GAZ-53 GAZ-3307 GAZ-66

Zpracování signálu. Spínání a ovládání signálů. Elektronický vstupní spínač (přepínač) pro výkonový zesilovač (K561LA7, K561KP1) Přepínání digitálních signálů

V amatérské praxi je často potřeba periodicky připojovat různé zdroje zvuku k jednomu koncovému zesilovači. Pokaždé přeuspořádat konektory je únavný úkol. Mnohem pohodlnější je připojení požadovaného zdroje zvuku pouhým otočením knoflíku přepínače stereo elektronického signálu, který lze sestavit z navržené sestavy. Je určen jak pro použití jako součást amatérského nízkofrekvenčního zesilovače (například sady NM2011 nebo NM2012 - ULF, sady NM2111 nebo NM2112 - jednotka pro ovládání tónu a hlasitosti), tak pro samostatné použití v různých nízkofrekvenčních zesilovacích zařízeních.

Specifikace

Napájecí napětí [V] ............................................ ......................6-23

Spotřeba proudu ne více než [mA]................................................. ....................................5

Frekvenční pásmo [kHz]................................................ ......................0,02-1000

Šumové napětí [µV]............................................ .....................................5

Maximální úroveň vstupního signálu (rms) [V]......................5

Vstupní impedance ne menší než [kOhm].................................. ...100

Výstupní impedance ne větší než [Ohm]................................................. ..400

Harmonický koeficient ne více než [%]................................................. .......... 0,03

Útlum přeslechů mezi vstupy ne menší než [dB]...................75

Popis činnosti elektronického spínače

Sestava rozvaděče je znázorněna na obr. 1. Elektrické schéma stereo elektronický spínač (obr. 2) je postaven na čipu TDA1029, což je stereo čtyřkanálový analogový multiplexer. Hotové zařízení má pět stereo vstupů a jeden výstup.

Signály přivedené na vstup IN1 jdou přímo na čip. To umožňuje využít jeho plný frekvenční rozsah přesahující 1 MHz. Nicméně doporučte to

lze použít pouze pro omezenou sadu zdrojů signálu. To je způsobeno skutečností, že v důsledku příliš široké šířky pásma mikroobvodu může docházet k rušení rádiovými stanicemi pracujícími v oblasti dlouhých vln a generátory pracujícími v rozsahu ultrazvukových frekvencí (25...100 kHz). Pro oslabení vlivu možného rušení jsou do vstupních obvodů IN2...IN4 obvodu spínače zavedeny nízkofrekvenční filtry prvního řádu (LPF) (R1...R6, C9...C14). Výběrem charakteristiky filtru můžete nastavit požadovanou šířku pásma odpovídajícího vstupu.

Vstupy IN/OUT4 a IN5 jsou multifunkční. Vstup IN/OUT4 může fungovat jako běžný, univerzální vstup, ekvivalentní vstupům IN2 a IN3. V případě nutnosti použití mikrofonu se k přepínači (není součástí této sady) dodatečně připojuje mikrofonní zesilovač, jehož výstup se připojí na vstup IN5 (na desce označený jako „vstupní mikrofonní zesilovač“). Konektor IN/OUT4 v tomto případě slouží jako přídavný výstup pro mikrofonní zesilovač, například pro nahrávání. Pokud je potřeba nastavit blokování zvuku, je nutné propojit tři kontakty vstupu IN5 propojkou a instalací přepínače SA2 jej použít jako rychlé blokování zvuku (režim „Mute“). Jak je vidět z Obr. 2, stisknutím SA2 se okamžitě přepne na blokovaný vstup IN4. a zvuk se zastaví. Když tlačítko uvolníte, okamžitě se připojí zdroj, který tam byl předtím. Ale v tomto případě může zařízení přepínat pouze tři vstupy.

Přepínač SA1 může být libovolného typu a je instalován na předním panelu zesilovače. Na Obr. 2 ukazuje polohu šipky

SA1 při výběru zdroje signálu připojeného k prvnímu vstupu (IN1). LED VD1...VD4 jsou také instalovány na předním panelu a slouží k indikaci povoleného kanálu. Když je tlačítko SA2 nainstalováno, LED VD4 indikuje režim „Mute“.

Přepínání kanálů multiplexeru nastává, když je na řídicí piny mikroobvodu aplikována kombinace kódů. Shoda mezi kódem dodávaným do řídicích výstupů a aktivovaným kanálem je uvedena v tabulce. 1.

Vstupní napětí ze zdrojů stereo signálu je přiváděno na vstupy 1...8 mikroobvodu TDA1029. Kromě toho je z kolíku 10 na vstupy 1...8 mikroobvodu přiváděno předpětí přes odpory R7...R14.

Kondenzátory Cl...C8 jsou separační kondenzátory. Jsou určeny k oddělení vstupních obvodů pomocí konstantní složky.

Jako vstupní konektory IN1...IN4 jsou použity RCA konektorové bloky („tulipán“).

Sestava spínače

Před sestavením desky si přečtěte doporučení uvedená na začátku této knihy. Abyste předešli selhání rádiových prvků, snažte se dodržovat obecně uznávaná pravidla instalace. Seznam všech prvků obsažených v sadě je uveden v tabulce. 2. Uspořádání prvků na desce je na Obr. 3.

Při připojování spínače ke stávajícímu ULF je vhodné provést propojovací instalaci pomocí stíněného vodiče, aby se snížil vliv rušení. Pokud to není možné, je nutné použít montážní vodič většího průřezu pro společnou sběrnici.

Právo sestavené zařízení nevyžaduje nastavení. Ať se vám daří!

kategorie Audio obvody materiály v kategorii * Podkategorie Schémata zařízení pro spínání a indikaci zvukových signálů a předzesilovačů

Elektronické spínače vstupních signálů jsou oproti elektromechanickým spolehlivější, mají menší rozměry a hmotnost a pohodlněji se ovládají.

Spolu se všemi uvedenými výhodami se přepínač nabízený radioamatérům vyznačuje jednoduchostí provedení obvodu a originální indikací připojeného vstupu.

Nelineární zkreslení, které vnáší do vstupního signálu se zátěží alespoň 1 MOhm a vstupním signálem do 0,5 V je asi 0,001 %. Vstupy se přepínají pouze jedním tlačítkem.

Obvod spínače vstupu audio signálu

Přepínač funguje následovně:
Po zapnutí napájení se čítače DD1 a DD2 vynulují, přičemž všechny (kromě výstupu 0) výstupy čítače DD2 jsou nastaveny na úroveň logické nuly. Na výstupu 0 je nastavena úroveň logické jedničky.“ Toto napětí rozepne příslušné spínače spínačů DD3 a DD4, signály ze vstupů In1 procházejí na výstup spínače.

Indikátor HG1 indikuje tento stav jako 0, což odpovídá připojení prvního vstupu. Když jednou stisknete tlačítko volby vstupního signálu SB1, na vstup čítačů DD1 a DD2 se odešle impuls, při kterém se na indikátoru HG1 rozsvítí 1 a úroveň logické jedničky z výstupu 0 čítače DD2 se přesune na výstup 1 Napětí, které se objeví na tomto výstupu, otevírá příslušné klíčové spínače DD3, DD4, načež jsou jeho druhé vstupy Bx2 připojeny k výstupu spínače.

Podobné procesy doprovázejí stisknutí tlačítka podruhé a potřetí, během nichž se propojí třetí a čtvrtý vstup. Při čtvrtém stisknutí tlačítka SB1 se čítače DD1 a DD2 opět vynulují, tedy první vstupy jsou opět připojeny k zátěži, indikátor HG1 ukazuje 0 a proces se opakuje od samého začátku.

Přepínač může využít i metodu indikace připojených vstupů pomocí LED HL1 - HL4 (část obvodu vyznačená čerchovanou čarou), přičemž odpadá potřeba čipu DD1 a indikátoru HG1.

Při instalaci můžete místo mikroobvodu K176IE8 použít K561IE8, K561IE9. Mikroobvod K561KTZ zcela nahradí K176KT1, ale zároveň se nelineární zkreslení zvýší přibližně pětkrát.

Závěr se nabízí sám: musíme náš jednopaprskový osciloskop přeměnit na dvoupaprskový, pak můžeme na každém paprsku pozorovat jeho vlastní signál. Zařízení, která umožňují takovou touhu splnit, se nazývají elektronický spínač. Seznámíme se s některými možnostmi elektronického spínače.

Takže elektronický spínač. Je připojen ke vstupní sondě osciloskopu a zkoumané signály jsou posílány na vstupy (jsou dva) přepínače. Pomocí spínací elektroniky jsou signály z každého vstupu postupně přiváděny do osciloskopu. Ale čára skenování osciloskopu pro každý signál se posune: pro jeden signál, řekněme, první kanál, nahoru; pro druhý (druhý kanál) - dolů. Jinými slovy, přepínač „kreslí“ na obrazovku dva řádky skenování, z nichž každý zobrazuje svůj vlastní signál. Výsledkem je, že je možné vizuálně porovnávat signály podle tvaru a amplitudy, což umožňuje provádět širokou škálu testů zařízení a identifikovat kaskády, které způsobují zkreslení.


Pravda, skenovací čáry nyní nejsou plné, jako u jednopaprskového osciloskopu, ale přerušované, tvořené čárkami dodávanými pulzy na vstup osciloskopu z elektrodového spínače. Ale opakovací frekvence pulsu je poměrně vysoká - 100 kHz, takže oko nepostřehne zlomy ve snímacích řádcích a vypadají, jako by byly souvislé.


Nyní, když máte nějakou představu o principu fungování elektronického spínače, je čas seznámit se s první verzí jeho obvodu - je znázorněna na obr. 24. Zkoumané signály jsou přiváděny na svorky XT1, XT2 (toto je první kanál) a XT5, XT6 (druhý kanál). Variabilní rezistory R1 a R10 jsou zapojeny paralelně ke každému páru svorek, což jsou regulátory úrovně signálu, který nakonec přichází na vstup osciloskopu.


Z motoru každého rezistoru je signál přiváděn přes oddělovací (DC) oxidový kondenzátor do zesilovacího stupně vytvořeného na tranzistoru VT1 pro první kanál a VT2 pro druhý. Zátěž obou stupňů je společná - rezistor R6. Z ní přichází signál (přes svorky HTZ a HT4) na vstup osciloskopu.


Zesilovací stupně spínače pracují střídavě - když je tranzistor prvního kanálu otevřen, tranzistor druhého je uzavřen a naopak. Proto zátěž střídavě přijímá signál buď ze zdroje připojeného ke svorkám prvního kanálu, nebo ze zdroje připojeného ke svorkám druhého kanálu.

Kaskády jsou střídavě spínány multivibrátorem vyrobeným na tranzistorech VT3 a VT4, na jehož kolektory jsou připojeny emitorové obvody tranzistorů zesilovacích stupňů.
Jak víte, během provozu multivibrátoru se jeho tranzistory střídavě otevírají a zavírají. Proto, když je tranzistor VT3 otevřený, je rezistor R4 připojen přes jeho kolektor-emitorovou sekci ke společnému vodiči (plus napájecí zdroj), což znamená, že je napájen tranzistor VT1 prvního kanálu. Když se tranzistor VT4 otevře, napájení je přivedeno do tranzistoru VT2 druhého kanálu. Kanály jsou přepínány na poměrně vysoké frekvenci - asi 80 kHz. Záleží na jmenovitých hodnotách částí časovacích obvodů multivibrátoru -C3R12 a C4R13.


Ale ani střídavé zapínání zesilovacích stupňů zatím neposkytuje dvě řádky skenování a oba signály budou viditelné na stejném řádku, i když v tak chaotické podobě, že je prakticky nelze rozlišit. Každou kaskádu je nutné nastavit na vlastní DC provozní režim. Pro tento účel byl zaveden proměnný rezistor R5 („Shift“), ​​pomocí kterého můžete měnit proud základního obvodu tranzistoru. Když například posunete posuvný člen odporu směrem k levému výstupu podle schématu, základní proud tranzistoru VT1 se zvýší a VT2 klesne. V souladu s tím se zvýší kolektorový proud tranzistoru VT1, a tedy pokles napětí na společné zátěži kolektoru (rezistor R6), „když je tranzistor otevřený. Jinými slovy, rezistor R6 bude mít jedno napětí, když je tranzistor VT1 otevřený, a další napětí, když je tranzistor VT2 otevřený. Proto bude na vstupu osciloskopu (obr. 25 a), jehož horní platforma bude patřit řekněme prvnímu kanálu (tj. bude odpovídat otevřenému stavu tranzistoru VT1) přijímán pulzní signál a spodní plošina na druhou.


Doba náběhu a sestupu signálu je velmi krátká v porovnání s dobou trvání samotného signálu, proto během rozmítání, na kterém budete zkoumat signály AF, vyniknou na obrazovce osciloskopu dvě jasné rozmítací čáry (obr. 25, b), které mohou být vzájemně posunuty nebo posunuty od sebe navzájem proměnným rezistorem R5.

Nyní stačí přivést signál AF na vstup prvního kanálu a horní řádka skenování bude odrážet svůj tvar (obr. 25, c). A když je stejný signál (násobek frekvence) přiveden na vstup druhého kanálu, bude narušen „klid“ druhého řádku (obr. 25, d). Rozsah obrazu konkrétního signálu lze upravit příslušným proměnným rezistorem (R1 pro první kanál a R10 pro druhý).


Všechny spínací tranzistory mohou být P416B, MP42B nebo jiné podobné struktury, navržené pro provoz v pulzních režimech a mající nejvyšší možný koeficient proudového přenosu. Variabilní odpory - SP-I, konstantní odpory - MPT-0,25 nebo MLT-0,125, kondenzátory - K50-6 (CI, C2) a KLS, MBM (SZ, C4). Zdroj energie - baterie 3336, síťový vypínač SA1 a svorky XT1-XT6 - libovolného provedení.

Některé části spínače jsou umístěny na desce (obr. 26) z fóliového sklolaminátu a některé jsou umístěny na stěnách a čelním panelu skříně (obr. 27).


Je čas otestovat spínač. Zde samozřejmě pomůže náš osciloskop. Připojte jeho zemnící sondu ke společnému vodiči (svorka XT4) a vstupní sondu ke kolektoru libovolného multivibračního tranzistoru (VT3 nebo VT4). Provozní režim osciloskopu je v pohotovostním režimu, doba rozmítání je 5 μs/div., vstup je uzavřen. Doufáme, že tento návod je vám již jasný a umožní vám stisknout potřebná tlačítka na osciloskopu.
Zapněte napájení vypínače. Na obrazovce se okamžitě objeví pulzy multivibrátoru (obr. 28, a) s amplitudou asi 4,5 V,
další s frekvencí přibližně 80 kHz (doba trvání je přibližně 12,5 μs). Stejný signál by měl být na kolektoru druhého tranzistoru multivibrátoru.


Poté přepněte vstupní sondu osciloskopu na výstup spínače (svorka HTZ), jezdce proměnných rezistorů R1 a R10 nastavte do nejnižší polohy podle schématu a rezistoru R5 do libovolné krajní polohy. Citlivost osciloskopu bude muset být nastavena na 0,1 V/dílek, aby se na obrazovce objevil pulzní signál (obr. 28, b), připomínající signál multivibrátoru. To je výsledkem střídavého otevírání tranzistorů VT1 a VT2 při různých předpětích na jejich základnách.
Pomalu přesuňte jezdec proměnného odporu R5 do druhé krajní polohy. Horní a spodní oblasti impulsů se začnou přibližovat k sobě a brzy se na obrazovce objeví obraz (obr. 28, c), který ukazuje rovnost tranzistorových režimů. Jako by se vytvořil jeden paprsek osciloskopu, složený z padů-dobí otevřeného stavu tranzistorů („výbuchy“ mezi nimi jsou výsledkem přechodných procesů, kdy se tranzistory otevírají a zavírají). Jak se jezdec odporu pohybuje dále, začnou se pulzní podložky rozcházet. Pravda, oproti původní poloze budou horní plošiny „patřit“ jinému kanálu.

Nyní uvolněte tlačítko „MS-MKS“ na osciloskopu, čímž nastavíte trvání rozmítání na asi tisíckrát delší. Na obrazovce se objeví dvě čáry (obr. 28, d) - dva paprsky. Horní nosník by měl „patřit“ do prvního kanálu, spodní do druhého. Tato poloha je korigována proměnným rezistorem R5.


Začátky paprsků mohou trochu cukat kvůli nestabilitě synchronizace. Chcete-li tento jev odstranit, musíte buď nastavit ovladač „SYNC“. do střední polohy odpovídající nulovému synchronizačnímu signálu, nebo přepněte osciloskop do režimu externího spouštění (stisknutím tlačítka „INTERNAL - EXTERNAL“).

Dále nastavte jezdec proměnného rezistoru R1 do horní polohy podle schématu a přiveďte signál z generátoru AF (řekněme o frekvenci 1000 Hz) na svorky XT1, XT2. Amplituda signálu musí být alespoň 0,5 V. Horní paprsek se okamžitě „rozmaže“ (obr. 29, a). Pokud se ukáže, že spodní paprsek je „rozmazaný“, vyměňte paprsky za proměnný odpor R5. Pohybem jezdce rezistoru R1 vyberte rozsah „stopy“ rovný 2...3 dílkům. Pomocí přepínačů trvání rozmítání osciloskopu a knoflíku délky rozmítání se pokuste dosáhnout stabilního obrazu několika sinusových oscilací na obrazovce (obr. 29.6). To není tak snadné, protože prakticky neexistuje synchronizace a je obtížné to implementovat - vždyť na vstupu osciloskopu je přijímáno několik signálů (pulsních a sinusových) a rozmítání není schopno vybrat žádný z nich.


Ale přesto existují způsoby, jak získat stabilní obraz. Za prvé, po dosažení vzhledu oscilačního obrazu v automatickém režimu se skenování přepne do pohotovostního režimu s vnitřní synchronizací (uvolní se tlačítko „EXTERNAL - INTERNAL“) a další přesný výběrúroveň synchronizace signálu pomocí ovladače „SYNC“. (obvykle musí být instalován blízko střední polohy) je dosaženo stabilního obrazu.

Druhá metoda spočívá v tom, že rozmítání je synchronizováno s externím signálem s amplitudou alespoň 1 V z generátoru AF, se kterým má být zařízení testováno. O podobném způsobu synchronizace jsme již hovořili, doufáme, že budete schopni správně stisknout potřebná tlačítka a odeslat signál do jacku „INPUT X“.


Pokud přivedete signál AF také na druhý kanál, např. propojením svorek XT1 a XT5 propojkou, oba paprsky osciloskopu budou „fungovat“ (obr. 29, c). Nyní zkuste změnit amplitudu signálu pomocí proměnných rezistorů R1 a R10 a posunout řádky skenování pomocí proměnného rezistoru R5. Uvidíte, že těmito úpravami si nejen nastavíte požadované rozpětí
obrázky, ale také přiblížit obrázky k sobě tak blízko, že je vhodné porovnávat jejich tvar (obr. 29, d).

A ještě jedna rada. Abyste mohli zkoumat signály s malou amplitudou, musíte použít proměnný rezistor R5 k přiblížení paprsků co nejblíže a přepnout na citlivější rozsah -0,05 V/div. nebo dokonce 0,02 V/div. Je pravda, že v tomto případě mohou být skenovací čáry poněkud „rozmazané“ kvůli šumu tranzistorů a různým interferencím.


Neméně zajímavá je druhá verze přepínače, ve které jsou řádky skenování plné a nejsou tvořeny pulzními podložkami. Toho je dosaženo tím, že přepínač jakoby vychyluje skenovací řádek nahoru a dolů, takže je dostupný pro sledování signálu buď prvního nebo druhého kanálu. Vzhledem k tomu, že frekvence těchto odchylek je poměrně vysoká, oko si je nestihne všimnout a zdá se, že na obrazovce jsou dva na sobě nezávislé paprsky.

Jaká je myšlenka této možnosti? Na zadní stěně osciloskopu je zdířka, do které je vyvedeno pilové napětí generátoru rozmítání. Zde bude ovládat spínač: při jednom zdvihu „pily“ se otevře tranzistor zesilovacího stupně prvního kanálu, při dalším zdvihu se otevře tranzistor druhého kanálu atd. Pohodlí tohoto způsobu přepínání, v první řadě je to, že umožňuje uvažovat oscilace výrazně širší frekvenční pásmo ve srovnání s předchozí verzí. Není těžké ověřit, co bylo řečeno, sestavením, testováním a porovnáním obou přepínačů v provozu.


Přepínač druhé možnosti je bohužel poněkud komplikovanější, protože přidává pilový převodník napětí na puls ze tří tranzistorů. A multivibrátor je nahrazen jiným spínacím zařízením - spouštěčem, obsahujícím větší množství rádiových prvků.

Schéma variabilní části spínače je na Obr. 30. Na tranzistorech VT3 a VT4 je namontována spoušť, která má dva stabilní stavy. V závislosti na stavu, ve kterém se aktuálně nachází spoušť, je na společný vodič spínače připojen buď rezistor R4 nebo R7, což znamená, že vstupní tranzistor prvního nebo druhého kanálu je otevřen - stejně jako u předchozí verze spínače. přepínač.

Pro převedení spouště z jednoho stavu do druhého musí být na jejím vstupu (připojovací bod kondenzátorů SZ, C4) přijat krátký impuls kladné polarity. Takový impuls je odstraněn ze spouště Schmitt, vyrobený na tranzistorech VT6 a VT7. Schmittova spoušť je zase připojena k omezovacímu zesilovači namontovanému na tranzistoru VT5 - k jeho vstupu (svorka XT7) a z osciloskopu je přiváděno pilové napětí. Navíc pro normální provoz celého tvarovače impulsů lze na svorku XT7 přivést signál s amplitudou 0,5 až 20 V. Signál „přebytku“ je omezen rezistorem R17, takže proud emitoru
přechod tranzistoru VT5 nepřekračuje povolenou hodnotu v celém rozsahu zadaných amplitud signálu.
Všechny tranzistory přídavného zařízení mohou být stejné jako v předchozím spínači, diody - kterékoli z řady D9, kondenzátory - KLS (SZ, S4), KM, MBM (C6), odpory - MLT-0,25 nebo MLT-0,125.

Výkres desky plošných spojů pro tuto možnost přepínače je na Obr. 31, Konstrukce spínače zůstává stejná s tím rozdílem, že na zadním panelu skříně je instalována přídavná svorka XT7, která je vodičem propojena se zásuvkou na zadní stěně osciloskopu.

Testování tohoto spínače začíná sledováním napětí pilového zubu na svorce XT7. Za tímto účelem je „zemní“ sonda osciloskopu připojena jako dříve ke svorce XT4 a vstupní sonda ke svorce XT7 (osciloskop pracuje v automatickém režimu s otevřeným vstupem, začátek skenování je nastaven na začátek levého dolního dílku stupnice). Při citlivosti 1 V/div. v krajní pravé poloze knoflíku nastavení délky rozmítání se na obrazovce objeví obraz jednoho kmitání pilového zubu ve formě nakloněné přímky (obr. 32, a). Tento obrázek se uloží při nastavení libovolné doby rozmítání.

Když posunete knoflík pro nastavení délky rozmítání do jiné krajní polohy, délka nakloněné linie se začne zkracovat a dosáhne minimální hodnoty (obr. 32.6).
Pomocí mřížky stupnice můžete určit amplitudu pilového napětí při krajní polohy knoflíky pro uvedené nastavení jsou 3,5 V a 1 V.

Poté přepněte vstupní sondu osciloskopu na kolektorový výstup tranzistoru VT7 (nebo na místo připojení kondenzátorů SZ a C4) a samotný osciloskop přepněte do uzavřeného vstupního režimu a přesuňte skenovací čáru do středu mřížky stupnice. . Na obrazovce by se měl objevit kladný impuls (obr. 32, c), jehož obraz v dílcích mřížky stupnice zůstane stabilní, když se doba trvání změní v širokém rozsahu, stejně jako délka jeho čáry. Pokud při změně délky rozmítání, a tedy amplitudy vstupního signálu na svorce XT7, pulz zmizí, měl by být rezistor R18 zvolen přesněji.

Při dlouhých délkách rozmítání (10, 20 a 50 ms/div) bude pozorováno zkreslení signálu (obr. 32, d), indikující diferenciaci pulsu ve vstupních obvodech osciloskopu v důsledku nedostatečné kapacity izolačního kondenzátoru. Řešení je zde jednoduché - přepněte osciloskop do režimu otevřeného vstupu a připojte vstupní sondu k testovanému obvodu přes papírový kondenzátor o kapacitě 1...2 μF,

Poté je sonda s kondenzátorem připojena přesně stejným způsobem k výstupní svorce HTZ a na obrazovce jsou pozorovány dvě skenovací čáry jako u předchozího přepínače. Citlivost osciloskopu je nastavena na 0,1 V/dílek. Další práce s přepínačem se neliší od dříve popsaného.

Možná budete chtít střídat řádky skenování. Poté pomocí tlačítek osciloskopu nastavte nejdelší trvání - 50 ms/div. a otočte knoflíkem délky výstružníku do polohy zcela vpravo. Uvidíte bod, který se pomalu pohybuje buď po trajektorii horní čáry skenování, nebo podél trajektorie spodní čáry.

Neméně zajímavé jsou spínače na mikroobvodech. Obrázek 33 například ukazuje schéma nejjednoduššího spínače na jednom čipu, který vyvinul kurský radioamatér I. Nechaev. Pravda, přepínač má poměrně nízkou vstupní impedanci, což omezuje možnosti jeho aplikace. Pozornost si však zaslouží pro svou jednoduchost a zajímavý princip fungování.

Na prvcích DD1.1 a DD1.2 mikroobvodu je namontován generátor obdélníkové impulsy, následující s frekvencí asi 200 kHz. Prvky DD1.3 a DD1.4 fungují jako invertory a umožňují sladit výstupní odpor generátoru s odporem elektronických spínačů, které řídí průchod signálů kanály spínače, a také zajistit vhodnou izolaci mezi kanály.

Z výstupů měničů jsou impulsy (jsou protifáze) generátoru přiváděny přes odpory R4-R7 do spínačů provedených na diodách VD1-VD4 pro první kanál a na spodcích YD5-VD8 pro druhý. Je-li např. výstup prvku DD1.3 logická úroveň 1 a v tomto okamžiku výstup prvku DD1.4 logická úroveň 0, bude proud protékat přes odpory R5, R7 a uzly VD5-VD8. Klíč na těchto diodách bude otevřený, signál z konektorových zdířek XS2 půjde do zdířek konektoru XS3, ke kterým jsou připojeny X vstupní sondy osciloskopu. Současně dojde k sepnutí spínače na diodách VDl-VD4, signál ze vstupních zdířek konektoru XS1 nedosáhne osciloskopu.
Když se změní logické úrovně na výstupech prvků DD1.3 a DD1.4, signál přicházející na konektor XS1 dosáhne osciloskopu. Amplitudu signálu přicházejícího ze vstupních konektorů XS1 a XS2 do osciloskopu lze upravit pomocí proměnných rezistorů R1 a R2. Vzdálenost mezi „snímacími čarami“ vytvořenými komutátorem se nastavuje proměnným rezistorem R9. Když se jezdec odporu pohybuje v obvodu nahoru, tyto čáry se rozcházejí a naopak.

Pro maximální potlačení rušení od pulzního generátoru pronikajícího do vstupních a výstupních obvodů spínače je paralelně ke zdroji (samozřejmě s kontakty SBI) zapojen řetězec oxidových kondenzátorů C2, SZ a trimovacího rezistoru R10 spínač sepnut) - vytváří umělý střed.

Všechny diody, kromě těch, které jsou uvedeny ve schématu, mohou být D2B-D2Zh. D9B-D9Zh, D310, D311, D312. Rezistory Rl, R2, R9, R10 jsou typu SPO, ostatní jsou MLT-0,125 nebo MLT-0,25. Kondenzátor C1 - BM, PM, KLS nebo KT, oxidové kondenzátory C2, SZ-K50-3, K50-6, K50-12. Tlačítkový spínač - P2K s fixací polohy. Konektory - jakýkoli design, například používaný v televizorech jako antény. Zdroj energie - baterie 3336 nebo tři sériově zapojené prvky 316, 332, 343.

Některé z dílů jsou osazeny na desce plošných spojů (obr. 34), připevněné ke krytu plastového pouzdra (obr. 35) o rozměrech cca 40X70X95 mm, zdroj je umístěn na spodní straně pouzdra, popř. konektory jsou na bočních stěnách.

Nastavte spínač takto. Odporové jezdce Rl, R2 a R9 se nejprve nainstalují do spodní polohy podle schématu a vstupní sondy osciloskopu se připojí na konektor XS3. Zapnutím vypínače, posunutím jezdce rezistoru R10 dosáhnete minimální úrovně šumu na stínítku osciloskopu (je vhodné nastavit jeho citlivost co nejvyšší). Poté můžete použít řízené signály na konektory XS1 a XS2, upravit jejich rozsah na obrazovce osciloskopu pomocí proměnných rezistorů Rl, R2 a vzájemně je „oddálit“ proměnným rezistorem R9.

Při práci s tímto přepínačem nezapomeňte, že vstupní odpor kanálů v horních polohách jezdců odporu Rl, R2 v diagramu může klesnout na 1 kOhm. Proto je vhodné pracovat s takovou citlivostí osciloskopu, aby bylo možné jezdce těchto rezistorů instalovat co nejblíže spodním vývodům v obvodu. Potom bude vstupní impedance kanálů 5 ... 10 kOhm.

Dalším vývojem I. Nechaeva je tříkanálový přepínač, který umožňuje studovat tři signály současně. Tento přepínač je vhodný zejména pro testování a ladění různých zařízení s digitálními čipy.

Schéma tříkanálového přepínače je na Obr. 36. Obsahuje tři mikroobvody a čtyři tranzistory. Pulzní generátor je vyroben na tranzistoru VT1 a prvcích DD1.3, DD1.4. Frekvence opakování pulzů závisí na jmenovitých hodnotách částí C1, C7 ab v tomto případě je 100...200 kHz.

Ke generátoru je připojen dělič kmitočtu na spouštěči DD3. Z výstupů generátoru a děliče jsou přiváděny impulsy do dekodéru, ve kterém pracují prvky DD1.1, DD1.2 a DD2.1. Dekodér řídí zesilovací stupně namontované na tranzistorech VT2-VT4. Vstup každého stupně přijímá svůj vlastní zkoumaný signál, který bude později viditelný na té či oné skenovací linii osciloskopu. V kolektorových obvodech tranzistorů jsou invertory (DD2.2-DD2.4), jejichž výstupy jsou připojeny přes odpory (R8-R10) do zásuvky XS4 - ta je připojena ke vstupnímu signálu osciloskopu pracujícího v otevřeném stavu vstupní režim.

Takto funguje přepínač. V počátečním okamžiku bude na jednom ze vstupů prvků dekodéru logická úroveň 0, což znamená, že na jejich výstupech, tedy na emitorech tranzistorů zesilovacích stupňů, bude logická úroveň I. Pokud současně nebude na vstup (konektory XS1-XS3) přiveden signál (tj. na vstupech spínače bude logická úroveň 0), budou tranzistory sepnuty, protože není na vstupu proud je logickými prvky TTL vnímána jako přítomnost logické úrovně 1 na vstupních pinech, výstupy všech měničů budou mít logickou úroveň 0.
Pokud jsou při kontrole provozních režimů digitálního zařízení na vstupy spínače aplikovány úrovně logické 1 (3...4 V pro TTL a 6...15 V pro logiku CMOS), tranzistory se otevřou, ale měnič vstupy budou stále přicházet úrovně logické 1 a jejich signál na výstupech se nezmění.
To je možné pouze v počátečním okamžiku, než generátor začne pracovat. Když generátor začne pracovat, „na vstupech dekodérů se objeví různé kombinace logických úrovní. Jakmile se na vstupech prvku DD1.1, který ovládá zesilovací stupeň prvního kanálu, objeví řekněme logická úroveň 1, je na jeho výstupu ustavena logická úroveň 0 a emitor tranzistoru VT2 je prakticky připojen. ke společnému vodiči spínače (minus zdroj napájení). Navíc úroveň logické 1 z výstupu prvku DD2.1 poteče přes dělič R12R13 na vstup osciloskopu a bude tvořit skenovací řádek odpovídající „nulové“ úrovni (asi 1 V) prvního kanálu vypínač.

Pokud je v tuto chvíli na konektoru XS1 logická úroveň 0, linka zůstane na svém místě. Když je konektor logické úrovně I napájen, vedení se vychýlí.

Jakmile jsou úrovně logické 1 na vstupech prvku DD1.2, vstoupí v platnost druhý kanál přepínače. V tomto případě bude emitor tranzistoru VT3 připojen ke společnému vodiči, v důsledku čehož bude rezistor R11 zapojen paralelně s rezistorem R13 a konstantní napětí na konektoru XS4 spadne. Vytvoří se „nulový“ skenovací řádek (asi 0,5 V) druhého kanálu.
Dále budou úrovně logické 1 na vstupech prvku DD2.1, v důsledku čehož bude ke společnému vodiči připojen pouze emitor tranzistoru VT4. Na obrazovce osciloskopu se objeví řádek „nula“ (0 V) třetího kanálu přepínače.

„Vzdálenost“ mezi kanály kanálu je určena hodnotami rezistorů R11 a R13 a vstupní odpor kanálů je určen hodnotami rezistorů Rl-R3.

Přestože maximální frekvence přepínání kanálů je 200 kHz a frekvence sledovaného signálu nepřesahuje 10 kHz, spolu se sledovaným signálem mohou být na obrazovce osciloskopu viditelné také okamžiky přepínání kanálů ve formě světlého pozadí. . Aby bylo toto pozadí slabší, musíte minimalizovat délku propojovacího vodiče mezi spínačem a osciloskopem a také snížit jas obrazu. Pomáhá také snížení frekvence generátoru zdvojnásobením nebo ztrojnásobením kapacity kondenzátoru C1.

Přepínač může používat tranzistory KT315A-KT315B, KT301D-KT301Zh, KT312A, KT312B a také tranzistory ze starších verzí MP37 a MP38. Diody - D9B-D9ZH, D2B-D2E. Kondenzátor O-KT, KD nebo BM; S2-K50-3 nebo K50-12 s kapacitou 10...50 µF pro jmenovité napětí 5...15 V. Rezistory - MLT-0,125.

Většina dílů je osazena na desce plošných spojů (obr. 37, 38), která je následně zajištěna uvnitř vhodného pouzdra. Na přední stěně skříně jsou instalovány vstupní konektory XS1-XS3 a výstupní jacky XS4, XS5. Otvorem v zadní stěně skříně je vyveden dvouvodičový napájecí zdroj, který je při provozu spínače připojen k usměrňovači nebo 5V baterii.

Správně nainstalovaný přepínač nevyžaduje žádné nastavení. Pokud chcete zvýšit citlivost přepínače na úroveň logické 1 přivedené na vstup, stačí snížit odpor rezistorů R1-R3. Pravda, tím se sníží vstupní impedance spínače.

PROČ JE TO POTŘEBNÉ?

Samotné spínání má charakter soustředěného děje, protože se provádí pomocí speciálních zařízení - spínačů. Proto představuje menší potenciální riziko degradace signálu než distribuce.

Přepínání se používá v televizních studiích, prezentačních systémech a domácích kinech. I když jsou požadavky na tyto systémy odlišné, obecné principy zůstávají stejné.

VYPÍNAČ VE SVÉ PODSTATĚ

Přepínání lze provádět pomocí konvenčních (několik vstupů na jeden výstup) a maticových (N vstupů na M výstupů) přepínačů.

Rýže. 1. Co je spínač

Jedná se o specializovaná zařízení, která používají mechanický spínač nebo relé nebo (ve většině případů) elektronický klíč. Existují spínače s ručním (tlačítkovým) ovládáním, tak s elektronickým ovládáním pomocí logických obvodů a mikroprocesoru. Nejpokročilejší a nejsložitější modely maticových přepínačů mají i dálkové ovládání z dálkového ovládání přes informační síť (přes rozhraní RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet). Takové modely lze ovládat z počítače, ve kterém je nainstalován speciální software, nebo ze specializovaného ovladače.

Všechna zařízení, která mají několik vstupů, jsou vybavena jejich spínačem

V prezentačních nebo domácích systémech jsou přepínače často zabudovány do jiných zařízení: AV přijímače, scalery atd. Všechna zařízení, která mají několik vstupů, jsou vybavena i jejich přepínačem (vstupy na TV, zesilovač, magnetofon atd.).

TYPY SPÍNAČŮ

Mechanické vs. elektronické spínače

Mechanické spínače- nejjednodušší, nejlevnější a nejspolehlivější. Přepínání se provádí ručně, pouhým stisknutím tlačítka nebo otočením knoflíku. Obvody z požadovaného vstupu jsou přemostěny s výstupními obvody pomocí elektrických kontaktů.

Výhody mechanických přepínače:

  • Signál lze přenášet nejen ze vstupu na výstup, ale i v opačném směru
  • Prakticky žádný vnitřní šum a zkreslení, velmi velká šířka pásma a téměř neomezená amplituda signálu
  • Není potřeba žádné napájení, nedostatek energie nijak neruší přenos signálu (u elektronických spínačů tomu tak být nemusí)

nedostatky:

  • Výbuchům se nelze vyhnout, protože... v takovém přepínači na to není dostatek „inteligence“.
  • Signál není žádným způsobem zesílen ani ukládán do vyrovnávací paměti, což omezuje zdroje signálu, přijímače signálu a délku propojovacích kabelů
  • V maticovém přepínači (který ve skutečnosti není snadné vyrobit mechanicky) není možné distribuovat signál z jednoho vstupu na několik výstupů (pouze z jednoho do jednoho)
  • Žádný dálkové ovládání a možnosti rozšíření jsou velmi omezené

Elektronické spínače jsou zásadně složitější a dražší než mechanické (a proto je jejich spolehlivost v zásadě nižší). Dříve byly takové spínače vyrobeny pomocí elektronických relé, moderní téměř vždy používají elektronické klíče, které jsou mnohem spolehlivější.

Výhody elektroniky přepínače:

  • Elektronická výplň umožňuje přijímat jakákoli, bez ohledu na to, jak sofistikovaná, opatření k zabránění výbuchu (více informací o problému výbuchů viz níže)
  • Lze implementovat dálkové ovládání (přes rozhraní RS‑232/422/485, přes IR paprsky, přes Ethernet, součástí různých velkých řídicích systémů)
  • Signál lze zesílit, přetaktovat (pro digitální rozhraní), uložit do vyrovnávací paměti a provést jeho korekci frekvence a amplitudy
  • Elektronické maticové přepínače mohou distribuovat signál z jednoho vstupu na libovolný počet výstupů
  • Přepínače lze snadno rozšířit, paralelizovat, kaskádovat atd. (více o tom níže)

nedostatky:

  • Vyžaduje napájení, pokud není napájení, většina přepínačů nevysílá na výstup vůbec žádný signál, což může být pro vysílací centra kritické
  • Aktivní elektronické obvody spínačů vnášejí do procházejícího signálu určité (i malé) zkreslení a šum. Omezují také šířku pásma a maximální hodnotu vstupních signálů.

Jednokanálové vs. maticové přepínače

Mnoho jednoduchých systémů nevyžaduje více než jeden výstupní spínací kanál. Pro ně se hojně používají jednokanálové přepínače, které jsou ideově jednodušší než maticové, a tedy mnohem levnější.

V podstatě si však maticový přepínač lze představit jako několik jednokanálových přepínačů pracujících společně, jejichž vstupy jsou vybaveny dalšími distribučními zesilovači, jak je znázorněno níže 1.


Rýže. 2. matice 2x2 (2 vstupy, 2 výstupy), sestavená z dvojice distribučních zesilovačů (DA) a dvojice jednokanálových přepínačů

V podstatě si maticový přepínač lze představit jako několik jednokanálových přepínačů, které spolupracují

Takový obvod lze sestavit a použít v reálném životě, nicméně i při velikosti matice 2x2 (zobrazeno na obrázku) nebude cena maticového spínače vyšší než celkový náhradní obvod a pro jakékoli velké rozměry matice určitě to bude levnější než takový obvod (nemluvě o snadné instalaci, správě a úspoře místa v racku). Pokud jsou však použité jednokanálové přepínače vybaveny průchozími vstupy nebo přepínatelnými terminátory, mohou se tato schémata ukázat jako velmi účinná (více o tom níže).

Kombinované spínače

Velmi často je potřeba současně spínat několik typů „různých“ signálů – např. video a zvuk, řídící signály atd. V tomto případě je vhodné použít zařízení, která kombinují více přepínačů v jednom pouzdře. Tím je dosaženo působivých úspor jak místa, tak peněz, protože... V takovém zařízení mají všechny spínače v podstatě společné pouzdro, napájecí zdroj a ovládací prvky.

V kombinovaném přepínači (například pro video a audio) je téměř vždy režim jak pro společné přepínání těchto signálů (režim audio-následující-video), tak i samostatné, nezávislé přepínání (režim breakaway), který poskytuje potřebné ovládání flexibilita.

Některé maticové přepínače mají režim pro rozdělení vstupů a/nebo výstupů do logicky nezávislých sekcí (režim maticového mapování) a využívají například část vstupů/výstupů pro kompozitní video a druhou část pro komponentní video. Přepínač samozřejmě neumí převádět formát jednoho signálu na formát druhého, takže prostě funguje v režimu dvou přepínačů v jednom pouzdře.

PROČ JE TĚŽKÉ DOJÍŽET?

Zde jsou hlavní výzvy, kterým čelí inženýři při navrhování přepínačů:

  • poskytují požadovanou šířku pásma a amplitudu signálu, aniž by do signálu vnášel šum a zkreslení
  • zabránit pronikání signálu z aktuálně nepoužívaných vstupů na výstup („přeslechy“)
  • eliminovat kliknutí, šum a rušení obrazu v době přepínání (to je důležité zejména v televizních studiích)
  • pro digitální signály – poskytují obnovení a přetaktování („přetaktování“) vstupního signálu a někdy „chytrou“ interakci se zdroji a přijímači

První dvě úskalí řeší pečlivý výběr základny prvků a součástek zařízení, propracování návrhu a rozložení desek plošných spojů a samozřejmě zkušenosti a talent vývojáře 2. Podíváme se podrobněji na způsoby řešení dalších problémů.

VÝBUCHY, VÝBUCHY KOLEM

Výbuchy v televizních studiích

Pokud přepnete signály ze dvou nesynchronizovaných zdrojů v libovolném okamžiku, bude na televizní obrazovce patrné narušení obrazu a krátkodobé narušení
synchronizace

Zvláštní význam má v oblasti přepínání televizního videa (zejména při organizování např. živého vysílání) možnost vybrat optimální okamžik pro ovládání kláves. Pokud přepnete signály ze dvou nesynchronizovaných zdrojů v libovolném okamžiku, na televizní obrazovce bude patrné narušení obrazu (šum, trhání) a krátkodobá ztráta synchronizace. Výbuchy lze zhruba rozdělit do 2 kategorií:

  • narušení synchronizace, když se synchronizační signály ze zdrojů časově neshodují. Hodinové pulsy na výstupu spínače „cukají“ a přijímač signálu (řekněme televizní monitor) potřebuje nějaký čas (někdy sekund), aby synchronizaci znovu „zachytil“ a přizpůsobil se jí. Dokud to neudělá, na obrazovce bude skákající chaotický obraz (nebo dokonce žádný). Takový výbuch je považován za co nejtěžší a v televizních studiích je absolutně nepřijatelný.
  • podkopání obrazu, kdy se další snímek (přesněji pole) obrazu jeví jako přeříznutý na polovinu - horní polovina stále pocházela z prvního zdroje signálu a spodní polovina z druhého (po přepnutí). Kromě toho mohou být tyto dvě poloviny odděleny například černým nebo šumovým vodorovným pruhem. I když takový rámeček velmi rychle „přeskakuje“, oko si toho stihne všimnout, takže i takové narušení je považováno za vadu práce studia.


Rýže. 3. Odkud pochází narušení?

Pro boj s výbuchy je podle současných standardů veškeré vybavení televizního studia pevně synchronizováno ze společného („master“) generátoru (genlock), proto MUSÍ všechny studiové zdroje pracovat synchronně v čase 3. To znamená, že:

  • impuls synchronizace snímků ze všech zdrojů je stejný
  • pořadí sudých/lichých polí je stejné
  • horizontální synchronizační impulsy se shodují
  • pozice a fáze barevného záblesku v synchronizačních impulsech jsou přísně stejné

Při splnění těchto podmínek jsou výbuchy prvního typu (synchronizace) nemožné. Aby se eliminovalo rušení obrazu, musí vypínač v televizním studiu přepínat zdroje v přesně definovaném časovém okamžiku – totiž v okamžiku pulsu tlumení snímku, kdy divák nevidí obraz.


Rýže. 4. Přepínač, který funguje bez přerušení

Takový spínač musí samozřejmě také přijímat hodinový signál z referenčního oscilátoru (nebo použít signál z některého z jeho vstupů) - jinak „neví“, kdy přepnout.

Externí synchronizace zdrojů videosignálu ze speciálního generátoru je univerzální a relativně levná metoda zajištění kvalitního přepínání. Při vybavování nových ateliérů je třeba tento bod zohlednit jako jednu z priorit.


Rýže. 5. Pokud zdroje (Video1 a Video2) nejsou synchronní, nelze se explozím vyhnout

Externí synchronizace zdrojů videosignálu ze speciálního generátoru je univerzální a relativně levná metoda zajištění kvalitního přepínání

Problém je také možné vyřešit dodatečně, ale za cenu výrazně zvýšených nákladů, zahrnutím 4 bloků synchronizátoru rámců TBC (Time Base Correction) do hardwarového komplexu. Jedná se o složitá zařízení, která umožňují zpozdit video signál o určitou dobu v rámci jedné periody snímkové frekvence. Vstupní signál v synchronizátoru snímků je digitalizován a „čeká“ dobu potřebnou pro přesné zarovnání s jiným signálem ve vyrovnávací paměti, poté je podroben zpětné digitálně-analogové konverzi a přiveden na výstup.

Použití TBC je povinné, pokud živé vysílání používá fragmenty z přenosných médií, ze „zahraničního“ vysílání, z amatérských videokamer nebo domácích DVD přehrávačů

V některých případech však použití TBC není vynucené, ale povinné, pokud živé vysílání využívá fragmenty z přenosných médií, ze „zahraničního“ vysílání, z amatérských videokamer nebo domácích DVD přehrávačů, které nelze zařadit do synchronizační sítě. V ostatních případech se většinou vyjde levněji (a ideologicky správnější) rovnou nainstalovat do studia profesionální techniku ​​(videokamery, magnetofony atd.) s genlockovým vstupem.


Rýže. 6. Úvod do studiové synchronizační mřížky nesynchronního zdroje

Ve skutečnosti tedy k přepínání nedochází v okamžiku libovolného stisku tlačítka nebo výskytu odpovídajícího příkazu v řídicí síti, ale o něco později (u videa - v rámci jedné periody snímkové frekvence).

Poruchy v prezentačních systémech a domácím videozařízení

V takových systémech se přepínání vstupů obvykle provádí mnohem méně často než v televizních studiích a divák je připraven smířit se s určitou nestabilitou obrazu v době přepínání. Obvykle nejsou přijímána žádná zvláštní opatření k zabránění výbuchu.

Současně jsou taková opatření poskytována u dražších spínacích zařízení z důvodu dodatečného vizuálního komfortu a v kritických prezentačních systémech určených pro práci s důležitým publikem.

V systémech tohoto typu jsou zdroje signálu (přehrávače, počítače, pozemní TV, videorekordéry atd.) téměř vždy asynchronní a jejich umělá synchronizace (jak bylo popsáno výše pro televizní studia) se ukazuje jako extrémně nákladné. Signály z takových zdrojů jsou navíc často prezentovány v různých formátech (například kompozitní video, YUV, VGA nebo například analogové nebo digitální audio) a nejprve je před přepnutím musí být nějak převedeno do jediné formy. .

Přepínací jednotka poskytuje vizuálně hladký přechod z jednoho obrázku do druhého pomocí metody „prolínání“.

V přepínače scaleru, například všechny tyto problémy jsou řešeny současně. Jednotka škálování převádí jakýkoli signál vybraný ze vstupu do jediného formátu (obvykle VGA nebo DVI/HDMI). Přepínací jednotka poskytuje vizuálně hladký přechod z jednoho obrázku do druhého pomocí metody „prolínání“. S tímto přechodem první obrázek plynule přejde do „černé“ a poté se z černé plynule objeví obrázek z jiného zdroje. Vizuálně je tento efekt vnímán pohodlně a rychlost přechodů lze obvykle upravit. Další informace o scalerech naleznete v brožuře „Konverze signálu. Scalers."

Některé prezentační přepínače používají techniku ​​"zpoždění signálu".

Při přepínání mezi nesynchronními zdroji (jako jsou signály VGA z více počítačů) používají některé přepínače prezentací techniku ​​"zpoždění signálu". V tomto případě se synchronizační signály (H a V) z jednoho zdroje okamžitě přepnou na druhý, ale kanály samotného obrazu (R, G, B) se na nějakou dobu přepnou do „černé“. Monitor (projektor, plazma) použitý v prezentačním systému se nějakou dobu přizpůsobuje novým parametrům synchronizace, přičemž na jeho obrazovce není nic (černý obraz). Po dokončení nastavení přepínač zapne kanály RGB a na obrazovce se okamžitě objeví stabilní obraz z druhého zdroje. A opět, takový přechod je vizuálně pohodlnější než „skákající“ obraz, který by byl získán bez použití zpoždění signálu.

Rušení při přepínání zvuku

Analogové audio signály se snáze přepínají, protože postrádají koncept synchronizace. Zároveň zde existují i ​​úskalí - pokud nepřijmete zvláštní opatření, můžete během přepínání slyšet kliknutí.

Pro správné přepínání zvukových signálů slouží speciální obvod, pomocí kterého dochází k přepínání v okamžiku, kdy jsou okamžité hodnoty signálů spínaných zdrojů rovny nule (obvod prostě čeká na takový okamžik, aby audio signály se mění velmi rychle a zpoždění přepínání je téměř nepostřehnutelné).


Rýže. 7. Zvuk kliknutí při přepínání zvukových signálů


Rýže. 8. Způsob, jak se vyhnout kliknutí

Další metodou „měkkého“ přepínání zvukových signálů je použití audio směšovače nebo odpovídajících obvodů uvnitř přepínače, kdy první signál je plynule „ven“ a druhý je místo toho „in“ (v tomto případě samozřejmě malé slyšitelné zpoždění sepnutí je nevyhnutelné).


Rýže. 9. Měkké spínání se směšovačem

PŘEPÍNÁNÍ DIGITÁLNÍHO SIGNÁLU

Práce s digitálními signály (SDI, DVI/HDMI, Firewire/DV, AES/EBU, S/PDIF) má své vlastní charakteristiky, které je třeba vzít v úvahu při stavbě přepínačů a při práci s nimi.

Přetaktování

Obvykle jsou všechny digitální signály (jak obrazové, tak zvukové, stejně jako většina signálů vysokorychlostního počítačového rozhraní) přenášeny v přísném souladu se synchronizační mřížkou, tzn. „pod vedením“ speciálních synchronizačních signálů („hodinové“ signály). Takové hodinové signály, buď explicitně nebo implicitně, jsou nutně přenášeny spolu s hlavním signálem. Přijímač založený na takové synchronizační mřížce může vybrat užitečný signál.

Dosud jsou všechny digitální signály přenášeny VÝHRADNĚ přes analogové komunikační linky (protože jiné ještě nebyly vynalezeny), a proto podléhají nejrůznějším zkreslením a vlivu náhodných faktorů.

Pokud by se signál během procesu přenosu „nevzdálil“ vzhledem k synchronizační mřížce, problémy by nenastaly. Dosud jsou však všechny digitální signály přenášeny VÝHRADNĚ přes analogové komunikační linky (protože jiné ještě nebyly vynalezeny), a proto podléhají nejrůznějším zkreslením a vlivu náhodných faktorů. Proto se digitální signál skutečně přijímaný na konci dlouhé komunikační linky nejčastěji ukazuje jako posunutý v čase vzhledem k „ideálnímu“ signálu. Nejnebezpečnějším typem takového posunu pro běžné obrazové a zvukové signály je tzv. "jitter" nebo fázový jitter. Přijímané digitální impulsy se ukážou být mírně užší nebo mírně širší než původní 5 . Pokud nebudou přijata zvláštní opatření, mohou takové posuny vést k nejvíce nepříjemné následky, až po rušení nebo šum obrazu videa nebo „skřípání“ ve zvukovém kanálu.

Pro boj s tímto jevem se používá tzv reclocking (nebo resynchronizace, reclocking), tzn. umělé obnovení správné fáze („hodiny“) signálu a jeho propojení s „ideální“ synchronizační mřížkou.


Rýže. 10. Jitter a jak jej potlačit

Obvod pro potlačení jitteru přesně „ví“, v jakém časovém okamžiku MUSÍ nastat další hrana nebo puls signálu a zda se skutečně přicházející hrana nebo puls příliš neliší od očekávaného (tj. jitter ještě nepřesáhl kritická hodnota), obvod ho uměle „ přesune na jeho správné místo. Aby obvod fungoval, musí si v sobě „pamatovat“ ideální polohu hodin a hodinových signálů (ostatně i ty je třeba po dlouhé komunikační lince nějak obnovit), čehož se dosahuje pomocí sofistikovaná inženýrská řešení (nejčastěji se používá prstenec PLL s inerciální vazbou).

Po přetaktování nezůstává ŽÁDNÉ chvění

Po přetaktování nezůstává ŽÁDNÝ jitter (samozřejmě pokud zpočátku nepřekročil kritickou hodnotu, po které se s ním již nelze vypořádat). Komunikační linky obvykle poskytují úroveň jitteru, která je snadno potlačena vstupními obvody zařízení. To je přesně to, co nám umožňuje říci, že digitální signály lze přenášet VŮBEC beze ztrát (na rozdíl od analogových signálů, které nelze na přijímací straně obnovit podle žádného kritéria).

Umožňuje nám říci, že digitální signály lze přenášet beze ztrát VŮBEC

Přetaktování také umožňuje vícenásobné kaskádování digitálních zařízení, tzn. připojit postupně, jeden po druhém, mnoho přepínačů, distributorů atd. Pokud se každé zařízení přetaktuje, nedojde k žádným ztrátám v systému 6 .

Digitální video nebo audio přepínač, pokud je navržen pro práci s jakýmikoli dlouhými komunikačními linkami (desítky metrů nebo více), musí být vybaven přetaktovacími obvody pro každý vstup.

Inteligentní interakce

Mnoho digitálních rozhraní vyžaduje, aby zdroj signálu a přijímač spolu komunikovaly, například výměnou některých technické informace. Zároveň si vývojáři rozhraní obvykle nepředstavovali, že by mezi těmito dvěma mohl být také zapojen nějaký druh přepínače.

Přesně to se stalo s rozhraními VGA (podle specifikace VESA), DVI (a o něco později i HDMI). Tato rozhraní vyžadují, aby si displej vyměňoval servisní informace s počítačem (nebo jiným zdrojem videa, řekněme přehrávačem DVD) prostřednictvím rozhraní DDC. Bez takové výměny nemusí některé počítače vůbec vydávat obraz a například video s HDCP kódováním neprojde rozhraním HDMI.

Přepínač v zásadě nic nestojí, kromě samotných obvodů pro video, přepínání a obvodů pro výměnu přes DDC. Na Obr. 11 ukazuje, že mezi displejem a počítačem 1 se budou vyměňovat signály DDC.


Rýže. 11. Problém výměny servisních dat

Některé počítače se vůbec nespustí, pokud nemají ke své grafické kartě připojený nějaký druh displeje.

S touto dvojicí je vše v pořádku, ale co počítače 2 a 3? Ocitnou se „opuštěni“, bez připojených displejů. Je možné, že se jejich výstupy grafické karty vypnou nebo přejdou do pohotovostního režimu. Když se přepínač přepne například na počítač 2, bude tento potřebovat čas na výměnu dat s displejem a uvedení grafické karty do provozního režimu (a někdy v tomto procesu dochází k poruchám). Některé počítače se vůbec nespustí, pokud nemají ke své grafické kartě připojený nějaký druh displeje.

Řešením problému je, že CAM přepínač čte z displeje připojeného k jeho výstupu všechny DDC informace, které mohou být v budoucnu potřeba. Následně CAM přepínač poskytuje tato data na vyžádání jakémukoli počítači, který je připojen k jeho vstupu. Výsledkem je, že počítače si „myslí“, že každý z nich má připojený svůj vlastní displej, a ochotně vydávají obraz.

Na podobném principu funguje mnoho čistě počítačových přepínačů (monitor + klávesnice + myš), které jsou nuceny simulovat myš a klávesnici pro každý z k němu připojených počítačů, ačkoli skutečná myš a klávesnice jsou připojeny vždy jen k jednomu z nich. Jinak některé počítače odmítají vůbec fungovat.

Přepínač pro rozhraní IEEE 1394 (Firewire) je například také nucen „chovat se“ v celkové struktuře sběrnice jako rozbočovač, tzn. disponují „inteligencí“, která mu umožňuje účastnit se složitých výměnných procedur přes toto rozhraní (další podrobnosti viz brožura „Rozhraní. IEEE 1394 (Firewire)“).

ROZŠÍŘENÍ VYPÍNAČŮ

I přes přítomnost modelů spínačů na trhu s velmi velkým počtem vstupů a výstupů se často vyskytují případy, kdy je nutné zvýšit možnosti spínacích zařízení jejich kaskádováním nebo paralelním na výstupu. Tato situace je například možná, pokud velký přepínač nevyhovuje velikostí a cenou.

V závislosti na vlastnostech zabudovaných do přepínače může být jeho rozšíření jednoduché nebo složité

Dalším příkladem je potřeba, aby systém „rostl“ tak, jak „roste jeho vlastník“. Původně zakoupený spínač se ukázal být stísněný a je důležité, aniž by došlo ke ztrátě prostředků již investovaných do zařízení (tj. bez demontáže starého), rozšířit jeho možnosti.

V závislosti na vlastnostech zabudovaných do přepínače může být jeho rozšíření jednoduché nebo složité. Zvažme několik způsobů, jak tento problém vyřešit.

Zvyšování počtu vstupů

Kaskádové přepínače se provádí připojením výstupu jednoho bloku k jednomu ze vstupů druhého bloku. To je možné u spínačů jakéhokoli typu, ale není to příliš pohodlné: přidává to další spínací stupeň, komplikuje ovládání a vyřazuje jeden ze vstupů druhého spínače.


Rýže. 12. Kaskádová aktivace

Mnohem výnosnější paralelní připojení přes výstupy: Výstupy více zařízení jsou spojeny dohromady („nebo“). Pravda, pro implementaci tohoto řešení musí mít každý přepínač funkci deaktivace výstupu a také logicky (softwarově) podporovat takové zařazení, které není dostupné u všech modelů.


Rýže. 13. Paralelní výstupy

Zvyšující se počet východů

Pokud dostupný počet výstupů nestačí, lze paralelně s prvním spínačem instalovat další a jejich vstupy kombinovat. K tomu se kromě samotných spínačů používají distribuční zesilovače, které mají několik výstupů (jak je znázorněno dříve na obr. 2).

Potřeba dalších zařízení - zesilovačů - však zmizí, pokud se obrátíme na modely maticových přepínačů s průchozími vstupy a výstupy (průchozí kanál). Každý takový vstup jednoho spínače je připojen k odpovídajícímu výstupu druhého a vestavěný terminátor (linkový zatěžovací odpor) je zapnut pouze v posledním 7.


Rýže. 14. Přepínače kombinované na jednom ze svých vstupů přes průchozí výstupy

Kvůli úspoře místa některé kompaktní přepínače neposkytují konektory pro průchozí výstupy, i když je možné zakázat zakončení. V tomto případě lze k dosažení stejného výsledku použít levné T-konektory („T-kusy“) 8 . Nasadí se na vstupy zařízení (obvykle BNC konektory) a do dvou zbývajících zdířek T-kusu se připojí vstupní kabel a kabel k dalšímu spínači.

Kombinace několika maticových spínačů pro vstupy i výstupy umožňuje zvětšit velikost spínacího systému

Kombinace několika maticových přepínačů pro vstupy i výstupy umožňuje zvětšit velikost spínacího systému: například pomocí čtyř bloků 16 x 16 můžete získat matici 32 x 32 Někdy se taková řešení ukáží jako funkčně flexibilnější a výhodnější z hlediska rozpočtu: můžete začít se systémem na levném malém přepínači a následně jej rozšířit nákupem dalších zařízení.


Rýže. 15. Současné zvýšení počtu vstupů nebo výstupů
(Pro zvětšení klikněte na fotku)

Pokud se očekává výrazné rozšíření systému (více než zdvojnásobení), je lepší okamžitě zakoupit přepínač maximální velikosti, ale vybavený pouze počtem vstupně/výstupních bloků, který je zpočátku potřeba

Na Obr. 15 ukazuje příklad takového rozšíření přepínače (video + audio); Vidíte, že když zdvojnásobíte počet vstupů a výstupů, musíte zčtyřnásobit počet matic. Pokud potřebujete další dvojnásobné zvýšení (až na 64 x 64), budete potřebovat 16 sad matic. S tak prudkým rozšířením se budování systému s oddělenými matricemi stává nerentabilním.

Pokud se očekává výrazné rozšíření systému (více než zdvojnásobení), je lepší ihned pořídit přepínač maximální velikosti, ale vybavený pouze takovým počtem vstupně/výstupních bloků, který je na začátku potřeba. Modulární konstrukce mnoha velkokapacitních zařízení umožňuje tento přístup implementovat. V budoucnu, jak se systém rozrůstá, zbývá pouze dokoupit a nainstalovat chybějící moduly, aniž bychom museli řešit spleti kabelů a složité programování systémů, jako je ten na obr. 15.

Zvyšování funkčnosti

Kromě růstu výhybek „do šířky“ je možný i jejich růst „do hloubky“, tzn. podle typu podporovaných signálů. Zejména video signály formátů CV (kompozitní), YC (s-Video), YUV (komponentní) se liší pouze počtem video kanálů (1, 2 nebo 3), které musí být přepínány současně. Výsledkem je, že jakmile vytvoříte systém se základní kvalitou videa (CV), můžete jej dále upgradovat na kvalitu YC a poté na kvalitu YUV.


Rýže. 16. Zvýšení matice „do hloubky“ podle kvality signálu

Pro takový růst musí být maticové přepínače „schopné“ spolupracovat (několik kusů paralelně) a současně provádět přepínací příkazy. Tato možnost musí být uvedena v jejich charakteristikách, avšak i v případě její absence lze takový provoz matic simulovat správně naprogramovaným externím řídicím systémem.

Všimněte si, že pokud je šířka pásma matice zpočátku vybrána s určitou rezervou, možnost komponenta vám také umožní přepnout na práci s televizí vysoké rozlišení(pro variantu 1080i je vyžadována šířka pásma větší než 70 MHz) a s přidáním matic pro kanály H a V - také se signály třídy VGA. Další informace o komponentních signálech naleznete v článku „Rozhraní. VGA a komponentní signály."

DODATEČNÉ FUNKCE SPÍNAČE

Pro snadné ovládání maticových spínačů, které se často používají k implementaci velmi složitých spínacích kombinací s mnoha vstupy a výstupy, je k dispozici funkce zpožděné operace kláves (spínání s potvrzením). Požadovaná kombinace vstupů a výstupů je předem navolena a ve správný okamžik se tato kombinace aktivuje jedním kliknutím na tlačítko Take. Stejný postup je také možný přes rozhraní dálkového ovládání.

Do paměti maticového přepínače lze uložit několik kombinací vstupů/výstupů (např. tlačítkem STO) a náhodně vybrat operátorem (např. tlačítkem RCL), což mu jednoznačně usnadňuje život.

Výhodou těchto způsobů řízení je, že všechny vnitřní rekomutace se provádějí současně a najednou (a ne po jedné).

Další užitečná funkce matrix audio switch (pro analogové audio) je schopnost upravit úroveň signálu na vstupu a/nebo výstupu. V tomto případě vám ovládání vstupu umožňuje vyrovnat všechny zdroje zvuku na úroveň (takže při přepínání nedochází k náhlým skokům hlasitosti). Nastavení výstupní úrovně lze použít jako ovládání hlasitosti. Například ve vícepokojových (vícezónových) systémech, kde každý maticový výstup pracuje pro svou vlastní zónu, si posluchač ve své zóně nastaví úroveň pro svůj maticový výstup (o toto použití by se mělo postarat centralizované ovládání zařízení systém).

SPÍNACÍ MANAGEMENT

Většina spínačů je vybavena vlastními ovládacími prvky (tlačítky, knoflíky, displeje), které umožňují jejich libovolné ovládání. manuální režim 9 .

V mnoha případech je však spínač instalovaný v uzavřeném racku někde v místnosti s vybavením obtížně přístupný. V tomto případě přicházejí na pomoc dálkové ovládací panely, které výrobci obvykle vyrábějí pro své přepínače.

Typicky může být k jednomu spínači připojeno několik ovládacích panelů instalovaných na různých místech najednou

Programovatelné panely umožňují např. ovládat pouze jim přiřazené maticové výstupy nebo stisknutím jednoho tlačítka provádět některé složité, předem naprogramované akce. K jednomu spínači lze obvykle připojit několik ovládacích panelů instalovaných na různých místech.

Dalším běžným přístupem je použití počítačového řídicího systému nebo specializovaného řídicího systému. V tomto případě je možné implementovat libovolně sofistikované řídicí algoritmy (například podle rozvrhu, podle playlistu, v kombinaci s „ chytrá domácnost") a uživatelská rozhraní. Většina výrobců poskytuje své přepínače zdarma nebo se prodávají samostatně software ovládat je z počítače.

Je důležité, aby výrobce zařízení poskytl popis svého kontrolního protokolu

Znalost komunikačního protokolu, kterým je přepínač řízen, umožňuje programátorovi konfigurovat ovladače nebo systém řízení. Je důležité, aby výrobce zařízení uvedl popis jeho řídicího protokolu, jinak budou možnosti budování libovolných systémů omezeny pouze na řešení tohoto výrobce.

Zařízení mají obvykle standardní sériová řídicí rozhraní RS-232C, RS-422, RS-485. Tato tradiční rozhraní mají určitá omezení, ale jsou široce používána a snadno se používají. Moderní přepínače také široce využívají počítačová rozhraní: Ethernet, USB, bezdrátové: IR paprsky, Bluetooth, Wi-Fi. Následující tabulka poskytuje souhrn oblíbených kabelových rozhraní.

Rozhraní Přenosová rychlost 10 Konektor, kabel Max. délka Zvláštnosti
RS-232С 75-115200 bps (nejčastěji 9600 nebo 19200 bps) DB-9 nebo DB-25, minimálně 3 vodiče 15 m (standard), až 30-50 m (stíněný kabel, rychlost až 9600 bps) Vestavěné do počítačů (PC, ne MAC).
Snadno „vyhoří“ při spojení „s jiskrou“
RS-422 až 1,5 Mbit/s DB-9 nebo svorky (není standard), 2 kroucené páry + zem Standardní pro ovládání Batacam/DVCam
RS-485 až 1,5 Mbit/s DB-9 nebo svorky (není standard), 1 kroucený pár + zem až 1,5 km (rychlost 9600 bps) Podporuje mnoho zařízení na jedné sběrnici. Není chráněn před kolizemi, může pracovat nestabilně
Ethernet 10 nebo 100 nebo 1000 Mbit/s RJ-45, 2 kroucené páry až 100 m Lze směrovat neomezeně, vč. přes internet. Zpoždění správy jsou nepředvídatelná a nejsou zaručena (v závislosti na celkovém zatížení sítě)
USB 11 nebo 400 Mbit/s 4 pin, 4 dráty do 3-5m Pomocí koncentrátorů (rozbočovačů) jej lze prodloužit na desítky metrů
Firewire 100, 200, 400, 800 Mbit/s 4 pin, 4 dráty až 5 m Koncentrátory nebo speciální prodlužovací kabely-převodníky mohou dosahovat až desítek či stovek metrů

1 Samozřejmě při použití UR s velkým počtem výstupů a zvýšením počtu přepínačů je možné získat matice libovolné velikosti.
2 A také použití drahých komponent a těžkého a drahého hardwaru. Při stavbě vypínačů, stejně jako jiných zařízení, musíte neustále udržovat rovnováhu mezi cenou a kvalitou a hledat optimální kompromisy.
3 V malých levných studiích se někdy jako takový generátor používá jeden z odlišných zdrojů signálu dobrá kvalita a nikdy se nevypne. Veškeré vybavení je k němu „vázáno“. To poskytuje malou úsporu rozpočtu, ale může způsobit nepředvídané potíže, když je tento zdroj signálu omylem vypnut.
4 TBC se v ruštině také někdy nazývá „korektor zkreslení času“. Je také součástí „komorových kanálů“. Mnoho TBC „umí“ současně překódovat TV systémy (NTSC/PAL/SECAM) a zpracovat video signál jako video procesory.
5 Zúžení nebo expanze jsou náhodné, hlučné povahy a je obvykle obtížné je nějak předvídat a kompenzovat zavedením nějakého stálého přidávání (zpoždění).
6 U analogových signálů se při kaskádování nevyhnutelně hromadí šum, rušení a zkreslení, které se přidávají v každé fázi systému. Toto je základní vlastnost; Z tohoto důvodu je třeba se v analogových systémech vyhnout nadměrnému kaskádování.
7 Terminátor - přizpůsobená zátěž (obvykle 75 Ohm rezistor), potřebná k přizpůsobení vlnové impedance kabelu se vstupem zařízení.
Vhodné jsou 8 speciální T-kusy, ve kterých jsou obě zásuvky nasměrovány opačným směrem než zástrčka (a nikoli 90° od ní) - Y-konektory; Je mnohem pohodlnější k nim připojit kabely v „tloušťce“ vodičů.
9 Některé velké spínače nemusí mít vlastní ovládací panely, protože téměř nikdy se nepoužívají v „ručním“ režimu. Jsou navrženy tak, aby fungovaly pouze s externími řídicími systémy.
10 Uvědomte si, že ve většině aplikací je i rychlost 9600 bps pro ovládání přepínačů příliš vysoká.

Stereo zesilovač se zřídka používá pouze s jedním zdrojem signálu pro rychlé přepínání různých zdrojů signálu, je žádoucí, aby měl stereo zesilovač několik přepínatelných vstupů.

V nejjednodušším případě lze vstupy přepínat pomocí mechanického spínače. Spolehlivost mechanického spínače je však velmi relativní; jeho kontakty korodují a v určitém okamžiku vzniká hluk, často spojený s mechanickým působením.

V nejhorším případě může dojít i k akustické zpětné vazbě, při které dochází k vibracím z provozu reproduktorové systémy jsou přenášeny na opotřebovaný mechanický spínač, jehož kontakty chrastí.

V tomto smyslu je elektronický spínač mnohem spolehlivější. Na obrázku je obvod jednoduchého elektronického spínače pro tři vstupy stereo zesilovače, s kvazidotykovým ovládáním a LED indikací přiloženého vstupu.

Obvod voliče kanálů

Obvod se skládá z ovládacího zařízení vyrobeného na čipu D1 a elektronického spínače na čipu D2.

Rýže. 1. Schematické schéma spínače elektronického vstupu pro stereo zesilovač.

Obvod na čipu D1 je známý třífázový spouštěcí obvod RS implementovaný na čipu K561LA7. Změna stavu spouště se provádí tlačítky S1-S3, která přivádějí logické nuly na její tři vstupy (aktivní úroveň je logická nula). Podle toho jsou zde tři výstupy (aktivní úroveň je také nulová).

Třífázová spoušť může mít tři stavy, v každém z nich je logická nula pouze na jednom z jejích výstupů. Podle toho je výstup prvku D1.1, D1.2 nebo D1.3. Stav spouštění je indikován LED diodami HL1-HL3 připojenými k jeho výstupům přes tranzistorové spínače VT1-VTZ.

Klíče jsou vyrobeny na tranzistorech p-p-p struktur, proto je otevírají logické nuly přicházející na jejich báze z výstupů logických prvků přes odpory R4-R6.

Elektronický spínač je vyroben na čipu D2 typu K561KP1. Mikroobvod obsahuje dva spínače se dvěma směry a čtyřmi polohami, ovládané digitálním kódem přiváděným na řídicí vstupy. Kontrolní kód je digitální a dvoumístný. To znamená, že existují pouze čtyři pozice „00“, „01“, „10“ a „11“.

V souladu s tím se otevřou kanály „0“, „1“, „2“ a „3“. Pro ovládání spínače se logické úrovně odebírají pouze ze dvou výstupů třífázové spouště na D1. V důsledku toho jsou v různých stavech spouště na D1 získány kódy „01“, „10“ a „11“.

To stačí k ovládání mikroobvodu K561KP1 pro přepnutí do tří poloh („1“, „2“ a „3“).

Vstupní signály ze tří různých zdrojů signálu jsou přiváděny do spárovaných konektorů X1, X2 a X3. Každý z nich je párem koaxiálních tulipánových konektorů, které se nyní široce používají v různých audio a video zařízeních.

Výstupem je stejný konektor X4, ale v praxi, pokud je vstupní přepínač umístěn uvnitř stereo zesilovače, tento pár X4 nemusí existovat, signál z pinů 13 a 3 je jednoduše přiveden přes stíněné kabely na vstup pre-ULF.

Podrobnosti a připojení

Mikroobvod K561KP1 dokáže přepínat digitální i analogové signály. Při přepínání analogového signálu je ale nutné, aby byl mezi silovými póly, nejlépe uprostřed (tím dojde k minimálnímu zkreslení audio signálu).

Proto je zde druhý pin minusového napájení kláves (pin 7), který je obvykle spojen se společným minusem zdroje, zde připojen k zápornému napájení (-5V). Napájení přepínače je tedy bipolární.

S tím nejsou žádné problémy, protože předběžné ULF se obvykle vyrábějí pomocí obvodů operačních zesilovačů, které jsou rovněž napájeny z bipolárního zdroje. Pokud je zdrojové napětí větší než ±7V, musíte obvod napájet pomocí redukčních stabilizátorů, například zdroj +5V na integrovaném stabilizátoru 7805 a záporný zdroj na parametrickém stabilizátoru v klidovém stavu z Zenerova dioda 4,7-5,6V a rezistor. LED HL1-HL3 - jakékoli indikátory, například AL307 nebo jejich analogy.