MŮJ KOŠÍK
Můj košík je prázdný

TV, TV-SAT

Trochu teorie

Maximální výstupní úroveň aktivních prvků komunitních a kabelových sítí
Na všech našich stránkách používáme "u" pro malé písmeno řeckého písmena Mu - předpona mikro- znamená 10exp(-6). Omlouváme se za tuto nesouhlasnost, umožňuje to však čtenářům pochopit znak bez případných chyb také na počítačích, které nemají nainstalovánu řeckou znakovou sadu.
Maximální výstupní úroveň. Jedním z významných parametrů zesilovačů je jejich maximální výstupní úroveň. Jedná se o úroveň, která se může objevit ve výstupu zesilovače, aniž by byla překročena přípustná úroveň nelineárních nebo křížových deformací.

Každý zesilovač přináší určité deformace signálu, které jsou způsobeny nedokonalými charakteristikami rozkmitu-kmitočtu. Tento parametr je velmi důležitý, jelikož překročením této úrovně riskujeme výrazné zhoršení kvality signálu, což je obzvláště škodlivé v případě, že přenášíme mnoho kanálů a používáme kaskádové zesilovače.
Co je to decibel?
Abychom rozumněli významu maximální výstupní úrovně, je potřeba abychom věděli co je to decibel. Definice decibelu:
GdB = 10 log(X2/X1)
Měli byste si povšimnou označení GdB, které znamená G (počet) decibelů, jelikož se nejedná o speciální jednotku, ale o numerický poměr.
Pokud se tedy zajímáte o výkon:
GdB = 10 log(P2/P1)
Výkon lze také vyjádřit pomocí proudu nebo napětí, pak tedy:
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)
Samozřejmě z důvodu vyrovnávání byla v obou vzorcích zmenšena impedance (obvykle mluvíme o jejích reálné části - rezistance označená jako R).
Připomínáme, že:
P = U2/R = I2R
Standardní vstupní a výstupní impedance pro vybavení komunitní a kabelové televize se rovná 75 ohm.
Úroveň vyjádřena v dBmV je vztahem ke standardnímu referenčnímu výkonu, v tomto případě (1mV)2/75 ohm. To znamená, že dBmV je jednotkou výkonu, ne však napětí.
GdBmV= 10 log(P2/((1mV)2/75 ohm))
Úroveň vyjádřena v dBuV je vztahem ke standardnímu referenčnímu výkonu, v tomto případě (1uV) 2/75 ohm. Také dBuV je jednotkou výkonu a ne napětí.
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, např. zesílení nebo činitel zkreslení, vypovídají o poměru dvou množství vyjádřeném v logaritmickém měřítku. Například zesílení je poměrem výstupní hladiny výkonu ke vstupní hladině výkonu. Činitel zkreslení je poměr výkonu užitečného signálu k výkonu zkreslení.
Hladina výkonu vyjádřená v dBmV je absolutní hodnotou výkonu, vztahující se ke standardní referenční úrovni. Při definování dBmV říkáme, že:
0dBmV corresponds to 1mV on 75 ohm impedance,
0dBmV is equal to power (1mV)2 dissipated in 75 ohm impedance.
Převodní tabulku úrovně signálu dBuV na napětí můžete nalézt zde
Zkreslení a šumy.
Dvě skupiny faktorů mají vliv na kvalitu signálu přenášeného v síti. Jedná se o vnější faktory (např. elektromagnetická rušení) a vnitřní faktory. Tyto vnitřní faktory jsou různými druhy šumů a zkreslení. Šum se vytváří různými typy náhodných fyzických fenoménů vyskytujících se v elektronických částech např. neuspořádaný pohyb elektronů. Zkreslení jsou způsobena v důsledku (zobecněně) nelinearity polovodičových prvků, a také pasivních prvků, zvláště u různých druhů kontaktů a konektorů.
Níže uvedené hodnoty jsou poměry užitečného signálu k parazitnímu signálu. Za předpokladu, že má užitečný signál větší výkon než nežádoucí signál, logaritmus tohoto poměru má vždy kladnou hodnotu.
Pokud mezi daty nalezneme záporné hodnoty, znamená to, že parasitní a užitečné signály byly srovnatelné. Poté, pro použití níže napsaných vzorců, byste měli pouze pominout znaménko mínus - což je výsledek přirozené vlastnosti logaritmů.
Jedním z nejdůležitějších parametrů je také poměr výkonu užitečného signálu k výkonu šumu, berouce v úvahu telepný šum.
C/N - poměr výkonu nosné vlny k šumovému výkonu.
Pro jednotlivý zesilovač se vyjadřuje v dBmV:
C/Ni = 58 + vstupní úroveň - šumový činitel
nebo v dBuV:
C/Ni = -2 + vstupní úroveň - šumový činitel
Pro kaskádu zesilovačů:
C/Nk = C/Ni - 10log(k)
Šumový činitel také závisí na provozní teplotě - to znamená, že hodnota uváděna v katalogu by měla být v některých případech zvýšena.
Maximální výstupní úroveň
Dalšími parametry definujícími podmínky a schopnost práce zesilovačů je celá skupina maximálních výstupních úrovní.
Velké množství těchto parametrů je výsledkem faktu, že maximální výstupní úroveň může být definována různými způsoby, berouce v úvahu různé typy zkreslení.
Při nastavování pracovní výstupní úrovně byste měli stanovit nejnižší vypočítanou úroveň mezi úrovněmi určenými pro požadované rozpětí z intermodulačních zkreslení třetích a druhých řádů a TIM (transient intermodulation distortion).

Nezávisle na detailech definice, maximální výstupní úroveň nás informuje o tom, jak vysoký může být signál na výstupu zesilovače, aniž by byla překročena určitá úroveň nežádoucích součástí.
Obvykle se používají následující normy informující o těchto zkresleních:


- třetí řady
  • DIN45004B and identical: EN 50083-5
  • EN 50083-3,
- druhé řady:
  • DIN45004A1 and identical: EN 50083-5
  • EN 50083-3
Během přenosu mnoha kanálů v síti jsou užitečné také následující normy:
  • CTB (Composite Triple Beat)
  • CSO (Composite Second Order),
V těchto normách je hodnota zkreslení měřena v kanálech 19/29/42; existují také standardy, které se používají pouze v jednotlivých zemích, např.:
  • 1R8-15W, kde je úroveň měřena se specifickými hodnotami IMA3=72 dB a IMA2=69dB,
  • DIN45004K, která se používá pro kanálové zesilovače.
Měření prováděná v souladu s normou DIN45004B jsou nejběžnější, proto je dobré znát hrubé výpočty umožňující jejich srovnání s výsledky získanými s použitím jiných standardů.