Файл: Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 129

Скачиваний: 2

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

Д л я

транзисторов П416,

ГТ308, ГТ310 и ГТ313 значе­

ния f F m m

л е ж а т в пределах

от сотен килогерц до

единиц

мегагерц.

 

 

 

Д/ = / в fn эффективное

Учитывая, что в полосе частот

напряжени е

шума

равно

 

 

 

 

 

 

ш вых S"

 

 

 

 

 

 

 

к

/ Б ^ / ш получим

 

а т а к ж е

тот

факт,

что чаще

всего

выра­

жение д л я отношения сигнала/шум на выходе видеоуси­ лителя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и ш вых 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ї'с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

А 1п (/•,//„) +

в / в +

(1/2)

Cfu

+

(1/3)

Z?/3 + (1/5) £

/5

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.11)

где

г ш в

х

— значение

шумового

тока,

приведенного

ко

входу

усилителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

визуальных телевизионных систем отношение сиг­

нал/шум

может

быть

найдено

по формуле (9.11), если

в

ней

превышение

сигнала

над

фоном

іс

заменить

разма ­

хом

сигнала іС р,

а

коэффициент

сц,— коэффициентом

а с = 1

 

+ (г'п'ср).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М а к с и м а л ь н а я

чувствительность

видеоусилителя

обес­

печивается при

оптимальном

токе

эмиттера / Э о п т ,

кото­

рый может быть найден из уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я

опт

Ь1э опт

А

и

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я

 

. 2 с

=

О

(9.12)

где

а — 2

л ; 1 п А

+

2 <7э л / в (1

« о ) 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

=

(4/гГ)2

/ в ( 1 — «о)

+ЇІ

я 2

С%

 

 

 

 

 

 

<7эл

 

ReR*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 (А ТУ

 

 

 

 

4 л2 k Т C f

 

 

 

 

 

Решение уравнения вида (9.12) может быть осуществ­

лено одним из известных

способов.

 

 

 

 

 


 

Поскольку чаще всего а / | о п т

Ь / Э о п т > 2

с,

значение

/ э о п т с достаточной дл я практики

точностью можно опре­

делить по формуле

 

 

 

 

 

 

 

А> опт КЬ/С

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

2<?эл/в —

1 — а„

 

 

 

 

 

-+

 

 

 

h

опт = 2 Я fB ф т

Сх

 

 

 

(9.13)

 

 

Л ; і п ^ + 2 0 М ( 1 - а 0 ) / в

 

 

Обычно можно пользоваться

упрощенной

 

формулой

 

 

1 э опт — 2 j t f D

? T C s ] / p 0 / 3

 

(9.13а)

 

В ы р а ж е н и е

(9.12) и соответственно. (9.13)

 

справедли ­

во

при условии,

что г э = ф т / / а

и что емкость эмиттера С 0 и

коэффициент передачи тока

эмиттера осо не

зависят

от

тока эмиттера. Допущение,

что С э = const, м о ж н о считать

вполне приемлемым, поскольку

величина 1Э

обычно

не

превышает сотен микроампер, когда емкость эмиттера в

основном определяется емкостью

эмиттерного перехода,

практически

не зависящей

от тока

эмиттера. М о ж н о

счи­

тать т а к ж е

приемлемым

допущение, что a 0 =const ,

т а к

как у современных транзисторов коэффициент an остает-

'авл

Рис. 9.8. Зависимость приведенного ко входу усилителя шумового тока от тока эмиттера

І41


ся

практически

постоянным в

д и а п а з о н е токов эмиттера

от

10 мка до 1

ма.

 

 

Н а рис. 9.8

д а н а расчетная

зависимость приведенного

ко входу шумового тока от тока эмиттера при использо­ вании в первом каскаде транзистора ГТ313Б с парамет ­

рами / к 0 =

1 мка,

С э = 1 0

пф, лб = 20 ом,

а 0 = 0 , 9 9 ,

Ск=2

пф,

Л і ; = Ю - 1 0 - - ° а 2 ,

л ; = 1 0 - 1 0 - " а

при С б

=

20

пф,

f H = 5 0 гц,

схф/ф=0,5

мка,

іг > ом,

# „ = 1 0 3

 

ом

( — ) ,

£!п->-со

(

) и

R5=

10* ом,

Ru —103

ом (

 

) .

 

 

 

 

 

Применение

м а л о ш у м я щ е й

л а м п ы

 

типа

6СЗП

 

( г ш =

= 125

ом,

С В х = 1 3

пф)

и

нувистора 6С51Н

 

( г ш = 2 5 0

ом,

С в х = 8

пф)

при

f B = 1 0 7

гц, Я б = 1 0 0

ком

и

С = 20

пф+

+ С В Х

позволяет

получить

приведенный

ко

 

входу

шумо­

вой ток, определяемый

по формуле [75]

 

 

 

 

 

 

соответственно

равный 5 4 - Ю - 1 0

и 65 -10 — 1 0

а, т. е.

практи­

чески такой ж е , как и в случае использования

транзис­

тора ГТ313Б, когда г ш в х = 5 7 -

1 0 - 1 0 а

(рис.

9.8).

 

 

 

И з сравнения формул

(9.11) и

(9.14) с учетом (9.10)

м о ж н о сделать заключение, что эквивалентное

шумовое

сопротивление

транзистора,

о т р а ж а ю щ е е

высокочастот­

ные шумы в схеме с ОЭ, равно

г ш п т ~

г б - j -

0 . 5 / " э С | / с б .

9.3. Ш У М О В Ы Е С В О Й С Т В А В И Д Е О У С И Л И Т Е Л Я

 

П Р И В Х О Д Н О М К А С К А Д Е С О К И О Б

 

 

 

П р и н ц и п и а л ь н а я схема

входного

к а с к а д а

с

О К

д л я

высоких частот

приведена

на

рис.

9.9,а. Н а

рис.

9.9,6

и з о б р а ж е н а его

эквивалентная

схема

с учетом

источни­

ков шумов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воспользовавшись той

ж е

методикой

и теми

ж е

до ­

пущениями, что и д л я схемы с ОЭ, и учитывая кроме то­

го, что д л я

схемы с

О К

 

 

 

 

 

diim вх пт н =

dtitf

+ di%\a

б +

Z 6 ) — Z 3 | 2

+

 

+ dl26K\ra

+ Z6f +

(dil

+ dl2ma)

Z ,

( l + r 6 + Z e

)

+

 

+ (r6 + Z 6 ) ( 1 - а )

 

 

 

получим следующее

в ы р а ж е н и е

д л я

спектральной

плот-

142


мости шума:

 

 

 

 

 

F0Kif);=

КїоЦ[j

+ B +

Сгї +

Dxf* + Ef),

(9.15)

где

 

 

 

 

 

 

С1 = 4 я ? С § г 2 Л э ( 1

 

+ А

 

D1 = 4n*hkTClr6

+ 2q3. Clrll3(l-a0)(l-

 

 

 

+

Л<.0 Сб ''б +

h г\ СІ +

4 Л Г - Ї - Г І С І

 

Поскольку

о б ы ч н о / э

' ' э С 1 > | / э ( 1

— <Хо)(1

— ) +

/ к 0 Сеті,

 

 

 

 

 

г6

 

получим

Di^D.

 

 

 

 

 

Таким образом, спектральная плотность шума, а сле­

довательно,

и отношение сигнал/шум

на

выходе видео-

 

 

Рис. 9.9. Входной каскад с

О К ( я ) и

 

 

его эквивалентная схема для высших

 

 

частот с

учетом

шумов

(б):

СС/з

усилителя при входном каскаде, выполненном по схеме с

ОК, получаются

практически такими ж е , к а к

и в схеме с

ОЭ. Если говорить строго, то величина Fox(f)

несколько

меньше, чем F(f),

т а к к а к C i < C и Di<.D.

 

 

 

Оптимальный

ток эмиттера в схеме с О К тот

ж е ,

что

и в схеме с ОЭ, и может быть найден по формуле

(9.13).

Принципиальная схема входного к а с к а д а

с О Б

д л я

высоких частот приведена на рис. 9.10,а. Н а

рис. 9.10,6