Problem pojawia siê w momencie za-
kupu nowego elementu naszego zestawu
telewizyjnego lub wie¿y Hi-Fi. Po przynie-
sieniu nabytku do domu okazujê siê, ¿e
wszystkie dostêpne gniazda wejœciowe te-
lewizora lub wzmacniacza s¹ zajête i aby
cieszyæ siê nowym nabytkiem nale¿y zre-
zygnowaæ z jednego z u¿ywanych wcze-
œniej urz¹dzeñ. Sytuacja ta jest doœæ czêsta
w przypadku starszego sprzêtu, który pro-
jektowany by³ w czasach kiedy iloœæ Ÿróde³
sygna³u video ogranicza³a siê do magne-
towidu a sygna³ów audio do radia i ma-
gnetofonu.
Idea prezentowanego uk³adu jest
bardzo prosta - zwiêkszyæ iloœæ wejœæ m.cz
telewizora, wzmacniacza lub magnetowi-
du bez wp³ywu na jakoœæ sygna³ów. Uk³ad
posiada cztery wejœcia sygna³ów wizyj-
nych i towarzysz¹ce im wejœcia sygna³ów
audio, które s¹ prze³¹czane wspó³bie¿nie
z wejœciami video. Uk³ad pozwala na wy-
branie jednego z czterech sygna³ów wej-
œciowych audio-video i podanie go na
wyjœcia, bez pogorszenia jakoœci prze³¹cza-
nych sygna³ów.
Parametry elektryczne wejϾ i wyjϾ
uk³adu spe³niaj¹ zalecenia IEC (Internatio-
nal Electrotechnical Commission) dotycz¹-
ce z³¹cz Euro, Cinch oraz DIN. Tak wiêc
uk³ad mo¿e byæ wykorzystywany do ³¹-
czenia praktycznie wszystkich urz¹dzeñ
Audio-Video dostêpnych na rynku i wypo-
sa¿onych w wymienione z³¹cza.
Impedancja wejϾ video
– 75 W
Impedancja wejϾ audio
– >10 kW
Impedancja wyjœcia video
– 75 W
Impedancja wyjϾ audio
– <1 kW
Amplituda wyjœciowego
sygna³u video
– 1 V
pp
Amplituda wyjœciowych
sygna³ów audio
– 500 mV
Wzmocnienie toru
wizyjnego
– 0 dB
Wzmocnienie torów
fonicznych
– 0 dB
Parametry dotycz¹ce sygna³ów wyj-
œciowych dotycz¹ sytuacji gdy wyjœcia
uk³adu s¹ obci¹¿one przez urz¹dzenie
o znormalizowanych parametrach wej-
œciowych (patrz artyku³ „Z³¹cza i kable po-
³¹czeniowe w sprzêcie Audio-Video”).
Na rysunku 1 przedstawiono schemat
ideowy prze³¹cznika. W uk³adzie mo¿na
wyró¿niæ trzy bloki: sygna³owy, sterowa-
nia oraz blok zasilania.
Zasadnicze zadanie uk³adu, a wiêc
prze³¹czanie Ÿróde³ sygna³ów spe³niaj¹
dwa uk³ady CD 4052 (US1 i US2). W jed-
nym uk³adzie CD 4052 znajduj¹ siê dwa
czterowejœciowe multipleksery oznaczone
jako X i Y. Multipleksery te prze³¹czane s¹
wspó³bie¿nie za pomoc¹ sygna³ów
A i B podawanych z bloku sterowania. Po-
ni¿ej przedstawiono tabelê stanów uk³a-
dów CD 4052.
Sygna³y z wejœæ video s¹ podawane
na wejœcia X0, X3 uk³adu US1. Kondensa-
tory C1, C4 s³u¿¹ do odseparowania sk³a-
dowej sta³ej. Rezystory R1, R2 stanowi¹
znamionowe obci¹¿enie wyjœæ urz¹dzeñ
bêd¹cych Ÿród³ami. W zale¿noœci od sta-
nów logicznych na wejœciach AB uk³adu
US1, jeden z sygna³ów wejœciowych jest
podawany na wyjœcie X multipleksera
(nó¿ka 13 US1). Poniewa¿ sygna³ po st³u-
mieniu przez uk³ad dopasowuj¹cy i po
przejœciu przez multiplekser ma mniejsz¹
amplitudê ni¿ sygna³ wejœciowy musi on
zostaæ wzmocniony do poziomu sygna³u
wejœciowego. Do tego celu s³u¿y trójstop-
niowy wzmacniacza wizyjny zbudowany
na tranzystorach T1, T2 i T3. Z wyjœcia
X multipleksera sygna³ jest podawany na
bazê tranzystora T1 pracuj¹cego w konfi-
guracji wspólnego emitera. Wzmocnienie
tego stopnia wynosi:
Poniewa¿ na kolektorze T1 wzmocniony sy-
gna³ jest przesuniêty w fazie wzglêdem sy-
gna³u wejœciowego o 180 stopni, konieczne
jest zastosowanie kolejnego wzmacniacza
OE (wspólny emiter), który przesun¹³by fa-
zê o kolejne 180 stopni. Stopieñ ten zosta³
zbudowany na tranzystorze T2. Jego
wzmocnienie zale¿y, identycznie jak dla
poprzedniego, od stosunku R12 do R13
i jest zbli¿one do jednoœci. Na kolektorze
T2 otrzymujemy sygna³ zgodny w fazie
z sygna³em wejœciowym. Dalej sygna³ vi-
deo podawany jest na wtórnik emiterowy,
zbudowany na T3, zapewniaj¹cy odpowie-
dni¹ wydajnoœæ pr¹dow¹ i nisk¹ impedan-
cjê wyjœciow¹. Stopieñ ten ma du¿e znacze-
nie ze wzglêdu na ma³¹ (równ¹ standardo-
wo 75 W) impedancjê wejœciow¹ urz¹dze-
nia bêd¹cego obci¹¿eniem wyjœcia uk³adu.
23
Prezentowany poni¿ej uk³ad zosta³ zaprojektowany z myœl¹
o u¿ytkownikach odbiorników telewizyjnych, wyposa¿onych tylko
w jedno wejœcie m.cz. i borykaj¹cych siê z problemem pod³¹cze-
nia do OTV wiêcej ni¿ jednego urz¹dzenia. Jednak zakres jego za-
stosowañ mo¿e byæ o wiele szerszy: pocz¹wszy od domowych ze-
stawów Audio-Video a skoñczywszy na systemach telewizji prze-
mys³owej.
3/99
Wielowejœciowy prze³¹cznik
Audio-Video
Parametry elektryczne uk³adu:
Budowa i zasada dzia³ania
Towarzysz¹ce sygna³om video, sygna³y
audio s¹ podawane poprzez kondensatory
separuj¹ce C5, C12 na wejœcia dwóch mul-
tiplekserów uk³adu US2. Kana³u lewego
odpowiednio na multiplekser X, prawego
na Y. Wejœcia audio nie s¹ obci¹¿ane rezy-
storami tak jak wejœcia video. Wynika to
z tego, ¿e rezystancja wejœæ audio nie musi
mieæ okreœlonej wartoœci, powinna byæ je-
dynie wiêksza od 10 kW. W uk³adzie rezy-
stancjê wejœciow¹ urz¹dzenia stanowi su-
ma rezystancji kana³u multipleksera (rzêdu
100¸150 W) i rezystancji wejœciowej wtór-
ników emiterowych obci¹¿aj¹cych wyjœcia
multiplekserów. Rezystancja ta jest wiêc
w przybli¿eniu równa (dla kana³u lewego):
W takim przypadku spadek amplitudy
sygna³u na wewnêtrznej rezystancji kana³u
multipleksera jest praktycznie pomijalny.
Dlatego sygna³y audio z wyjœæ
multiplekserów nie musz¹ byæ
wzmacniane (tak jak sygna³ video)
i s¹ podawane na wejœcia wtórni-
ków emiterowych o wzmocnieniu
równym w przybli¿eniu jednoœci.
Takie rozwi¹zanie zapewnia uzy-
skanie rezystancji wyjϾ audio,
zgodnie z zaleceniami IEC, mniej-
szej od 1 kW.
Do sygnalizacji numeru wy-
branego wejœcia s³u¿¹ diody D1,
D4. W zale¿noœci od w³¹czonego kana³u
multipleksera Y w uk³adzie US1, dodatnie
napiêcie jest podawane z nó¿ki 3 US1 na
odpowiedni¹ anodê diody (nó¿ki 1, 2, 4, 5).
Powoduje to zapalenie diody o numerze
identycznym z numerem wejœcia pod³¹czo-
nego do wyjœcia uk³adu.
Wejœcia steruj¹ce A, B obu uk³adów
US1 i US2 s¹ sterowane identycznymi sy-
gna³ami pochodz¹cymi z asynchronicznego
licznika modulo 4 zbudowanego na dwóch
przerzutnikach typu D (uk³ad US3). Oba
przerzutniki pracuj¹ w konfiguracji tzw.
dwójki licz¹cej tzn. na wejœcie steruj¹ce jest
podawany sygna³ z wyjœcia Q. W takim
uk³adzie ka¿de naciœniêcie wy³¹cznika W£1
powoduje pojawienie siê na wejœciu zegaro-
wym zbocza narastaj¹cego i wyzwolenie
przerzutnika A, który ustawia siê na stan
przeciwny ni¿ bie¿¹cy. Wejœcie zegarowe
drugiego przerzutnika jest sterowane z wyj-
œcia Q przerzutnika A, powoduje to, ¿e
24
3/99
100n
100n
470
mF
100
mF
100n
100
W
CD4013
C18
R28
US3
100
W
1M
+9V
~12V
~
–
+
BG008
LM
+9V
Vin
US4
3
2
US2-A
R
Q
C
C
Q
R
US2-B
12
11
C17
~
78L09
C20
C21
C22
C19
4
10
100n
R27
R26
+9V
PR1
+9V
6
S
Q
D
5
1
13
9
D
Q
S
8
W£1
T4÷T5 - BC558B
WE4 P
4
Y3
GND
VEE
7
10
mF
C12
8
R21
R19
R25
R23
WE1 P
CD4052
1
Y0
B
9
C10
10
mF
C9
10
mF
1M
1M
100
W
100
W
WE2 P
WE3 P
5
2
Y1
Y2
INH
6
A
10
10
mF
C11
T5
WY P
C16
T4
WE3 L
15
X2
X
13
C7
10
mF
GND
2 × 100
mF
WE4 L
US2
11
X3
Y
3
C8
10
mF
+9V
Wejœcia AUDIO
4 × 75
W
+9V
16
AUDIO
WY L
C15
1M
R18
1M
R20
100
W
100
W
R22
R24
WE2 L
WE1 L
VDD
12
14
X1
X0
10
mF
C5
10
mF
C6
GND
VIDEO
R15
R13
R11
R9
R7
D1
D2
D3
D4
8
7
VEE
GND
Y3
4
2,2k
220
W
33k
220
W
22k
R16
3,3k
T3
T2
T1
C14
C13
240
W
82k
470
W
82k
R4
R3
R2
R1
Y1
A
10
5
47
mF
47
mF
WY
6
INH
Y2
2
10k
75
W
R17
T1÷T3 - BC548B
R5 1k
WE3
C4
10
mF
10
mF
C3
13
X
X2
15
+9V
R12
R10
R8
R6
WE4
3
9
B
Y
Y0
1
X3
11
US1
CD4052
R14
WE1
Wejœcia VIDEO
VDD
12
X0
C1
10
mF
16
WE2
C2
10
mF
X1
14
+9V
Rys. 1 Schemat ideowy wielowejœciowego prze³¹cznika audio-video
Zezwolenie
(nó¿ka 6)
Wejœcie B
(nó¿ka 9)
Wejœcie A
(nó¿ka 10)
Numery
kana³ów
w³¹czonych
0
0
0
0x, 0y
0
0
1
1x, 1y
0
1
0
2x, 2y
0
1
1
3x, 3y
1
X
X
wszystkie
wy³¹czone
Tabela 1 – Stany k³adu CD 052
przerzutnik ten jest wyzwalany tylko w mo-
mencie zmiany tego sygna³u z 0 na 1,
a wiêc co drugie naciœniêcie W£1, nastêpu-
je zmiana stanu wyjœcia Q przerzutnika B na
stan przeciwny. Rezystory R26, R27 wraz
z kondensatorem C17 s³u¿¹ do eliminacji
z wejœcia zegarowego przerzutnika, paso¿yt-
niczych sygna³ów zwi¹zanych z drganiami
styków W£1. Kondensator C18 i rezystor
R28 pod³¹czone do wejœæ zeruj¹cych za-
pewniaj¹ identyczne ustawienie przerzutni-
ków po w³¹czeniu napiêcia zasilania.
Ca³y uk³ad jest zasilany napiêciem
+9 V uzyskiwanym z napicia zmiennego
poprzez prostownik PR1 i stabilizator US4.
Mimo, ¿e uk³ady CD 4052 i CD 4013
s¹ uk³adami CMOS, mo¿na je bezpoœrednio
wlutowaæ w p³ytkê. Szczególn¹ uwagê na-
le¿y zwróciæ na polaryzacjê wejœciowych
kondensatorów elektrolitycznych. Elektrody
dodatnie powinny byæ przylutowane do
wejœæ uk³adów scalonych. Diody D1, D2
mog¹ byæ koloru zielonego lub czerwone-
go w zale¿noœci od upodobañ u¿ytkownika.
Chc¹c zamontowaæ uk³ad w obudowie
i pod³¹czyæ do wejœæ i wyjœæ gniazda SCART
lub CINCH nale¿y u¿yæ przewodów ekra-
nowanych w celu unikniêcia przes³uchów
sygna³ów pomiêdzy poszczególnymi kana-
³ami (zw³aszcza w przypadku d³ugich ka-
bli). Po zmontowaniu, uk³ad pracuje od ra-
zu i nie wymaga ¿adnych czynnoœci uru-
chomieniowych.
Prezentowany uk³ad mo¿e byæ wyko-
rzystany do zwiêkszenia iloœci gniazd wej-
œciowych telewizora lub wzmacniacza (wy-
korzystuje siê tylko wejœcia audio). Mo¿e
tak¿e s³u¿yæ do prze³¹czania kamer w syste-
mach telewizji przemys³owej.
Ciekawym rozwi¹zaniem mo¿e byæ wy-
konanie dwóch identycznych uk³adów i po-
³¹czenie równoleg³e ich wejœæ - nale¿y wów-
czas w jednym z uk³adów nie wlutowywaæ
rezystorów R1, R4. Mo¿na wtedy uzyskaæ
uk³ad pozwalaj¹cy na jednoczesne nagrywa-
nie programów na dwóch magnetowidach
lub tylko monitorowanie nagrywanego sy-
gna³u. Iloœæ wejœæ mo¿na zwiêkszyæ z 4 do 7
poprzez pod³¹czenie wyjœcia jednego uk³adu
z jednym z wejϾ kolejnego.
P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-
niem pocztowym. P³ytki mo¿na zamawiaæ
w redakcji PE.
Cena: 6,00 z³ + koszty wysy³ki.
25
3/99
à
Rafa³ Brewka
448
ARTKELE
448
ARTKELE
US4
C19
C20
C21
C22
PR1
~12V
~
~
+
–
R27
CD4013
R28
C18
R26
C17
W£1
US3
D3
D4
D3
CD4052
US1
R6
R7
R9
R11
R13
T2
C13
R15
C10
C11
C12
CD4052
R19
R21
R23
R25
US2
C15
D1
T4
R14
R16
VIDEO
WY
AUDIO
wejœcia AUDIO
R5
C4
C1
C3
R4
R3
R2
R1
T1
C2
R8
R10
R12
T3
C9
C8
C5
C6
C7
R18
R20
R24
R22
T5
C16
R17
C14
WE4
WE3 WE2
WE1
WY
T
L2
L3
L1
L4
P2
P4
P3
P1
P L
T
Rys. 2 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów
US1, US2
– CD 4052
US3
– CD 4013
US4
– LM 78L09
T1÷T3
– BC 547B
T4, T5
– BC 557B
D1, D4
– diody LED
PR1
– mostek prostowniczy GB 008
R1,R4, R17 – 75 W/0,125 W
R22,R25,
R27,R28
– 100 W /0,125 W
R9, R13
– 220 W /0,125 W
R12
– 240 W /0,125 W
R8
– 470 W /0,125 W
R5
– 1 kW /0,25 W
R15
– 2,2 kW /0,125 W
R16
– 3,3 kW /0,125 W
R14
– 10 kW /0,125 W
R7
– 22 kW /0,125 W
R11
– 33 kW /0,125 W
R6, R10
– 82 kW /0,125 W
R18,
R21, R26
– 1 MW /0,125 W
C17, C18,
C20, C21
– 100nF/50 V ceramiczny
C1,C12
– 10 mF/16 V
C13, C14
– 47 mF/16 V
C15,
C16, C19
– 100 mF/16 V
C22
– 470 mF/16 V
W£1
– mikrow³¹cznik
p³ytka drukowana
numer 448
Wykaz elementów
Pó³przewodniki
Rezystory
Kondensatory
Inne
Monta¿ i uruchomienie
Zastosowania