MÔJ KOŠÍK
Môj košík je prázdny

TV, TV-SAT

Trochu teórie

Maximálna výstupná úroveň aktívnych prvkov komunálnych a káblových sietí
Na všetkých našich stránkach používame "u" pre malé písmeno gréckeho písmena Mu - predpona mikro- znamená 10exp(-6). Ospravedlňujeme sa za tento nesúlad, umožňuje to však čitateľom pochopiť znak bez prípadných chýb tiež na počítačoch, ktoré nemajú nainštalovanú grécku znakovú sadu.
Maximálna výstupná úroveň. Jedným z významných parametrov zosilňovačov je ich maximálna výstupná úroveň. Jedná sa o úroveň, ktorá sa môže objaviť vo výstupe zosilňovača, bez prekročenia prípustnej úrovne nelineárnych alebo krížových deformácií.
Každý zosilňovač prináša určité deformácie signálu, ktoré sú spôsobené nedokonalými charakteristikami rozkmitania - kmitočtu. Tento parameter je veľmi dôležitý, nakoľko prekročením tejto úrovne riskujeme výrazné zhoršenie kvality signálu, čo je obzvlášť škodlivé v prípade, že prenášame mnoho kanálov a používame kaskádové zosilňovače.
Čo je to decibel?
Aby sme rozumeli významu maximálnej výstupnej úrovne, je potrebné aby sme vedeli čo je to decibel. Definícia decibelu:
GdB = 10 log(X2/X1)
Mali by ste si všimnúť označenie GdB, ktoré znamená G (počet) decibelov, nakoľko sa nejedná o špeciálnu jednotku, ale o numerický pomer.
Pokiaľ sa teda zaujímate o výkon:
GdB = 10 log(P2/P1)
Výkon je možné tiež vyjadriť pomocou prúdu alebo napätia, potom teda:
GdB = 10 log(P2/P1) = 10 log((U2/U1)2) = 20 log(U2/U1) and
GdB = 10 log(P2/P1) = 10 log((I2/I1)2) = 20 log(I2/I1)
Samozrejme z dôvodu vyrovnávania bola v oboch vzorcoch zmenšená impedancia (obvykle hovoríme o ich reálnej časti - rezistencia označená ako R).
Pripomíname, že:
P = U2/R = I2R
Štandardná vstupná a výstupná impedancia pre vybavenie komunálnej a káblovej televízie sa rovná 75 ohm.
Úroveň vyjadrená v dBmV je vzťahom k štandardnému referenčnému výkonu, v tomto prípade (1mV)2/75 ohm. To znamená, že dBmV je jednotkou výkonu, nie však napätia.
GdBmV= 10 log(P2/((1mV)2/75 ohm))
Úroveň vyjadrená v dBuV je vzťahom ku štandardnému referenčnému výkonu, v tomto prípade (1uV) 2/75 ohm. Tiež dBuV je jednotkou výkonu a nie napätia.
GdBuV= 10log(P2/((1uV)2/75 ohm))
L(dBuV) = L(dBmV)-60, it means that 0dBuV = -60dBmV
L(dBmV) = L(dBuV)+60, it means that 0dBmV = 60dBuV
Hodnoty uvedené v dB, napr. zosilnenie alebo činiteľ skreslenia, vypovedajú o pomere dvoch množstiev vyjadrenom v logaritmickom meradle. Napríklad zosilnenie je pomerom výstupnej hladiny výkonu k vstupnej hladine výkonu. Činiteľ skreslenia je pomer výkonu užitočného signálu k výkonu skreslenia.
Hladina výkonu vyjadrená v dBmV je absolútnou hodnotou výkonu, vzťahujúcou sa k štandardnej referenčnej úrovni. Pri definovaní dBmV hovoríme, že:
0dBmV corresponds to 1mV on 75 ohm impedance,
0dBmV is equal to power (1mV)2 dissipated in 75 ohm impedance.
Prevodná tabuľka úrovne signálu dBuV na napätie môžete nájsťtu
Skreslenie a šumy
Dve skupiny faktorov majú vplyv na kvalitu signálu prenášaného v sieti. Jedná sa o vonkajšie faktory (napr. elektromagnetické rušenia) a vnútorné faktory. Tieto vnútorné faktory sú rôznymi druhmi šumov a skreslení. Šum sa vytvára rôznymi typmi náhodných fyzických fenoménov vyskytujúcich sa v elektronických častiach napr. neusporiadaný pohyb elektrónov. Skreslenia sú spôsobené v dôsledku (zovšeobecnene) nelineárnosťou polovodičových prvkov, a tiež pasívnych prvkov, zvlášť u rôznych druhov kontaktov a konektorov.
Nižšie uvedené hodnoty sú pomery užitočného signálu k parazitnému signálu. Za predpokladu, že má užitočný signál väčší výkon ako nežiaduci signál, logaritmus tohto pomeru má vždy kladnú hodnotu.
Pokiaľ medzi údajmi nájdeme záporné hodnoty, znamená to, že parazitné a užitočné signál boli porovnateľné. Potom, pre použitie nižšie napísaných vzorcov, by ste mali iba ignorovať znamienko mínus - čo je výsledok prirodzenej vlastnosti logaritmov.
Jedným z najdôležitejších parametrov je tiež pomer výkonu užitočného signálu k výkonu šumu, vnímajúc do úvahy tepelný šum.
C/N - pomer výkonu nosnej vlny k šumovému výkonu.
Pre jednotlivý zosilňovač sa vyjadruje v dBmV:
C/Ni = 58 + vstupná úroveň - šumový činiteľ
alebo v dBuV:
C/Ni = -2 + vstupná úroveň - šumový činiteľ
Pre kaskádu zosilňovačov:
C/Nk = C/Ni - 10log(k)
Šumový činiteľ tiež závisí na prevádzkovej teplote - to znamená, že hodnota uvedená v katalógu by mala byť v niektorých prípadoch zvýšená.
Maximálna výstupná úroveň
Ďalšími parametrami definujúcimi podmienky a schopnosť práce zosilňovačov je celá skupina maximálnych výstupných úrovní.
Veľké množstvo týchto parametrov je výsledkom faktov, že maximálna výstupná úroveň môže byť definovaná rôznymi spôsobmi, berúce do úvahy rôzne typy skreslenia.
Pri nastavovaní pracovnej výstupnej úrovne by ste mali stanoviť najnižšiu vypočítanú úroveň medzi úrovňami určenými pre požadované rozpätie z intermodulačných skreslení tretích a druhých radov a TIM (transient intermodulation distortion).
Nezávisle na detailoch definície, maximálna výstupná úroveň nás informuje o tom, ako vysoký môže byť signál na výstupe zosilňovača, bez prekročenia určitej úrovne nežiaducich súčastí.
Obvykle sa používajú nasledujúce normy informujúce o týchto skresleniach:
- tretie rady:
  • DIN45004B and identical: EN 50083-5
  • EN 50083-3,
- druhé rady:
  • DIN45004A1 and identical: EN 50083-5
  • EN 50083-3
V priebehu prenosu mnohých kanálov v sieti sú užitočné tiež nasledujúce normy:
  • CTB (Composite Triple Beat)
  • CSO (Composite Second Order),
V týchto normách je hodnota skreslenia meraná v kanáloch 19/29/42; existujú tiež štandardy, ktoré sa používajú iba v jednotlivých krajinách, napr.:
  • 1R8-15W, kde je úroveň meraná so špecifickými hodnotami IMA3=72 dB and IMA2=69dB,
  • DIN45004K, ktorá sa používa pre kanálové zosilňovače.
Merania vykonávané v súlade s normou DIN45004B sú najbežnejšie, preto je dobré poznať hrubé výpočty umožňujúce ich porovnanie s výsledkami získanými použitím iných štandardov.