Vstup pro video k TVP C110 a odvozeným typům

Hill

Stále je u nás v provozu ještě hodně BTVP s tyristorovým řádkovým rozkladem řady Tesla Color 110, 110ST, 110STII, dále některé typy řady C42x. Podobně byly zapojené televizory Zanussi z první poloviny 80.let a stejně staré televizory Grundig SuperColor – ty však tento příspěvek neřeší. Jsou to vesměs stroje značně spolehlivé a, přes jejich poněkud zastaralou konstrukci, lze je seřídit tak, aby jimi poskytovaný obraz dlouhodobě vyhovoval i náročným.

Tyto televizory byly konstruovány jako spotřebiče se zesílenou izolací, protože jejich vnitřní zařízení je galvanicky spojeno se sítí. Anténní konektor není ani pláštěm spojen s kostrou přímo, ale přes kondenzátory nízké kapacity, která pro kmitočty TV pásem představuje téměř zkrat, ale pro síťový kmitočet dostatečně vysokou impedanci. Konektory pro magnetofon a sluchátka jsou odděleny bezpečnostním signálovým transformátorkem. Jiná přípojná místa tyto přístroje nemají.

Existuje několik způsobů připojení vnějšího zdroje obrazového signálu do těchto TVP. Vždy je však nutno mít na paměti, že na kostře přístroje je za provozu nebezpečné napětí nejméně 110V proti zemi a to bez ohledu na to, jak je zasunuta vidlice do síťové zásuvky.

Zbyly tedy tři realizovatelné možnosti, jak to udělat: první z nich je přímé připojení vstupu. To ale vyžaduje galvanicky oddělit televizor od sítě bezpečnostním trafem 230/230V o jmenovitém výkonu nejméně 120VA (s ohledem na chování tyristorových rozkladových obvodů raději více), což představuje hezkých pár kilo navíc včetně problémů způsobených neharmonickým průběhem odběru přijímače.

Další byla induktivní vazba videosignálu transformátorem pracujícím do malé impedance popsaná kolem roku 1995 v AR. Plně vyhověla ve spojení s černobílými TVP, kvalita přenosu na horním konci přenášeného kmitočtového pásma však závisela na materiálu použitého feritového toroidu (dostupnost!). Důsledkem byla nestabilita synchronizace barvy v PAL. Bylo třeba navinout a vyzkoušet několik transformátorů pro dosažení  uspokojivého obrazu. Navíc málokdo má možnost otestovat elektrickou pevnost tohoto trafa a to ss napětím alespoň 1,5 kV.

Zbyla třetí možnost: s nezbytností galvanicky oddělit vstup od vnitřního zapojení televizoru, pomocí optických vazebních členů. V současné době už na trhu zastarává několik vhodných součástek. Z nich jsem vyzkoušel optický vazební člen Hewlett-Packard HC4562. Výrobce u něj zaručuje v doporučeném zapojení nelinearitu max. 2,5% (typ. 1,7%) a příznivý průběh amplitudové i fázové charakteristiky v rozsahu kmitočtů až do 17MHz (-3dB). Jednotlivě jsou uvedeny v tab.1.

tab.1: základní data optočlenů HP

Tyto IO byly podle výrobce vyvinuty hlavně pro přenos videosignálu FBAS (tedy jasového i chrominančního současně), jejich použitelnost však je samozřejmě daleko širší (počítačové sítě a pod.).

Jistou nevýhodou zůstává nutnost napájení vstupní oddělené části (s tranzistory T1 a, je-li použit, i T2) samostatným spolehlivým zdrojem stejnosměrného napětí 12V, nejlépe stabilizovaným, protože tato část nesmí být žádným pólem spojena s napájením či „zemí“  televizoru ! Prázdný proužek na desce plošného spoje dělí v lepším případě světlo od tmy, v horším život od smrti !

 K tomu dobře poslouží hotový síťový napájecí zdroj se stabilizátorem 12V, např. pro napájení anténních zesilovačů. Takový zdroj splňuje požadavky na spolehlivé oddělení primárního a sekundárního obvodu. Má značku ESČ nebo CE, značku pro dvojitou izolaci, případně i značku pro bezpečnostní trafo a spolehlivý prodejce na požádání předloží protokol o schválení typu nebo prohlášení o shodě. Zdroje pochybného původu doporučuji odložit někam hodně daleko, protože se mezi nimi často najdou takové, které samy o sobě bezprostředně ohrožují bezpečnost osob i věcí – míru bezpečnosti vždy určuje nejslabší článek !!.

Lze použít i některý ze zalitých zkratuvzdorných transformátorků 1,1 až 2,5 VA nabízených třeba firmou GM a dostavět usměrňovač se stabilizátorem (např. 78L12).

Zapojení oddělovače je uvedeno na obr.1. Skládá se z oddělené části napájené z výše uvedeného externího zdroje, budičů LED optočlenů (T1 případně i T2) a zařízení spojeného s kostrou TVP, t.j. analogové části (IO1, T11 až T14) a spínací části (IO2, T21 až T24). Analogová část je vlastně katalogové zapojení výrobce, upravené tak, aby obvod komunikoval s TVP C110. Nastavení klidového kolektorového proudu T1 na asi 6 mA (pro CNW4562 pak 10 mA) také doporučil výrobce. Při tomto proudu má optočlen nejlepší přenosové vlastnosti. Hodnoty součástek (přípustná tolerance 5%) jsou voleny tak, aby při rozkmitu signálu na vstupu 1Všš (norm.úroveň na výstupu videa zatíženém impedancí 75 ?) dosahoval rozkmit napětí na vývodu 5 omf asi 2,5V (tedy úrovně nutné pro správné zpracování signálu dalšími obvody v TVP řady C110) právě při doporučené velikosti proudu diodou LED v IO1.

Pokud tedy nelze trimrem P nastavit na výstupu 5 omf napětí bez signálu asi +3V až +4V proti kostře a současně mezivrcholovou úroveň videosignálu 2,5 V, je třeba změnit hodnotu rezistoru R2 nebo napájecí napětí oddělené části a trimrem P úroveň znovu nastavit. Mezi oběma konci rezistoru R5 by měl (bez signálu) být úbytek napětí cca 0,6 V ( u typu CNW  cca 1V).

Ovládací část (jádrem je IO2) přepíná napájení buď pro původní modul „O“ (OMF) nebo pro tento přidaný oddělovač. Přepnutí lze vyvolat vnějším signálem z dutinky 8 konektoru scart (toto přepnutí má absolutní přednost) nebo z TV přijímače (ručně) pomocí buď vybrané programové předvolby či tlačítkem K-G (při příjmu barevného signálu v soustavě PAL je stejně už toto tlačítko neúčinné). Jako ještě výhodnější se ukázalo připojování signálu označeného zde jako „ručně“ z kterékoli vámi zvolené předvolby, vývod k R24* je však navíc přerušován volným kontaktem zmíněného přepínače K-G. Podle jeho polohy  pak této vybraná předvolbě zůstane  původní funkce nebo se změní na přepínač tuner / video (příjemné zvláště u typů s dálkovým ovládáním).

Ovládací napětí lze vyvést z předvolby č.8 takto:

*Jugo zde znamená obvody předvolby a dálkového ovládání jugoslávského původu. Není-li přepínání spolehlivé, lze zvýšit hodnotu R25, případně jej úplně vypustit.

Pokud nehodláte používat ovládání vnějším signálem z videa (nebo video nemá scart), lze vynechat T2, T21, IO2, R6, R7, R8 a R26. Přepínání pak bude jen popsaným způsobem tlačítkem K-G  na televizoru.

Na plošném spoji oddělovače (obr.2, 3, 4) je patrné oddělení obvodů spojených s televizorem (větší část plochy) a obvodů spojených se vstupním konektorem. Pro IO1 jsou použity dvě řady kontaktů na jeho výstupní straně, protože např. obvod CNW má rozteč řad 10 mm, ale HCPL jen 7,5 mm. Montáž je klasická, rezistory a diody převážně nastojato. Po zapojení a připojení vývodů doporučuji celou desku nalakovat a oddělenou vstupní část (napájenou z vnějšího zdroje) zakrýt navíc krytem z izolantu (např.část polystyrenové krabičky po dynamické gramofonové vložce) pro zvýšení elektrické pevnosti a také pro zamezení náhodného spojení. Oba optokopplery jsou ve výrobě zkoušené efektivním napětím 2500 V po dobu 1 minuty (typ CNW 5000 V) a po dobu 1s ef.napětím 3000 (resp. CNW 6000 V) a to každý kus, přičemž nesmí svodový proud překročit 5uA. Pokud tedy budou dodrženy vzdálenosti patrné z výkresu plošného spoje (min. 6 mm) a připojovací vodiče obou obvodů budou navzájem nejméně stejně vzdálené, případně bude použita další přídavná či zesílená izolace, zůstane bezpečné oddělení jen otázkou bezpečnosti pomocného zdroje pro oddělenou část.

Na obr.5 je zakreslena úprava modulu „O“ v televizoru. Aplikuje se jen v případě, že přepnutí TV/VIDEO neprobíhá správně. Spočívá pouze v přidání rezistoru o hodnotě cca 82k mezi vývody 3 a 11 IO A240. Slouží ke spolehlivému uzavření tranzistoru T2 modulu „O“, protože ten pracuje do téhož emitorového odporu jako T14 oddělovače (vývod 5 omf, resp. špička 5 modulu „O“). Tyto tranzistory se podle toho, který vede, vzájemně zavírají, čímž je zajištěno přepínání cesty videosignálu. Pokud je však zařízení funkční i bez něj, není tato úprava nutná.

V původní verzi, která používala i společný kolektorový odpor (na špičce 4 modulu „O“), nastaly problémy se synchronizací obrazu při reprodukci větších světlých ploch (deformace obrazu - k tomuto jevu docházelo špatným oddělením synchronizačních impulsů). Proto vzniklo předkládané řešení: u modulu „O“ je odpojen signál VIDEO- (neg.) u pinu 4 a tento pin byl zablokován proti kostře (pin 3) tantalovým kapkovým kondenzátorem 22u/16V. Signál pro obvody synchronizace je vytvářen vnějším invertorem podle obr 6. Jeho umístění přímo na základní signálové desce TVP je patrné z obr. 7. Invertor je realizován univerzálním Si-npn tranzistorem připájeným přímo na plošné spoje základní desky, takže nejlépe typ s drátovými vývody (KC509), zde je značen Ta. Jeho kolektor bude připájen na spoj vedoucí původní signál VIDEO- k modulu „S“. Tento spoj je však již u pinu 4 modulu „O“ odpojen. Emitor Ta se přes rezistor připojí na nejbližší zemní plochu, báze na spoj vedoucí signál VIDEO+ od pinu 5 modulu „O“. Na obr. 7 je také patrné připojení kolektorového rezistoru na napájecí napětí a kondenzátoru pro odstranění vyšších kmitočtů nepotřebných pro synchronizaci.

Není-li synchronizace stabilní, pak stačí změnit velikost emitorového odporu Ta, případně snížit kapacitu blokovacího kondenzátoru (minimální použitelná je asi 2n2).

Na destičce oddělovače je také dělič napětí R27, R28 a vývod přes D11. Ten byl původně určen pro zkrácení časové konstanty smyčky fázové synchronizace generátoru řádkového rozkladu (k pinu 8 IO A250D na modulu „S“). Vzhledem k tomu, že většina TVP této konstrukce si poradí se signálem z videorekordéru „přes pásek“ i bez úpravy, není toto zapojení povinné. V rozporu s tvrzeními uvedenými v , [4] i [5] totiž došlo ke zlepšení jen v jednom případě (a to byl v modulu „S“ televizoru použit IO TBA950). V ostatních se naopak zdeformoval obraz a to přesto, že TVP byl jinak nastaven podle předpisu výrobce co nejpřesněji. Z toho plyne, že pokud obraz dosud vyhovoval, není třeba tento obvod  zapojovat.

Napájení částí spojených s televizorem je jediné a to z  bodu, který jsem si pracovně označil jako „+C´“. Jde o napájecí napětí modulu „O“ a kanálového voliče. To je na modulu „O“ původně připojeno na pin 6 a musí se odpojit, protože modul „O“ bude napájen vývodem 6 omf oddělovače. Přitom samozřejmě nesmí ztratit napájení kanálový volič, takže se pin 6 modulu „O“ obejde drátovou propojkou (viz obr.7).

Dioda Da mezi pinem 6 modulu „O“ a špičkou 2 IO A223D na modulu „Z“ slouží k zablokování mezifrekvenčního zesilovače zvuku u přístrojů, kde je hlasitost řízena stejnosměrným napětím (tedy všechny typy C110ST a C42x). Ztratí-li tedy obrazový mf zesilovač (modul „O“) napájecí napětí, zablokuje se i mf zesilovač, protože jinak bez signálu silně šumí a tento šum prochází elektronickým potenciometrem v A223D.

Podle [3] l ze na IO A223 přivést i nf zvukový signál samozřejmě přes oddělovací transformátorek stejný jaký se používá např. pro připojení sluchátek v těchto přístrojích. Opět nesmí být žádný vývod primárního vinutí spojen se žádným vývodem vinutí sekundárního. Lze též použít obdobné zapojení s jiným optocouplerem (nároky na jeho rychlost jsou podstatně nižší). Toto připojení však není v tomto příspěvku řešeno, protože k videu používám vnější zesilovač s  reproduktorovými soustavami. Překvapil mne rozdíl v kvalitě obrazu proti připojení anténním vstupem – a to nejen z DVD, ale je výrazný i u VHS !

Předpokládám, že oddělovač bude stavět a hlavně připojovat do televizoru pokročilejší technik, ale přednostně ten, kdo zná a je povinen respektovat všechna nebezpečí spojená s neodborným  či nedbalým  provedení celé úpravy.

Proti původně publikovanému článku v AR A7/96 přikládám také jako obr. 8 fotografii oddělovacího modulu. Udělal jsem ho na destičce delší (původní rozměr 35x63 mm), asi o 8 mm, aby bylo kam přichytit konektor, za který se modul jednoduše nasadí proti OMF na piny určené k přendání desek pro měření a nastavování. Volně ložené vodiče slouží k připojení signálů a napětí, která se na konektoru OMF nevyskytují. Plech a holý měděný drát, které jsou na fotce vidět, jsou připájené jedním koncem na okraje destičky (zemní spoj), druhými konci na zemí spoj signálové desky TVP – vlastně hlavně slouží jako držák modulu.

Jak to vypadá v televizoru, nemám jak předvést, protože se mi do skeneru vejde jen vyjmutý modul a fotky vestavěného modulu – kde jim je konec….

Zájemcům o problematiku bezpečnosti a těm, kdož by se rádi ujali výroby takového oddělovače pro širší opravářskou veřejnost, doporučuji m.j. ČSN 33 2000-4-41:2000 (ochrana před nebezpečným dotykem), ČSN 33 0420 (zejména část o vzdušných vzdálenostech a povrchových cestách) a ČSN EN 60 065 (bezpečnost elektronických přístrojů napájených ze sítě) samozřejmě ve znění dalších navazujících předpisů. Ty se najdou buď v technické knihovně nebo včetně výkladu u nejbližšího revizního technika či kvalifikovaného elektrotechnika pracujícího s elektronikou napájenou ze sítě. S nimi doporučuji konzultovat případné nejasnosti.  Nutno ovšem počítat s tím, že ne každý revizní technik denně reviduje prototypy elektronických zařízení a ne každý elektronik dokonale ovládá bezpečnostní předpisy, obvykle tedy ne takové, které se přímo netýkají jeho oboru. A konečně: chcete-li jich vyrobit a hlavně prodávat více, bude vaše zákonná povinnost jako výrobce takového zařízení zajistit schválení výrobku autorizovanou osobou, v tomto případě Elektrotechnickým zkušebním ústavem. Vzhledem k tomu, že vím jen o 12 čtenářích AR, kteří modul postavili, asi se nevyplatí toho vyrábět víc, než pro vlastní potřebu.

• Dokumentace:

[ Plošný spoj, ze strany spojů ] , [ Plošný spoj, ze strany spojů ] , [ Plošný spoj, ze strany součástek ] , [ Úprava původního modulu O ] , [ Schéma izolačního oddělovače videosignálu ] , [ rozmístění modulů na signálové desce ] , [ Způsob připojení do TV ] , [ Obrázek modulu ].

• Použité součástky:

Použitá literatura:

[1] - katalogové listy Hewlett-Packard HCPL4562 (4562-020), CNW4562

[2] - katalog polovodičových součástek Tesla Rožnov

[3] - AR-B 4/87, str.132...138 (moduly obrazové mezifrekvence Tesla, ladicí předvolby)

[4] - AR-B 6/80, str.217...219,221...222 (IO A240D, A250D)

[5] - Vít,V.a kol., Televizní technika, SNTL 1979, str.389...390

[6] – schéma zapojení  TVP C110ST, STII, Tesla 1984

Autor: Hill