Видеоусилитель

 

Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретения - повьппение быстродействия и надежности , и расширение функциональных возможностей . Видеоусилитель содержит каскадный усилитель 1, повторитель 4 напряжения, транзисторы 6, 7 и 20, резйстивный делитель 8, конденсаторы 9 и 11,. резисторы 10, 12 и 19, шины 13, 22 и 23 источника питания, интегратор 14, цепь индуктивной коррекции (ЦИК) 15, диоды 16, 17 и 27, источник 18 смещения, параллельную КС-цепь 21 и цепь 24 смещения. Повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей достигается введением интегратора 14, повышающего стабильность режима видеоусилителя при воздействии дестабилизирующих факторов, ЦИК 15, обеспечивающей устойчивость при работе на нагрузку с большой емкостной составляющей , и диодов 16 и 17, позволяющих заметно улучшить переходную х-ку видеоусилителя , не нарушая устойчивости схемы. Дальнейшее повышение быстродействия видеоусилителя обеспечивается за счет увеличения запаса фг (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,ЯЦ„„ I 3224)l 5 А1 дц Н 03 F 1/42

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-Eng

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3887305/24-09 (22) !8.04.85 (46) 07.07.87. Бюл. У 25 (72) А.И.Зарукин и Г.Ф.Шестаков (53) 621.375.4(088.8) (56) Патент ФРГ Р 2746745, кл. Н 03 F 1/22, опублик. 16.08.79.

Патент ФРГ М 2758401, кл. Н 04 N 5/ 18, опублик. 06. 12.79. (54) ВИДЕОУСИЛИТЕЛЬ . (57) Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретения повышение быстродействия и надежности и расширение функциональных возможностей. Видеоусилитель содержит каскадный усилитель 1, повторитель 4 напряжения, транзисторы 6, 7 и 20, резистивный делитель 8, конденсато ры 9 и 11,. резисторы 10 12 и 19, шины 13, 22 и 23 источника питания, интегратор 14, цепь индуктивйой коррекции (ЦИК) 15, диоды 16, 17 и 27, источник 18 смещения, параллельную

RC-цепь 21 и цепь 24 смещения. Повы- шение быстродействия и расширение функциональных возможностей достигается введением интегратора 14, повышающего стабильность режима видеоусилителя при воздействии дестабилизирующих факторов, ЦИК 15, обеспечивающей устойчивость при работе на нагрузку с большой емкостной составляющей, и диодов 16 и 17, позволяющих заметно улучшить переходную х-ку видеоусилителя, не нарушая устойчивос- . ф ти схемы. Дальнейшее повышение быстродействия видеоусилителя обеспечивается за счет увеличения запаса уси22

Ел5

1322415 ления в области малых времен с помощью введенного каскада, состоящего из резистора 19 и транзистора 20.

Повьппение надежности видеоусилителя

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в качестве видеоусилителя дисплея или широкополосного усилителя, Целью изобретения является повышение быстродействия, расширение функциональных возможностей и повышение надежности.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема видеоусилителя.

Видеоусилитель содержит каскадный усилитель 1 на первом 2 и втором 3 транзисторах, повторитель 4 на- 15 пряжения на третьем транзисторе 5, четвертый 6 и пятый 7 транзисторы, резистивный делитель 8, первый конденсатор 9, первый резистор 10, второй конденсатор 11, второй резистор

12, шину 13 источника питания, интегратор 14, цепь 15 индуктивной кор.рекции, первый 16 и:второй 17 диоды, источник 18 смещения, третий резистор 19, шестой транзистор 20, параллельную RC-цепь 21, шины 22 и 23 источника питания, цепь 24 смещения, конденсатор 25, резистор 26, диод 27.

Видеоусилитель работает следующим образом.

Соответствующим выбором напряжений на шинах 22 и 23 источника питания, а также параметров пепи 24 смещения устанавливается режим и уровни ограничения выходного каскада, включающего 35 каскадный усилитель 1 и эмиттерный повторитель 4. Источник 18 смещения обеспечивает компенсацию постоянной составляющей источника входного сиг— нала. В результате видеоусилитель мо- 40 жет быть легко согласован с источником входного сигнала и с нагрузкой, может выполнять функции усилителя однополярных импульсов любой полярности, двухполярных и гармонических сиг- 45 налов, что расширяет функциональные возможности схемы. достигается путем ограничения максимального тока транзистора 3.на допустимом уровне с гомошью введенной

RC-цепи 21. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Входной каскад видеоусилителя построен по трехканальной схеме с временным (частотным) разделением каналов.

В области больших времен (низких частот) и на постоянном токе интегратор 14, выполненный на операционном усилителе (ОУ), работает в качестве усилителя. Каскад на пятом транзисторе 7 оказывается включен по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Значительное усиление, обеспечиваемое интегратором 14 и каскадом ОЭ на пятом транзисторе 7, повьппает стабильность режима видеоусилителя при воздействии дестабилизирующих факторов.

В области средних времен (средних частот) емкостное сопротивление конденсатора 25 в цени обратной связи (ОС) интегратора 14 становится меньше сопротивления резистора 26. Операционный усилитель переходит в режим интегрирования. Основное усиление обеспечивается каскадами с общим коллектором на четвертом транзисторе 6. и с общей базой (ОБ) на пятом транзисторе 7, интегратор 14 обеспечивает режим по постоянному току каскада ОБ.

В области малых времен (высоких частот) второй конденсатор 11 шунтирует каскад с общей базой на пятом транзисторе 7 и функции входного каскада выполняет одиночный каскад (ОК) на четвертом транзисторе 6.

Результирующая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) видеоусилителя без обратной связи имеет три горизонтальных участка, соединенных наклонными линиями, наклон составляет примерно 20 дБ (декаду), что обеспечивает высокую равномерность

АЧХ при введении отрицательной ОС, отсутствие выбросов при усилении импульсных сигналов.

Выходной каскад видеоусилителя выполнен на каскадном усилителе 1

3 132241 ,повторителе 4. Цепь 15 индуктивной коррекции обеспечивает устойчивость при работе на нагрузку с большой емкостной составляющей, »о вносит определенную задержку формирования выход5 ных импульсов. Первый и второй диоды 16 и 17 позволяют заметно улучшить переходную характеристику видеоусилителя, не нарушая устойчивости схемы, при этом они отпираются только IIpH fp формировании фронта и спада выходных импульсов соответственно.

При усилении однополярных импульсов, как правило, рабочая точка транзистора 3 устанавливается близкой ли-15 бс к режиму отсечки, либо к режиму насыщения в зависимости от полярности усиливаемьж импульсов. Если на вход видеоусилителя подавать короткие импульсы, длительность которых близка к фронтам усилителя, запаса петлевого усиления может быть недостаточно и выходные сигналы отсутствуют.

В этом случае на интегрирующей цепочке, состоящей из первого резистора 10Z5 и первого конденсатора 9, появляется постоянное смещение. Рабочая точка выходного каскада смещается в область, где параметры высоковольтных наиболее инерционных второго и третьего тран- 30 зисторов 3 и 5 окатываются оптимальными. усиление выходного каскада повышаетсяя, и короткие входные импульсы передаются на выход с некоторым усилением. Данная особенность видеоусилителя расширяет возможности его применения.

Введение дополнительного каскада с ОЭ на шестом транзисторе 20 позволяет повысить быстродействие видеоусилителя за счет увеличения запаса усиления в области малых времен.

Прй использовании в качестве нагрузки видеоусилителя соответствующих электродов электронно-лучевой труб45 ки (ЭЛТ) возникает вероятность отказа зидеоусилителя при кратковременных пробоях в ЭЛТ. Для обеспечения необходимой над жности схемы в нее введена параллельная RC-цепь 21.

В нормальном режиме работы конденсатор цепи 21 обеспечивает беспрепятственную передачу импульсных сигналов из коллекторной цепи первого транзистора 2 в эмиттерную цепь второго транзистора 3. Кратковременный пробой между электродами в ЭЛТ приводит к возрастанию напряжения на выходе видеоусилителя, которое фиксируется

5 4 диодом 27 на уровне„ определяемом напряжением на шине 22 источника питания. На отводе резистивного делителя 8 ОС появляется положительное напряжение, которое приводит к насыщению первого транзистора 2. Параллельная RC-цепь 21 ограничивает максимальный ток второго транзистора 3 на допустимом уровне, повышая тем самым надежность видеоусилителя. Аналогичные параллельные RC-цепочки могут быть включены в коллекторные цепи третьего и четвертого транзисторов 5 и 6.

Формула изобретения

1. Видеоусилитель, содержащий каскадный усилитель на первом и втором транзисторах, эмиттерный-повторитель на третьем транзисторе, вход которого соединен с выходом каскадного усилителя, четвертый и пятый транзисторы, при этом первый, второй, третий и четвертый транзисторы имеют одну структуру, а пятый транзистор другую, резистивный делитель, первый вывод которого соединен с выходом повторителя напряжения, а отвод через первый резистор подключен к первому выводу первого конденсатора, второй конденсатор и второй резистор, первые выводы которых соединены соответственно с коллектором и базой пятого транзистора, коллектор четвертого транзистора подключен к шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, введены интегратор, цепь индуктивной коррекции, первый и второй диоды, причем инвертирующий вход интегратора подключен к первому выводу первого конденсатора, неинвертируЮщий вход — к выходу источника смещения и к второму выводу первого конденсатора, а выход интегратора — к второму выводу второго резистора, эмиттер пятого транзистора соединен с эмитте1 ром четвертого транзистора и с вторым выводом второго конденсатора, первый вывод которого подключен к входу каскадного усилителя, база четвертого транзистора подключена к отводу резистивного делителя, второй вывод которого является входом видеоусилителя, первый вывод цепи индуктивной коррекции соединен с выходом повторителя напряжения и анодом перСоставитель П.Дик

Редактор Н.Лазаренко Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 2875/52 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

5 13224 вого диода, а второй вывод подключен к катоду первого и аноду второго диодов и является выходом видеоусилителя, катод второго диода соединен с входом эмиттерного повторителя.

2. Видеоусилитель по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены третий резистор и шестой транзистор, структура которого совпадает со 10 структурой пятого транзистора., причем третий резистор включен между коллектором четвертого транзистора и первой

15 6 шиной источника питания, а база, коллектор и эмиттер шестого транзистора подключены соответственно к колI лектору четвертого транзистора, коллектору пятого транзистора и шине источника питания.

3. Видеоусилитель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов включена параллельная

КС-цепь.