Разбирая неисправные дисеки, я интересовался, как же работает схема, какие детали применяются, в чем причина выхода из строя дисеков? Основным симптомом неисправности в большинстве случаев было полное отсутствие либо постоянное присутствие на одном, двух или даже всех выходах питающего напряжения, поданного на вход вне зависимости от поданных команд.
Причины неработоспособности или неустойчивой работы DiSEqC-переключателей:
Неисправные выходные ключи (обычно в результате короткого замыкания при неосторожном подключении)
Покрытая окислами и коррозией печатная плата и элементы (в результате плохой герметизации задней крышки)
Плохая работа транзисторного каскада для усиления-ограничения сигналов 22кГц (зависит от номиналов резисторов или их наличия) на длинном фидере
Отсутствие электролитического конденсатора по питанию
Замыкание выводов электролитического конденсатора по питанию и, как следствие, отсутствие питания контроллера
Пример закороченного конденсатора в неработающем дисеке:
Лидерами по отказам оказались DiSEqC-переключатели 4x1 в маленьком корпусе (с надписью "Super Mini" на наклейке овальной формы). Две последние причины были характерны именно для таких дисеков. Причём очень часто плохая герметизация была из-за того, что плотно закрыться крышке мешал неудачно установленный электролитический конденсатор.
Что касается отсутствия электролитического конденсатора обычно ёмкостью 10мкФ, то работа дисека без него возможна. Но не устанавливать его противоречит общим нормам радиотехнического проектирования. Можно представить, как будет модулировать питание каскад на транзисторе VT1 при подаче команд учитывая то, что в цепи коллектора VT1 стоит резистор номиналом 2.2кОм, а питание транзистора и всей схемы осуществляется через резистор 1.5кОм. Конечно же, нужно учитывать и стабилитрон, ток стабилизации которого задаётся именно этим резистором 1.5кОм. Прогнозировать стабильную работу в таком случае не приходится.
Во всех разобранных дисеках обнаружено 3 вида управляющих контроллеров
Микросхемы, применяемые в DiSEqC-переключателях:
микросхема с маркировками "EM78153S02", "FEGO 153S", "EdiSatS410", "RV803SN" с одинаковой распиновкой в корпусе SOIC14
микросхема с маркировкой "HS108N / DWS62K3" в корпусе SOIC8
OTP-микроконтроллер SN8P1603S фирмы SONIX в корпусе SOIC18 (был обнаружен в дисеке старого образца)
DiSEqC-переключатель с контроллером 3-го по списку типа (SN8P1603S) был самым "серьёзным" из всех, что мне попадались, и был собран по всем правилам, со всеми деталями и полностью соответствовал надписям на лицевой части. Задняя крышка была очень хорошо загерметизирована. Однако перестал он работать из-за того, что через неиспользованный F-разъём проникала влага, в результате чего одна из ножек микроконтроллера просто окислилась и перержавела, из-за чего электрический контакт пропал.
Внешний вид контроллера DiSEqC:
Этот контроллер в зависимости от принятых команд на вход DRX, устанавливает логическую единицу по одному из выходов lnb A...lnb D, управляя ключами, которые подают питание на одну из подключённых головок. Назначение выводов 1, 2, 12 - 14 мне неизвестно. Эти выводы обычно никуда не подключены.
Если применяется контроллер HS108N / DWS62K3 в 8-ми выводном корпусе, то он установлен на плату, разведённую под контроллер первого типа в 14-выводном корпусе, и установлен так, что его первый вывод попадает на площадку 4. Площадки 3 (DRX) и 8 (DTX) на печатной плате закорочены резистором с сопротивлением 0 Ом. Такой контроллер ну никак не может работать по протоколу 2.0 - у него нет вывода DTX вообще! Тем не менее, производители не стесняются писать на корпусе надпись "2.0".
Ответы на многие вопросы я получил на сайте EutelSat, на котором находится спецификация протокола DiSEqC, описание и схема тестирующего устройства на микроконтроллере, схема простого переключателя ToneBurst и др.
Информация по протоколу DiSEqC на русском языке имеется на странице Инфо.
Принципиальная электрическая схема DiSEqC-переключателя 4x1 на контроллере EM78153S02:
Принципиальная электрическая схема DiSEqC-переключателя 4x1 на контроллере HS108N / DWS62K3:
Принципиальная электрическая схема DiSEqC-переключателя 2x1 на контроллере MC68HC908QT4 (Motorola):
Обратите внимание на конденсатор C10 в первой схеме. Этот конденсатор имеет маленькую емкость (судя по цвету корпуса - меньше 100 пикофарад) и не всегда установлен на плате, особенно в некачественных конструкциях. Честно говоря, назначение этого конденсатора мне непонятно. Однако полагаю, что это сделано для того, чтобы дисек мог хорошо работать при подключении к нему только первых двух головок, судя по тому, что этот конденсатор всегда подключён только к PIN-диодам, работающими на головки номер 3 и 4 и никогда на головки 1 и 2. На 2-ой схеме этого конденсатора нет, так как его там на самом деле не было. 2-я схема была обнаружена в маленьком ("Super Mini") корпусе. Так что к вопросу, есть ли разница, куда подключать головки к дисеку, если головки только две, я бы сказал, что это зависит ещё от модели дисека, а значит, от его внутренностей.
Конденсатор C10 в DiSEqC-переключателе:
Часто вывод микросхемы DTX не используется. Он предназначен для возможности контроллера отвечать на принятые команды, подтверждать об успешном выполнении либо об ошибке приема команды, неправильном бите чётности и т.д. Встречались экземпляры, где печатная плата была разведена с учетом использования этой возможности, но необходимые для этого детали (транзистор VT10, резисторы R14, R15) отсутствовали:
Место для транзистора VT10 и резисторов R14, R15 в DiSEqC-переключателе:
В таком случае, надпись на крышке "DiSEqC 2.0" была недействительна, а вместо неё должна быть "DiSEqC 1.0", так как цифра 2 в данном случае обозначает двусторонний обмен данными. Транзистор VT10 (маркировка "L6" или "L7") согласно EutelSat должен быть рассчитан на ток 50мА и напряжение 20В. Сигналы на выводе DTX я не проверял (надо проверить). Возможно контроллер их просто не выдаёт, так что устанавливать эти детали нет смысла. Насколько я знаю, некоторые DiSEqC-устройства игнорируют даже бит чётности, передаваемый в конце каждого байта.
На транзисторе VT1 собран усилитель для сигналов 22кГц. Каскад собран по стандартной схеме (можно найти в документах EutelSat, правда отсутствует резистор номиналом 150кОм между базой и питанием). В разных конструкциях номинал резистора R2 колеблется от 1.5кОм до 2.2кОм. В некоторых моделях он вообще отсутствовал и конденсатор C2 был подключен прямо к базе транзистора VT1. Моделирование показало, что это имеет смысл при слабых сигналах (меньше 0.3В) 22кГц в линии. Скорее всего таким образом производители пытаются обеспечить надёжное переключение на длинных линиях.
Контроллер питается от напряжения 5В, получаемого при помощи стабилитрона VD2 из напряжения питания LNB через резистор R1. Конденсаторы C4, C5 - сглаживают пульсации по питанию, в том числе и сигналы 22кГц, которые не должны попадать в питание для нормальной работы устройства.
Транзисторы VT2-VT5 с маркировкой "1A" - BC846A в корпусе SOT23. Транзисторы VT6-VT9 сдвоенные, с маркировкой "N2" - BC807DS в корпусе SOT457 на рабочий ток 0.5А каждый. В некоторых моделях используется по одному транзистору на выход, в таком случае максимальный выходной ток падает в 2 раза. В любом случае, при замыкании транзисторы выходят из строя.
Диоды VD3-VD8 с маркировкой "A8" (бывают "A3" в старых моделях и "S8" в миниатюрных моделях) возможно BAP50-03 - PIN-диоды с маленькой емкостью в закрытом состоянии, логически более всего подходят из всех вариантов расшифровки "A8". Резистор R13 служит для создания низкого потенциала на катодах этих диодов. Таким образом, при подаче питания, например, на выход "LNB A" через открытый транзистор VT6 благодаря резистору R13 открываются диоды VD3, VD5, по которым полезный сигнал поступает через конденсатор C3 на вход "Receiver". В некоторых моделях последовательно с диодами VD5-VD8 были установлены обычные диоды общего применения типа PMLL4148 в корпусе SOD80C (на схемах не показаны).
Катушки индуктивности L1-L5, выполненные печатными проводниками, вместе с конденсаторами C1, C6-C9 образуют фильтры для развязки сигнальных цепей от питающих.
Возможно продолжение следует...
Я не претендую на абсолютную истину, хотя и пытаюсь сделать всё правильно. Так что пользуйтесь информацией под свою ответственность и на своё усмотрение.