2. Расчёт структурной схемы.

 

1.     Амплитуда входного и выходного тока:

                                           I_{вх m} = U_{вх m} / R_ист;

                                           I_{вх m}  = 0,0015 /5×10^-3 = 3 мкА;

 

                                 I_{вых m} =  U_{вых m} / R_ист ;

                               I_{вых m} = 0,25 / 50 = 5 мА;

 

2.     Определим общий коэффициент усиления:

                                            К_{т общ} = I_{вых m} / I_{вх m};

                                            К_{т общ} = 0,005 / 3×10^-6 = 1666;

 

     Полярность входного сигнала должна соответствовать полярности выходного, поэтому число каскадов видео усилителя должно быть чётным.

                                                                                                       Табл.1

N	1-2	2-3	3-4	4-5
Кр	Сотни раз	Тысячи раз	Десятки тысяч раз	Сотни тысяч раз

                                                                                                                  

Согласно таблице 1 выбираем количество каскадов, исходя из рассчитываемого коэффициента усиления, учитывая, что количество каскадов должно быть полным:

                                                     N = 2;

 

3.     Проверяем возможность усиления двумя каскадами:

                                          К_{т необх} = К_{т общ} / К_{т ок} ;

                                          К_{т необх} = 1666 / 50 = 33

 

     Для согласования со входом предающей трубкой нужно добавить эмиттерный повторитель. Обычно транзистор в промежуточном каскаде включают по схеме с общим эмиттером. Полоса пропускания каскада с ОЭ зависит от граничной частоты f_h21б (граничная частота усиления потоку). В каскадах применяется эмиттерная высокочастотная коррекция, поэтому полоса пропускания будет также зависеть от наличия этой коррекции, от глубины отрицательной обратной связи и коэффициента коррекции. Отрицательная обратная связь расширяет полосу пропускания, но уменьшает коэффициент усиления по мощности предыдущего каскада. При использовании в предварительных каскадах транзисторов с низкой граничной частотой f_h21б для получения требуемой полосы пропускания приходиться увеличивать число каскадов.

 

4.     Исходя из заданных условий, выбираем транзистор:

                                             КТ312Б  –  n-p-n.

 

 

 

Табл.2

h21e	25-100	tк	500 пс	Uкэ нас	0,18 В	Пт	50 МГц
fт	120 МГц	h21э	30	Iк доп	30 мА	iэб0	0,1 мкА
Ск	5 пФ	rб	80 Ом	iкб0 доп	0,2 мкА	Uкэм	30 В

Рк

225 мВт

Uкэ м

30 В

Uбэ нас

0,83 В

rб

80 Ом

 

                                                                                              

Граничная частота транзистора равна:

                                             f_h21б = mf_т ;

                                          f_h21б = 1,6×120 = 192 МГц ,

     где m для диффузионных транзисторов равен 1,6.

 

5.     Рассчитываем коэффициент усиления по току промежуточного каскада:

                                              К_{т пк} = (0,2×h_21э)²×N_общ – 1 ;

                                              К_{т пк} = (0,2×50)²×(2-1) = 100 ;

    Очевидно, что требуемое К_{т пк необх} = 100 от двух каскадов промежуточного  усиления получить можно.

 

6.     Произведём распределение допустимых на весь видео усилитель частотных искажений М_н и М_в между его цепями:

 

Табл.3.

Наименование каскадов и цепей	Допустимые искажения в дБ.
	НЧ	ВЧ
Выходная цепь ЭП	0	0
Входная цепь ЭП	0,5	0,7
Цепь эмиттерной стабилизации 2 каскада	0,35	0,3
Входная цепь 2 каскада	0,7	0,75
Цепь эмиттерной стабилизации 1 каскада	0,35	0,1
Входная цепь ВУ	0,7	0,75
Всего:	2,6	2,6

                                                                          

 

            

 

 

 

 

 

 

 

                      Рис. 1. Структурная схема видео усилителя