Підсилювач відеосигналів R, G, B кольорового телевізійного приймача, страница 3

1.4 Економічні вимоги.

1.4.1 Даний відеопідсилювач повинен мати мінімальну вартість при застосуванні елементної бази підсилювальних елементів.

1.4.2 Передбачити технологічний процес виготовлення пристрою без застосування спеціального обладнання з використанням стандартної елементної бази.

 

1  Розробка структурної схеми пристрою

1.1 Визначення опору навантаження

Опір навантаження визначається експлуатаційним призначенням пристрою. Підсилювач відеосигналу телевізійного приймача має високоомне навантаження. Опір навантаження вибирається з умови: R_н=1…3 кОм [1].

Отже вибирається R_н=3 кОм.

1.2  Вибір схеми включення каскаду кінцевого підсилення

Кінцевий каскад відеопідсилювача працює переважно в режимі класу А що зумовлено кількома факторами, основними з яких є: вихідна потужність, значення частотних і нелінійних спотворень.

Для забезпечення вихідної напруги амплітудою Е_м= 60В в ККП використовується схема з спільним емітером. В схемі з спільним емітером забезпечується найбільший коефіцієнт підсилення по потужності. Проте слід врахувати високі нелінійні спотворення у вибраній схемі, а тому варто передбачити застосування від’ємного зворотного зв'язку.

1.3 Вибір типів транзисторів

Корисна потужність визначається за формулою [1]

                                             , (В).                                  (1.3.1)

Отже

 (В),

 (Вт).

Вибір транзистора ККП здійснюється на основі попереднього визначення потужності втрат Р_к, максимальної напруги на переході колектор – емітер, та максимального колекторного струму, окрім цього необхідно врахувати і частотні можливості транзистора.

Максимальна потужність колектора Р_к вибирається з умови

                 Р_{к.мах.доп} > ( 5…10 ) Р_вих ; Р_{к.мах.доп} > 5∙0,3 = 1,5 (Вт).                   (1.3.2)

Струм колектора І₀

                                                    І₀ ≥ ( 2…3 )∙І_вих,                                            ( 1.3.3)

                                                     І_вих =  ,                                                   (1.3.4)

І_вих (мА),

І₀ ≥ 2∙10∙10^-3 = 20 (мА),

U_к.е.0 ≥ ( В ).

Для забезпечення необхідної вихідної потужності, живлення каскаду повинно здійснюватись напругою Е_ж.

                                     ,                       (1.3.5)

де U_зал  = 1,5 В (для потужних транзисторів);

 (В).

Приймаємо Еж = 90 В.

Максимальне значення напруги буде дорівнювати

                                           ,                                         (1.3.6)

 (В).

Максимальне значення колекторного струму буде дорівнювати сумі струмів [2]

                                                 І_{к.мах.доп} ≥ І_к.м+І_к0,                                                                 (1.3.7)

                                      ,                                 (1.3.8)                             

звідки                               (мА),

І_{к.мах.доп} ≥ 20+14 = 34 (мА).

Отже для ККП вибирається транзистор КТ940А з  такими основними параметрами [4]

Максимально-допустима напруга колектор-емітер  U_{к.е.мах.доп.} = 300 В;

Коефіцієнт передачі по струму  h_21е = 25…50;

Максимальний постійний струм колектора  I_{к.мах.доп.} = 0,1 А;

Розсіювана потужність  Р_к.мах = 10 Вт (при використанні радіатора);

Гранична частота коефіцієнта передачі  fh_21e=90МГц;

Крутість характеристики транзистора S=200 мА/В;

Ємність колекторного переходу  С_к=5,5пФ;

Постійна часу кола зворотноьго зв’язку   τ_к=250пс;

Максимально-допустимий імпульсний струм колектора  I_{к.ім.мах.доп.} = 0,3 А;

Максимально-допустима температура переходу  Т_п.мах.=150 ºС;

Зворотній струм  колектора  І_{кб зв.}=0,05мкА;

Тепловий опір перехід-корпус  R_{т п-к}=10 ºС/Вт.

Амплітуда струму вхідного кола ККП для схеми з  спільним емітером дорівнює

                                                   ,                                                   (1.3.9)

 (мА).

Максимальний струм колектора попереднього каскаду

                                                   І _{к доп} ≥ 10 * І_Бм ,                                           (1.3.10)

І _{к доп} ≥  10 * 0,56 = 5,6 (мА).

Напруга живлення попереднього каскаду приймається Еж = 15 В.