Файл: Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

И. Н.

Пустынскай

ТР А Н З И С Т О Р Н Ы Е

ВИ Д Е О У С И Л И Т Е Л И

Москва «Советское радио»

1973 г.

6Ф2.12

П896

УД К 621.375.421

Пустынский И. Н.

П896 Транзисторные видеоусилители. М., «Сов. ра­ дио», 1973.

176 с. с пл.

Излагаются основы теории н расчета видеоусилителей на бипо­ лярных транзисторах. Рассматриваются вопросы частотных н импульс­ ных искажений, различные схемы коррекции и термостабилизации видеоусилителей. Оцениваются шумовые своПства видеоусилителей и определяются оптимальные полосы частот по максимальному отноше­

нию

сигнал/шум

и минимальной дисперсии случайной ошибки измере­

ния

временного

положения фронта

видеоимпульса. Книга

рассчитана

на инженеров, научных работников,

аспирантов и студентов,

занимаю­

щихся проектированием и исследованием видеоусилителей для радио­

локационных,

телевизионных лі других систем.

3312-024

25-73

П

046(01)-73

 

6Ф2.12

Иван Николаевич Пустынский

ТРАНЗИСТОРНЫЕ ВИДЕОУСИЛИТЕЛИ

Редактор В. М. Горелик

Художественный редактор В. Т. Сидоренко

Обложка художника Б. К. Шаповалова

Технический редактор Г. 3. Кузнецова

 

Корректоры: Л.

И. Кирильченко,

И.'Г.

Багрова

Сдано

в набор 18. XII-72 г.

 

Подписано

в печать 27. III-73 г.

Т-05249

Формат 84Х108/з2

 

Бумага типографская Ш 2

Объем

9,24 усл. п. л.,

Зак. 10

 

 

9,05 уч. изд. л.

Тираж

23 600

 

 

Цена 45 коп.

Издательство «Советское радио», Москва, Главпочтамт, п/я G93

Типография .издательства «Связь» Государственного комитета Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Москва-центр, ул. Кирова, 40.


О Г Л А В Л Е Н И Е

 

Предисловие

5

1. Искажения в некоррелированных усилительных каскадах

 

1 j 1. Эквивалентные схемы транзисторов и их параметры . .

6

1.2.Высокочастотные искажения в некорректироваином уси­

лительном каскаде с ОЭ

8

1.3.Высокочастотные искажения в некорректироваином уси­

лительном каскаде с ОК.

14

1.4.Низкочастотные искажения (спад плоской вершины им­

пульса) в некорректироваином усилителе

.

. . .

16

2. Коррекция высокочастотных искажений с

помощью

 

.RC-противосвязи в цепи эмиттера (эмиттерная

коррекция)

 

2.1.Параметр коррекции, обеспечивающий оптимальную

 

частотную

характеристику

 

 

25

2.2.

Параметр

коррекции,

обеспечивающий

оптимальную пе­

 

 

реходную

характеристику

. . .

. . . . .

27

2.3.

Расчет усилительного

каскада с эмиттернон коррекцией

30

3. Коррекция высокочастотных искажений с помощью индуктивности в цепи нагрузки (параллельная схема

коррекции)

3.1.Параметр коррекции, обеспечивающий оптимальную час­

 

тотную

характеристику

'

35

3.2.

Параметр коррекции,

обеспечивающий оптимальную

пе­

 

реходную

характеристику

 

36

• 3.3.

Расчет

усилительного

каскада с

параллельной схемой

 

коррекции

 

 

39

4. Высокочастотная коррекция с помощью индуктивной обратной связи от коллектора к базе

4.1.Параметр коррекции, обеспечивающий оптимальную час­

 

тотную

характеристику

 

 

 

 

 

 

 

43

4.2.

Параметр

коррекции,

обеспечивающий оптимальную

пере­

 

 

ходную

характеристику

 

 

 

 

 

 

 

45

4.3.

Расчет усилительного каскада с высокочастотной

кор­

 

 

рекцией

с

помощью

индуктивной

обратной

связи

.

 

48

 

5. Сложная индуктивная и некоторые другие

схемы

 

 

 

 

 

 

 

высокочастотной

коррекции

 

 

 

5.1.

Сложная индуктивная схема высокочастотной коррекции

51

5.2.

Высокочастотная коррекция с помощью индуктивности

во .

 

 

входной

цепи каскада

 

 

 

 

 

 

 

 

-52

5.3.

Высокочастотная

коррекция

с

помощью

• индуктивности

 

 

в цепи

базы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

5.4.

Высокочастотная

коррекция

с

помощью

ЯС-звеиа

в

це­

 

 

пибазы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

5.5.

Сложная

эмиттерная

схема

 

коррекции

 

 

 

 

57

6. Коррекция высокочастотных искажений в усилительном каскаде с общим коллектором

6.1.Коррекция высокочастотных искажений с помощью ем- •

кости в цепи нагрузки (емкостная схема коррекции)

.

59


G.2. Коррекция высокочастотных искажений с помощью па­ раллельной индуктивном схемы (параллельная схеми коррекции)

6.3.Коррекция высокочастотных искажении с помощью по­

следовательной индуктивной

схемы (последовательная

схема коррекции)

 

6.4.Коррекция высокочастотных искажений с помощью RC-

звена в цепи базы

7. Высокочастотные искажения и особенности их коррекции

вмногокаскадных усилителях

7.1.Высокочастотные искажения в некоррелированном мно­ гокаскадном усилителе

7.2.Эмпттерная коррекция в многокаскадном усилителе

7.3.Параллельная схема коррекции в многокаскадном уси­

лителе 7.4. Приближенный расчет многокаскадных видеоусилителен

8. Коррекция искажений плоской вершины импульса. Расчет цепей питания

8.1.Коррекция искажении плоской вершины импульса кол­ лекторным ЯС-фнльтром

8.2.Коррекция искажения плоской вершины импульса кол­

лекторным /?С-фнльтром при противосвязи по напря­ жению

8.3.Коррекция искажении плоской вершины импульса с по­

мощью /?С-фильтра во входной цепи каскада

8.4Коррекция искажений плоской вершины импульса с по­

мощью противосвязи от коллектора к базе . . . .

8.5.Расчет схем коррекции искажений плоских вершим им­ пульсов

8.6.Расчет цепей питания с температурной стабилизацией

9.Шумовые свойства видеоусилителей

9.1.Шумовые свойства транзисторов

9.2.

Шумовые

свойства

видеоусилителя

при

входном кас­

 

каде с ОЭ

 

 

 

 

9.3.

Шумовые

свойства

видеоусилителя

при

входном каска­

 

де с ОК. и

ОБ

 

 

 

9.4.Расчет шумовых характеристик (видеоусилителей .

10. Определение оптимальной полосы частот видеоусилителя

10.1.Предельно минимальная дисперсия ошибки измерения временного положения фронта видеоимпульса

10.2.Оптимальная полоса частот в случае измерения времен­ ного положения фронта видеоимпульса

10.3.Оптимальная полоса частот по критерию максимума от­ ношения сигнал/шум

10.4. Расчет

оптимальной

полосы частот

видеоусилителя

' .

К расчету

усилительных

каскадов в

области высших

частот

Параметры и характеристики некоторых транзисторов

 

Список

литературы

 

 

 

Список

обозначений

 

 

 


ПР Е Д И С Л О В И Е

Транзисторные видеоусилители, обеспечивающие вос­ произведение частот от нескольких герц до десятков ме ­ гагерц, широко применяются в телевидении, радиоло ­ кации, осциллографии, автоматике, вычислительной тех­ нике и т. д.

Эффективному применению транзисторов в 'схемах видеоусилителей в значительной мере препятствует от­

сутствие инженерных 'Методов расчета этих схем.

П р е д л а г а е м а я работа имеет целью восполнить в неко­ торой степени существующий пробел. В ней д а ю т с я ос­ новы теории расчета видеоусилителей « а биполярных транзисторах, включенных по наиболее .распространен­

ным с х е

м а м — с х е м е

с общим эмиттером (ОЭ)

и .схеме

с общим

коллектором

(ОК) • Р а б о т а базируется

н а ре­

зультатах исследований, выполненных автором за по­

следние 12

лет в области транзисторных усилителей при

разработке

различных телевизионных устройств.

И з л а г а я

теоретические вопросы, автор стремился до­

вести расчеты до вида, пригодного д л я непосредствен­ ного использования инженером в практической деятель­ ности. С целью их упрощения и ускорения в работе при­ водится целый ряд графиков и примеров.

Пользуясь случаем, автор благодарит доцента Ицко - вича В. М. и ст. преподавателей Л . П . Серафиновича и А. Г. Ильина, совместно с которыми были написаны со­

ответственно §

5.5, § 8.6 и § 10.3.

 

Искреннюю

признательность

автор в ы р а ж а е т

д . т. н.,

проф. Т. М. Агаханяну и п р о ф .

Г. В. Войптвилло,

сделав ­

шим ряд ценных замечаний при рецензировании руко­ писи.

Автор будет благодарен всем лицам, которые при­ шлют свои пожелания и замечания о книге по адресу: Москва, Главпочтамт, п/я 693, изд-во «Советское радио» .


И С К А Ж Е Н ИЯ В Н Е К О Р Р Е Л И Р О В А Н Н Ы Х УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДАХ

1.1. Э К В И В А Л Е Н Т Н Ы Е СХЕМЫ Т Р А Н З И С Т О Р О В

 

I! ИХ П А Р А М Е Т Р Ы

Д л я анализа

и расчета трашистормых видеоусилите­

лей в линейном

режиме обычно пользуются эквивалент­

ными схемами транзисторов. Эквивалентные схемы, до­

статочно полно

о т р а ж а ю щ и е физические процессы,

про ­

исходящие в транзисторе при передаче слабых электри­

ческих сигналов, очень сложны [13] и не пригодны

д л я

практических

расчетов. Наиболее приемлемыми

д л я

практики

являются эквивалентные схемы,

- приведенные

на рис. 1.1

н 1.2 [1 —16], где С з = С з п + С д д

емкость эмит-

Рис. 1.1. Т-образная эквивалентная схема транзистора (а) и ее ус­ ловное обозначение (б)

тера, состоящая из собственной емкости эмиттерного пе­

рехода

С э п И ДИффуЗИОННОЙ ОМКОСТИ С э д ;

С к = С к п + С к д

емкость

коллектора,

включающая в себя емкость кол­

лекторного перехода

Скп

и диффузионную емкость

СК д

(так как обычно С К Д < С Ш ,

то С к ^ С к п ) ;

Гб — омическое

сопротивление базы;

гк — сопротивление

коллекторного

перехода; r3=kT°/qBnIa

— сопротивление

эмиттерного

пе­

рехода*); р = | р 0 / ( 1 + / ш т р ) — к о э ф ф и ц и е н т передачи

то­

ка базы.

 

 

 

 

*) При комнатной температуре ( Г о = 3 0 0 о ) /-„(он) « 2 6 мв/1а(ма).