ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.07.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 2
|
|
|
dXJщ вх пт — & U• |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Тб |
a -^K 4- гб |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
|
||||
+ |
di36 « Z K (гб + |
Z r ) — Гб Z 3 |
|
Кб |
ZK(r6 |
+ |
|
Zr+Za) |
|
+ |
|||||||||
|
|
|
|
a 2K + |
r 6 |
|
|
|
|
|
|
|
o,ZK |
+ |
|
r6 |
|
||
|
|
+ |
dil |
ZK(r6 |
+ |
ZK)(l-g) |
|
+ |
Z3(r6 |
|
+ |
ZK) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
aZK |
+ |
r6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В ы р а ж е н и е |
д л я |
коэффициента |
ш у м а |
при Г б < с ] а 2 к ] и |
|||||||||||||||
Z3<giaZK |
в случае Zv—Rr |
|
получим в виде |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 + J f a . ( i _ a 0 ) |
і |
Ист |
гэ |
|
|
|||||||
|
|
|
г б |
[ 2 л ; / С к ( г б + Я г ) ] 2 |
|
1 + |
2 |
CCQ Т^Т |
|
|
+ |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ск |
|
( г б + |
Я г ) 2 |
|
|
|||
|
|
( 2 r t / t T ) 2 - |
(Г6 + |
|
|
і fa + А г ) г |
|
(j |
|
1 — aC T |
+ |
|
|||||||
|
|
|
|
|
# г ) 2 |
|
2<pTRr |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
+ ^ |
(1 - a 0 ) 3 |
+ ( 2 я / О * « c f 1 + Ц и - [1 + (2 л / у т т ) 2 ] + |
|||||||||||||||||
|
|
+2-7зл/ |
|
|
|
+ ( 2 л / г т у ) 2 |
] |
|
|
|
(9.6) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
П р и н и м а я |
во внимание, что |
ч а щ е |
|
всего |
(2 я / т т ) 2 < § ; 1, |
|||||||||||||
и полагая |
a C |
T ~ a o ~ l |
(кроме |
случая, когда имеется раз |
|||||||||||||||
ность |
ao—1) |
в ы р а ж е н и е |
(4.6) |
|
м о ж н о упростить: |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
N F об ' |
і |
_|_ & d |
+ |
_ D L |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Rr |
|
|
2 Rp |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
+ (2 i t / ) 2 |
C t ( r 6 |
+ i ? r |
) 2 r 6 |
+ |
|
|
2xTCKr6 |
+ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
+ ( |
Г о + У |
|
f 7 » [ 1 - a ° + ( 2 |
« f * - ) ' ] + |
|
|
|
A_\ |
|
||||||||||
|
A |
2 |
' 2 ? M / J ' |
||||||||||||||||
|
|
2 Фт Rr |
{ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|||
|
|
9.2. ШУМОВЫЕ СВОЙСТВА |
ВИДЕОУСИЛИТЕЛЯ |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
ПРИ ВХОДНОМ КАСКАДЕ С ОЭ |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Принципиальная схема входного к а с к а д а с О Э видео |
||||||||||||||||||
усилителя |
д л я |
высоких |
частот |
приведена |
на |
|
рис. |
9.7,а. |
|||||||||||
Н а |
рис. 9.7,6 |
изображен а его эквивалентная |
схема |
с |
уче |
||||||||||||||
том источников |
шумов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
На рисунках приняты следующие обозначения:
гс — |
ток сигнала иа |
входе |
усилителя |
(превышение |
|||||||
сигнала |
н а д током фона |
іф); |
|
|
|
|
|||||
Re — активная составляющая эквивалентного сопро |
|||||||||||
тивления источника |
сигнала; |
|
|
|
|
||||||
Со — о б щ а я п а р а з и т н а я |
емкость; |
|
|
|
|||||||
Z H |
— сопротивление |
нагрузки |
каскада; |
|
|||||||
"ш 1ф |
= |
j / ~ j' duli |
,-ф — |
эффективное |
напряжение шу- |
||||||
ма, обусловленное флюктуациями тока |
фона; |
||||||||||
duli |
<ф = |
di\ |Z6 |2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\Z6\ |
= |
R6lYl+(2 |
л / т в |
х ) 2 |
— модуль импеданса цепочки |
||||||
Твх = |
Сб |
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
di% = |
2 ^ э л г'ф а ф df; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
аф — коэффициент, |
зависящий |
от типа и режима ис |
|||||||||
точника |
сигнала (для |
видиконов |
аф |
1 +/П А'Ф, где /'п —ток |
|||||||
пучка |
[72], д л я диссекторов |
аф = iCf |
( 1 + Б і ) |
а£ , где КІ = |
|||||||
= 1-М,5, |
B i = 0 , 5 - h l , 5 |
— коэффициенты, |
учитывающие |
||||||||
увеличение |
шума в |
умножителе |
из-за |
пролета электро |
|||||||
нов и флюктуации коэффициента вторичной эмиссии со ответственно [73, 74], п — число каскадов умножителя,
136
Gy •— коэффициент |
вторичной |
эмиссии |
каскада |
у м н о ж и |
||||||||
теля) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
итгб—у |
|
j"d«Tz6 — |
эффективное |
напряжение |
теп- |
|||||||
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лового шума цепочки |
ReCs; |
|
|
|
|
|
|
|||||
Шіг'б |
= |
4kTRe |
|
[Z6]dj; |
|
|
|
|
|
|
|
|
i?e[Z6 ] |
= |
Я б / [ 1 + ( 2 я / г в х ) 2 ] - — |
активная |
|
составляющая |
|||||||
импеданса |
Zg; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uc в х = |
icR6l{l |
+j |
2 я / т в х ) — напряжение |
сигнала |
на |
|||||||
входе усилителя |
при |
отключенном транзисторе; |
|
|
||||||||
- |
і |
/ r S |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! ш н = |
ь |
а г ш н — т е п л о в о й |
|
шумовой |
ток |
нагрузки |
||||||
каскада; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
57шн= |
AkTdf/Re |
|
[Z,,]; |
|
|
|
|
|
|
|
||
/?e[ZH ] — активная составляющая импеданса |
нагрузки. |
|||||||||||
Общий |
шум, |
приведенный |
ко |
входу |
усилительного |
|||||||
каскада в |
элементарной |
полосе |
частот, |
составляет |
|
|||||||
|
dllai вх 2 = |
dU-щ І ф -\- dt(T |
гб |
— dllai |
вх пт н' |
|
|
|||||
где сїишвхптн — приведенный ко входу |
шум |
транзистора |
||||||||||
и нагрузки, который при Z3<^aZK |
|
может быть |
определен |
|||||||||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dtlui |
вх пт н = |
dlljQ |
+ |
Л'эб |
| |
Гб+^б |
| 2 |
. + |
|
|
||
+ ш2бк-1- |
| |
r6 |
+ z3 |
+ |
z61 |
z+(di!K |
+ |
dlL)x |
|
|||
Z 8 |
( l + |
- ^ ± ^ - |
U ( r e |
+ |
Z e ) ( l - c i ) |
. |
(9.7) |
|||||
Шум на выходе видеоусилителя равен |
|
|
|
|||||||||
|
dllm вых S = |
\КИ |
(f)\2 |
dUm |
вх 2 |
' |
|
|
|
|||
где |/Cu(7)| — модуль коэффициента усиления видеоуси лителя по напряжению .
Д л я коррекции высокочастотных искажений, обуслов ленных цепью R5C5, коэффициент усиления д о л ж е н быть равен *)
* „ ( / / ) = * « о (1 + / 2 Я / 0 ,
где Кио — коэффициент усиления |
|
по |
напряжению |
для |
||||||||||||
средних частот. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Тогда |
напряжение |
сигнала |
на |
выходе |
усилителя |
бу |
||||||||||
дет равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
вх Ки (/ /) |
= |
'"с ^ б |
о> |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а напряжение |
шума |
в |
элементарной |
полосе частот |
со |
|||||||||||
ставит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
du^ |
в |
ы х v = |
Й«ш вх S КІ0 |
[1 + |
|
(2 Л / Т В ! С ) 2 ] . |
|
|
||||||
Спектральная плотность шума иа выходе усилителя |
||||||||||||||||
запишется |
в |
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
^"ш вых S |
|
dui |
К « о П + ( 2 я / Ч в х ) 2 ] . |
|
(9.8) |
|||||||
|
|
|
|
|
df |
|
|
|
df |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Обычно |
( 2 я / т т ) 2 < 1 , |
га + г б < і ? б , |
/"б(1—do) <ra, |
< х 0 « 1 |
||||||||||||
(за исключением |
случая, когда имеется разность |
cto—1), |
||||||||||||||
-±-\r6 |
+ |
Z6 |
+ |
Z3 |
|а |
= |
Rl{\ + ( 2 i t / ) 2 |
[Cl (r3+r6f+2C6 |
xT |
r3}} |
||||||
|
a: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Яб |
|
1 - oo + |
^ ( с э + С к + Сб )2 + |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + ( 2 n / t 6 |
) » |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
+ ( 2 « f l « r | ^ C § ( C s + CK )» |
|
|
|
||||||||
Учитывая |
|
(9.7) |
и |
в ы р а ж а я |
в |
(9.8) |
значение |
й«шВ хг |
||||||||
через |
duli |
і ф, |
du ? Z 6 |
и |
d«m вхптні При Z H |
— і?н |
получим |
|
||||||||
*) |
Мы |
ограничимся |
рассмотрением |
простой |
противошумовой |
|||||||||||
коррекции, поскольку сложная схема в транзисторных видеоусили телях малоэффективна [55] и к тому ж е часто приводит к самовоз б у ж д е н и ю усилителя.
|
|
F{f) |
= K2u0Rli~- |
+ |
B + Cf |
+ |
|
Df+Ef^ |
(9.9) |
|||||||
где |
A = Аэ |
+ |
Л к ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Я б |
1 |
+ |
Я б |
lx |
|
|
|
+ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Ян |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Оф»ф + |
/э(1 — |
<*„)+ /„„ + |
/: |
|
- a 0 ) s |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(/-э + г 6 ) 2 + |
|
22 гСЭ^ |
|
|
|
|||
|
D = 4 п 2 |
(4 k Т С\ гб |
+ 2q { С% Г6 / , (1 - <х0) + |
|
|
|||||||||||
|
+ |
/к о [Се (г, + |
г 6 ) 2 + 2 г* С б С,] |
+ |
/ , r l С\) |
+ |
|
|
||||||||
|
+ |
|
|
г2 |
LГ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46Г - э |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Ян |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Су — С э + С к -f- CG ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
£ = 3 2 я ^ э л / э С б 2 ^ ^ ( С э + С к ) 2 ( 1 + 2 - ^ |
|
|
|
||||||||||||
|
П р и н и м а я во внимание, что ч а щ е всего |
+ 1—«oj <С |
||||||||||||||
« l - a 0 |
и / э г* С | » |
/ , (1—Оо)С§ ^ + / к „ [ С 1 ( г э + г б |
) 2 + 2 С б |
СА] |
> |
|||||||||||
коэффициенты В и D д л я |
практических |
расчетов |
можно |
|||||||||||||
считать соответственно равными |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
В = |
4 / г Г - |
|
|
|
|
|
|
я б ; j + |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
я б |
L |
|
л н |
|
I |
|
(9.10) |
||||
|
+ 2 |
9Э Л |
[ а ф |
г ' ф + / э |
(1 |
— а„) |
+ |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
D |
^ |
16 яЧТ |
\гб |
СІ + |
0,5 гэ &{\ |
+ 2 |
^ ~ |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
Я н |
|
|
|
|
Вплоть до частот 0,2/т |
|
обычно f(C+Ef3)<g. |
——ЬВ |
+ |
|||||||||||
+ |
Df2, поэтому |
в ы р а ж е н и е |
|
(9.9) м о ж н о |
записать в |
виде |
||||||||||
|
|
|
|
F(f)^K2uoR26[j |
|
+B |
+ |
Df>). |
|
|
|
|||||
|
Частота, |
при |
которой |
|
значение |
F(f) |
минимально, |
|||||||||
равна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|