Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

6.54 Mб

Скачать

☆

1 / 181 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

И. Н.

Пустынскай

ТР А Н З И С Т О Р Н Ы Е

ВИ Д Е О У С И Л И Т Е Л И

Москва «Советское радио»

1973 г.

6Ф2.12

П896

УД К 621.375.421

Пустынский И. Н.

П896 Транзисторные видеоусилители. М., «Сов. ра дио», 1973.

176 с. с пл.

Излагаются основы теории н расчета видеоусилителей на бипо лярных транзисторах. Рассматриваются вопросы частотных н импульс ных искажений, различные схемы коррекции и термостабилизации видеоусилителей. Оцениваются шумовые своПства видеоусилителей и определяются оптимальные полосы частот по максимальному отноше

нию	сигнал/шум	и минимальной дисперсии случайной ошибки измере
ния	временного	положения фронта	видеоимпульса. Книга	рассчитана
на инженеров, научных работников,			аспирантов и студентов,	занимаю

щихся проектированием и исследованием видеоусилителей для радио

локационных,	телевизионных лі других систем.
3312-024	25-73
П	25-73
046(01)-73

6Ф2.12

Иван Николаевич Пустынский

ТРАНЗИСТОРНЫЕ ВИДЕОУСИЛИТЕЛИ

Редактор В. М. Горелик

Художественный редактор В. Т. Сидоренко

Обложка художника Б. К. Шаповалова

Технический редактор Г. 3. Кузнецова

	Корректоры: Л.	И. Кирильченко,		И.'Г.	Багрова
Сдано	в набор 18. XII-72 г.		Подписано		в печать 27. III-73 г.
Т-05249	Формат 84Х108/з2			Бумага типографская Ш 2
Объем	9,24 усл. п. л.,	Зак. 10			9,05 уч. изд. л.
Тираж	23 600	Зак. 10			Цена 45 коп.

Издательство «Советское радио», Москва, Главпочтамт, п/я G93

Типография .издательства «Связь» Государственного комитета Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Москва-центр, ул. Кирова, 40.

О Г Л А В Л Е Н И Е
Предисловие	5
1. Искажения в некоррелированных усилительных каскадах
1 j 1. Эквивалентные схемы транзисторов и их параметры . .	6

1.2.Высокочастотные искажения в некорректироваином уси

лительном каскаде с ОЭ

1.3.Высокочастотные искажения в некорректироваином уси

лительном каскаде с ОК.

1.4.Низкочастотные искажения (спад плоской вершины им

пульса) в некорректироваином усилителе	.	. . .	16
2. Коррекция высокочастотных искажений с	помощью
.RC-противосвязи в цепи эмиттера (эмиттерная		коррекция)

2.1.Параметр коррекции, обеспечивающий оптимальную


	частотную	характеристику				25
2.2.	Параметр	коррекции,	обеспечивающий		оптимальную пе
	реходную	характеристику		. . .	. . . . .	27
2.3.	Расчет усилительного		каскада с эмиттернон коррекцией			30

3. Коррекция высокочастотных искажений с помощью индуктивности в цепи нагрузки (параллельная схема

коррекции)

3.1.Параметр коррекции, обеспечивающий оптимальную час

	тотную	характеристику		'	35
3.2.	Параметр коррекции,		обеспечивающий оптимальную		пе
	реходную	характеристику			36
• 3.3.	Расчет	усилительного	каскада с	параллельной схемой
	коррекции				39

4. Высокочастотная коррекция с помощью индуктивной обратной связи от коллектора к базе

4.1.Параметр коррекции, обеспечивающий оптимальную час

тотную

характеристику

4.2.

Параметр

коррекции,

обеспечивающий оптимальную

пере

ходную

характеристику

4.3.

Расчет усилительного каскада с высокочастотной

кор

рекцией

помощью

индуктивной

обратной

связи

5. Сложная индуктивная и некоторые другие

схемы

высокочастотной

коррекции

5.1.

Сложная индуктивная схема высокочастотной коррекции

5.2.

Высокочастотная коррекция с помощью индуктивности

во .

входной

цепи каскада

-52

5.3.

Высокочастотная

коррекция

помощью

• индуктивности

в цепи

базы

5.4.

Высокочастотная

коррекция

помощью

ЯС-звеиа

це

пибазы

5.5.

Сложная

эмиттерная

схема

коррекции

6. Коррекция высокочастотных искажений в усилительном каскаде с общим коллектором

6.1.Коррекция высокочастотных искажений с помощью ем- •

кости в цепи нагрузки (емкостная схема коррекции)

G.2. Коррекция высокочастотных искажений с помощью па раллельной индуктивном схемы (параллельная схеми коррекции)

6.3.Коррекция высокочастотных искажении с помощью по

следовательной индуктивной	схемы (последовательная
схема коррекции)

6.4.Коррекция высокочастотных искажений с помощью RC-

звена в цепи базы

7. Высокочастотные искажения и особенности их коррекции

вмногокаскадных усилителях

7.1.Высокочастотные искажения в некоррелированном мно гокаскадном усилителе

7.2.Эмпттерная коррекция в многокаскадном усилителе

7.3.Параллельная схема коррекции в многокаскадном уси

лителе 7.4. Приближенный расчет многокаскадных видеоусилителен

8. Коррекция искажений плоской вершины импульса. Расчет цепей питания

8.1.Коррекция искажении плоской вершины импульса кол лекторным ЯС-фнльтром

8.2.Коррекция искажения плоской вершины импульса кол

лекторным /?С-фнльтром при противосвязи по напря жению

8.3.Коррекция искажении плоской вершины импульса с по

мощью /?С-фильтра во входной цепи каскада

8.4Коррекция искажений плоской вершины импульса с по

мощью противосвязи от коллектора к базе . . . .

8.5.Расчет схем коррекции искажений плоских вершим им пульсов

8.6.Расчет цепей питания с температурной стабилизацией

9.Шумовые свойства видеоусилителей

9.1.Шумовые свойства транзисторов

9.2.	Шумовые	свойства	видеоусилителя	при	входном кас
	каде с ОЭ
9.3.	Шумовые	свойства	видеоусилителя	при	входном каска
	де с ОК. и	ОБ

9.4.Расчет шумовых характеристик (видеоусилителей .

10. Определение оптимальной полосы частот видеоусилителя

10.1.Предельно минимальная дисперсия ошибки измерения временного положения фронта видеоимпульса

10.2.Оптимальная полоса частот в случае измерения времен ного положения фронта видеоимпульса

10.3.Оптимальная полоса частот по критерию максимума от ношения сигнал/шум


10.4. Расчет		оптимальной	полосы частот	видеоусилителя	' .
К расчету		усилительных	каскадов в	области высших	частот
Параметры и характеристики некоторых транзисторов
Список	литературы
Список	обозначений

ПР Е Д И С Л О В И Е

Транзисторные видеоусилители, обеспечивающие вос произведение частот от нескольких герц до десятков ме гагерц, широко применяются в телевидении, радиоло кации, осциллографии, автоматике, вычислительной тех нике и т. д.

Эффективному применению транзисторов в 'схемах видеоусилителей в значительной мере препятствует от

сутствие инженерных 'Методов расчета этих схем.

П р е д л а г а е м а я работа имеет целью восполнить в неко торой степени существующий пробел. В ней д а ю т с я ос новы теории 'И расчета видеоусилителей « а биполярных транзисторах, включенных по наиболее .распространен

ным с х е	м а м — с х е м е	с общим эмиттером (ОЭ)	и .схеме
с общим	коллектором	(ОК) • Р а б о т а базируется	н а ре

зультатах исследований, выполненных автором за по

следние 12	лет в области транзисторных усилителей при
разработке	различных телевизионных устройств.
И з л а г а я	теоретические вопросы, автор стремился до

вести расчеты до вида, пригодного д л я непосредствен ного использования инженером в практической деятель ности. С целью их упрощения и ускорения в работе при водится целый ряд графиков и примеров.

Пользуясь случаем, автор благодарит доцента Ицко - вича В. М. и ст. преподавателей Л . П . Серафиновича и А. Г. Ильина, совместно с которыми были написаны со

ответственно §	5.5, § 8.6 и § 10.3.
Искреннюю	признательность	автор в ы р а ж а е т	д . т. н.,
проф. Т. М. Агаханяну и п р о ф .		Г. В. Войптвилло,	сделав

шим ряд ценных замечаний при рецензировании руко писи.

Автор будет благодарен всем лицам, которые при шлют свои пожелания и замечания о книге по адресу: Москва, Главпочтамт, п/я 693, изд-во «Советское радио» .

И С К А Ж Е Н ИЯ В Н Е К О Р Р Е Л И Р О В А Н Н Ы Х УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДАХ

1.1. Э К В И В А Л Е Н Т Н Ы Е СХЕМЫ Т Р А Н З И С Т О Р О В
	I! ИХ П А Р А М Е Т Р Ы
Д л я анализа	и расчета трашистормых видеоусилите
лей в линейном	режиме обычно пользуются эквивалент

ными схемами транзисторов. Эквивалентные схемы, до
статочно полно	о т р а ж а ю щ и е физические процессы,	про
исходящие в транзисторе при передаче слабых электри
ческих сигналов, очень сложны [1—3] и не пригодны		д л я
практических	расчетов. Наиболее приемлемыми	д л я

практики	являются эквивалентные схемы,	- приведенные
на рис. 1.1	н 1.2 [1 —16], где С з = С з п + С д д —	емкость эмит-

Рис. 1.1. Т-образная эквивалентная схема транзистора (а) и ее ус ловное обозначение (б)

тера, состоящая из собственной емкости эмиттерного пе

рехода	С э п И ДИффуЗИОННОЙ ОМКОСТИ С э д ;			С к = С к п + С к д	—
емкость	коллектора,	включающая в себя емкость кол
лекторного перехода		Скп	и диффузионную емкость		СК д
(так как обычно С К Д < С Ш ,			то С к ^ С к п ) ;	Гб — омическое
сопротивление базы;		гк — сопротивление		коллекторного
перехода; r3=kT°/qBnIa		— сопротивление		эмиттерного	пе
рехода*); р = \| р 0 / ( 1 + / ш т р ) — к о э ф ф и ц и е н т передачи					то
ка базы.

*) При комнатной температуре ( Г о = 3 0 0 о ) /-„(он) « 2 6 мв/1а(ма).

б	^б'б	s'	- о
		1 — І Н	- о
		1 — І Н
		сб'к	•&SU,	Л
		і "б з	•&SU,	Л
		і "б з
Э			з	~І7
о -			з	~І7
				6j
Рис. 1.2.	П-образная эквивалентная схема			транзистора (а) и ее ус
		ловное обозначение		(б)

Величина емкости эмиттера равна [16]

где т т = Т р / ( 1 + ро) — среднее время пролета носителей че

рез	базу.
В	то время	как	д л я диффузионных транзисторов
обычно СЭ п<ССэД )		д л я	дрейфовых		транзисторов		величина
собственной емкости			эмиттерного		перехода	С э п	является
соизмеримой с диффузионной емкостью СЭд, а							при	ма
лых	значениях	тока	(Ia^l	ма)	заметно	превосходит
ее [17].
Емкость коллектора иногда [11] в эквивалентной								схе

ме «приводят» к емкости эмиттера аналогично тому, как это делается в случае ламповых схем, когда емкость сетка —- анод приводят к входной емкости. В результате

эквивалентная			схема		рис.		1.2 преобразуется в			схему,
изображенную			на	рис.		1.3.	Здесь сопротивление тк не
учитывается		(поскольку				имеется в виду, что сопротивле
ние нагрузки Я и - С к ) ,					а	емкость Сб-Эк		р а в н а
			C e . * = C 6			. s +	C 6 , K ( l	+SRn).
6	пб'б	б'				к	«Упрощенной»			эквива
						- о	лентной схемой рис. 1.3
							•можно пользоваться лишь
		Сб'эь					при ориентировочных				рас
		Сб'эь					четах.	Д л я	анализа		мы
Рис. 1.3. «Упрощенная» гибрид-							будем	использовать			наи
Рис. 1.3. «Упрощенная» гибрид-							более	распространенную
пая	эквивалентная			схема		тран	Т-образную		эквивалент-
		зистора					Т-образную		эквивалент-
		зистора					'ную схему		[4, 6].
							'ную схему		[4, 6].

Принципиальной разницы между эквивалентными схемами рис. 1.1 н 1.2 пет, поскольку они пересчитываются одна в другую, и результаты анализа получаются практически одними и теми ж е , если принять, что

'б-б : ' ' б -

	"б'э
	S	= а0 /гэ .
Комплексное сопротивление эмиттера			равно
	г э = — ^ — ~ — т л — .
	1 -\|- / со C9rs	1 + / Ш 1 ; т
Д л я	дрейфовых транзисторов, которые		чаще	всего	ис
пользуются в схемах видеоусилителей,			обычно	выпол
няется	условие /вк<С/т, где	/ т = 1 / 2 я т т — п р е д е л ь н а я			ча

стота коэффициента усиления по току в схеме с общим

эмиттером		(при этой частоте	\| { j \| =	l ) . Поэтому с	доста
точной	д л я	практики точностью		вплоть до	частот
f sSl'(0,2-M),3)/T в к а с к а д е с ОЭ			можно принять, что С э — О,
Т. Є. Z0	~ Га, И 1 + р G i ( l + P o ) / ( l + / ( O T p ) .				jy

В отличие от ламповых видеоусилителей, в транзис торных усилителях высокочастотные искажения обуслов лены не только паразитными емкостями, но и инерцион ностью транзистора, связанной с рекомбинацией неоснов ных носителей в области базы.

1.2. В Ы С О К О Ч А С Т О Т Н Ы Е И С К А Ж Е Н И Я В Н Е К О Р Р Е Л И Р О В А Н Н О М У С И Л И Т Е Л Ь Н О М К А С К А Д Е С ОЭ


Принципиальная				схема	иекорректврованного					каскада
с ОЭ приведена			на	рис. 1.4,		а его эквивалентная					схема
д л я высших		частот — « а ірис.				1.5.
Здесь	І/г	— н а п р я ж е н и е			источника			сигнала;		Z r	— е г о
внутреннее		сопротивление;				C p i,	С р 2	—	разделительные
конденсаторы; Ri,			Rz	— делитель,			обеспечивающий				необ
ходимое смещение на базе транзистора;									Ro—	резистор
для обеспечения			термостабилизации к а с к а д а ; - С ' э —								кон
денсатор,	необходимый д л я					шунтирования резистора Ra
в диапазоне частот усилителя; (]'V—IJVZ^IZV—										н а п р я
жение	эквивалентного				источника			сигнала			2 б =
=ZTfRifil'(Zr+Ruz)—его					внутреннее				сопротивление;
Ri,2=RiR2l{Ri		+ Rz);		R,', — сопротивление					нагрузки;		С и —

п а р а з и т н ая емкость нагруз

ки;

RH=R'„RKI{K

+ R K ) -

сопротнвление

эквивалент

ной нагрузки.

П р и

анализе

видеоуси

лителей

будем

использовать

общую

теорию

обратной

связи [61.

В с я к а я

схема

с обратной

связью

характеризуется

ко

эффициентом

обратной

свя

зи,

который равен А =

Ки/Кц,

где

К и — коэффициент

уси

Рис.

1.4. Некорректированный

ления

по

напряжению

для

усилительный каскад с

ОЭ

схемы

без

элемента обрат-

вой

связи;

Ки — коэффи

циент усиления іпо напряжению для схемы с учетом

об

ратной

связи.

Элементом обратной связи в данном случае считаем

сопротивление эмиттера Z3 .

другой стороны,

коэффициент

обратной

связи

ра

вен

[18]

A=F/M,

где

/ 7

= Д / Д ° — возвратная

разность;

Рис. 1.5. Эквивалент ная схема некорректировашгого каскада с ОЭ для высших час тот

А, Д° — определители для схем соответственно					с	элемен
том обратной связи и без него'; М—				1 + (Z3/Z2i)		—	пара
метр, характеризующий влияние обратной связи						и а па
раметр	передачи	Z 2 i = —aZK ; (а ^		а0 /(1 + / с о т т ) — ' к о э ф
фициент	передачи	тока	эмиттера; • Z K = r K / ( 1 +jarKCK)				—
импеданс коллекторного			перехода) .
Так	как чаще	всего	\| Z a \| < C \| a Z K \|	и Мта\,	то	можно
записать, что

k u = K°u/F.

(1.1)

1 / 181 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
21.10.20239.64 Mб47Пулькин, С. П. Вычислительная математика пособие для учащихся 9-10 классов по факультативному курсу.pdf
#
29.10.20235.18 Mб43Пульцин Н.М. Титан и его применение в авиации.pdf
#
22.10.202311.92 Mб11Пунагин, В. Н. Бетон и бетонные работы в условиях сухого жаркого климата.pdf
#
29.10.20235.77 Mб11Пуришев И.Б. Архитектурные памятники Горицкого монастыря в Переславле-Залесском.pdf
#
27.10.202323 Mб86Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении.pdf
#
23.10.20236.54 Mб34Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители.pdf
#
29.10.20237.17 Mб14Путешествие по космосу от А до Я [ответы на вопр. читателей].pdf
#
30.10.202356.87 Mб14Путешествия за камнем академик А. Е. Ферсман Академия наук СССР. 1960- 54 Мб.pdf
#
19.10.20236.17 Mб24Пути улучшения качества сталей и сплавов..pdf
#
24.10.202311.74 Mб49Пух В.П. Прочность и разрушение стекла.pdf
#
19.10.20232.43 Mб20Пучеров, Н. Н. Покоренная радиация.pdf