Розрахунок підсилювача відеосигналів кольорового телевізійного приймача R, G, B каналу, страница 3

Рисунок 1 - Структурна схема відеопідсилювача

2.3 Вибір типу транзисторів ККП

  Для підсилювача відеосигналу телевізійного зображення, де кінцевий каскад зазвичай працює в режимі класу А, враховуючи високоомне навантаження транзистори ККП вибираються з умови:

(кОм)

(кОм)

Вихідна потужність каскаду кінцевого підсилення  визначається за формулою:

(Вт)

Максимальна потужність, що розсіюється на колекторі Р_к вибирається з умови:

(Вт)

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

U_зал  - залишкова напруга, для потужних транзисторів U_зал  = 2…4 В.

Вибираємо U_зал=4В

 (В)

Максимальне значення напруги колектор-емітер буде дорівнювати:

 (В) 

Максимальне значення колекторного струму буде дорівнювати сумі струмів:

 (А)

 (А)

(А)

(А)

Струм колектора І_К0:

(мА)

2.3.1 Частотні властивості біполярного транзистора

Частотні властивості біполярного транзистора, прийнято характеризувати граничними частотами, значення яких не повинні перевищувати верхню граничну частоту пристрою.

Для схеми зі спільним емітером , де

- гранична частота транзистора за крутістю в схемі з спільним емітером

 - гранична частота передачі струму в схемі спільна база

 

 - гранична частота передачі струму в схемі спільний емітер

 - об’ємний опір бази

 - крутість транзистора в робочій точці

 - стала часу

 - ємність колекторного переходу транзистора.

Значення крутості транзистора КТ940А в робочій точці  можна визначити з його вихідних характеристик  рисунок 1(Додатки) та вхідних характеристик  , рисунок 2(Додатки)оскільки:

З вище вказаних формул для КТ940А розраховується:

 (МГц)

 (МГц)

 (Ом)

 (мА/В)

 (МГц)

Вибір елементної бази проводимо за рахунок таких параметрів транзистора:

 (Вт)

 (В)

(мА)

На підставі цих показників в якості транзистора для каскаду кінцевого підсилення вибирається високовольтний біполярний (n-p-n) транзистор КТ940А з такими основними параметрами:

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

2.Коефіцієнт передачі по струму h_21е = 25…50;

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

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

5.Гранична частота коефіцієнта передачі  f_гр=90МГц

6.Крутість характеристики транзистора S=60мА/В

7.Ємність колекторного переходу С_к=5,5пФ

8.Постійна часу кола зворотноьго зв’язку τ_к=50пс.

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

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

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

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

Отже по таким параметрам як І_{к.max.доп.(KT940A)}=100мА> І_{к.max.доп.(розрах)}=65мА, U_{к.е.доп(KT940A)}=300В> U_{к.е.доп(розрах)}=180В транзистор КТ940А відповідає вимогам.

Оскільки розсіювана потужність  Р_к.мах = 10 Вт для транзистора КТ940А забезпечується тільки при використанні радіатора то разрахуємо площу необхідного радіатора за формулою:

S-загальна площа радіатора

Т_П.макс- максимально-допустима температура колекторного переходу переходу

 Т_С.макс-максимально можлива температура навколишнього середовища

R_{т п-к}-величина теплового опору транзистора

Р-потужність що виділяється в транзисторі

 (см²)

Отже транзистор потрібно розмістити на пластині загальною площею 235 см²,в якості радіатора вигідно використовувати металічні шасі та стінки апаратури.

Інші каскади можна побудувати на малопотужних транзисторах .В якості каскаду попередньго підсилення оберемо схему із спільним емітером. Амплітуда струму вхідного кола ККП, що дозволяє визначити положення робочої точки транзистора на його вхідній характеристиці, а також забезпечує вибір транзисторів каскадів попереднього підсилення за струмом, відповідно дорівнює для схеми з спільним емітеромром: