Видеоусилитель Советский патент 1987 года по МПК H03F1/42 

1322415 ления в области малых времен с по- достигается путем ограничения мсксимощью введенного каскада, состоящего из резистора 19 и транзистора 20.

Повьшение надежности видеоусилителя

1

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 напряжения на третьем транзисторе 5, четвертый 6 и пятьй 7 транзисторы, резистивный делитель 8, первый конденсатор 9, первьй 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 смеш,ения, 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 напряжени на шинах 22 и 23 источника питания, а также параметров цепи 24 смещения устанавливается режим и уровни огран чения выходного каскада, включающего каскадньш усилитель 1 и эмиттерный повторитель 4, Источник 18 смещения обеспечивает компенсацию постоянной составляющей источника входного сигнала. В результате видеоусилитель может быть легко согласован с источником входного сигнала и с нагрузкой, может выполнять функции усилителя оДнополярных импульсов любой полярно ти, двухполярных и гармонических сигналов, что расширяет функциональные возможности схемы.

мального тока транзистора З.на допустимом уровне с помош;ью введенной RC-цепи 21. 2 з,п, ф-лы, 1 ил.

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

J В области больших времен (низких частот) и на постоянном токе интегратор 14, выполненньш 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, повьш1ает стабильность режима

5 видеоусилителя при воздействии дестабилизирующих факторов.

В области средних времен (средних частот) емкостное сопротивление конденсатора 25 в цепи обратной связи

0 (ОС) интегратора 14 становится меньше сопротивления резистора 26. Оцера- ционный усилитель переходит в режим интегрирования. Основное усиление обеспечивается каскадами с кол5 лектором на четвертом транзисторе 6- и с общей базой (ОБ) на пятом транзисторе 7, интегратор 14 обеспечивает режим по постоянному каска-- да ОБ,

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

5 на четвертом транзисторе 6.

Результирующая амплитудно-частотная характеристика. (АЧХ) видеоусилителя без обратной связи имеет три горизонтальных участка, соединенных

0 наклонными линиями, наклон составляет примерно 20 дБ (декаду), что обеспечивает высокую равномерность АЧХ при введении отрицательной ОС, отсутствие выбросов при усилении

5 импульсных сигналов.

Выходной каскад видеоусилителя выполнен на каскадном усилителе 1

3. 132

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

При усилении однополярных импульсов, как правило, рабочая точка транзистора 3 устанавливается близкой либс к режиму отсечки, либо к режиму насыщения в зависимости от полярности усиливаемых 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 10 и первого конденсатора 9, появляется постоянное смещение. Рабочая точка выходного каскада смещается в область где параметры высоковольтных наиболее инерционных второго и третьего тран- зисторов 3 и 5 окатываются оптимальными. Усиление выходного каскада повышается, и короткие входные импульсы передаются на выход с некоторым усилением. Данная особенность видеоусилителя расширяет возможности его применения.

Введение дополнительного каскада с 03 на шестом транзисторе 20 позволяет повысить быстродействие видео- усилителя за счет увеличения запаса усиления в области малых времен.

При использовании в качестве нагрузки видеоусилителя соответствующих электродов электронно-лучевой труб- кк (ЭЛТ) возникает вероятность отказа видеоусилителя при кратковременных пробоях в ЭЛХ. Для обеспечения необход{-шой надежности схемы в нее введена параллельная RC-цепь 21 . В нормальном режиме работы конденсатор цепи 21 обеспечивает беспрепятственную передачу импульсных сигналов нз коллекторной цегги первого транзистора 2 в змиттерную цепь второго транзистора 3, Кратковременньш пробой между электродами в ЭЛТ приводит к возрастанию напряжения на выходе «идеоусилителя, которое фиксируется

54

диодом 27 на уровне, определя емом 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, повьппая тем самым надежность видеоусилителя. Аналогичные параллельные RC-цепочки могут быть включены в коллекторные цепи третьего и четвертого транзисторов 5 и 6.

Формула

обретения

1 . Видеоуси.питель, 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 повьш1ения быстродействия и расширения функциональных возможностей, введены интегратор, цепь индуктивной коррекции, первый и второй диоды, причем инвертирующий вход интегратора подключен к первому выводу первого конденсатора, неинвертируйщий вход - к выходу источника смещения и к второму выводу первого конденсатора, а выход интегратора - к второму выводу второго резистора, эмиттер

пятого транзистора соединен с эмитте- I- J

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 пер5 . 132241 вого диода, а второй вывод подключен к катоду первого и аноду второго диодов и является выходом видеоусилителя, катод второго диода соединен с входом эмиттерного повторит€;ля. г

2. Видеоусилитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, введены третий резистор и шестой транзистор, структура которого совпадает со fO структурой пятого тра1нзистора, причем третий резистор включен между коллектором четвертого транзистора и первой

56

шиной источника питания, а база, коллектор и эмиттер шестого транзистора подключены соответственно к коллектору четвертого транзистора, коллектору пятого транзистора и вшне источника питания.

3. Видеоусилитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов включена параллельная RC-цепь.

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