vendredi 5 août 2011

émetteur de télévision audio-vidéo miniature




En faisant le tour des magasins, vous avez peut-être eu l’occasion de remarquer des appareils nommés «video-sender», installés à côté des téléviseurs en démonstration. Ce sont des mini-émetteurs de télévision étudiés pour rayonner des images et des sons dans un champ limité comme un appartement ou une maison. Dans la plupart des cas, ce genre d’ appareils fonctionne sur le dernier canal VHF H2(bande III) ou en UHF (bande IV et V) et est équipé d’ un étage HF de très faible puissance .
Ces mini-émetteurs sont très utiles lorsqu’il s’agit de trans- mettre, par exemple un film sur plusieurs téléviseurs dis- posés dans des endroits dif férents mais dans un espace limité.
L’utilisation de ces appareils vous évitera de réaliser des circuits câblés, sûrement plus complexes et moins écono- miques, qui réclament beaucoup de matériel de main- d’œuvre et de temps
La réalisation d’un mini-émetteur de télévision n’est pas à la portée de la plupart des passionnés d’électronique car les étages haute fréquence sont très élaborés et souvent difficile à mettre en œuvre. Encore une fois c’est la
société Aurel qui, avec son nouveau module hybride en CMS MAV-VHF224, nous ouvre les portes d’accès à un grand nombre d’applications
Ce module se présente comme un simple circuit imprimé à 11 broches disposées sur un seul côté, qui peut être monté en vertical sur n’importe quel autre circuit support. Cette petite merveille est équipée d’un oscillateur HF fonctionnant sur 224,5 MHz, ce qui correspond au canal TV H2, le dernier de la bande VHF.
Le module dispose d’une sortie antenne (qui peut être un simple morceau de fil rigide d’environ 30 cm) sur 75? et d’entrées séparées pour la BF et le signal vidéo.La sensibilité pour le signal BF est de 1 Vpp sur une impédance d’entrée de 100 kohms Pour le signal vidéo, les valeurs sont standards : 1 Vpp sur 75 ohms

Ce module est fourni déjà calibré et par faitement syntonisé sur sa fréquence de travail. Seuls les composants extérieurs essentiels pour son fonctionne- ment seront à monter sur un circuit imprimé séparé.

A ce propos, en « gonflant » le signal de sortie avec un booster HF, composé d’un seul transistor haute fréquence, il est possible de construire une petite station de télévision privée ! Attention, toutefois, à la réglementation en vigueur



Notre émet teur télé audio/ vidéo miniat ure est capable de transmettre un film ou une image quelconque vers un ou plusieurs récept eurs de t élévision placés à l’int érieur d’un appartement ou d’une villa. Il fonct ionne en VHF sur le canal H2. Equipé d’ent rées audio et vidéo séparées, il représent e la solut ion idéale dans l’utilisation de microcaméras CCD ou CMOS. Associé à un amplificateur de puissance, cet appareil devient alors un émet teur de télévision à part entière (at tention à la législat ion !).



Fonctionnement du montage :

Maintenant, en partant du schéma électrique, allons analyser le fonctionnement de notre émetteur télé.
Vous remarquerez que, en plus du module Aurel (U3), le circuit inclut deux amplis opérationnels, très utiles dans la section audio, tandis que le signal vidéo a une entrée directe.
Pour la section phonique, nous avons prévu un étage universel qui permet de gérer indifféremment un microphone de type « électret » (capsule à deux fils), la sortie audio d’un magnétoscope, celle d’un préampli BF ou d’une caméra.

Observons, maintenant, la partie de circuit réalisée autour des amplis opérationnels U1a et U1b. Le signal élec- trique prélevé aux broches de la capsule MIC et produit par les voix, sons ou bruits extérieurs, est envoyé à l’ aide du condensateur C2, à l’ entrée de l’ am- plificateur non inverseur (U1a). Le gain de ce dernier est suf fisamment élevé (entre un minimum de 1 et un maximum de 230) pour piloter correctement Le module hybride.

Le niveau peut être réglé par le trimmer R7. De cette façon, il est possible d’adapter le circuit en fonction du microphone choisi, en réduisant l’amplification dans le cas d’un électret à jFET (amplifié) et en l’augmentant au maximum quand il s’agit d’un microphone passif. Le signal audio sortant du premier ampli opérationnel est transmis, grâce au condensateur C5, à l’entrée du second ampli opérationnel où il est mélangé avec le signal appliqué à l’ entrée de ligne IN AUDIO. En ef fet, U1b est configuré en mélangeur-inverseur



ce qui permet l’utilisation du micro- phone ou de l’ entrée à haut niveau, les gains étant identiques sur les lignes R8 et R11 (condensateurs de couplage C5 et C10).

Si on désire utiliser le signal d’une caméra ou d’ un magnétoscope, on doit fermer le microswitch (mini-interrup- teur) S1, de façon à exclure la partie concernant U1b en évitant ainsi que des interférences n’affectent l’entrée (broche 2) du module Aurel. Ce signal d’ entrée de U3 est découplé par le condensateur C9 qui garantit la séparation des circuits de polarisation et optimise le transfert du signal qui sera rayonné, après modulation, avec le signal vidéo
                               Figure 1 : Schéma de l’émetteur de t élévision audio/ vidéo miniature.
 
Le trimmer R10 règle le volume de l’ entrée AUDIO IN à haut niveau, en réduisant l’amplitude du signal BF si elle est trop forte. Pour terminer la description du bloc basse fréquence, nous signalerons que les deux amplis opérationnels sont polarisés sur l’entrée non inver- seuse avec la moitié de la tension prin- cipale (celle présente entre la broche 8 et la masse) de façon à simuler le zéro de référence car la masse coïn- cide avec le pôle négatif de l’alimentation. Le niveau de polarisation est fixé par le diviseur constitué par les résistances R3 et R4 et est appliqué directement aux broches 3 (pour U1a) et 5 (pour U1b). Les broches de sortie 1 et 7 ont, en position de repos, les mêmes niveaux de tension.Le condensateur C3 filtre les éventuels signaux parasites afin d’éviter qu’ils ne modulent les signaux des deux amplis opérationnels. En revenant sur U3, voyons quel est le chemin du signal vidéo. A travers la prise RCA « IN VIDEO », le signal arrive à la broche d’ entrée 4. Son niveau est le niveau standard soit 1 Vpp sur 75 ohms même si une amplitude allant jusqu’à 1,2 Vpp peut être admise. Les broches 1, 3, 7 et 10 du module Aurel sont reliées à la masse tandis que la broche 8 est alimentée avec une tension stabilisée de 5 V.

L’antenne d’émission est reliée à la broche 11 du même module. Elle peut-être constituée d’un simple morceau de fil de cuivre rigide de 33 cm ce qui représente 1/ 4 d’onde. Cette antenne rudimentaire assurera un rayonnement dans un champ d’environ 30 mètres. Pour atteindre des distances supérieures, il est nécessaire d’utiliser une antenne demi-onde (66 cm) ou onde entière (1,33 mètre). Il est également possible d’utiliser une antenne TV reliée au circuit par un câble coaxial de 75ohms. Le circuit que nous avons réalisé fonc- tionne sous une tension de 12 V et consomme environ 100 milliampères, dont 90 utilisés par le seul module hybride. L’alimentation doit être appliquée entre les points + V et la masse, c’est-à-dire sur la prise prévue à cet ef fet et montée sur le circuit imprimé.


Liste des composants :

R1 : 4,7 k? R2 : 2,2 k? R3 : 1 0 k?
R4 : 1 0 k?
R5 : 2,2 k?
R6 : 100?
R7 : trimmer 470 k?
R8 : 4,7 k?
R9 : 4 7 k?
R10 : trimmer 47 k?
R11 : 4,7 k?
C1 : 100 µF 25 V élect.
C2 : 100 nF multicouche                                                          
C3 : 10 µF 25 V élect.
C4 : 150 pF céram.
C5 : 100 nF multicouche
C6 : 470 µF 25 V élect.
Liste des composants
C7 : 100 µF 25 V élect.

C8 : 100 nF multicouche
C9 : 100 nF multicouche
C10 : 100 nF multicouche
D1 : diode 1N4007
U1 : double ampli-op LM358
U2 : régulateur 7805

U3 : MAV-VHF 224 (module Aurel) S1 : dip-switch 1 mini-interrupteur MIC : microphone électret
ANT : antenne
Divers :
- prises RCA pour circuit imprimé (2)
- suppor t 2 x 4 broches
- prise d’alimentation
- circuit imprimé réf. S272


                                                                                
          Figure 2 : Dessin du circuit imprimé échelle 1.                Figure3:Plan d’implantat ion des composants







Le tableau présenté ci-dessous, vous montre comment paramétrer l’émet- teur TV en fonction de l’appareil auquel il est connecté (magnéto- scope, caméra CCD ou CMOS, syn- thétiseur d’images, etc.). Nous vous indiquons aussi sur quels trimmers effectuer vos réglages et quand activer la capsule microphonique ou l’ entrée IN AUDIO à haut niveau.
Ce tableau concerne exclusivement la section audio car la vidéo est toujours connectée à l’ entrée IN VIDEO



Le cœur de l’émetteur de télévision miniature :


Nous avons pu réaliser cet émetteur d’une façon très simple grâce au nouveau module hybride produit par la société Aurel. Ce microcircuit inclut tous les éléments nécessaires à l’émission de télévision en bande VHF. En ef fet, il incorpore un oscillateur, un modulateur, un amplificateur et un filtre passe-bas en sortie.
Le MAV-VHF224, est un composant de dimensions réduites : 28 x 25 x 8 mm disposant de 8 sorties au pas de 2,54 mm.
Voici les principales caractéristiques techniques constructeur
- puissance de sortie sur l’antenne : 1 mW / 75?
- tension d’alimentation : 5 V
- courant absorbé : 90 mA (typique)
- intermodulation du 3ème ordre : meilleure de – 60 dBm
- fréquence vidéo : 224,5 MHz (± 75 kHz)
- vidéo : modulation d’amplitude négative PAL
- sensibilité à l’entrée vidéo : 1,2 Vpp (max.)
- fréquence audio : 5,5 MHz
- audio : modulation de fréquence avec déviation de ± 70 kHz - sensibilité / impédance à l’entrée audio : 1 Vpp / 100 kohm
- préaccentuation : 50 µs.  

Figure 4 :Schéma synopt ique du module émet t eur de t élévision. 

1 : masse          07 : masse
2 : entrée audio   08 : alimentation +5 V
3 : masse          10 : masse
4 : entrée vidéo   11 : antenne.




L’ hybride inclut un double modulateur audio/ vidéo qui agit sur un oscillateur très stable réglé à 224,5 (fréquence du signal vidéo) et donc à la limite des VHF (canal TV H2), tandis que le signal audio est à 5,5 MHz avec une dévia- tion FM de ±70 kHz. Le système révèle ses performances dans la transmission d’ un signal exempt de parasites et d’une excellente linéarité. Un circuit de préaccentuation des fréquences hautes est incorporé dans la section audio afin de limiter le niveau de bruit à la réception 






Réalisation pratique du montage electronique :

Commencez par réaliser le circuit imprimé en suivant votre méthode habituelle. Ensuite, soudez les résistances et la diode D1, dont la cathode est mise en évidence par la bague colorée. Soudez le suppor t à 2 x 4 broches pour le double ampli opérationnel U1 en dis- posant l’ encoche détrompeur vers R9. Continuez par la mise en place des deux trimmers, du dipswitch S1 et les condensateurs, en faisant attention à leurs polarités.
Montez le circuit intégré 7805 en plaçant sa face métallisée vers l’extérieur du circuit (vers C8) et soudez ses pattes. Soudez ensuite le module TV U3 dont la broche 1 doit être dirigée à l’opposé de l’emplacement ANT.

Si vous désirez transmettre des images et des sons provenant d’une caméra CCD ou CMOS qui n’ est pas équipée de microphone, vous pouvez utiliser une capsule électret. Elle peut être montée directement sur le circuit imprimé, ou y être reliée par un câble blindé BF. Bien entendu, le négatif (électrode raccordée au boîtier du micro) doit être connecté à la masse tandis que le positif doit être relié à S1, R1 et C2.
Pour terminer le montage de l’émetteur il faut souder, toujours sur le circuit imprimé, une prise alimentation afin de pouvoir y raccorder une alimentation standard universelle fournissant du 12 V que l’ on trouvera facilement dans le commerce.
Enfin, il est conseillé d’installer deux prises RCA femelles de type horizontal (voir la photo du prototype), une pour l’entrée AUDIO IN et l’autre pour l’en- trée VIDEO IN. Ces prises permettront la connexion des sources de signaux en provenance de magnétoscopes, caméras, etc.
Naturellement, avant tout essai, n’oubliez pas de raccorder une antenne à l’ emplacement prévu. Le module Aurel n’apprécierait pas l’absence de moyen de rayonnement et risquerait de passer de vie à trépas en quelques instants.

Essai de l’émetteur TV :

Une fois le montage terminé, nous allons maintenant effectuer la traditionnelle phase d’essai de l’appareil Avant toute chose, choisissons la source de signal que nous avons l’intention de transmettre et connectons- la à l’ émetteur grâce aux deux entrées RCA. Si aucun signal n’est à capter par le microphone incorporé au montage, il est conseillé de désactiver le circuit au moyen du dipswitch S1.Cette opération nous permettra d’éviter un mélange intempestif entre le signal d’ entrée AUDIO IN et les sons captés par le microphone, réduisant ainsi l’éventuel bruit de fond généré par le premier étage d’amplification microphonique.L’étape suivante concerne le réglage des niveaux des trimmers R7 (pour l’ entrée microphonique) et R10 (pour celle à haut niveau). Pour ce faire, nous devons alimenter notre appareil avec une alimentation standard pouvant fournir entre 12 et 15 volts sous, au moins, 100 milliampères.
Allumons la télévision et recherchons le canal H2 de la bande III. A ce pro- pos, il est important de savoir que cer- tains constructeurs ont des normes particulières. De ce fait, vous devez consulter le mode d’emploi de votre appareil avant de commencer une recherche. Une fois que vous avez trouvé le bon canal, répétez l’opération sur vos autres récepteurs de télévision.


Conclusion :
Vous voilà opérateur de télévision ! Attention de ne pas sortir du cadre de la législation. De nombreuses applications, allant de la surveillance au circuit de télévision privé, peuvent être envisagées grâce à cet émetteur TV audio/ vidéo









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