Підсилювач каналу відеосигналів кольорового телевізора, страница 2

   Моделювання схеми пристрою на ЕОМ (режими або АЧХ, ФАХ, перехідні характеристики, нелінійні спотворення) буде проводитись за допомогою системи схемотехнічного моделювання Electronics Workbench 5.12.  Вона дозволяє вирішувати широкий спектр задач та представляє результат у зручному вигляді, тому добре підходить для такого завдання.

1. Розробка технічного завдання (ТЗ)

1.Експлуатаційне призначення.

 Підсилювач каналу відеосигналів кольорового телевізійного приймача призначений для підсилення R,G,B сигналів, що виділяються на навантаженні детектора до рівня необхідного для модуляції електронного променя кінескопу.

2.Варіант виконання.

Пристрій виконується стаціонарно, тобто може бути виготовлений у вигляді окремого модуля або як частина схеми телевізійного приймача.

3.Підсилювальні елементи.

В якості підсилювальних елементів використовуються транзистори або інтегральні схеми (ІМС).При проектуванні слід віддати перевагу транзисторам, оскільки вони забезпечують високі вихідні потужності.

4.Вихідна напруга.

Вихідна напруга пристрою має становити 60В.  

5.Частотний діапазон.

Нижня частота Fн=20 Гц при рівні частотних спотворень Мн=2,5 дБ, верхня частота Fв=7,5 МГц при рівні частотних спотворень Мв=3 дБ. Тобто даний підсилювач повинен мати максимально рівномірну амплітудно-частотну характеристику в цьому частотному діапазоні.

6. Коефіцієнт нелінійних спотворень.

Коефіцієнт нелінійних спотворень не повинен перевищувати 2% при значенні вихідної напруги U=60В.

7. Частотні спотворення.

 Мн=2,5 дБ на частоті Fн=20 Гц, Мв=3 дБ на частоті Fв=7,5 МГц. Тобто загальний коефіцієнт підсилення на межі смуги пропускання в області низьких частот (в даному випадку нижня частота складає 20 Гц) зменшується на 2 дБ, а на межі смуги пропускання в області високих частот (7,5 МГц) загальний коефіцієнт зменшується на 3 дБ.

8. Співвідношення сигнал/шум.

 Цей параметр визначає чутливість пристрою, тобто, мінімальний сигнал на вході підсилювача повинен перевищувати напругу шумів на 60 дБ. Рівень шумів підсилювача залежать від смуги робочих частот і до них належать: наводки від сторонніх джерел, фонові завади джерела живлення,  теплові шуми. Напругу шумів можна зменшити правильним вибором типів підсилювальних елементів, та режимів їх роботи.             

9. Глибина регулювання контрастності: 40 дБ.

 Регулятор рівня контрастності визначає співвідношення між максимальним і мінімальним коефіцієнтом підсилення тобто амплітуду відеосигналу на виході підсилювача.

10. Живлення.

 Оскільки даний пристрій стаціонарний, то він  живиться від блоку живлення телевізійного приймача, що працює від напруги мережі 220 В і частотою 50 Гц.

11. Кліматичні умови: температура оточуючого середовища (+5..+40)°С, відносна вологість повітря (0-60%), нормальний атмосферний тиск.

2Розрахунок структурної схеми

2.1 Вибір навантаження

   Враховуючи те, що опір навантаження рекомендовано обирати в межах Rн=1..3 кОм, обираємо Rн=3 кОм. Дане значення опору є номіналом.

      2.2 Вибір типу транзисторів каскаду кінцевого підсилення (ККП)

     Будемо виходити з вимог для однотактної схеми, де транзистори ввімкнені за схемою із спільним емітером, оскільки кінцевий каскад відеопідсилювача звичайно працює в режимі класу А.

   Величина потужності кінцевого каскаду підсилювача визначається за формулою:

Pвих=Uн2/(Rн)=602/(3×103)=1,2 (Вт)

Для забезпечення необхідної вихідної потужності, живлення однотактного каскаду повинно здійснюватися напругою Е:

≈174 В.

  Визначимо тип транзистора для каскаду кінцевого підсилення.

  Визначаємо потужність втрат на колекторі транзистора:

Pк ==2,523 (Вт).

  В свою чергу максимально допустима напруга колектор-емітер:

Uке.доп.=193...218 В.

  Максимально допустиме значення колекторного струму:

≈98мА<Ik.доп=100 мА.

  Отже, в якості транзистора ККП можна обрати високовольтний транзистор КТ940А (n-p-n), що має такі параметри:

максимально-допустима напруга колектор-емітер -  Uке.доп=300 В,

максимальний постійний струм колектора   -             Iк.доп=100 мА,