O material a seguir é parte de uma das aulas da
apostila de MÓDULO 5 que por sua vez, faz parte
do CURSO DE TELECOMUNICAÇÕES
(MÓDULO 5 ao 7).
A partir da amostra da aula, terá uma idéia de onde o
treinamento de eletroeletrônica poderá lhe levar.
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dos blocos atrelados a cada uma das aulas da apostila,
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AULA
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ANTENAS - SELETORES - FI - CAG
Diagrama de Blocos de um televisor em cores
A transmissão de TV - faixas de VHF-UHF-Cabo (CaTV)
As características das antenas - O seletor de canais
Balun - Amplificador de RF - Oscilador e Misturador
O circuito de FI com suas curvas de corte
A demodulação do sinal de vídeo e o circuito de CAG
Na figura 1 temos o diagrama em blocos completo de um dito; que depois de amplificado irá excitar o catodo do aparelho de recepção à cores de TV, onde podemos ver cinescópio). Neste circuito existe a parte de todos os circuitos, desde o seletor de canais até a saída amplificação; o controle de brilho e contraste, com o de imagem no cinescópio e a saída de som nos alto- grampeamento de preto e ainda o apagamento do sinal falantes. durante os retornos vertical e horizontal. Depois deste circuito o sinal de luminância seguirá para a matriz RGB SELETOR DE CANAIS: Este bloco é responsável pela no circuito de croma.
captação dos sinais externos (modulados e transmitidos CIRCUITO DE CROMA: O circuito de croma receberá o em AM-VSB) e seleção do canal desejado, feito através sinal de vídeo composto (sem os sinais de áudio); depois de um BPF formado atualmente por diodos varicap’s; no passará por um BPF de 3,58 MHz para extrair do sinal de seletor através de um processo de heterodinagem (com vídeo apenas os sinais de croma (R-Y, B-Y e Burst). o oscilador local), será alterada a frequência das Primeiro eles serão amplificados e depois demodulados, portadora de vídeo, áudio e croma do sinal sintonizado recuperando os sinais diferença de cor R-Y e B-Y; a partir para uma frequência Intermediária fixa em 45,75 MHz, destes será gerado o sinal G-Y (não transmitido); 41,25 MHz e 42,17 MHz (respectivamente). finalmente os sinais diferença de cor serão somados ao AMPLIFICADOR DE FI: Neste circuito o sinal sinal Y (que veio da luminância) na matriz RGB, saindo selecionado entra desbalanceado, e assim é amplificado finalmente deste circuito os sinais R, G e B para os numa Frequência Intermediária (FI), através de respectivos amplificadores.
amplificadores sintonizados. Neste circuito também teremos o processamento do AFT: Este circuito “pegará” uma amostra do sinal de FI sinal de Burst, que será extraído do sinal de croma (Vídeo modulado) e através de uma comparação deste através do separador de burst, daí o burst será sinal com uma amostra defasada em 90°, gerará uma amplificado e comparado a uma amostra do oscilador de tensão de ajuste fino de sintonia, realimentando a tensão croma (nominal em 3,58 MHz), gerando uma “tensão” de VT do seletor. alternada para sincronizar a chave PAL, e uma tensão DEMODULADOR DE VÍDEO: Agora o sinal modulado contínua para sincronizar o oscilador. Caso o em AM proveniente do FI será demodulado através de IDENTIFICADOR não consiga sincronizar a chave PAL, um demodulador síncrono, gerando o sinal de vídeo o KILLER irá ser polarizado, inibindo a amplificação dos composto (Luminância + Croma + Sincronismos + sinais de croma, e mantendo a imagem da TV em P&B. Áudio). SEPARADOR DE SINCRONISMOS: Neste circuito será Após o demodulador, o sinal de vídeo composto irá para extraído do sinal de vídeo os sincronismos horizontais e 4 circuitos simultaneamente; uma amostra irá para o verticais, normalmente através de um amplificador circuito de áudio, outra parte irá passar por um TRAP de classe C em conjunto com um circuito cancelador de 4,5MHz (eliminando o sinal de áudio) seguindo para mais ruídos.
3 áreas diferentes: o circuito de croma (ao passar por um INTEGRADOR e DIFERENCIADOR: Depois de BPF de 3,58MHz); e passando por um TRAP de 3,58MHz “extraído” os sincronismos serão separados pelo irá ainda ao circuito de luminância e para o circuito de integrador para o vertical e o diferenciador para o sincronismos (horizontal e vertical). horizontal.
AGC FI: Este circuito deverá fazer o Controle Automático OSCILADOR e SAÍDA VERTICAL: Os pulsos de de Ganho (CAG ou AGC) da amplitude do sinal de vídeo sincronismo vertical oriundos do integrador irão demodulado, através do controle do ganho do 1° sincronizar o oscilador vertical, gerando um sinal “dente amplificador de FI , gerando uma tensão proporcional a de serra” com frequência nominal de 60Hz, para ser amplitude do sinal demodulado. amplificado na saída vertical; na saída também serão AGC RF: Este circuito é complementar ao AGC de FI, acrescidos à “dente de serra” pulsos “fly-back” durante o caso a amplitude do sinal de vídeo demodulado ainda retorno, para vencer a reatância indutiva das Bobinas seja muito “grande”, mesmo com a atuação do AGC de FI Defletoras Verticais (BDV).
uma tensão (com retardo) irá despolarizar o amplificador CAF e OSCILADOR HORIZONTAL: Os pulsos de de RF do seletor. sincronismo horizontal separados pelo diferenciador irão CIRCUITO DE LUMINÂNCIA: Neste circuito o sinal de para o CAF, onde serão comparados com uma amostra vídeo estará separado do áudio e croma, extraindo dos pulsos do Transformador de Saída Horizontal (TSH), apenas dele o sinal de luminância (vídeo propriamente gerando assim uma tensão para correção do oscilador
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um transformador. A saída horizontal irá trabalhar com Na saída do decodificador teremos a opção de termos uma entrada de baixa impedância e alta corrente, apenas o sinal L+R para opção MONO; os sinais L e R amplificando ainda mais o poder de corrente do sinal para a opção STEREO e o sinal do SAP mono para horizontal. opção SAP (segundo idioma).
Ligado à saída horizontal temos o TSH que irá gerar Os alunos podem ter ficado um pouco assustado com pulsos de alta tensão no retorno horizontal (Fly-Back) tantas informações novas (e pior bem resumida), mas para vencer a reatância indutiva das Bobinas Defletora este bloco será explicado detalhadamente mais adiante Horizontais (BDH). O TSH será responsável l também nesta apostila. Fica aqui apenas uma ideia de como em gerar as fontes secundárias para a TV. funciona este circuito.
Para que o horizontal funcione e gere todas as fontes AMPLIFICADOR ESTÉREO: Este bloco corresponde a secundárias da TV, existe uma tensão de alimentação do um amplificador duplo que irá amplificar os sinais L e R, oscilador horizontal, chamada HVcc, que normalmente é oriundos do decodificador estéreo; excitando comandada pelo Microprocessador; na falta da tensão corretamente os 2 alto-falantes de saída de som.
de HVcc a TV permanecerá em Stand By (desligada, na
espera de comando de ligar). Apesar de não estar desenhado no diagrama em blocos BOBINAS DEFLETORAS: As BDV e BDH são existem ainda 2 circuitos de maior importância nos responsáveis pela deflexão, no cinescópio, do feixe de receptores de TV, é o MICROPROCESSADOR e a elétrons no sentido vertical e horizontal respectivamente; FONTE de alimentação. Eles não foram desenhados isto é feito através de correntes “dente de serra” vindas mas estão ligados diretamente a quase todos os blocos das saídas verticais e horizontais. da TV.
BLOCO DE ALTA TENSÃO: Este circuito, geralmente FONTE: Ela é responsável por gerar as tensões de acoplado ao TSH, é responsável em gerar a alta tensão alimentação básica para os circuitos da TV, em particular de polarização do anodo do cinescópio, e também as para o Microprocessador e para o circuito horizontal. tensões de foco e screen para a polarização das grades Todas as TVs atuais utilizam fontes chaveadas, sendo a do cinescópio. Estas tensões são geradas através de maioria delas fontes paralelas.
“triplicadores” de tensão e divisores resistivos, a partir Estas fontes geralmente funcionam a partir de um CI dos pulso do secundário do TSH. gerador de PWM que controla um transistor chaveador CINESCÓPIO: Tubo de Raios Catódicos (TRC), que oscilará em corte e saturação, gerando pulsos para parecido com uma ampola fechada e com ar rarefeito; excitar o transformador CHOPPER. Este transformador tem seu funcionamento parecido com uma válvula, e sua gerará em seu secundário as tensões de saída desta função é mostrar a imagem na sua parte frontal; esta é fonte. Por trabalhar em classe D e em alta frequência gerada através do “choque” do feixe de elétrons na sua (perto de 20 kHz) a perda de potência destas fontes é parede interna, a qual é revestida de material relativamente baixa.
fosforecente. A fonte principal da TV gerará basicamente 2 tensões: A PROCESSADOR DE ÁUDIO: Este circuito irá extrair o primeira é chamada de +B (em torno de 100V) e servirá sinal de áudio do sinal de vídeo composto e depois para alimentar a saída horizontal; esta tensão muitas amplificar em FI de som (4,5 MHz) para posteriormente vezes não é liberada quando a TV está em Stand-by. A demodular em FM, recuperando o sinal de AF (sinal entre segunda tensão é mais baixa e gira em torno de 8 a 16 20Hz e 20 kHz); este sinal de AF irá para o pré- volts, e será a partir dela que será gerado a tensão de 5 amplificador que irá dar poder de corrente e amplitude volts para o micro; é também através dela que é gerado a necessária para o sinal. tensão de HVcc, para fazer o horizontal funcionar SAÍDA DE ÁUDIO MONO: Este circuito é encontrado (oscilador). A tensão baixa da fonte geralmente sempre nas TV’s com saída de áudio mono. Ele consiste está presente, mesmo com a TV em Stand-by, para basicamente por um amplificador de média potência e manter o micro funcionando; mas a tensão de HVcc é um alto-falante, que receberá o sinal de áudio comandada diretamente pelo micro e não estará demodulado, e gerará o som através do alto-falante. disponível em Stand-by. As outras tensões para a TV CIRCUITO DECODIFICADOR ESTÉREO: Este circuito (vertical, filamento, etc.) serão geradas pelo secundário é encontrado apenas nas TV’s com saída de áudio do TSH depois do funcionamento do horizontal.
estéreo. Este circuito irá receber o sinal de áudio MICROPROCESSADOR: É o circuito que comanda toda demodulado e caso este seja multiplexado (MTS), ele irá a TV: Ligando, desligando, acionando o Horizontal, etc. separar esta multiplexação em sinais L+R (áudio mono); Ele pode ser operado através do teclado da TV (L-R)RF, Piloto e SAP. (Keyboard) ou pelo controle remoto. Ele também tem a Através de filtros passivos os sinais separados serão função de monitorar o funcionamento das saídas de processados separadamente; o sinal (L-R)RF será potência, acionando uma proteção caso algum circuito demodulado em portadora suprimida (31.468 kHz) esteja com problema ou excesso de consumo. Junto ao através de um demodulador sincronizado com o micro está outro integrado, que memoriza as funções e oscilador próprio, este oscilador será controlado em canais da TV; mantendo esta no mesmo estado, mesmo frequência e fase através do sinal piloto (15.734 kHz). quando desligada.
Há várias formas de transmissão de sinais de televisão. Veremos abaixo alguma delas:
Televisão terrestre: NTSC, PAL, PAL-M, PAL2, SECAM
emissoras de TV pela internet. O serviço em questão diz usando sinal analógico;
respeito apenas à transmissão de sinal de uma TV pré-DVB, ATSC, ISDB usando sinal digital
existente. Não se trata, portanto, do fornecimento de Sistemas de transmissão do som: NICAM, MTS
uma infra-estrutura para a criação de uma programação Via satélite: usando sinal digital ou sinal analógico.
de TV na Internet ou da codificação do sinal de TV para o TV a cabo: Há tanto o sistema analógico quanto o digital.
formato digital.Como todo serviço da RNP, a transmissão Novas tecnologias: Televisão digital (DTV) -- Televisão
de sinal de TV é regida por uma política de uso de Alta Definição (HDTV) -- Pay-per-view -- Web TV --
específica. programação sob encomenda.
A programação é a transmissão nas estações de televisão (por vezes chamada de canais) que são frequentemente dirigidos a uma determinada audiência. No início das transmissões, todos os equipamentos eram muito grandes e de dificil locomoção (veja figura 2).
Atualmente, o serviço transmite o sinal de duas emissoras de TV:
TV NBR – Radiobrás: A NBR tem por missão "noticiar as ações do Poder Executivo Federal com foco no cidadão". O sinal da TV NBR pode ser captado por cabo, Nas emissoras atuais (veja figura 3, 4 e 5), há criação de parabólica, satélite e, desde 2006, graças à parceria muitas notícias, desporto (esportes), estações de filmes entre Radiobrás e RNP, pela Internet.
e estações tais como as cadeias da MTV, CNN, BBC e TV Escola: A TV Escola é um canal do Ministério da Rede Globo que são vistas por diversos países através Educação (MEC), criado pela Secretaria de Estado da de filiais locais ou canais internacionais. Educação (SEED), com o objetivo de promover o Nos Estados Unidos, as redes de televisão produzem aperfeiçoamento de professores da rede pública de programas primetime (horário nobre) para suas ensino e oferecer aos alunos uma programação emissoras próprias ou afiliadas veicularem entre 19h e educativa atraente. A TV Escola está no ar, via satélite, 23h. Fora do horário nobre, a maior parte das emissoras desde 1996. Transmite 17 horas de programação diária têm sua programação de produção própria. em todo o território nacional e passou a ser disponibilizada na internet, pela RNP, em março de 2009. Educação na televisão: A Rede Nacional de Ensino e TV Brasil – Canal Integración: A partir de uma parceria Pesquisa (RNP) disponibiliza uma infraestrutura de com a Radiobrás, a RNP disponibiliza, pela internet, servidores distribuídos ao longo da rede Ipê, com o desde setembro de 2007, a programação da TV Brasil, objetivo de otimizar o acesso à transmissões do sinal de
A TRANSMISSÃO DOS SINAIS DE TELEVISÃO
figura 2
figura 3
figura 4
161 Canal Integración. A TV Brasil surgiu do interesse - Antena externa mod. Iagui
conjunto dos Poderes Executivo, Legislativo e Judiciário com 3.5 db de ganho. de criar serviços televisivos destinados ao exterior, com o
intuito de estimular o intercâmbio cultural entre os países - 15 metros de cabo coaxial da América do Sul. Trata-se do primeiro canal público com conectores.
brasileiro com alcance internacional. O sinal da TV Brasil,
Canal Integración, também pode ser captado via cabo, Especificações técnicas da série videolinkpro parabólica ou satélite. GRTV1000:
TV Brasil: TV pública com uma programação Total compatibilidade com sistemas de cores NTSC e diferenciada, o canal da EBC - Empresa Brasil de PAL-M
Comunicação - privilegia conteúdos nacionais e Faixa de operação UHF canais 14 a 69 - VHF 2 a 13 regionais em suas diferentes faixas: educação, política, dependendo do modelo
música, esporte, infantil, jornalismo, documentário, Seletor no painel frontal para controle de nível de debate, cultura, filme e entretenimento. A programação potência
inclui conteúdos próprios, co-produções e produção Conectores de entradas de áudio e vídeo RCA ou BNC independente. Impedância de entrada de vídeo composto: 75 ohms
Modulador interno áudio e vídeo de alta performance Nível de entrada de vídeo 0.5 a 1.3Vpico de sincronismo
TRANSMISSÃO DE TV A NÍVEL COMUNITÁRIO
automático
Resposta de frequência de vídeo: 1dB 25Hz a 4,2 MHz Nas linhas a seguir, é mostrado um Videolinkpro
Intermodulação de portadoras melhor que -54dB Transmissor de TV compacto fabricado pela Teleondas,
Impedância de entrada de áudio: 600 ohms balanceado series GRTV para transmissão ou retransmissão de
Pré-ênfase de áudio: 75 us com ajuste interno áudio e vídeo para qualquer faixa de canais de TV, VHF
Modulador de áudio interno VCO 4.5 MHz com áudio ou UHF (figura 6).
limiter
Resposta de frequência de áudio 30Hz a 20kHz Outras especificações
Temperatura ambiente suportada: de 0°C a + 45°C Resistência a umidade: de 0 a 90% até 40°C 5 Versões disponíveis para a série videolinkpro: GRTV1000A - 1.5 watts alcance médio 2 km GRTV1000B - 2.5 watts alcance médio 3 km GRTV1000C - 5 watts alcance médio 6 a 7 km GRTV1000H - 10 watts alcance médio 15 km
Em muitos casos aonde se precisa gerar de um canal de GRTV1000ST-15 watts com áudio stereo - alcance TV local, regional, comunitário ou educativo, etc, a médio 20 km
utilização do videolink, torna-se econômico e de fácil Na figura 7, vemos a parte traseira e o sistema de instalação, podendo as transmissões serem interligação ao equipamento.
sintonizadas em qualquer aparelho de TV comum e serem acompanhadas por um número muito grande de pessoas em lugares dos mais variados.
Transmissões de vídeos, filmes, clipes, documentários explicativos, produção multimídia própria, eventos sociais em faculdades, esportivos, transmissões para comunidades, povoados, cidades onde um canal de TV pode ser de grande utilidade.
O videolinkpro já vem de fábrica com acessórios e partes para a instalação e funcionamento do canal de TV.
figura 6
Um elemento fundamental para o bom funcionamento de diferentes.
todos os sistemas de telecomunicações que fazem uso Nas extremidades temos os pontos de tensão máxima e de ondas de rádio é a antena (antena de UHF na figura no centro da antena temos os pontos em que a 8). Sem ela o sistema não funciona e com uma má intensidade da corrente é mínima.
antena, não adiante empregar a melhor tecnologia do Podemos dizer que mundo. Dessa forma, é fundamental para todo e s ta c o n fi g u r a ç ã o profissional das telecomunicações entender como equivale a um circuito funcionam as antenas e os principais tipos que existem. r e s s o n a n t e i d e a l , Nesse artigo damos alguns fundamentos sobre a como o mostrado na antenas, assunto de grande valia para os leitores que figura 11.
desejam reciclar seus conhecimentos ou ainda não Veja que, num circuito tiveram um embasamento teórico nos seus cursos que r e s s o n a n t e a possa ser considerado excelente. reatância capacitiva é
i g u a l à r e a t â n c i a (Escrito por Newton C. Braga) indutiva (XL =XC) na f r e q u ê n c i a d e Todo sistema de telecomunicações que faz uso de ondas r e s s o n â n c i a . I s s o
eletromagnéticas tem como elemento importante para significa que uma antena deste tipo, na frequência de seu funcionamento a antena. No transmissor, correntes ressonância ela se comporta como uma carga resistiva de altas frequências geram as ondas eletromagnéticas. A pura. Essa componente é a impedância da antena. função da antena é então transferir a energia gerada pelo Numa antena do tipo analisado os cálculos mostram que transmissor para o espaço na forma de ondas .No essa impedância tem um valor fixo: 73 ohms. Na prática, receptor, a antena é usada para interceptar as ondas que adota-se como valor mais apropriado para os cálculos 75 chegam até ele, induzindo correntes que são levadas ohms.
então ao circuito de Veja que existem alguns fatores que podem influir nesta processamento. Na impedância tais como a espessura do fio usado, e a figura 9, mostramos o própria velocidade de propagação da onda no material que ocorre quando de que é feita a antena. A antena que analisamos é o aplicamos um sinal de chamado "dipolo de meia onda". No entanto existem alta frequência numa outros tipos, conforme veremos mais adiante.
a n t e n a , t o m a n d o Conforme vimos, uma das características importantes no c o m o e x e m p l o a projeto de uma antena é a sua impedância. A impedância configuração formada de uma antena depende do modo como ela é construída por dois condutores. e de suas dimensões, havendo diversos tipos que serão Observe que aparecem alternadamente dois campos: o analisados no próximo item.
elétrico e o magnético. No entanto, além da impedância existem algumas As dimensões de uma antena são importantes para sua características das antenas que são de grande eficiência tanto na transmissão como na recepção dos importância no seu projeto para uma determinada sinais. Assim, a antena tomada como exemplo deve ter aplicação. Analisemos algumas delas.
um comprimento que
corresponda a 1/2 do a) Ganho
comprimento da onda Quando falamos em ganho, isso não significa que uma na frequência que antena possa "amplificar" os sinais que transmite ou que deve ser transmitida. recebam. Uma antena é um elemento passivo tanto na Veja pela figura 10, transmissão como na recepção de sinais. Não existem que nessa antena a elementos que possam introduzir um ganho efetivo num corrente e a tensão se sinal de uma antena.
distribuem de modo Usamos o termo ganho para expressar a capacidade que
AS ANTENAS
figura 8
figura 9 figura 10
