Файл: Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 131

Скачиваний: 2

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

появления

выброса (6 = 0),

равный

 

 

_ (0,25(1

+

тпу при

/ п п < 1 ,

 

(. т п

 

при

mn > 1.

Время нарастания фронта импульса при зімиттерной

коррекции

равно

 

 

 

 

*н к =

2,2т к р /о 0 ,е п ;

(2.9)

где 9п — импульсная эффективность.

Зависимость коэффициента импульсной эффективно­ сти эмиттерной схемы .коррекции от параметра тл при различных выбросах па переходной характеристике при­ ведена на рис. 2.4.

2.3. РАСЧЕТ У С И Л И Т Е Л Ь Н О Г О К А С К А Д А С Э М И Т Т Е Р Н О И К О Р Р Е К Ц И Е Й

Расчет усилительного

к а с к а д а может

производиться

из условия

получения оптимальной частотной характе ­

ристики пли

необходимой

переходной

характеристики.

а) Расчет усилителя частотным методом

Обычно исходными данными для расчета являются

З а д а ч а

сводится к выбору типа

транзистора, который

•сможет обеспечить

необходимую

 

площадь

усиления

П = /С«о/вк,

определению

сопротивления

 

эквивалентной

нагрузки /?н (или сопротивления Як, если

известно

зна­

чение R't)

и элементов

звена tRoC0 в цепи эмиттера,

обес­

печивающих оптимальную частотную характеристику.

Расчет

усилителя

можно

 

произвести

следующим об­

ра зо'м:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кио =

1. Выбираем

тип

транзистора .

Так

каїк*)

= $оКн/ОЯб + >'б)сіоз, а

граничная

частота

при

эмиттерной

коррекции

равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ в к

= 9л;тЭ„

Ф ч =

0

~

D

ч\

I ° I R

wt-

і

„•>

)

 

(2.4а)

 

Z J l T i<p

 

 

2 Я С

К

# „ (1

+

Ро)

 

( < 7

 

 

*) Д л я практических расчетов часто можно полагать, что k\ — = 1 / ? и ( 1 + Р о ) / Г к < 1 .

выбранный транзистор должен обеспечить максимально возможную площадь усиления (максимальную доброт­ ность) , равную

 

 

П и и а к с

= п ( і +

^ - ) і ± 5 - .

 

 

(2.10)

Принимая ориентировочно

Л5= 100 сщ и

<Зч=1 + 9,

по

известным

величинам

П

и

го определим

максимальную

добротность:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П М Н . К С

=

П ( І

+

^ - ] ,

 

 

(2.11)

по которой

м о ж н о выбрать тип

транзистора

(ом. при­

ложение

2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

у выбранного транзистора окажется г с < 100 ОЛІ,

то следует проверить

выполнение

неравенства

 

 

 

 

 

П < П м н а в с / ( 1

+

^ - ) .

 

 

(2.12)

Если

условие

(2.12)

не

выполняется,

то следует

вы ­

брать ТраНЗИСТОр С боЛЬШИМ значением Пммакс

 

 

Выбрав

транзистор

и зная его п а р а м е т р ы

рЧ гэ , гб,

С к

п Тр, приступнім

непосредственно

к расчету,

порядок

ко­

торого может быть следующим.

 

 

 

 

 

2. В

зависимости от требуемой

стабильности

к а с к а д а

и величины напряжения источника питания задаемся со­

противлением

Ro= МОч-400 ом. Д л я обеспечения лучшей

стабильности схемы необходимо иметь

iRo^fg.

3. Определяем коэффициент обратной связи:

Й о э

~ 1 + (Я0 +

ra) (1 -!- р„)/(Я6

+ лб ).

4. Находим

величину

сопротивления

эквивалентной

нагрузки:

 

 

 

Я„ = Kuoaoa (R6 + /'б)/Ро-

В случае глубокой противоовязн (аО э^з=10)

RH ~

Ku0R0.

5.По формуле (1.7) вычисляем коэффициент внут­ ренней обратной связи а3.

6.Определяем эквивалентную постоянную передачи тока базы тир по формуле (1.8).

 

7.

Находим

параметр

ти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m„ =

[CK

(RH +

R6

+ r6) +

C„R№] «о э /т,< р .

 

 

 

 

 

8.

Вычисляем

п а р а м е т р

коррекции т ч ,

при

котором

обеспечивается

оптимальная

частотная

характеристика,

по

формуле

(2.3),

 

если ат~^Ьа3.

Д л я

'более точных

 

рас­

четов

можно воспользоваться

выражением

(2.2).

 

 

 

 

9.

Определяем

 

корректирующую

емкость

 

в

 

цепи

эмиттера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С о ч

=

тч тк р /ЯоЯоэ-

 

 

 

 

 

(2-13)

 

10. Находим эффективность коррекции Q» по

форму­

ле

(2.5). На

практике ч а щ е

всего Q4=

1,2ч-1,6.

 

 

 

 

 

11. П о формуле

(2.4)

вычисляем

действительное

зна­

чение

граничной

частоты

/ в к .

Н а й д е н н а я

величина

fBK

должна

быть

не

менее

 

заданной.

Если

она

окажется

меньше вследствие

того,

что

Q 4 < l + < 7 ,

то

следует

 

выб­

рать транзистор с большей

величиной Ом маис-

 

 

 

 

 

Бел и

известны

 

тип

транзистора,

на

котором

должен

быть

выполнен видеоусилитель, коэффициент

усиления

по напряжению д л я средних частот Кио,

а т а к ж е

вели­

чины RQ и СИ,

а задача

сводится к

определению

величин

Ro,

R„, С 0 ч и і/в, то в этом случае расчет выполняется, к а к

изложено выше, начиная

с п. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При необходимости менее строгий расчет можно вы­

полнить по следующим

формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ra

~

KuoRo,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с о ч

~ [ с л я в

+ K e ) + с н я н ] / Я 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f B K ~ £ 0 p 0 / 2 J t T K p ( f l 6

+ / - 6 ) .

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1. При эквивалентном сопротивлении

источника сигнала

i?o =

0,5

ком и емкости

нагрузки

С н =

5 пф

усилительный

каскад

дол­

жен

обеспечить

усиление по

 

напряжению

на

средних

частотах

Ки о ^ 5

при верхней

граничной

частоте / и к ^ 1 0

Мгц.

 

 

 

 

 

Необходимо выбрать транзистор, позволяющий получить задан­

ную

площадь усиления

П = 50

Мгц, и определить

,/?„,

R0

и

С„,,.

 

 

Расчет

выполняем

в следующем

порядке:

 

 

 

 

 

 

 

I. Выбираем тип транзистора. Максимальная добротность тран­

зистора

должна

быть

не менее

величины,

полученной

по

формуле

(2.11), т. е.

300

Мгц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По таблице приложения 2 находим, что этой

добротности

соот­

ветствует

транзистор

 

типа

 

Л416,

параметры

которого

равны

р0

= 50,

г б =

100

OJK, С н = 5

пф,

 

= 0 , 2

мксек

и

г э =

25

ож (при

/о

S 1 ма).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Задаемся

сопротивлением

7?о =

 

240

ом

исходя

 

из

условия

/ ? о > ' э -

Д л я того

чтобы уменьшить

влияние паразитной

емкости, ве­

личина

сопротивления

эквивалентной

нагрузки •Ru~Ki,oRo не должна

быть слишком

большой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Находим

 

а 0 о = 4 5 , 6

и /?д =

1,37

ком.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем

ближайший

больший

поминал

/ ? п = 1 , 5 ком. При чтом

коэффициент

усиления

по напряжению

будет /Сi,o =

5,5.

 

 

 

 

 

4.

Определяем

я э = 5 , 2 1 ,

т к р = 0 , 9 6

мксек, ш п =

0,855.

 

 

 

 

5.

Так как о 0 э > 5

а3, то параметр

 

коррекции

можно

находить

по

упрощенной

формуле

(2.3): ш . , = 1,105.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Вычисляем

С 0 ч = Э8

пф

Выбираем

ближайший

больший

но­

минал

С о . , =

100 пф, так как по упрощенной

формуле

(2.3)

по срав­

нению

с

точной

 

формулой (2.2) параметр коррекции получается

не-

скол ько

з а и и ж е 11 и ы м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Находим

 

Q 4 =

1,355,

/ви =10.25 Мгц.

Значение

/„„ оказы­

вается не меньше заданного.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

Расчет

 

усилителя

по

заданным

 

 

искажениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

импульса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

этом

случае исходными данными ч а щ е

всего яв ­

ляются

Ки0,

Re,

tint, б и Сп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а д а ч а

сводится к выбору

типа

транзистора,

опреде­

лению сопротивления эквивалентной нагрузки Ra (или

сопротивления Rib если известно значение

R'n)

и величин

элементов

корректирующего звена

RQCO в цепи

эмиттера,

обеспечивающего

переходную характеристику с задаины -

• ми

in и б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Выбираем

тип транзистора,

та к ж е

ка к и в

пре­

дыдущем

случае,

с

учетам

того,

что

здесь

П ~

 

Я„о(0,35/*нк).

 

 

 

 

 

 

 

Ro и оп­

 

2.

З а д а е м с я сопротивлением

обратной

связи

ределяем

а0т>, т к р

и

ш п

точно

т а к же , ка к это

делалось

при

расчете усилителя

частотным

методом.

 

 

 

 

3.

По допустимому

выбросу

6 и известному

парамет ­

ру

/ п п

из графиков

(рис. 2.3) находим необходимый

па­

раметр

коррекции

/п.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Определяем корректирующую емкость в цепи эмит­

тера:

С о = т т к р / # о а о э -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

И з рис. 2.4 по допустимому

выбросу

б и

параметру

1пи находим коэффициент импульсной эффективности

Qa.

 

6.

Вычисляем действительное значение времени на­

растания

фронта

импульса по формуле (2.9). Оно должно

быть н е более заданного.

 

 

 

 

 

 

 

2 - ю

3 3

з

КО Р Р Е К Ц ИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

СПОМОЩЬЮ ИНДУКТИВНОСТИ В ЦЕПИ

НАГРУЗКИ ( П А Р А Л Л Е Л Ь Н А Я СХЕМА

КО Р Р Е К Ц И И )

На р я д у с эмиттерной коррекцией в транзисторных видеоусилителях нередко применяются индуктивные схе­

мы

коррекции,

наиболее

р а ш р о с т р а н е н н о й

из которых

является

п а р а л л е л ь н а я [25—29].

 

 

 

Принципиальная схема усилительного .каскада с па­

раллельной схемой коррекции приведена на

рис . 3.1, а

его

эквивалентная

схема

д л я

высших

частот — на

рис. 3.2, где 0Г

= UTZe/Zr

— н а п р я ж е н и е эквивалентного

источника

сигнала;

Z^ = ZT\[Ri<2

—

его внутреннее сопро­

тивление;

i?l,2 =

^ i l l ^ 2 .

 

 

 

 

Рис. 3.1.

Усилительный

каскад

Рис. 3.2.

Эквивалентная схема

с ОЭ с

параллельной

коррек-

каскада с ОЭ с параллельной кор-

 

цией

 

рекцней

для пысших частот

Коррекция в схеме осуществляется за счет увеличе­ ния с частотой общего сопротивления в цепи коллектора.

Воспользовавшись методикой, изложенной в § 1.1, по­ лучим выражение д л я коэффициента усиления по напря-

Смотрите также файлы