تعلم من هنا خفايا واسرار جهاز الاستقبال (الرسيفر)

هذه هي الدعوة العامة والمفتوحة لكل الهواة والدارسين لهذا المجال لمعرفة المزيد وزيادة خبرته في هذا المجال.
مقدمة

خبايا وأسرار المارد الصغير:
نظرة من الداخل على الريسيفر!

عالم القرن الواحد والعشرين عالم ديجيتال.. عالم رقمى..اكتب لكم هذا الموضوع الذى يتعامل مع محدثات العصر "الرقمية".

وأهم هذه المحدثات هى هذا الجهاز الصغير الذى عرفناه فى عالمنا العربى باسمه الذى جاء به إلينا من الغرب: الريسيفر.. هذا الجهاز صغير الحجم متعدد الوظائف.. أو هذا الريسيفر الذى جعل من العالم قرية صغيرة, فخطا به أولى الخطوات نحو العولمة والاندماج الثقافى.
قررنا أن نقتحم هذا الجهاز الساحر العجيب, ونكتشف معكم عالم الريسيفر الرقمى.. ونصل معًا إلى إجابات عن أسئلة شائعة تترد وتجول فى أذهان البعض.. ومنها على سبيل المثال وليس الحصر:
- كيف تعمل القطع الإليكترونية فى الدائرة الرئيسية لجهاز الريسيفر لتكون منظومة كاملة الوظائف.
- كيفية الربط بين قارئ البطاقات الذكية "Smart Card Reader" وعمل منظومة الريسيفر.. والتى يمكننا من خلالها فك تشفير القنوات الخاصة.
- المستلزمات التى تتطلبها عملية ترقية البرامج التشغيلية "Software Upgrade" وزيادة قدراتها البرامجية لفك القنوات المشفرة.
- الإضافات التى تدخلها الشركات المصنعة كل يوم على أجهزة الريسيفر لتزيد من إمكانياتها الخدمية.. وتزيد شكلها جمالاً للمستهلك والمستخدم العادى.. وكذا تزيد من تعقيد الدائرة السحرية للريسيفر "اللوحة الأم" أمام الهواة والمحترفين حتى تنفرد بميزات الخدمة والصيانة وتسويق الجديد.
- إضافة بعض المميزات لأجهزة الريسيفر مثل تركيب قرص صلب "Hard disk" يتيح للفيديو الرقمى التخزين أو الدخول على الانترنت عبر الأقمار الصناعية مباشرة.
كل هذه الخبايا والأسرار سوف نكشف عنها فى "عالم ديجتال" من أجل الوصول ـ معًا ـ إلى الطرق الصحيحة لتشغيل وصيانة الريسيفر وغيره من الأجهزة الرقمية، ولنبدأ بإلقاء نظرة عامة على الرسم التخطيطى "Block diagram" للريسيفر لنصل من خلاله إلى اكتشاف أجزاء الجهاز التى تتصل ببعضها البعض كما فى المخطط التالى:

وفي البداية يجب علينا أولا أن أعطيكم فكرة مبسطة توضح دور هذه الأجزاء وتركيبها الداخلى:

1- وحدة Power supply المسؤوله عن توفير الطاقة لعمل الوحدات الإلكترونية .

2- دائرة الواجهة الأمامية ووحدة العرض على شاشة الريسيفر Front panel display والتي من خلالها نستطيع معرفة رقم القناه الحاليه أو الساعة في حالة Standby واحيانا يكتب عليها كلمات مثل كلمة boot عند بدأ التشغيل . ويوجد بها ايضا مفاتيح للقنوات والصوت والباور .

3- وحد الذاكرة الدائمة Flash memory المخصصة لتخزين البرنامج التشغيلي للريسيفر وهي مجال أسئلة العديد من المبتدئين لأنها تسبب لهم العديد من المشاكل عند التحديث.. ولهذا السبب فهم دائمًا ما يتلهفون علي معرفتها.

4- وحدة الذاكرة المؤقتة SRAM أو DRAM والتي يتم نقل البرنامج التشغيلي اليها بواسطة البوت لودر " جزء من البرنامج التشغيلي الموجود في الفلاش ميموري" لتنفيذه من قبل البروسيسور .

5- وحدة الـ Tuner المسئولة عن تحليل الإشارة المستقبلة من وحدة LNB علي طبق الاستقبال وبدورها تقوم بنقل البيانات الي البروسيسور .

6- وحدة المعالجة الرئيسية Processor وهى بمثابة العقل المدبر والمنظم لعمل القطع الإلكترونية داخل الدائرة الرئيسية وهى تصنع فى عدة شركات.. ومن موديلاتها :
Sti5512 – Sti5518 – Sti5510 – SC2000 – IBM set top box – LSI….!

· تعتبر هذه الوحدة مثل الدائرة المجمعة ((Chipset فى أجهزة الكمبيوتر العادية.. وهى ليست فقط معالج مركزى لكنها تحمل بداخلها معالجًا مركزيًا Processor من نوع (ST20 )32 بت وبسرعة 81 ميجاهرتز يعمل على مذبذب(Crystal OSC) منخفض السرعة 27 ميجاهرتز كما تحتوى هذه ال chipset على دوائر عديدة اخري مثل:
- منفذ الكوم RS232
- mart Cards interface تقوم باستقبال البيانات وتتحكم فى عمل الكروت التى تتم قراءتها بواسطة وحدة قارئ البطاقة الذكية.
- Front End link interface وهى الوحدة المسئولة عن توصيل القرص الصلب (الهارد ديسك) أو الـ DVD مثل الـIDEالموجودة فى الكمبيوتر.. وهذا مستخدم فى الأجهزة التى تحتوى على هارد ديسك PVR.
- Shared SDRAM interface وهذا الجزء خاص بوحدة الذاكرة المؤقتة.. ويسع حوالى 32 ميجا بايت من الذاكرة.
- منفذ الفيديو الرقمى والتماثلى.
- منفذ الصوت.
- TAG debugging interface هذا الجزء لا يرغب الفنيون فى الحديث عنه.
- وحدة Mpeg decoder لمعالجة الصوت والفيديو الرقمى.

7- قارئ البطاقة الذكية أو الكامة المدمجة ووحدة الكامات الخارجية والتي عن طريقها يمكن تشغيل الكروت لفك الشفرات.
8- الهارديسك المستخدم لتسجيل الفيديو الرقمي Mpeg وهو يشبه الموجود في أجهزة الكمبيوتر ونظم تعديل الاجهزة حتي يصلح اضافة هاردسيك لها .
9- الانترنت عبر الساتلايت باستخدام اجهزة الاستقبال الرقمي مثل النيوشن بوكس ونوكيا وغيرها من الاجهزة.

وحدة تغذية الطاقة Power supply

تعتمد الأجهزة الكهربية عموما علي هذا الجزء وهو أشبه بالماء والغذاء لها ، فبدونه لا حياة ولا روح فيها.
ويتنوع تكوين وحدة تغذية الطاقة الكهربية " Power supply " من جهاز الي آخر من حيث قيمة الخرج والتصميم ونظام عملها أيضا.
في الأجهزة القديمة مثلا كان يوجد وحدة الباور مكونه من محول كهربائي عادي ذو القلب الحديدي المكون من شرائح الحديدي السليكوني ، والمحول قد يكون له اكثر من خرج للجهد الكهربي حسب احتياج لوحة الريسيفر ، ويتم تحويل التيار المتردد " الخارج من المحول إلى تيار مستمر مباشرة بواسطة مجموعة من الموحدات "Diode Bridge " والقليل من دوائر التنقية كان هو المستخدم.
إلا أن هذا النظام غير مستخدم الآن إلا في القليل من الأجهزة الكهربية البسيطة.
وعيوب هذا النظام هي :
1- كبير الحجم .
2- يفقد الكثير من الطاقة .
3- سريع التأثر بالتغير في قيمة جهد التيار العالي " 220 فولت " ويتبعه تغيير في الخرج .
4- الجهد الخارج " التيار المستمر" غير نقي ويحتوي علي شوائب.
5- يفقد الطاقة علي هيئة حرارة ويسبب ارتفاع لدرجة حرارة الجهاز.
6- قصير العمر.
ويصعب استخدام هذا النوع مع أجهزة الريسيفر " حديث الموضوع " بسبب الاحتياج إلى القدرة العالية لكثرة المكونات " تصل ألي 30 وات " .
لذا كان التغيير مهما والاعتماد علي تكنولوجيا متطورة هو الحل الأمثل في هذا الأمر.
فتم الاعتماد بصورة كاملة علي نظام وحدة الباور الموجودة في الريسيفر حاليا وهي تتكون من عدة أجزاء سوف نقوم بشرحها كلها وشرح عدة نمازج لها وطرق تصميمها وصيانتها.

ويسمي هذا النوع من وحدة الباور بـ " Switched mode power supply " أو " SMPS ".
ويمتاز هذا النظام بالقدرة العالية وعدم التأثر بالتغيير في جهد الدخل ويعمل علي جهد من 90 إلى 250 فولت.
ويمتاز أيضا بتحمل تيار كبير يصل إلى 10 أمبير وقدرة كبيرة تصل إلى 50 وات والخرج نقي وخالي من الشوائب.
Switched Mode Power Supply

يتكون هذا النوع من عدة أنظمة مختلفة في نظام العمل والتكوين وطرق معالجة التيار الخارج منها وسف نشرح نوع واحد منها فقط وهو يسمي " Flayback " وهو المستخدم في الأجهزة الكهربية والريسيفر.
ويستعمل مع هذا النظام محول من نوع ذو القلب الكربوني الذي يستطيع العمل بترددات عالية تصل إلى 150 ك هرتز " 150 KHz " دون فقد الطاقة أو توليد حرارة عالية .

شكل (2)

ويوضح الشكل رقم (1) شكل المحول المستخدم " Ferrite Core" وخصائصه ومميزاته.
وقد يختلف المحول من وحدة إلى أخرى حسب الشركة المنتجة لهذه المحولات .
ويتم حساب الجهد الخارج منها حسب النسبة بين عدد اللفات في الملف الابتدائي " الدخل " والملف الثانوي " الخرج " .
ويمكن أن يكون لهذا المحول اكثر من خرج حسب الحاجة إلى ذلك.
وفي أجهزة الريسيفر يكون له اكثر من خرج ومنها 3.3 فولت و 5 فولت و 12 فولت و 22 فولت و30 فولت.
ولكل قيمة من القيم السابقة استخدام في دوائر الريسيفر وسوف يذكر قيمة هذه الجهود في المراحل التالية .
أما الشكل العام لدائر الـ " Power supply " فهو يتضح في الشكل رقم (3) وهو عبارة عن المحول المذكور سابقا إلى جانب المكونات الإلكترونية التي تعمل معه.

ويوضح الشكل (3) أيضا أن الجهد المتردد الداخل إلى وحدة الباور يتم تحويله إلى تيار مستمر عن طرق الموحدات وتثبيت قيمتها بواسطة مكثف الكتروليتي ذو 400 فولت وعادة ما يصل إلى 82 مايكرو .
ويوصل الطرف الموجب منها إلى الملف الابتدائي للمحول والطرف الثاني " السالب " إلى المقطع أو " switching transistor " وهو الذي يوصل الطرف السالب مقطعا إلى المحول .
والسبب في تقطيع التيار المستمر هو أن المحول لا يعمل علي التيار المستمر وإنما يعمل علي التيار المتردد " المتقطع" حتى يحدث نقل الجهد إلى الملفات الثانوية " Power transferred " وذلك حسب النسبة بين عدد اللفات في الملف الثانوي إلى الملف الابتدائي.
وتم تحويل الدخل المتردد " AC input " إلى مستمر حتى يسهل تقطيعه والتحكم به.
وبالتأكيد فأولي الأعطال التي تحدث هي تلف المكثف الكبير المسؤول عن تثبيت التيار المستمر وذلك إذا تعدت قيمة الدخل عن 400 فولت " حدث تلامس بين خط الأرضي مع خط الكهرباء في الأعمدة الهوائية بالشوارع " .
ويكون صاحب التلف التالي هو المقطع " Switching Transistor " المسؤول عن تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد يناسب عمل المحول.
ويتم التحكم في خرج المحول وتثبيت قيمته إذا حدث أي تغير نتيجة الحمل الزائد في الدائرة أو تغير قيمة الدخل عن طريق قيمة التردد الخارج من المقطع أو Switcher .
والـ Transistor المستخدم من نوع Mosfet المعزول قاعدته تماما عن أطراف الـ Source والـ Drain التي تمرر التيار إلى المحول ويتم التحكم به عن طريق البوابة " Gate " التي تصل ب وحد قيادة أخرى Driver وهي المسؤولة عن التحكم بالدائرة.
وعادة ما يتم تجميع الـ Driver وال Mosfet في دائرة واحدة لها ثلاث أو أربعة أطراف .

شكل (4)

ويضح الشكل (4) إحدى دوائر الـ Driver الشائعة الاستخدام والـ Switch هو من نوع Mosfet الموضح بالدائرة الحمراء في شكل (4) .
وبالتأكيد لن نتعمق داخل هذه الدائرة لان موضوعها كبير ويحتاج إلى عام كامل من الدراسة ولكن يكفينا منها الوظيفة فقط.
والمهم بالطبع أيضا هو معرفة شكل التيار الخارج من هذه الدائرة عن نقطة الـ Drain التي تصل أيضا إلى طرف المحول مباشرة أو عن طريق موحد أو ملف وسوف نشاهد ذلك في تصميم وحدة باور كاملة.
ويتضح ذلك في الشكل (5) الذي يوضح شكل التيار المار في المحول إلى الـ Mosfet .

وكما نري أيضا في الشكل (4) توجد نقطة تحكم أخرى " Control Pin " وهي المسؤولة عن معرفة قيمه الجهد الخارج من المحول وتوصيله إلى دائرة القائد " Driver " حتى يتم تثبيت جهد الخرج إذا حدث أي تغيير.
وعادة ما يتم الربط بين جزئئ الدخل والخرج بواسطة OptoCopler " " LV817 " وذلك للحماية من الجهود المرتفعة.
وهذه هي دائرة باور كاملة حتي نتمكن من الشرح عليها :

في المربع الأحمر يوجد الـ Mosfet والمربع الأخضر توجد ابسط دائرة للقائد " Driver " والدائرة الحمراء بالأسفل تصف لنا الـ Optocupler الذي يستخدم في الربط كما ذكرنا ويقوم بدور العازل أيضا .
أما الدائرة الزرقاء الصغيرة فهي تصف الـ " Zener " المتغير KA431 .
ويتم تحويل الجهد الخارج بواسطة موحد واحد فقط مع وجود فلتر مكون من مكثف ومقاومة لمنع الشوائب من المرور.
أحيانا ما يحدث بعض العيوب في هذه الدائرة ومنها :
1- الخرج متقطع " بمعدل مرتين في الثانية " .
2- الدائرة تعمل وعند التحميل يبدأ في التقطيع.
3- لا يوجد خرج نهائيا .
4- الدائرة تعمل ولكن يوجد اختلاف في قيم الخرج .

- في الحالة الأولى أو الثانية يكون العيب الأساسي في مكثفات تثبيت الجهد الخارج ناحية الخرج ويجب استبدالها بأخرى سليمة.
- أما في الحالة الثالثة يكون العطل ناحية الدخل والمسئول الأول هو وحدة الـ Driver و Mosfet ويجب استبداله.
- في الحالة الثالثة أحيانا يكون السبب في تلف المكثف الكبير ناحية الدخل ذو الـ 400 فولت 82 مايكرو ويجب استبداله ، أو يكون السبب في جزء الـ Control وهو تلف الـ Zener KA431 ويجب استبداله.