Видеоусилитель

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повьш1ение линейности АЧХ при емкостном характере нагрузки. Видеоусилитель содержит входной каскад 1, низкочастотный усилительный каскад 2, г-р 3 тока, высокочастотный усилительный / каскад 4. Г-р 3 выполнен по высоковольтной схеме на составных транзисторах (СТ) 14-16, включенных по схеме с общей базой, и СТ 17, включенном по схеме с общим эмиттером, параллельно к-рым включены выравниваюпще резисторы (Р) 18, а также Р 19 смещения СТ 14-16, стабилитрон 20 и Р 21, 22 цепи смещения СТ 17, база к-рого является управляющим входом , 3. Введены двусторонний и односторонний последовательные ограничители 5 и 7, согласующий каскад 6, ключевой эл-т 8, развязьгаающий диод 9, нагрузочный Р 0, три высоковольтных источника питания с пoлoжитeльны и тинами 1 1, 12 и 13. 1 ил. с S (Л . 00 I

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1415418 А 1 (51) 4 Н 03 F 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+ЖОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4071698/24-09 (22) 26 ° 05.86 (46) 07.08.88. Бюл. У 29, (72) Г.Г. Песензон (53) 621.375.026(088.8) (56) Заявка ФРГ 1! 2213484, кл. Н 03 Е 1/48, опублик. 26.10.78, фиг. 3. (54) ВИДЕОУСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повыщение линейности АЧХ при емкостном характере нагрузки. Видеоусилитель содержит входной каскад I, низкочастотный усилительный каскад 2, г-р 3 тока, высокочастотный усилительный каскад 4. Г-р 3 выполнен по высоко-" вольтной схеме на составных транзисторах (СТ) 14-16, включенных по схеме с общей базой, и СТ 17 включенном по схеме с общим эмиттером, параллельно к-рым включены выравнивающие резисторы (P) 18, а также P 19 смещения СТ 14-16, стабилитрон 20 и Р 21, 22 цепи смещения СТ 17, база к-рого является управляющим входом г ра, 3.

Введены двУстоРонний и одностоРонний последовательные ограничители 5 и 7, согласующий каскад 6, ключевой эл-т

8, развязывающий диод 9, нагрузочный

P 1О, три высоковольтных источника питания с положительными шинами II, l2 и 13. 1 ил.

1415418

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для усиления телевизионного видеосигнала.

Цель изобретения — повышение линейности амплитудно-частотной характеристики при емкостном характере нагрузки.

На чертеже представлена структурная электрическая схема видеоусили10 теля.

Видеоусилитель содержит входной каскад 1, низкочастотный усилительный каскад 2, выполненный на транзисторе, генератор 3 тока.,,высокочастотный усилительный каскад 4, двусторонний последовательный ограничитель 5, согласующий каскад 6, односторонний последовательный ограничитель 7, ключевой элемент 8, развязы- 20 вающий диод 9, нагрузочный резистор

10, положительные шины 11-13 первого, второго, третьего высоковольтных источников питания (E),Е,Е g), при этом генератор 3 тока выполнен по вы-25 соковольтной схеме на соединенных последовательно составныхтранзисэорах

14-16, включенных по схеме с общей базой (Oh), и составном транзисторе

17, включенном по схеме с общим эмит-30 тером (03), параллельно которым вклю— чены выравнивающие резисторы 18, R также резисторы 19 смещения составных транзисторов 14-16, стабилитрон

20 и резисторов 21 и 22 цепи смещения составного транзистора 17, база которого являетоя управляющим входом генератора 3 гока.

Видеоусилитель работает следующим образом.

С выхода входного каскада 1 на вход низкочастотного усилительного каскада 2, собранного на транзисторе, включенном по схеме с ОБ, а также на вход высокочастотного усилительного 45 каскада 4, собранного на транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, и на входы двустороннего и одностороннего последовательных ограничителей 5 и 7 по ступает сигнал амплитудой около 9В.

Каскад 2 и генератор 3 тока работают на общий нагруэочный резистор 1О К„.

Ввиду того, что структура транзистора каскада 2 отличается от структуры транзисгоров 14-17 генератора 3

55 тока, их коллекторные токи i > и соответственно протекают в резисторе

10 К я во взаимообратных направлениях.

Поэтому мгновенное напряжение е с выходного сигнала вилеоусилителя определяется следующим выражением:

Еу 1к н+1гR н, (1)

На низких частотах каскад 4 не передает сигналов и поэтому в этом случае генератор 3 тока работает только стабильным генератором З.тока

Этот ток задается напряжением на резисторе 22, которое задается напряжением, падающим на последовательной цепи иэ стабилитрона 20 и резистора

21. Так как на низких частотах ток не меняется, то согласно формуле (1) изменение напряжения е с на этих частотах производится за счет составляющей i R, а следовательно, максимальная амплитуда выходного сигнала на низких частотах ес макс "к макс н (2)

На высоких частотах каскад 4 передает сигналы, поэтому ток г на этих частотах меняется симметрично в обе стороны относительно своего среднего значения, заданного напряжением на резисторе 22. Схема построена так, что фаза тока i отличается от фазы тока i „на 180

Таким образом, амплитуда вьжодного сигнала на высоких частотах е с макс ес мцн=Е1+1г макс Р.н Е1+

1k макс н (гмакс+1кмакс) R< ° (3)

При сравнении формул (2) и (3) видно, что при . равенстве токов 1 и амплитуда выходного сигнала на высоких частотах в два раза больше амплитуды выходного сигнала на низких частотах, т.е. это равносильно увеличению коэффициента усиления на высоких частотах. В общем случае коэффициент усиления на высоких частотах больше коэффициента усиления на низких частотах в (i /i +1) раз. к

Так как коэффициент усиления на высоких частотах сильно уменьшается при подключении емкостной нагрузки, то такая схема позволяет скомпенсировать это уменьшение.

Однако в такой схеме ввиду наличия выравнивающих резисторов 18 и резисторов !9 смещения возникают амплитудные искажения, которые тем больше, чем меньше величина этих резисторов.

Для получения полосы пропускания порядка 6-7 МГц при выходном напряжении около 200 В (при емкостной нагрузке) требуется несколько включенных параллельно генераторов 3 тока. В этом

14!5418

55 случае амплитудные искажения будут

erne больше, так .как величина эквивалентного вырлннинающего резистора

R>„»», присоединенного параллельно генератором 3 тока, из-зл илрлллельного соединения выравнинлюших резисторов 18 и резисторов 19 смещения будет меньше, чем при одном генерлторе 3 тока. Исклжения возниклют вниду того, что ток i ввиду нлличия выравнивающего резистора R > меняется

9»»В н зависимости от величины выходного напряжения. При максимальном значении е „,выходного напряжения ток меняется на величину Л i (Е -е )/

2 смен

/К „,, а ири минимальном значении ес „,ц„выходного напряжения — нл величину Q i >«с = (Е и eñ мин ) /R э»е КРоме того, при максимальном уровне выходного напряжения е, „ о,„с происходит уменьшение тока i, вниду того, что уменьшается напряжение между коллекторами и эмиттерами транзисторон 14l7 генератора 3 тока, что приводит к уменьшению коэффициента с(передачи тока. Эти искажения тем больше, чем больше ра ность Л i « -i1 iм,»н. B

Стоящей схеме для устранения этих искажений приняты меры ио уменьшению величины этой разности и при сохранении значения тока i на одном уровне вне зависимости от изменения уровня выходного сигнала.

Для этого на базу транзистора согласующего каскада 6 с ограничителя

5 поступают сигналы, которые в зависимости от уровня входного сигнала видеоусилителя управляют генератором

3 тока так, что когда этот уровень стремится к максимальному, то увеличивается ток генератора 3 тока, что соответствует увеличению составляюШей Д „»ц„, когда уровень выходнэго сигнала стремится к минимальному, то уменьшается ток генератора 3 тока, что соответствует уменьшению составляющей Д ».,»„ с. Таким образом, раз— ность Вд „„ц„, — 4i »»»„ стремится к нулю и искажения не возникают. Так как эта разность начинает заметно отличаться от нуля только при большой амплитуде выходного сигнала, начиная примерно от значения 0,8 от максимальной амплитуды, то управление генератором 3 тока производится при превышении этой амплитуды. Управление осуществляется линейно с помощью выходного сигнала нходного каскада 1 через ограничитель

5, которьл» вь»деляет сигнлл, повторяющий форму и фазу входного сигнала, лишь когда уронни его входного сиг- нллл превышают по абсолютным значениям некоторые значения сверху и снизу.

Для сохранения тока iг нл одном уровне вне зависимости от изменения уровня выходного сигналя на резисторе 10 R „к катоду рлзвязынлющего диодл 9 подключенл вольтдобавка Е через ключевой элемент 8,. Управляемый с выхода сдностороннего последо- вательного ограничителя 7. Так как ток » начинает злметно уменьшаться

Г ири значениях ныходного сигнала, начиная примерно от значения 0,8 от максимальной амплитуды, то ограничитель 7 в момент превышения амплитудой нь»ход»»ого сигнллл этого значения запирает рлзнязынлющий диод 9 напряжением

Е вольтдоблнки. Форма и флэа этого нлиряжения, »лксимлльное значение которого достиглет значения Е, совплдлег с формой и фазой выходного сигнала видеоусил»»теля.

Ф о р ь» у л л и з о б р е т е н и я

Видеоусилитель, содержащи»» последонлтельн< соедииенш»е ио постоянному току низкочастотный усилительный клсклд, вьшолнеш»ый нл транзисторе, нключенном по схеме с общей базой, и генератор токл, точка соединения которых является выходом нидеоусилителя, входной клскад, выход которого соединен с входом низкочастотного усилительного каскада, высокочастотный усилительный каскад, выход которого подключен к управляющему входу генератора тока, первый и второй высоковольтные источники питания, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения линейности амплитудночастотной характеристики при емкостном характере нагрузки, нведены двусторонний и односторонний последовательные ограничители, согласующий каскад, нлгрузочный резистор, развязь»вающий диод, ключевой элемент и третий вь»соковольтный» источник питания, положительная шина которого через ключевой элемент соединена с вынодбм питания генератора тока, который через рлзвязывающий диод подключен к положительной шине второго высоковольтного источника питания, входы высокочастотного усилительного каскада, одностороннего и двусторой141541", Составитель И. Водяхина

Редактор H. Бобкова Техред Л.Олийнык Корректор О. КРавцова

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3886/55

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 него последовательных ограничител: подключены к выходу входного каскада, выход двустороннего последовательного ограничителя через согласующий каскад подключен к управляющему входу генератора тока, выход которого через загрузочный резистор соединен с положительной шиной первого высоковольтного источника питания, а управляющий вход ключевого элемента — с выходом одностороннего последовательного ограничителя.