Телевизионный приемник с цифровой обработкой (стр. 6 из 10)

Рис 2.2. Принципиальная схема усилительного каскада.

4. Расчет сопротивлений делителя, R1, R2.

, (2,14)

где U_ПИТ - напряжение питания, В;

I_Б0 - ток покоя в базе транзистора, А.

, (2,15)

где U_R2 - падение напряжения на резисторе R2_, В;

U_Б0 - напряжение покоя в базе транзистора, В;

U_RЭ - падение напряжения на резисторе R_Э, В.

, (2,16)

где U_R2 - падение напряжения на резисторе R2_, В;

I_Б0 - ток покоя в базе транзистора, А;

R2 – сопротивление резистора R2, Ом.

R1 = R_Д – R2, (2,17)

где R1 – сопротивление резистора R1, Ом;

R2 – сопротивление резистора R2, Ом;

R_Д – сопротивление делителя в цепи базы, Ом.

R1 = 16666,6 – 6966,6 = 9700

5. Расчёт крутизны вольтамперной характеристики транзистора.

, (2,18)

где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;

h_21Э – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;

h₁₁ - входное сопротивление транзистора, Ом.

6. Расчёт коэффициента усиления каскада.

, (2,19)

где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;

R_Э – сопротивление резистора R_Э, Ом;

R_К – сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом.

7. Расчёт коэффициента устойчивого усиления

, (2,20)

где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;

f_c – частота усиливаемого сигнала, Гц;

С_к – ёмкость коллекторного перехода, Ф.

проверяем условие К < К_УСТ. Условие выполняется.

8. Расчёт конденсатора С1

, (2,22)

где f_c – частота усиливаемого сигнала, Гц;

R1 – сопротивление резистора R1, Ом;

R2 – сопротивление резистора R2, Ом.

9. Расчёт конденсатора С2

При расчёте конденсатора С2, предварительно рассчитаем постоянную времени цепи, τ.

, (2,23)

где М_Н - допустимый уровень частотных искажений;

f_Н – нижняя граничная частота, Гц.

, (2,24)

где R_К – сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом;

R_Н – сопротивление нагрузки, Ом.

2.3.Расчёт схемы фильтра в канале изображения

Для отсечения высокочастотных составляющих в сигнале R-Y необходимо включение фильтра низкой частоты (ФНЧ). Этот фильтр должен быть настроен на частоту среза = 1,5 МГц, так как этой частотой определяется верхняя граница спектра сигнала.

Итак, требуется рассчитать ФНЧ.

Исходные данные для расчёта:

частота среза f_ГР = 1,5 МГц;

сопротивление нагрузки R_Н = 900 Ом.

Принципиальная схема фильтра представлена на рис. 2.3.

Рис 2.3. Принципиальная схема фильтра.

1. Расчёт конденсаторов.

, (2,25)

где f_ГР - частота среза, Гц;

R_Н - сопротивление нагрузки, Ом.

В схему, конденсаторы устанавливаются номиналом С1 = С2 = С/2 =

= 117 пФ.

2. Расчёт катушки индуктивности

, (2,26)

где f_ГР - частота среза, Гц;

R_Н - сопротивление нагрузки, Ом.

Таким образом получаем L = 191 мкГн.

Амплитудно-частотная характеристика такого фильтра будет описываться выражением:

, (2,27)

и будет иметь следующий вид показанный на рис.2.4.

Рис. 2.4. Амплитудно-частотная характеристика фильтра.

Таким образом, номиналы элементов при постановке в схему:

L = 200 мкГн;

С1 = С2 = К31-11 250В 100 пФ .

2.4 Расчёт схемы эмиттерного повторителя в канале звука стандарта

NICAM

Для согласования выхода усилительного каскада со входом микросхемы звукового процессора используем схему показанную на рис 2.5.

Исходные данные для расчёта схемы

- ток отдаваемый в нагрузку, I_н = 1 мА;

- напряжения в нагрузке U_н = 2 В;

- напряжение питания U_пит = 5 В;

- частота усиливаемого сигнала f_сиг = 6,5 МГц;

- допустимый уровень частотных искажений М_н = 1.1 dB.

Выбор транзистора производим исходя из заданной максимальной частоты сигнала. Выберем транзистор КТ3172А[9]. Это транзистор кремниевый эпитаксильно-планарный, структуры n-p-n усилительный. Предназначенный для применения в бытовой видеотехнике.

Справочные данные:

- статический коэффициент передачи тока 40;

- входное сопротивление транзистора 727 Ом:

- граничная частота 300 МГц;

- максимальный ток коллектора 20 мА;

- максимальное напряжение коллектор-эмиттер 20 В.

Рис 2.5. Принципиальная схема эмиттерного повторителя в канале звука стандарта NICAM.

1. Расчёт постоянной составляющей тока эмиттера.

, (2,28)

где I_Э0 – постоянная составляющая тока эмиттера, мА;

I_Н – ток в нагрузке, мА;

К_З – коэффициент запаса = 1,7.

2. Расчёт статического коэффициента передачи тока в схеме с общей базой.

, (2,29)

где h_21Б – статический коэффициент передачи тока в схеме с общей базой;

h_21Э – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером.

3. Расчёт постоянной составляющей тока коллектора.

, (2,30)

где I_К0 - постоянная составляющая тока коллектора, мА;

I_Э0 – постоянная составляющая тока эмиттера, мА;

h_21Б – статический коэффициент передачи тока в схеме с общей базой.

проверяем условие I_К0< I_ДОП. Условие выполняется.

4. Расчёт постоянной составляющей коллекторного напряжения.

, (2,31)

где U_КЭМИН – остаточное напряжение на коллекторе, 0,5…1 В;

U_н - напряжение в нагрузке, В.

проверяем условие U_К0< U_ДОП. Условие выполняется.

5. Расчёт резистора R_Э

, (2,32)

где R_Э – сопротивление резистора R_Э, Ом;

U_пит - напряжение питания, В;

I_Э0 – постоянная составляющая тока эмиттера, мА;

U_{К0 -} постоянная составляющая коллекторного напряжения, В.

6. Расчет тока в цепи базы.

, (2,33)

h_21Э – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;

I_Э0 – постоянная составляющая тока эмиттера, А.

7. Расчет сопротивлений делителя, R1, R2.

, (2,34)

где U_ПИТ - напряжение питания, В;

I_Б0 ток - в базе транзистора, А.