Satelliet-TV 4; Indoor-unit 3
Zoals aangekondigd, beschrijven we in dit artikel de derde en laatste print van de IDU. Hierop zijn een aantal niet per se noodzakelijke, maar wel zeer aanbevelenswaardige extra's ondergebracht, zoals een AFC; scanning- en remodulator-schakeling. Ook werd op deze print een plaatsje ingeruimd voor het al eerder genoemde LNB-diefstalalarm - geen overbodige luxe, zolang de prijzen van LNB-units nog aan de pittige kant blijven!
Laten we het duidelijk stellen: De indoor-unit werkt net zo goed met als zonder de hier beschreven uitbreidingsprint. In die zin zijn deze schakelingen dus als overbodige luxe te beschouwen. Toch zou het onverstandig zijn als u deze laatste print achterwege laat. De extra's die erop zitten zijn namelijk dermate nuttig dat ze hun geld dubbel en dwars waard zijn. Dat geld valt overigens hard mee, terwijl bovendien de opbouw van de print weinig hoofdbrekens zal geven.
Het schema
Figuur 18 toont het komplete schema van de uitbreidingsprint. Voor een bespreking van de verschillende funkties kunnen we het beste uitgaan van de drie mogelijke standen van de zich op het frontpaneel bevindende omschakelaar S4a-b.
Figuur 18. Het schema van de uitbreidingsprint voor de IDU, welke een AFC-, scanning-en remodulator-schakeling bevat, alsmede het LNB-diefstalalarm.
1. Tune
S4 wordt hiervoor in stand 1 gezet, zoals getekend in het schema. Oscillator IC9 is geblokkeerd door het lage nivo op zijn RESET-ingang (pen 4). Elektronische schakelaar ES5 is gesloten terwijl ES4 juist geopend is, zodat het DC-gekoppelde video-signaal, CVBS-1 (zie deel 2) naar TV-modulator IC16 wordt geleid. Op de werking van dit veelzijdige HF-IC komen we zodadelijk nog nader terug.
De afstemspanning voor de HF-print, Vtune, wordt afgenomen van de uitgang van sommeer-versterker A2, welke op zijn beurt wordt gestuurd door de van aansluitpunt T (regelaars P6-P7) afkomstige afstemspanning, alsmede de uitgangsspanning van AFC-versterker A1. Wanneer AFC-schakelaar S5 wordt geopend, zijn ES6 en ES7 respektievelijk open en dicht, hetgeen betekent dat de spanning op de "+"-ingang van A1 een vast nivo bezit, dat bepaald wordt door P9. Vtune zal daardoor gewoon de spanning op punt T volgen en trekt zich van A1 en A2 verder niets aan.
Daar komt echter verandering in als S5 wordt gesloten. In plaats van de spanning op de loper van P9, wordt dan BDC aan de "+"-ingang van A1 toegevoerd. Hierdoor ontstaat een terugkoppel-lus in het afstemspanning-circuit. We memoreren even dat BDC de afgevlakte DC-komponent is van het baseband-videosignaal - en als we iets verder terugkijken, blijkt dat het verloop van BDC in feite volstrekt identiek is met dat van de PLL-afstemspanning over varicap D2 en derhalve alle informatie in zich herbergt over de momentele centrale frekwentie van de PLL-hulpdraaggolf (zie deel 1).
Goed. We gaan er nu even van uit dat de AFC-funktie is ingeschakeld en dat de gekozen oscillator LOL of LOH om een of andere (meestal thermische!) reden ietwat van zijn oorspronkelijke frekwentie gaat afwijken. Als gevolg daarvan zal de PLL de spanning over D2 (en dus ook BDC) gaan aanpassen, teneinde de VCO-frekwentie gelijk te laten lopen met de binnenkomende draaggolf op ca. 610 MHz. Elke spanningsverandering van BDC zal echter door de AFC-schakeling meteen worden vertaald in een korrektie van Vtune, waarmee de frekwentie-afwijking van de oscillator wordt tegengewerkt. Als de AFC-regeling haar werk goed doet, blijven zowel oscillatorfrekwentie als BDC exakt konstant.
De praktische beperkingen van de AFC zitten hem in de snelheid waarmee het systeem reageert en in de breedte van het "vangbereik". Zo dient de AFC immuun te zijn voor alle zeer snelle schommelingen die uitsluitend het gevolg zijn van de demodulerende werkzaamheden van de PLL: die immuniteit wordt bewerkstelligd door C50 (zie deel 2) en C83. Terugkoppelweerstand R64 bepaalt voorts het vangbereik van de AFC, oftewel het gebied waarbinnen Vtune mag variëren terwijl Boc konstant blijft. Met de hier voor R64 opgegeven waarde is de versterking van Al vastgelegd op een faktor 3, hetgeen in de praktijk in een zeer efficiënte AFC-werking resulteerde.
2. Scanning
Hiervoor wordt S4 in stand 2 gezet. ES1 is dan gesloten en IC9 oscilleert op een frekwentie van ca. 10 Hz. De driehoek-spanning op de pennen 2 en 6 wordt door A3 versterkt tot ongeveer 30 Vtt, waardoor de desbetreffende oscillator (LOL of LOH) een sweep produceert over zijn volle bereik.
Het doel van dit alles is om het uitrichten van de schotel wat te vergemakkelijken. Zodra de schotel nu de satelliet "ziet", zal er een merkbare verandering op het scherm optreden. De ruis maakt dan namelijk plaats voor een soort ge-knipper, als gevolg van het "sweepen" van de ontvanger. De S-meter zal door de voorbijschietende flarden van transponder-signalen al gauw een duidelijke uitslag vertonen, zodat de optimale positie van de schotel nu snel gevonden is.
3. Test remodulator
Voor deze funktie wordt S4 in stand 3 gezet. ES1 gaat dan open, waardoor de oscillatorfrekwentie van IC9 wordt verhoogd van 10 Hz naar 156,25 kHz - het tienvoudige van de lijnfrekwentie. Teller IC10 levert steeds achtereenvolgens twee 7-1 s-pulsjes; een voor de blanking (Q3) en een voor de vertikale testbalk (Q6). Met behulp van ES2 en ES3 worden deze pulsen gekombineerd tot een soort "videosignaal"; een groot woord voor dit wat armetierige signaal, maar voor ons doel is het uitstekend bruikbaar. De weerstanden R57 en R58 zijn gedimensioneerd voor een zwart/wit-verhouding van ongeveer 1:3. Aangezien ES4 gesloten is en ES5 open, wordt het video-testsignaal verder geleid naar TV-modulator IC16.
De remodulator-testmogelijkheid vergemakkelijkt het afstemmen van de TV op de uitgangsfrekwentie van de modulator, zodat het "opstarten" van de satelliet-ontvangst wat soepeler verloopt.
LNB-diefstal-alarm (IC15, T13)
De hiervoor benodigde elektronica is dermate simpel dat er nauwelijks een nadere toelichting nodig is. Door het toevoegen van de drie gestippeld aangegeven draadbruggen, zullen LED D15 en zoemer Bz1 elke poging tot onrechtmatige toeëigening van de kostbare LNB duidelijk signaleren. De verschillende draadbrug-mogelijkheden en de spanningsloze relaiskontakten maken dat het LNB-alarm met talloze bestaande alarm-systemen kan worden gekombineerd. Tabel 3 geeft daar uitsluitsel over.
| Alarm-konfiguratie | Draadbruggen |
|---|---|
| alleen LED en zoemer | c-d, e-f, h-i |
| re naar extern alarm; IDU-alarm buiten werking | a-c, e-g, d-f, h-i |
| externe 20 mA serie-lus (OR-funktie) | a-b, g-e, c-f, h-i |
| extern alarm stuurt IDU alarm | a-b, d-f, g-f, h-i |
Remodulator (IC16)
De TDA5660 van Siemens is een kant-en-klare TV-modulator in IC-vorm, die voor een heleboel TV-standaards kan worden toegepast (zie o.a. halfgeleider-gids '85, pag.7-79). In dit ontwerp gebruiken we het om een standaard TV-signaal op te wekken met een frekwentie van 48 MHz (kanaal 2). Door voor X1 een ander kristal te gebruiken is exakt dezelfde konfiguratie echter ook voor kanaal 3 of 4 bruikbaar. Het is zelfs mogelijk om de schakeling aan te passen voor het UHF-gebied, maar daar komt iets meer bij kijken dan alleen maar en ander kristal; dat is dus voorbehouden aan de meer ervaren HF knutselaars. We komen hier overigens nog nader op terug. Het audio-ingangssignaal voor de TV-modulator wordt eerst door een preëmphasis-netwerk gevoerd, bestaande uit R83 en C88 (τ ≈ 50 µs). De modulator geeft breedband FM-modulatie op de audio-hulpdraaggolffrekwentie van 5,5 MHz, welke laatste met L19 wordt ingesteld. Het VHF-uitgangssignaal kan worden afgenoemen van de symmetrische uitgangspennen 13 en 15. Het signaal passeert vervolgens een dubbel pi-filter en een 300 Ω-naar-75Ω-omzetter (balun L20), waarna het met C100 wordt uitgekoppeld. Met trimmer C98 kan de balans van het uitgangsfilter worden afgeregeld. Het gestippelde kader rondom de remodulator geeft de plaats aan waar straks de metalen afscherming dient te worden geplaatst.Bouw
Figuur 19. Koper-layout en komponentenopstelling van de uitbreidingsprint.
Als u bij de bouw van de IDU tot dusver geen onoverkomenlijke moeilijkheden bent tegengekomen, dan zal dat bij deze print met zekerheid ook niet gebeuren.
Figuur 19 toont de print-layout en komponentenopstelling. Bij de opbouw ervan zijn er slechts drie punten die speciale aandacht verdienen, namelijk de konstruktie van L18 en L20, alsmede de montage van deze print op het in deel 2 beschreven exemplaar.
| R55 | 1k0 |
| R56 | 15 k |
| R57 | 1k8 |
| R58,R61,R80 | 4k7 |
| R59 | 820 Ω |
| R60 | 82 Ω |
| R62 | 9k1 (1%) |
| R63,R65,R66,R73...R76 | 10 k |
| R64,R84 | 22 k |
| R67 | 2k7 |
| R68,R71,R72 | 100 k |
| R69 | 12k (1%) |
| R70 | 47 k |
| R77,R78 | 12 k |
| R79,R81,R82 | 560 Ω |
| R83 | 82 k |
| R85 | 6k8 |
| R86 | 300 Ω |
| P8 | 25 k multiturn |
| P9 | 5k0 multiturn |
| C79 | zie tekst |
| C80 | 220 p, 5% styroflex |
| C81 | 4µ7/16 V |
| C82,C84,C86 | 100 n |
| C83,C89,C99,C100 | 10 n ker. |
| C85 | 4µ7/63 V axiale elko |
| C87,C92 | 470 n |
| C88 | 560 p ker. |
| C90 | 18 p ker. NP0 |
| C91,C93 | 10 µ/16 V tantaal |
| C94 | zie tekst |
| C95,C96,C97 | 10 p ker. |
| C98 | 22 p folietrimmer (groen) |
| C101...C104 | 1 n ker. |
| L18 | spoelvorm 7T1S (Neosid) |
| L19 | KACAK1769HM (Toko) |
| L20 | tweegats VHFferrietkern (ca. 7 × 5 × 4 mm) zelf te wikkelen; zie tekst |
| L21,L22 | 0.68 µH smoorspoel |
| D15 | LED rood |
| IC9 | 7555 (geen 555!) |
| IC10 | 4017B |
| IC11 | 40106B |
| IC12,IC13 | 4066B |
| IC14 | LM324 |
| IC15 | TIL111 of TIL311 |
| IC16 | TDA5660P (Siemens) |
| T12,T13 | 6C5478 |
| Bzl | 12 V zelf-oscillerende zoemer, ø 12mm |
| K4 | BNC- of cinch-bus |
| S4 | draaischakelaar, 2 moederkontakten, 3 standen |
| S5 | enkelpolige schakelaar |
| X1 | 48 MHz kristal, HC18 behuizing, serieresonantie 30 pF |
| konnektor voor draadbruggen: 2 rijen van 5 pennen | |
| 37 soldeerpennen | |
| EPS 86082-3 | |
Om wat het maken van spoelen betreft onnodige herhalingen te vermijden, raden we eenieder aan om de vorige maand gegeven wikkelaanwijzingen voor L15 nog even door te nemen. Onder verwijzing naar figuur 20 en tabel 4, gaat het wikkelen van L18 als volgt in zijn werk:
*) alleen nodig als remodulator op de UHF-band wordt ingesteld.
(N.B. De spoelvorm Neosid 7T1S is door middel van een klein opstaand randje verdeeld in twee stukken, die precies even lang zijn.)
- Leg vanuit f 11 windingen dicht aaneen in de aangegeven wikkelrichting op de onderste helft van de spoelvorm en verbind het uiteinde met b (niet met e!).
- Wikkel, wederom van onder naar boven en in de juiste wikkelrichting, vanuit e' 4 aaneengesloten windingen om het bovenste deel van de spoelvorm. De eerste winding moet tegen het opstaand randje rusten, het uiteinde wordt aan a gelegd.
- Kontroleer of de aansluitingen goed kontakt maken en of er geen ongewenste kortsluitingen zijn.
- Beschikt u over een dipmeter, soldeer dan even een kondensator van 18 p over f-b en kijk of de spoel op 50 MHz kan worden afgestemd.
- Monteer nu de spoelvorm, kompleet met afschermhuisje op de print. Verdraai de (geel gemerkte) kern tot de bovenkant op gelijke hoogte ligt met het gat in het afschermhuisje.
| Spoel | Draaddikte | Aantal wdg | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| L18 f'-b e'-a | 0,3 mm CuL 0,3 mm CuL | 11 4 | dicht aaneen gewikkeld op ø 4 mm spoelvorm Neosid 7T1S; zie fig. 20 |
| L20 | 0,3 mm CuL | 2 x 3 | bifilair gewikkeld; zie fig. 21 |
| LUHF* | 0,5 mm verzilverd | 3 | diameter 3 mm; spatiëring zodanig dat lengte 5 mm is |
| Lx; Ly* | 0,5 mm verzilverd | 5 | diameter 3 mm; spatiëring zodanig dat lengte 8 mm is |
Figuur 20. Aansluitingen van oscillatorspoel L18, welke men zelf dient te wikkelen op een Neosidkern van het type 7T1S.
Figuur 21. Balun L20 wordt met bifilaire draad gewikkeld op een "varkensneus'; oftewel een tweegats ferrietkraal.
Dan krijgen we L20. De konstruktie van deze balun (balanced-to-unbalanced) blijkt overduidelijk uit de stapsgewijze handleiding van figuur 21. Bijna elke twee-gats ferrietkraal is bruikbaar, zolang hij maar voor frekwenties tot minstens 100 MHz geschikt is. De spoel wordt met bifilaire draad gewikkeld, welke simpelweg wordt verkregen door twee stukjes gelakte koperdraad in elkaar te twisten. Na het wikkelen worden de verschillende draadeinden met behulp van een ohmmeter gedefinieerd (stap IV). Met die ohmmeter kan de zaak tegelijk op mogelijke kortsluitingen worden onderzocht; bij ferrietkraalspoelen wordt de lak van de draad namelijk gemakkelijk beschadigd.
Nadat de balun op de print is gemonteerd, wordt het tijd voor een algehele kontrole van de opgebouwde print. Een paar belangrijke opmerkingen hierover: Denk aan de draadbruggen voor het LNB-alarm! De keramische kondensatoren in het remodulator-gedeelte dienen zo kort mogelijk op de print te worden gemonteerd. De behuizing van het kristal mag niet aan massa worden gelegd. Voorts hoeven C79 en C94 voorlopig nog even niet te worden gemonteerd!
De exakte plaats van de 12 mm hoge metalen afscherming rond de remodulator en van het tussenschot over IC16, is op de print door middel van 9 soldeerpennen aangegeven. Als materiaal kan latoenkoper of gewoon blik worden gebruikt, dat gemakkelijk kan worden geknipt en in model gebogen.
Vergeet overigens niet twee kleine gaatjes (0 3 mm) in de afscherming te boren voor het doorvoeren van de in- en uitgangskabel.
Wanneer de print klaar is, wordt hij met behulp van afstandsbusjes tegen de achterkant van de beeld/geluid/PSU-print gemonteerd, en wel zo dicht mogelijk bij de achterwand van de kast. Uitgangsbus K4 kan dan op een geschikte plaats in het achterpaneel worden bevestigd en de verbinding tussen bus en print blijft op deze manier zo kort mogelijk. Wel moet dan in de blikken afscherming een gat worden geboord waar de achterkant van de aansluitbus doorheen kan steken.
De minimum ruimte tussen de beide printen wordt bepaald door F1 op de beeld/geluid/PSU-print; de afstandsbusjes dienen dus net even iets groter te zijn dan de zekeringhouder. De "printer-sandwich" mag natuurlijk niet te dik worden, anders kan de kast straks niet meer dicht. Het is trouwens raadzaam om met de definitieve montage te wachten tot de beeld/geluid/PSU-print kant en klaar en korrekt afgeregeld is, aangezien veel afregelpunten daarna niet meer bereikbaar zijn.
Over de bedrading van de printen kunnen we kort zijn. De audio- en afstemspanningsverbindingen worden gemaakt met gewone afgeschermde mikrofoonkabel, terwijl voor de CVBS-1-verbinding 3-mm-koax wordt gebruikt. De afscherming van de kabel wordt steeds alleen op de onderste print met massa verbonden. Voor het aansluiten van de "externe lus" kan gebruik worden gemaakt van een willekeurige aansluitbus of konnektor; een 3- of 5-polige DIN-bus leent zich o.a. prima voor dit doel.
Afregeling
Voordat we hier iets over zeggen, willen we eerst even benadrukken dat het vrij zinloos is om deze print al in gebruik te willen nemen wanneer de beide andere printen nog niet perfekt werken. Het wordt dan alleen maar moeilijker om straks de IDU goed aan het draaien te krijgen. Dus houd u aan de logische volgorde en zorg dat eerst het reeds in de voorgaande afleveringen beschreven deel van de IDU helemaal operationeel is.
- Zet S4 in de stand TUNE en schakel de AFC uit met S5. Kontroleer of Vtune met behulp van P7 (grof) tussen ca. 1 en 30 V gevarieerd kan worden. Stem af op een satellietprogramma en kijk of er op pen 10 van IC16 een komposiet-videosignaal aanwezig is. Daarna hetzelfde voor audio op pen 1. Meet BDC en regel de loperspanning van P9 op exakt diezelfde spanning af. Schakel de AFC in en kontroleer het houdbereik door P7 te verdraaien; de afstemming dient over een bepaald stukje van de schaal behouden te blijven en dan ineens weg te vallen.
- Zet S4 in de stand SCAN en schakel de AFC weer uit. Kontroleer de meetpunten Ω en T met behulp van een skoop. Vtune dient eruit te zien als een mooie onvervormde driehoek, zonder clipping-verschijnselen en zonder waarneembare offset. Indien nodig kunnen golfvorm en amplitude door aanpassing van R62 resp. R69 worden geoptimaliseerd. Zet P8 in de middenstand, stem af op een satellietstation en bekijk het effekt van de SCAN-mode op het beeldscherm. Soms levert experimenteren met C81 nog enige verbetering op. Probeer te onthouden hoe het effekt eruit ziet.
- Zet S4 in de stand TEST REMOD., sluit een TV aan op K4 en stem af op kanaal 2. Regel L18 af op maximale definitie van het testsignaal (:een witte vertikale balk op de linkerhelft van het scherm). Stel P8 in op optimale synchronisatie, of kontroleer op meetpunt R het eerdergenoemcie driehoeksignaal met behulp van een frekwentiemeter (zie fig. 18). Stem de TV exakt af op het testsignaal en schakel de IDU een paar keer aan en uit, om zeker te zijn dat de 48-MHzoscillator goed start; pas de instelling van L18 indien nodig ietwat aan.
Zet S4 weer in stand TUNE en bekijk het transponder-signaal op punt T. Voor een optimale beeldkwaliteit kan het nodig zijn om de afregeling van P1 en L18 en het afstemmen van de TV nog eens te herhalen. Draai de volumeregelaar van de TV een beetje open en regel L19 op maximale geluidskwaliteit af. Als L19 niet laag genoeg kan worden afgestemd, kan er een kleine keramische kondensator (10...100 p) worden toegevoegd in de vorm van C94.
Stem de TV tenslotte af op een lage harmonische van de remodulator in de UHF-band, en regel C98 af op minimum signaalsterkte. Helaas kunnen harmonischen niet geheel worden vermeden, als gevolg van de betrekkelijk lage frekwentie waarop IC16 werkt. Afhankelijk van het gebruikte kristal, kan het nuttig zijn om een dempingsweerstand (1...10 k) over de pennen f en b van L18 toe te voegen.
Kontroleer de werking van het LNB-diefstalalarm door even de kabelaansluiting naar K1 los te nemen. Let erop dat de alarmschakeling wordt gevoed vanuit de niet-geschakelde + 12-V-lijn. Daarom moet de zoemer zowel worden verbonden met de aansluiting +Bzl op de print als met de desbetreffende aansluiting van S2 (zie deel 2).
Indien, tenslotte, met P8 geen aanvaardbaar kompromis valt te bereiken tussen de werking van de SCAN-funktie en die van de testgenerator, kan er op de voor C79 gereserveerde ruimte met wat kleine kondensatortjes worden geëxperimenteerd.
Remodulator op UHF
Het schema van figuur 22 laat zien hoe de schakeling rond IC16 kan worden aangepast voor gebruik op de UHF-band (470...800 MHz). Aangezien deze modifikatie niet zonder meer op de print past, is dit karwei voorbehouden aan de meer ervaren HF-konstrukteurs. Instelpot P wordt gebruikt om de gewenste uitgangsfrekwentie in te stellen. Om interferentie te voorkomen, dient deze frekwentie overigens goed gescheiden te worden gehouden van de PLL-VCO-frekwentie; stem IC16 daarom niet af op het veelgebruikte modulatorkanaal 36.
Figuur 22. De remodulator kan eventueel worden omgebouwd voor de UHF-band. De uitvoering van deze modifikatie vergt wat hand vaardig-held, want een en ander past niet zonder meer op de print.
De kleine keramische NP0-kondensatoren kunnen het beste samen met de oscillatorspoel op "driedimensionale" wijze worden samengemonteerd. De beide lp5-kondensatoren worden aan de koperzijde van de print rechtstreeks over de desbetreffende IC-pennen gesoldeerd. Het spoeltje kan door trekken en drukken worden afgestemd.
Het uitgangsfilter van de modulator dient natuurlijk eveneens te worden gewijzigd. Gebruik een geschikte HF-ferrietkraal voor L20 en leg door elk gat twee windingen (in plaats van drie). De wikkelgegevens voor Luhf, Lx en Ly zijn te vinden in tabel 4.
Antenneafregelunit
Het schema van figuur 23a en de foto van figuur 23b tonen een eenvoudig maar onmisbaar hulpstuk voor de IDU. Het gaat om een soort "afstandsbediening", welke d.m.v. een 6- of 7-aderige kabel met de IDU wordt verbonden en die het mogelijk maakt om de S-meter af te lezen bij het uitrichten van de schotelantenne. Zowel het schema als de praktische uitwerking moeten louter worden gezien als suggesties van onze kant; er zijn natuurlijk tal van ander oplossingen denkbaar. Het draaispoelinstrument in de afregelunit van figuur 23a dient gevoeliger te zijn dan de meter in de IDU zelf. Met behulp van een schakelaar of als schakelaar fungerende aansluitbuspennen, kan het signaal tussen de beide meetinstrumenten worden omgeschakeld. De zoemer is toegevoegd om de persoon bij de IDU in staat te stellen de man buiten bij de antenne te laten weten dat er ontvangst zichtbaar is en dat de IDU dus wordt omgeschakeld van SCAN naar TUNE. Volgende maand gaan we in het afsluitende artikel nader in op het uitrichten van de schotelantenne, maar we geven nu vast een korte handleiding voor het gebruik van de afregelunit:
- Zet de IDU op SCAN; kies LOL of LOH, al naar gelang de te ontvangen satelliet; sluit de kabel van de afregelunit aan en installeer indien mogelijk een helper bij de IDU.
- Neem de afregelunit mee naar de plaats waar de antenne staat opgesteld.
- Stel de meter van de unit met potmeter P in op maximale gevoeligheid en verdraai de antenne tot er uitslag zichtbaar wordt. Hopelijk heeft uw assistent binnen het SCAN-effekt op het scherm herkend; via de zoemer kan hij u nu la ten weten dat hij op een transponder gaat afstemmen, zodat de meteruitslag even weg zal vallen. Als u geen helper hebt, laat de schotel dan in de gevonden stand staan en ga binnen zelf even omschakelen van SCAN naar TUNE. De ontvangst zal nog wel zwak zijn, maar u hebt in elk geval een stabiel signaal te pakken.
- Ga weer terug naar de antenne en richt die nu op maximale meteruitslag uit. Steeds als de meter tegen de pin slaat, kan de gevoeligheid wat worden teruggeregeld.
Figuur 23. Schema en praktische uitwerking van een "antenneafregelunit" een simpel maar onmisbaar attribuut.
Figuur 24. Met wat experimenteren kan bij een bepaalde frekwentiezwaai van de transponder vaak een iets lagere ruisdrempel worden verkregen.
Verlaging van de ruisdrempel
Het volgende moet eigenlijk worden gezien als een korte beschrijving van een aantal experimenten met de PLL-demodulator (IC2 op de HF-print). Aangezien hiervoor op de print geen voorzieningen zijn getroffen, is ook hier de realisatie voorbehouden aan de "oude rotten" in het HF-metier. Het doel van de voorgestelde modifikaties is het verder omlaag brengen van de ruisdrempel van de PLL, teneinde de ontvangst te verbeteren van signalen met een betrekkelijk lage c/n(draaggolf/ruis)-verhouding van zo'n 8 à 10 dB. Daarom zeggen we er meteen bij dat het weinig zin heeft om de PLLschakeling te gaan aanpassen als u beschikt over een outdoor-unit met een c/n-verhouding van 12 dB of meer. Wanneer de c/n-verhouding aan de ingang van de PLLdemodulator echter dicht in de buurt van de ruisdrempel ligt, zal de beeldkwaliteit te lijden krijgen van ruis-spikkels welke met name in de verzadigde kleurvlakken zichtbaar worden. Dit effekt wordt voornamelijk veroorzaakt door onvoldoende open-loop-versterking van de PLL op de frekwentie van de kleur-hulpdraaggolf (4,433 MHz).
Het toevoegen van een chrominantie-filter in de sekundaire PLL-lus kan de ontvangst enigszins verbeteren, hoewel eerlijkheidshalve moet worden vermeld dat een en ander afhankelijk is van de zwaai en bandbreedte van het transponder-signaal. Bij het signaal van Teleclub Zwitserland bleek een weliswaar geringe, maar toch duidelijk waarneembare verbetering mogelijk door het genoemde filter af te regelen op minimum ruis in de okerkleurige rechthoek, rechts onder op het testbeeld. Een korrekte af-regeling van het serie-filter leidt tot een duidelijke verbetering van de scherpe zwart/witovergangen op het testplaatje. Figuur 24a geeft het schema van de modifikatie. Voor alle duidelijkheid: C20 en C21 bepalen het gedrag van de sekundaire lus en daarmee dus de werking van de PLL voor een bepaalde transponder-zwaai. Hou er rekening mee dat er op dit moment nog steeds geen standaard is voor de frekwentiezwaai van transponders, zelfs niet als ze deel uitmaken van dezelfde satelliet. Onderzoekingen door de EBU en de CCIR hebben intussen aangetoond dat, uitgaande van een bepaalde c/n-verhouding, er wel degelijk een evenredige relatie bestaat tussen de zwaai en de signaal/ruis-verhouding. Het lijkt derhalve aannemelijk dat de transponders van toekomstige satellieten over een grotere uitgangsbandbreedte zullen beschikken. Uiteindelijk was de huidige generatie TV-satellieten van oorsprong alleen maar bedoeld voor data-kommunikatie!
Terug naar de schakeling van figuur 24a. Het kan de moeite waard zijn om wat te experimenteren met de waarden van C20 en C21, tijdens de ontvangst van een betrekkelijk zwak signaal. Het bereik waarbinnen die waarden mogen worden gevarieerd is vrij ruim, zoals het kleine tabelletje bij het schema al aangeeft. Figuur 24b laat zien hoe de verschilversterker voor de sekundaire lus kan worden "omgebouwd" tot een asymmetrische versterker, door de LFB2ingang en V-uitgang te ontkoppelen met keramische kondensators van 100 n. Deze modifikatie is nodig bij de ontvangst van satelliet-signalen met een (top-top-) zwaai in de orde van grootte van 25 MHz. Hierbij wordt aangetekend dat deze grote zwaai niet noodzakelijkerwijs gepaard hoeft te gaan met een grotere bandbreedte; in het volgende deel zullen we nader ingaan op de relatie tussen deze twee grootheden. Tot slot voor alle geïnteresseerden nog de opmerking dat de firma Plessey onlangs onder het typenummer SL1455 een quadratuur-FM TV-modulator heeft geïntroduceerd, die volgens opgave een ruisdrempel bezit van ca. 7,5 dB; dat is dus zo'n 1 dB beter dan hetgeen maximaal met de SL1451 kan worden bereikt.
Metingen aan de HF-print
Van de in oktober beschreven HF-print hebben wij de MF-versterker nog eens aan de tand gevoeld, met betrekking tot zijn frekwentie/amplitudekarakteristiek. Hierbij werd gebruik gemaakt van een HF spectrum-analyzer (0-1800 MHz) met bijbehorende sweep-unit. Figuur 25a toont de kurve van een foutief afgeregelde MF-keten; een van de vier bandfilters is klaarblijkelijk op een te lage frekwentie ingesteld, hetgeen een duidelijke piek geeft buiten de doorlaatband. Tijdens het afregelen van de bandfilters bleek het mogelijk om de doorlaatband op elke gewenste plaats te leggen in het gebied tussen 450 en 650 MHz, waarbij de bandbreedte steeds boven de 35 MHz blijft. Zij die niet over een HF-sweepgenerator beschikken of andere fraaie apparatuur om de MF-bandbreedte te meten, hoeven zich dus niet onmiddellijk zorgen te maken over de doorlaatband van hun HF-print. Zolang alle trimmers maar op een stabiele ruis-output kunnen worden ingesteld, is de afregeling volstrekt bevredigend.
Figuur 25. Doorlaatkurve van een foutief (a) en korrekt (b) afgeregelde MF-keten op de HF-print van de IDU. In figuur 25c zien we de theoretisch vereiste doorlaatkarakteristiek van de HF- en MF-schakelingen in ontvangstapparatuur voor satelliet-TV.
Figuur 25b laat een doorlaat-kurve zien, zoals die werd verkregen na langdurig en zorgvuldig pieken van alle trimmers op optimale ontvangst van het testbeeld van Teleclub Zwitserland (ECS-1). De aldus verkregen kurve kan rustig worden vergeleken met de theoretisch vereiste karakteristiek van figuur 25c. Laatstgenoemde wordt door de EBU gebruikt om de minimum eisen te specificeren waaraan ontvangststations voor Eutelsat-1 dienen te voldoen.
Volgende keer
In het afsluitende artikel van volgende maand zullen er een aantal vragen aan de orde komen, die allemaal op de een of de andere manier verband houden met satelliet-TV. Dus mocht er aan uw kant nog steeds sprake zijn van vraagtekens, dan is er alle kans dat u in deel 5 het verlossende antwoord aantreft.
Deel 1 - Deel 2 - Deel 3 - Deel 4 - Deel 5
J. en R. v. Terborgh.