專利名稱：電視機(jī)方向自動控制天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能使電視機(jī)根據(jù)電視臺的不同自動調(diào)整天線的方向，使電視機(jī)總是處于最佳接收狀態(tài)的機(jī)電一體化電器裝置。
為了提高電視機(jī)的遠(yuǎn)距離接收質(zhì)量，消除重影，減小干擾，使用高增益強方向性天線是最有效的方法。但固定天線不在最佳接收方向的電視臺卻接收不好，為了使電視機(jī)總處于最佳接收狀態(tài)曾有過這方面的專利申請，并且在市場上有遙控天線出售，但都或多或少地存在以下幾方面的缺點(1)天線轉(zhuǎn)動角度，不大于180度，天線所處位置在室內(nèi)無指示，轉(zhuǎn)動方向也不能控制，天線和室內(nèi)需用轉(zhuǎn)向控制線聯(lián)接，安裝使用不方便。(2)天線控制系統(tǒng)的故障全使天線向一個方向不停的轉(zhuǎn)動而使轉(zhuǎn)向部分損壞，維修困難。(3)電機(jī)控制電路控制性能不完善，電機(jī)停轉(zhuǎn)時剩余電流大，差動放大器輸出電壓大于電機(jī)啟動電壓時電機(jī)才能啟動，控制精度不高，電源效率低。
本發(fā)明的目的就是解決以上問題，并能方便的成為電視機(jī)的一項功能在電視機(jī)上應(yīng)用，為此我們采用了以下實施方案(1)通過在天線轉(zhuǎn)動支桿上安裝的電位器把天線方位轉(zhuǎn)換成電信號與控制天線方向的基準(zhǔn)電壓在差動放大器上進(jìn)行比較放大，用放大輸出去驅(qū)動相應(yīng)的開關(guān)元件使電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動天線支桿和電位器向使電位器上的電壓向接近基準(zhǔn)電壓的方向轉(zhuǎn)動，并停在等于基準(zhǔn)電壓的地方，實現(xiàn)用電壓控制天線方向的目的。(2)在天線轉(zhuǎn)角的兩個端點設(shè)有限位擋塊和并聯(lián)有二極管的微動開關(guān)組成的可逆電機(jī)斷電裝置。(3)控制電壓可通過一些電子開關(guān)由電視機(jī)頻道預(yù)選器上取出而同步控制天線的方向。(4)用開關(guān)穩(wěn)壓電源的脈中電壓為轉(zhuǎn)向部分供電，不但可以使天線和室內(nèi)僅用一根同軸電纜聯(lián)結(jié)，也使轉(zhuǎn)向部分取得正負(fù)電壓比較方便。(5)作為開關(guān)用的三極管都工作在共發(fā)射極狀態(tài)，并且北一級三極管的b、e極通過開關(guān)二極管接在差分放大器的輸出端和地線之間，使之握有階梯形傳輸特性曲線。采取以上實施方案以后就使現(xiàn)有轉(zhuǎn)向天線所有的缺點都得到根本解決。
下面再結(jié)合插圖介紹一下各部分的工作過程以及各主要元件的作用和參數(shù)。
由并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源1提供的穩(wěn)定電壓經(jīng)W1分壓后產(chǎn)生的作為控制天線方向的基準(zhǔn)電壓V＋通過T1輸出的電源脈沖電壓一起經(jīng)L2，同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體，L3、T2，由L5、C8濾除C7上所殘余的脈沖電壓以后加至IC1組成的差動放大器的同相輸入端上，與由W2產(chǎn)生的代表天線方向的直流電壓V－相比較，當(dāng)(V＋)－(V－)＞0時，IC輸出一正電壓使直流電機(jī)D正轉(zhuǎn)，通過減速器4帶動天線轉(zhuǎn)動，天線支桿5帶動電位器W2轉(zhuǎn)動，使W2的動觸點向上(接下頁)移動，V－增加，當(dāng)(V＋)－(V－)＝0時，IC輸出為零，電機(jī)D與天線停止轉(zhuǎn)動。反之，(V＋)－(V－)＜0時，天線則反轉(zhuǎn)。這樣天線的方向就可以用W1來控制，W1每轉(zhuǎn)至一個位置，天線都有一個確定的方向與之對應(yīng)。
另外，脈沖電壓經(jīng)C7，同軸電纜外導(dǎo)體，C4至T1構(gòu)成回路，因C4、C7容量很大，L2、L3電感量很小，所以脈沖電壓都落在T2上。經(jīng)D1、D2、C9、C10整流濾波以后為IC，電機(jī)D和天線放大器IC2提供電源。其中只畫了兩線圈的脈沖變壓器下還起隔直流的作用。
由二極管D3、D4和微動開關(guān)S1、S2組成一個完備的保護(hù)電路；保證天線轉(zhuǎn)止終點時頂開S而停轉(zhuǎn)，以防控制系統(tǒng)失常時，電機(jī)一直向一個方向轉(zhuǎn)動而損壞電機(jī)或其它裝置。同時因為有二極管的存在，又不妨礙電機(jī)回轉(zhuǎn)。
當(dāng)用電視機(jī)對天線方向進(jìn)行預(yù)置時，可把

圖1中的W1去掉，把a點接至圖2的Va點即可。圖2是在電視機(jī)頻道預(yù)置器上應(yīng)用本天線的具體方法。圖中D21是將原來聯(lián)結(jié)S11、S21的電路斷開以后接入的。W11、D31是新加入的。同樣D2n、W1n、D3n也是用同樣方式加入的。W11、W1n是方向預(yù)置電位器。
具體電路特點如下1.因為本系統(tǒng)是根據(jù)電視臺地選擇而天線自動改變方向的，所以天線的轉(zhuǎn)速慢一些也不會感到使用不便，因此天線轉(zhuǎn)速可選擇每分鐘一圈或更慢一些。以減小電機(jī)D的功率。
2.IC工作在直流狀態(tài)，不需要放大交流信號，并且其傳輸特性曲線應(yīng)盡量接近圖5所示的理想形狀。天線方向的控制精度和－e到e一段的寬度有關(guān)，寬度越小精度越高，但抗干擾能力要下降?？赏ㄟ^對放大器直流增益的調(diào)整來控制。
3.直接把電位器W2和天線傳動桿連接在一起時，天線的整個轉(zhuǎn)動角度受電位器轉(zhuǎn)動角度的限制不能作360℃旋轉(zhuǎn)而有一個死角。在安裝天線時可把這個死角對準(zhǔn)沒有電視臺的方向。在一般情況下，不但不會影響使用，還有利于提高控制精度。因為不可能在四面八方均勻地分布著許多電視臺。當(dāng)然如果在天線傳動桿和電位器之間使用減速裝置也能實現(xiàn)全方位轉(zhuǎn)向，但必要性不大。
4.因為本系統(tǒng)基本上工作在開關(guān)狀態(tài)和一次工作時間很短，所以在設(shè)計開關(guān)穩(wěn)壓電源1時可使之在天線轉(zhuǎn)動時工作在滿負(fù)荷狀態(tài)。當(dāng)用電視機(jī)預(yù)置天線方向，可同電視機(jī)使用同一穩(wěn)定電源。只增加電視機(jī)電源的短時負(fù)荷能力和使本系統(tǒng)與市電很好的隔離即可。
在所有附圖中，同一元件都使用同一編號。
圖1.1并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。2同軸電纜。3直流電機(jī)。4減速器。5天線支桿。6表示電位器W2和天線同步轉(zhuǎn)動。7保護(hù)限位用凸輪(詳見圖4)。8表示S1、S2受7控制。IC由運算放大器和功率擴(kuò)展電路組成的差分放大器，它應(yīng)有接近圖5所示的傳輸特性曲線。其它元件的具體參數(shù)由圖3給出。
圖2.9表示有n－2個相同部分沒有畫出，W11、W1n用途同圖1中W1。D21、D2n、D31、D3n開關(guān)二極管，其它元件都是電視機(jī)頻道預(yù)置器原有的。
圖3.在這里天線每分鐘轉(zhuǎn)1圈，使用12V0.5A微型電機(jī)，R1＝R2＝50k，R3＝1.2M時，天線控制精度優(yōu)于3度。主要元件參數(shù)為。T1可用導(dǎo)磁率為2000的鐵氧體磁芯，磁芯截面積不小于1.5平方厘米，1－2端繞12匝，3－4端繞6匝，7－8端繞12匝，5－6端繞50匝。T2可用截面積略小的磁芯，1－2端繞50匝，3－4、4－5端都繞13匝。IC可用μA741。C4、C7、2.2μF。L5可用小型半導(dǎo)體收音機(jī)輸出變壓器的鐵芯繞300匝。C8、47μF。C11、0.1μF。L2、L3、10μH。C3、4700P。W1、W2、4.7k。C16、0.1μF。R19、1k。D7、D8、D9穩(wěn)壓值都取6V。BG3、BG6可用9013。BG4、BG5可用9012。BG1可用2SB744、BG2可用2SD882。BG7可用固產(chǎn)3DD15。R17、R18應(yīng)調(diào)整得使天線在兩個端點時IC輸出為零。
圖4.5天線支桿。7和天線支桿5固定在一起的帶有凸出部分3的凸輪。14和15，3的假想轉(zhuǎn)動極限位置。6和7微動開關(guān)S1、S2的絕緣觸頭。8和天線底座固定在一起的限位擋塊。b、c、d分別和圖3中的相應(yīng)點相連。
圖5.橫軸表示放大器的差模輸入電壓(V＋)－(V－)。V0表示差動放大器的輸出電壓。－e和e－段表示當(dāng)－e＜(V＋)－(V－)＜e時輸出為零。
權(quán)利要求1.室內(nèi)與天線轉(zhuǎn)向器之間只用一根同軸電纜聯(lián)接，可防止天線一直向一個方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向電動機(jī)驅(qū)動控制電路具有階梯形傳輸特性曲線的電視機(jī)方向自動控制天線，其特征在于A、作為電源的脈沖電壓和作為天線控制信號的直流電壓(V+)以及電視信號都用同一根同軸電纜(2)傳送，B、由凸輪(7)和微動開關(guān)(S1、S2)、二極管(D3、D4)組成保證天線轉(zhuǎn)至終點能可靠地停轉(zhuǎn)，又不妨礙回轉(zhuǎn)的保護(hù)裝置，C、驅(qū)動電機(jī)(D)的差動放大器(IC1)據(jù)有階梯形傳輸性曲線。
2.按權(quán)利要求1所述的天線，其特征是作為電源的脈沖電壓由脈沖變壓器(T1)經(jīng)電感(L2)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體、電感(L3)、脈沖變壓器(T2)、電容器(C7)、同軸電纜外導(dǎo)體、電容器(C4)形成回路，作為控制信號的直流電壓(V1)經(jīng)脈沖變壓器(T1)、電感(L2)、同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體、電感(L3)、脈沖變壓器(T2)、電感(L5)電容(C8)組成的低通濾波器、電阻(R1)加至差分放大器(IC)的同相輸入端，電視信號經(jīng)天線放大器(IC2)放大、電容(C5、C6)電感(L4)組成的高通濾波器、同軸電纜、電容(C1、C2)電感(L1)組成 的高通濾波器送往電視機(jī)而使用了同一根同軸電纜(2)。
3.按權(quán)利要求1所述的天線，其特征是在天線支桿(5)上固定有一凸輪(7)，凸輪(7)有一個凸起部分(13)，當(dāng)天線轉(zhuǎn)至一定位置(14、15)時凸起部分(13)受到限位檔塊(8)的限制而停止轉(zhuǎn)動，同時微動開關(guān)(S1或S2)被頂開使電機(jī)(D)斷電，微動開關(guān)(S1或S2)上并聯(lián)的二極管這時可為電機(jī)(D)提供回程電流。
4.按權(quán)利要求1所述的天線，其特征是在差分放大器(IC)與作轉(zhuǎn)向電動機(jī)開關(guān)用的三極管(BG1、BG2、BG3、BG4)之間接有兩只開關(guān)二極管(D5、D6)，使差分放大器(IC)輸入信號的絕對值小于1.2伏時三極管(BG1、BG3或BG2、BG4)截止，大于1.4時飽和導(dǎo)通而使整個電路據(jù)有階梯形傳輸特性曲線。
專利摘要本實用新型提供了一種用差動放大器對控制信號和天線轉(zhuǎn)向器所產(chǎn)生的方向模擬信號進(jìn)行比較放大，再用放大以后的信號去控制天線轉(zhuǎn)向的方法，使天線能根據(jù)電視臺的選擇而自動指向所要接收電視臺方向的電視天線。該天線可以自成體系，當(dāng)控制旋鈕指向某一電視臺的刻度時，天線即自動指向該電視臺的方向，也可以作為電視機(jī)的一項功能，用電視機(jī)的頻道預(yù)選器對各個電視臺的方向進(jìn)行預(yù)置，當(dāng)電視機(jī)選擇某電視臺時，天線自動指向該電視臺的方向。該天線還具有電路簡單，保護(hù)可靠，使用方便和只用一根同軸電纜聯(lián)接的特點。
文檔編號H01Q3/04GK2146056SQ9223940
公開日1993年11月10日 申請日期1992年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月1日
發(fā)明者李煥民 申請人:李煥民