 |
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 fГР = 1,5 МГц;
сопротивление нагрузки RН = 900 Ом.
Принципиальная схема фильтра представлена на рис. 2.3.
 |
Рис 2.3. Принципиальная схема фильтра.
1. Расчёт конденсаторов.
, (2,25)
где fГР - частота среза, Гц;
RН - сопротивление нагрузки, Ом.
В схему, конденсаторы устанавливаются номиналом С1 = С2 = С/2 =
= 117 пФ.
2. Расчёт катушки индуктивности
, (2,26)
где fГР - частота среза, Гц;
RН - 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.
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, Iн = 1 мА;
|
|
|
- напряжения в нагрузке Uн = 2 В;
- напряжение питания Uпит = 5 В;
- частота усиливаемого сигнала fсиг = 6,5 МГц;
- допустимый уровень частотных искажений Мн = 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 IЭ0 – постоянная составляющая тока эмиттера, мА;
IН – ток в нагрузке, мА;
КЗ – коэффициент запаса = 1,7.
2. Расчёт статического коэффициента передачи тока в схеме с общей базой.
, (2,29)
где h21Б – статический коэффициент передачи тока в схеме с общей базой;
h21Э – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером.
3. Расчёт постоянной составляющей тока коллектора.
, (2,30)
где IК0 - постоянная составляющая тока коллектора, мА;
IЭ0 – постоянная составляющая тока эмиттера, мА;
h21Б – статический коэффициент передачи тока в схеме с общей базой.
проверяем условие IК0< IДОП. Условие выполняется.
4. Расчёт постоянной составляющей коллекторного напряжения.
, (2,31)
|
|
|
где UКЭМИН – остаточное напряжение на коллекторе, 0,5…1 В;
Uн - напряжение в нагрузке, В.
проверяем условие UК0< UДОП. Условие выполняется.
5. Расчёт резистора RЭ
, (2,32)
где RЭ – сопротивление резистора RЭ, Ом;
Uпит - напряжение питания, В;
IЭ0 – постоянная составляющая тока эмиттера, мА;
UК0 - постоянная составляющая коллекторного напряжения, В.
6. Расчет тока в цепи базы.
, (2,33)
h21Э – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;
IЭ0 – постоянная составляющая тока эмиттера, А.
7. Расчет сопротивлений делителя, R1, R2.
, (2,34)
где UПИТ - напряжение питания, В;
IБ0 ток - в базе транзистора, А.
, (2,35)
где UR2 - падение напряжения на резисторе R2, В;
UБ0 - напряжение в базе транзистора, В;
URЭ - падение напряжения на резисторе RЭ, В.
, (2,37)
где UR2 - падение напряжения на резисторе R2, В;
IБ0 - ток в базе транзистора, А;
R2 – сопротивление резистора R2, Ом.
R1 = RД – R2, (2,38)
где R1 – сопротивление резистора R1, Ом;
R2 – сопротивление резистора R2, Ом;
RД – сопротивление делителя в цепи базы, Ом.
R1 = 11764,5 – 7435,3 = 4329,2
8. Расчёт крутизны вольтамперной характеристики транзистора.
, (2,39)
где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;
h21Э – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;
h11 - входное сопротивление транзистора, Ом.
9. Расчёт коэффициента усиления каскада.
, (2,40)
где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;
RЭ – сопротивление резистора RЭ, Ом.
|
|
|
10. Расчёт конденсатора С1
, (2,41)
где fc – частота усиливаемого сигнала, Гц;
R1 – сопротивление резистора R1, Ом;
R2 – сопротивление резистора R2, Ом.
11. Расчёт конденсатора С2.
, (2,42)
где МН - допустимый уровень частотных искажений;
fН – частота сигнала, Гц;
RЭ – сопротивление резистора RЭ, Ом.
12. Расчёт передаточной характеристики каскада по высокой частоте.
, (2,43)
где К - коэффициент усиления каскада в зависимости от частоты;
К0 – см формулу (2,40);
fВ – верхняя частота усиления каскада, Гц;
f – текущая частота, Гц.
, (2,44)
где fВ – верхняя частота усиления каскада, Гц;
RВЫХ – выходное сопротивление каскада, Ом;
С0 – выходная ёмкость каскада, Ф.
, (2,45)
где RВЫХ – выходное сопротивление каскада, Ом;
RЭ – сопротивление резистора RЭ, Ом;
S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В.
, (2,46)
где С0 – выходная ёмкость каскада, Ф;
СЭК – ёмкость коллекторного перехода, Ф;
СН – емкость нагрузки, Ф;
СМ – емкость монтажа, Ф.
.
 |
График зависимости коэффициента усиления эмиттерного повторителя в
канале звука стандарта NICAM от частоты приведён на рис.2.6.
Рис.2.6. График зависимости коэффициента усиления эмиттерного повторителя в канале звука стандарта NICAM от частоты.
|
|
|
