýšenie počtu výstupov

Ak dostupný počet výstupov nestačí, je možné paralelne s prvým spínačom umiestniť ďalšie a ich vstupy je možné kombinovať. Na to sa okrem samotných spínačov používajú distribučné zosilňovače, ktoré majú niekoľko výstupov (ako je znázornené skôr na obr. 2).

Avšak potreba prídavné zariadenia– zosilňovače – zmizne, ak sa obrátime na modely maticových spínačov so slučkovými vstupmi a výstupmi (cez kanál). Každý takýto vstup jedného spínača je prepojený s príslušným výstupom druhého spínača a zabudovaný terminátor (odpor zaťaženia vedenia) je zapnutý iba v druhom spínači 7 .

Ryža. 14. Prepínače pripojené jedným zo svojich vstupov cez priechodné výstupy

Aby sa ušetrilo miesto, niektoré kompaktné prepínače neobsahujú konektory pre priechodné výstupy, aj keď je možné zablokovať terminátory. V tomto prípade je možné na dosiahnutie rovnakého výsledku použiť lacné T-konektory („T-kus“) 8 . Sú umiestnené na vstupoch zariadenia (zvyčajne BNC konektory) a vstupný kábel a kábel k ďalšiemu spínaču sú pripojené k dvom zostávajúcim zásuvkám odpaliska.

Kombinácia niekoľkých maticových spínačov vstupmi aj výstupmi umožňuje zväčšiť rozmer spínacieho systému

Kombinácia niekoľkých maticových spínačov vstupmi aj výstupmi umožňuje zväčšiť rozmer spínacieho systému: napríklad použitím štyroch blokov 16 x 16 môžete získať maticu 32 x 32. Niekedy sa takéto riešenia ukážu ako funkčne flexibilnejšie a výhodnejšie z hľadiska rozpočtu: môžete začať so systémom na lacnom malom prepínači a ďalej ho zvyšovať zakúpením ďalších zariadení.

Ryža. 15. Zvýšte počet vstupov alebo výstupov súčasne
(Kliknutím na fotografiu zväčšíte)

Ak sa očakáva výrazné rozšírenie systému (viac ako zdvojnásobenie), je lepšie okamžite zakúpiť prepínač maximálneho rozmeru, ale vybavený iba takým počtom I / O blokov, ktorý je potrebný na začiatku.

Na obr. 15 príklad takéhoto rozšírenia prepínača (video+audio); je vidieť, že ak sa počet vstupov a výstupov zdvojnásobí, počet matíc sa musí zoštvornásobiť. Ak potrebujete ďalšie dvojnásobné zvýšenie (až na 64 x 64), budete potrebovať 16 sád matíc. Pri takomto prudkom rozšírení sa budovanie systému so samostatnými maticami stáva nerentabilným.

Ak sa očakáva výrazné rozšírenie systému (viac ako zdvojnásobenie), je lepšie okamžite zakúpiť prepínač maximálneho rozmeru, ale vybavený len takým počtom I/O blokov, ktorý je potrebný na začiatku. Modulárny dizajn mnohých veľkokapacitných zariadení umožňuje implementáciu tohto prístupu. V budúcnosti, ako sa systém rozrastá, zostáva iba dokúpiť a nainštalovať chýbajúce moduly, bez toho, aby ste sa museli zapodievať spletením káblov a zložitým programovaním systému, ako je znázornené na obr. pätnásť.

Vylepšenie funkčnosti

Okrem rastu výhybiek „do šírky“ je možný aj ich rast „do hĺbky“, t.j. podľa typu podporovaných signálov. Najmä video formáty CV (kompozitné), YC (s-Video), YUV (komponentné) sa líšia len počtom video kanálov (1, 2 alebo 3), ktoré je potrebné prepínať súčasne. Výsledkom je, že akonáhle zostavíte systém so základnou kvalitou videa (CV), môžete ho ďalej zlepšovať na kvalitu YC a potom na kvalitu YUV.

Ryža. 16. Rozšírenie matice "hlboké", podľa kvality signálu

Pre takýto rast musia byť maticové spínače „schopné“ spolupracovať (niekoľko kusov paralelne) a súčasne vykonávať spínacie príkazy. Táto možnosť by mala byť stanovená v ich charakteristikách, avšak aj v prípade jej absencie je možné takúto činnosť matíc simulovať správne naprogramovaným externým riadiacim systémom.

Upozorňujeme, že ak je šírka pásma matíc na začiatku zvolená s určitou rezervou, možnosť komponentu vám tiež umožní prejsť na prácu s televíziou s vysokým rozlíšením (pre možnosť 1080i je potrebná šírka pásma viac ako 70 MHz) a pri pridávaní matíc pre H a V kanály bude fungovať aj so signálmi triedy VGA. Ďalšie informácie o komponentných signáloch nájdete v článku „Rozhrania. VGA a komponentné signály.

ĎALŠIE FUNKCIE SPÍNAČA

Pre pohodlie ovládania maticových spínačov, ktoré často realizujú veľmi zložité spínacie kombinácie s mnohými vstupmi a výstupmi, je zabezpečená funkcia oneskoreného chodu tlačidiel (prepínanie s potvrdením). Potrebná kombinácia vstupov a výstupov je napísaná vopred a v správnom čase sa táto kombinácia aktivuje jedným kliknutím na tlačidlo Take. Rovnaký postup je možný aj cez rozhrania diaľkového ovládania.

Do pamäte maticového prepínača je možné uložiť viacero kombinácií vstupov/výstupov (napr. tlačidlom STO) a ľubovoľne ich presúvať obsluha (napr. tlačidlom RCL), čo mu evidentne uľahčuje život.

Výhodou takýchto spôsobov riadenia je, že všetky vnútorné spínania sa vykonávajú súčasne a okamžite (a nie po jednom).

Dodatočné užitočná funkcia prepínač audio matice (pre analógový zvuk) je schopnosť upraviť úroveň signálu na vstupe a/alebo výstupe. V tomto prípade vám ovládanie vstupu umožňuje vyrovnať všetky zdroje zvuku z hľadiska úrovne (aby pri prepínaní nedochádzalo k náhlym skokom v hlasitosti). Ovládač výstupnej úrovne možno použiť ako ovládač hlasitosti. Napríklad vo viacizbových (viaczónových) systémoch, kde každý maticový výstup pracuje pre svoju zónu, bude poslucháč vo svojej zóne ovládať úroveň pre svoj maticový výstup (o takéto využitie by sa mal postarať centralizovaný systém riadenia zariadení to).

MANAŽMENT PREPÍNAČOV

Väčšina spínačov je vybavená vlastnými ovládacími prvkami (tlačidlá, gombíky, displeje), ktoré umožňujú ich ovládanie manuálny mód 9 .

V mnohých prípadoch je však spínač inštalovaný v uzavretom stojane niekde v miestnosti s vybavením ťažko dostupný. V tomto prípade prichádzajú na záchranu diaľkové ovládacie panely, ktoré výrobcovia zvyčajne uvoľňujú pre svoje prepínače.

Zvyčajne je možné k jednému spínaču naraz pripojiť niekoľko ovládacích panelov inštalovaných na rôznych miestach.

Programovateľné panely umožňujú napríklad ovládať len im priradené maticové výstupy, alebo stlačením jediného tlačidla vykonávať niektoré zložité, vopred naprogramované akcie. Zvyčajne je možné k jednému spínaču naraz pripojiť niekoľko ovládacích panelov inštalovaných na rôznych miestach.

Ďalším bežným prístupom je použitie počítačového riadiaceho systému alebo špecializovaného ovládača. V tomto prípade je možné implementovať ľubovoľne sofistikované riadiace algoritmy (napríklad podľa rozvrhu, podľa playlistu, v kombinácii s „ inteligentný dom“) a rozhrania pre používateľa. Väčšina výrobcov poskytuje svoje prepínače zadarmo alebo predávané samostatne softvér na ich ovládanie z počítača.

Je dôležité, aby výrobca zariadenia poskytol popis svojho kontrolného protokolu

Znalosť komunikačného protokolu, ktorým je spínač ovládaný, umožňuje programátorovi konfigurovať ovládače alebo riadiaci systém. Je dôležité, aby výrobca zariadenia poskytol popis jeho riadiaceho protokolu, inak budú možnosti budovania ľubovoľných systémov obmedzené len na riešenia tohto výrobcu.

Zariadenia majú zvyčajne štandard sériové rozhrania ovládanie RS-232C, RS-422, RS-485. Tieto tradičné rozhrania majú určité obmedzenia, ale sú široko používané a ľahko použiteľné. Počítačové rozhrania sú tiež široko používané v moderných prepínačoch: Ethernet, USB, bezdrôtové: IR lúče, Bluetooth, Wi-Fi. Nasledujúca tabuľka poskytuje súhrn populárnych káblových rozhraní.

Rozhranie	Výmenný kurz 10	Konektor, kábel	Max. dĺžka	Zvláštnosti
RS-232С	75-115200 bps (zvyčajne 9600 alebo 19200 bps)	DB-9 alebo DB-25, minimálne 3 vodiče	15 m (štandard), až 30-50 m (tienený kábel, rýchlosť až 9600 bps)	Zabudované v počítačoch (PC, nie MAC). Ľahko "vyhorí" pri spojení "s iskrou"
RS-422	až 1,5 Mbps	DB-9 alebo svorky (žiadny štandard), 2 krútené páry + zem		Štandard ovládania Batacam/DVCam
RS-485	až 1,5 Mbps	DB-9 alebo svorky (žiadny štandard), 1 krútený pár + zem	do 1,5 km (rýchlosť 9600 bps)	Podporuje veľa zariadení na rovnakej zbernici. Nie je odolný voči kolízii, môže byť nestabilný
ethernet	10 alebo 100 alebo 1 000 Mbps	RJ-45, 2 krútené páry	do 100 m	Dá sa smerovať neobmedzene, vr. cez internet. Oneskorenia správy sú nepredvídateľné a nie sú zaručené (v závislosti od zaťaženia siete ako celku)
USB	11 alebo 400 Mbps	4 kolíky, 4 vodiče	do 3-5 m	Pomocou koncentrátorov (nábojov) sa dá predĺžiť až na desiatky metrov
firewire	100, 200, 400, 800 Mbps	4 kolíky, 4 vodiče	do 5 m	Náboje alebo špeciálne predlžovacie káble-prevodníky umožňujú predĺženie až na desiatky či stovky metrov

1 Samozrejme, pri použití SD s veľkým počtom výstupov a zvýšením počtu prepínačov môžete získať matice ľubovoľnej veľkosti.
2 Rovnako ako použitie drahých komponentov a ťažkého a drahého hardvéru. Pri stavbe vypínačov, podobne ako pri iných zariadeniach, musíte neustále hľadať rovnováhu medzi cenou a kvalitou a hľadať optimálne kompromisy.
3 V malých lacných štúdiách sa niekedy ako taký generátor používa jeden zo zdrojov signálu, ktorý sa líši dobrá kvalita a nikdy nevypínať. Všetko vybavenie je k nemu „pripojené“. To poskytuje malú úsporu rozpočtu, ale môže spôsobiť nepredvídané ťažkosti, keď sa tento zdroj signálu omylom vypne.
4 TBC sa v ruštine niekedy nazýva aj „korektor časového skreslenia“. Je tiež súčasťou „komorových kanálov“. Mnohé TBC „dokážu“ súčasne prekódovať TV systémy (NTSC/PAL/SECAM) a spracovať video signál ako video procesory.
5 Zužovanie alebo rozširovanie je náhodné, hlučné a zvyčajne je ťažké ich nejako predvídať a kompenzovať zavedením nejakého druhu konštantnej prísady (oneskorenia).
6 Pri analógových signáloch kaskádovanie nevyhnutne akumuluje šum, rušenie a skreslenie pridané v každej fáze systému. Toto je základná vlastnosť; z tohto dôvodu by sa malo zabrániť nadmernému kaskádovaniu v analógových systémoch.
7 Terminátor - prispôsobená záťaž (zvyčajne 75 Ohmový odpor), je potrebná na prispôsobenie vlnovej impedancie kábla so vstupom zariadenia.
8 špeciálnych odpalísk je vhodných, v ktorých sú obe zásuvky nasmerované preč od zástrčky (a nie 90 ° od nej) - Y-konektory; je oveľa pohodlnejšie pripojiť k nim káble v "hrubých" drôtoch.
9 Niektoré veľké spínače nemusia mať vlastné ovládacie panely, napr v „manuálnom“ režime sa takmer vôbec nepoužívajú. Sú navrhnuté tak, aby fungovali iba s externými riadiacimi systémami.
10 Všimnite si, že vo väčšine aplikácií sa aj 9600 bit/s na ovládanie prepínača ukazuje ako zbytočných.

Prepínač prepína až štyri rôzne stereo zdroje frekvencia zvuku. Je určený na inštaláciu pri vchode predzosilňovač zvuková frekvencia audiocentra. Spínanie - kvázi senzorické, pomocou štyroch spínacích tlačidiel bez fixácie. Indikácia čísla povoleného vstupu pomocou jednomiestnej LED sedemsegmentový indikátor(hodnoty od "0" do "3").

Úlohu spínacieho zariadenia plní dvojkanálový štvorpolohový multiplexor. Schéma zapojenia je znázornená na obrázku. Kvázi-senzorové zariadenie je založené na štvorfázovej spúšti D1 - K561TM3. Na jeho vstupy sú zapojené štyri tlačidlá S1 - S4. Spočiatku, keď je napájanie zapnuté, všetky spúšťače mikroobvodu sú nastavené na nulu, pretože kontakty tlačidiel S1-S4 v počiatočnom nestlačenom stave aplikujú logické nuly na všetky vstupy "D".

Súčasne sú na spúšťacích výstupoch nastavené nuly a prvý vstup je zapnutý, pretože riadiace vstupy (piny 10 a 9) multiplexora D2 cez odpory R6 a R7 prijímajú nuly a prvé kanály multiplexora OTVORENÉ. Súčasne sa na vstupy dekodéra D3 privádzajú rovnaké nuly a indikátor H1 indikuje "0".

Stlačením tlačidla S1 sa poloha nezmení. Keď stlačíte tlačidlo S2, jednotka sa odošle na pin 7 D1 až R3 a súčasne sa na spoločné vstupy C1 (pin 5) cez S2 pošle nula. V dôsledku toho sa stav zo vstupu D druhého klopného obvodu prenesie na jeho výstup a druhý klopný obvod čipu D1 sa nastaví do jedného stavu. V tomto prípade je na kolíku 10 D1 nastavená jednotka, ktorá je privedená cez diódu VD2 na kolík 10 D2 a kolík 5 D3. Výsledkom je, že multiplexor zatvorí svoje prvé kanály a otvorí druhé pripojením vstupu 2 (X2) k výstupu (X5). Na indikátore sa zobrazí číslo "1".

Keď stlačíte tlačidlo S3, jednotka cez R4 prejde na vstup D tretieho spúšťača (pin 13) a nula na spoločný vstup C1 (pin 5). Výsledkom je, že druhý spúšťač, predtým nastavený na jeden stav, sa vráti na nulu a tretí sa prepne na jeden. Súčasne je na pin 11 D1 nastavená jednotka, ktorá je cez diódu VD3 privedená na riadiaci vstup 2 (pin 9) D2 a na pin 3 D3. V dôsledku toho sa konektor X5 prepne na tretí vstup (konektor X3) cez interné kanály multiplexora D2 a na indikátore H1 sa zobrazí číslo "2".

Keď stlačíte tlačidlo S4, štvrtá spúšť prejde do jedného stavu a tretia alebo iná, predtým zapnutá, sa nastaví na nulu. V dôsledku toho sa jednotka objaví na kolíku 1 D1 a je privádzaná cez diódy VD1 a VD4 súčasne na oba riadiace vstupy D2 a oba vstupy D3. V dôsledku toho sa zapne štvrtý vstup (X4) a na indikátore sa zobrazí číslo "3".

Stlačenie ľubovoľného tlačidla teda vedie k inštalácii jednej spúšte, ku ktorej vstupu D je toto tlačidlo pripojené, do jedného stavu. V tomto prípade sa každý "iný spúšťač, ktorý bol predtým nastavený do jediného stavu" násilne prenesie na nulu. Preto tlačidlo S1 slúži na prenesenie všetkých troch zostávajúcich spúšťačov do nulových stavov a tým sa na vstupe získa kód "00". D2 a prvý vstup je zapnutý.

Multiplexor D2 je napájaný bipolárnym napätím, záporné napätie privádzané na pin 7 nesmie byť väčšie ako 5V a menej ako 1V, slúži na prenos vstupného signálu do lineárnej časti prenosovej charakteristiky otvorený kanál multiplexer, v ktorom koeficient nelineárneho skreslenia signálu pe presahuje 0,01 %. Pri absencii záporného napätia sa THD môže zvýšiť na niekoľko percent. Malo by sa vziať do úvahy, že potenciálny rozdiel medzi kolíkmi 16 a 7 na D2 by nemal presiahnuť 15V (9+5=14V).

Pri absencii dekodéra K176ID2 alebo sedemsegmentového indikátora je možné vykonať indikáciu pomocou štyroch LED diód, pomocou ktorých sa zvýraznia tlačidlá. LED musia byť cez tranzistorové spínače pripojené k výstupom všetkých štyroch spúšťačov D1 (výstup prvého je pin 2, nie je znázornený na schéme).

Multiplexer K561KP1 môže byť nahradený dvoma multiplexormi K561KP2, pričom sa využíva len polovica každého z nich (K561KP1 prepína osem jednokanálových vstupov). Čip K561TM3 je možné nahradiť K176TM3. K176ID2 je možné nahradiť K176IDZ alebo KR514ID2, ale výkon bude musieť byť znížený na + 5V. Diódy KD522 je možné nahradiť KD521, KD503, prípadne aj D9 alebo D220-D223.

Ak sa použije indikátor H1 so spoločnými katódami, jeho spoločný výstup musí byť pripojený na spoločný vodič a na kolík 6 D3 musí byť privedená logická nula.

Stereo zosilňovač sa zriedka používa len s jedným zdrojom signálu, pre rýchle prepínanie rôznych zdrojov signálu je žiaduce, aby mal stereo zosilňovač viacero prepínateľných vstupov.

V najjednoduchšom prípade je možné vstupy prepínať mechanickým spínačom. Ale spoľahlivosť mechanického spínača je veľmi relatívna, jeho kontakty korodujú a v určitom okamihu sa objavuje hluk, často spojený s mechanickým pôsobením.

V horšom prípade môže byť aj akustika Spätná väzba, pri ktorej vibrácie z prac akustické systémy prenášaný na opotrebovaný mechanický spínač, ktorého kontakty rachotia.

V tomto zmysle je elektronický spínač oveľa spoľahlivejší. Na obrázku je schéma jednoduchého elektronického prepínača troch vstupov stereo zosilňovača, s kvázi dotykovým ovládaním a LED indikáciou zapnutého vstupu.

Obvod voliča kanálov

Obvod pozostáva z ovládacieho zariadenia vyrobeného na čipe D1 a elektronického spínača na čipe D2.

Ryža. 1. Schematický diagram prepínača elektronického vstupu pre stereo zosilňovač.

Obvod na čipe D1 je známy trojfázový RS klopný obvod implementovaný na čipe K561LA7. Zmena stavu spúšte sa vykonáva tlačidlami S1-S3, ktoré prikladajú logické nuly na jeho tri vstupy (aktívna úroveň - logická nula). V súlade s tým existujú tri výstupy (aktívna úroveň je tiež nulová).

Trojfázový spúšťač môže mať tri stavy, z ktorých každý má logickú nulu len na jednom zo svojich výstupov. Podľa toho na výstupe prvku D1.1, D1.2 alebo D1.3. Stav spúšťania je indikovaný LED diódami HL1-HL3 pripojenými k jeho výstupom cez tranzistorové spínače VT1-VТЗ.

Kľúče sú vyrobené na tranzistoroch p-p-p štruktúry, tak ich otvárajú logické nuly prichádzajúce na ich bázy z výstupov logické prvky cez odpory R4-R6.

Elektronický spínač je vyrobený na čipe D2 typu K561KP1. Mikroobvod obsahuje dva spínače pre dva smery a štyri polohy ovládané digitálnym kódom prichádzajúcim na riadiace vstupy. Kontrolný kód je digitálny a dvojmiestny. To znamená, že existujú iba štyri polohy „00“, „01“, „10“ a „11“.

V súlade s tým sa otvoria kanály "0", "1", "2" a "3". Na ovládanie spínača sa logické úrovne odoberajú iba z dvoch výstupov trojfázového spúšťača na D1. Výsledkom je, že v rôznych stavoch spúšte na D1 sa získajú kódy "01", "10" a "11".

To stačí na ovládanie čipu K561KP1 na prepnutie do troch pozícií („1“, „2“ a „3“).

Vstupné signály z troch rôznych zdrojov signálu sa privádzajú do spárovaných konektorov X1, X2 a X3. Každý z nich je párom koaxiálnych „tulipánových“ konektorov, ktoré sa v súčasnosti bežne používajú v rôznych audio a video zariadeniach.

Výstupom je rovnaký konektor X4, ale v praxi, ak je vstupný prepínač umiestnený vo vnútri stereo zosilňovača, tento pár X4 nemusí existovať, akurát z pinov 13 a 3 je signál privádzaný cez tienené káble na predbežný ULF vstup.

Podrobnosti a pripojenie

Čip K561KP1 dokáže prepínať digitálne aj analógové signály. Pri prepínaní analógového signálu je však potrebné, aby bol medzi napájacími pólmi, najlepšie v strede (v tomto prípade dôjde k minimálnemu skresleniu zvukového signálu).

Preto je tu druhá svorka mínusového napájania klávesov (pin 7), ktorá je zvyčajne spojená so spoločným mínusom zdroja, pripojená k zápornému napájaniu (-5V). Napájanie spínača je teda bipolárne.

S tým nie sú žiadne problémy, pretože predbežné ULF sa zvyčajne vyrábajú podľa schém na operačnom zosilňovači, ktorý je tiež napájaný bipolárnym zdrojom. Ak je napätie zdroja viac ako ± 7V, je potrebné napájať obvod cez znižovacie stabilizátory, napr. zdroj + 5V vyrobiť na integrovanom stabilizátore 7805 a záporný na jednoduchom parametrickom stabilizátore zo 4,7- 5,6V zenerova dióda a rezistor. LED HL1-HL3 - akýkoľvek indikátor, napríklad AL307 alebo ich analógy.