Видеоусилитель

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК Р 1/4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ется з ет увеличения запаса-ЕлРгз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛА ИВОБРЕТЕНИй И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ, (57) Изобретение относится к усилительной технике. Цель изобретенияповышение быстродействия и надежности.и расширение функциональных возможностей. Видеоусилитель содержиткаскадный усилитель 1, повторительнапряжения, транзисторы 6, 7 и 20,резистивный делитель 8, конденсато ры 9 и 11,. резисторы 1 О, 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, параллельнуюНС-цепь 21 и цепь 24 смещения. Повы-шение быстродействия и расширениефункциональных 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 обеспечи1322415 ления в области малых времен с помощью введенного каскада, состоящегоиз резистора 19 и транзистора 20.Повьппение надежности видеоусилителя Изобретение относится к усилительной технике и может быть исполь зовано 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 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 КС-цепь 21, шины 22 и 23 источника питания, цепь 24 смещения, конденсатор 25, резистор 26, диод 27.Видеоусилитель работает следующимобразом.30Соответствующим 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 сигнала. В результате видеоусилитель мо жет быть легко согласован с источником входного сигнала и с нагрузкой, может выполнять функции усилителя однополярных импульсов любой полярности, двухполярных и гармонических сиг налов, что расширяет функциональные возможности схемы. достигается путем ограничения максимального тока транзистора З.на допустимом уровне с помошью введеннойКС-цепи 21. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. Входной каскад видеоусилителяпостроен по трехканальной схеме с временным (частотным) разделением каналов.В области больших времен (низкихчастот) и на постоянном токе интегратор 14, выполненный на операционномусилителе (ОУ), работает в качествеусилителя. Каскад на пятом транзисторе 7 оказывается включен по схемес общим эмиттером (ОЭ), Значительноеусиление, обеспечиваемое интегратором 14 и каскадом ОЭ на пятом транзисторе 7, повьппает стабильность режимавидеоусилителя при воздействии дестабилизирующих факторов.В области средних времен (среднихчастот) емкостное сопротивление конденсатора 25 в цеи обратной связи(ОС) интегратора 14 становится меньшесопротивления резистора 26. Операционный усилитель переходит в режиминтегрирования. Основное усилениеобеспечивается каскадами с общим коллектором на четвертом транзисторе 6и с общей базой (ОБ) на пятом транзисторе 7, интегратор 14 обеспечивает режим по постоянному току каскада ОБ.В области малых времен (высокихчастот) второй конденсатор 11 шунтирует каскад с общей базой на пятомтранзисторе 7 и функции входного каскада выполняет одиночный каскад (ОК)на четвертом транзисторе 6.Результирующая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) видеоусилителя без обратной связи имеет тригоризонтальных участка, соединенныхнаклонными линиями, наклон составляет примерно 20 дБ (декаду), чтообеспечивает высокую равномерностьАЧХ при введении отрицательной ОС,отсутствие выбросов при усиленииимпульсных сигналов,Выходной каскад видеоусилителявыполнен на каскадном усилителе 1,повторителе 4, Цепь 15 индуктивнойкоррекции обеспечивает устойчивостьпри работе на нагрузку с большой емкостной составляющей, но вносит определенную задержку формирования выход 5ных импульсов. Первый и второй диоды 16 и 11 позволяют заметно улучшитьпереходную характеристику видеоусилителя, не нарушая устойчивости схемы,при этом они отпираются только при 1 рФормировании Фронта и спада выходныхимпульсов соответственно,При усилении однополярных импульсов, как правило, рабочая точка транзистора 3 устанавливается близкой ли бс к режиму отсечки, либо к режимунасыщения в зависимости от полярностиусиливаемьп импульсов. Если на входвидеоусилителя подавать короткие импульсы, длительность которых близкак Фронтам усилителя, запаса петлевого усиления может быть недостаточнои выходные сигналы отсутствуют,В этом случае на интегрирующей цепочке, состоящей из первого резистора 1025и первого конденсатора 9, появляетсяпостоянное смещение. Рабочая точкавыходного каскада смещается в область,где параметры высоковольтных наиболееинерционных второго и третьего тран рзисторов 3 и 5 окатываются оптимальными. усиление выходного каскада повышаетсяя, и короткие входные импульсы передаются на выход с некоторымусилением. Данная особенность видеоусилителя расширяет возможности егоприменения.Введение дополнительного каскадас ОЭ на шестом транзисторе 20 позволяет повысить быстродействие видеоусилителя за счет увеличения запасаусиления в области малых времен.Прй использовании в качестве нагрузки видеоусилителя соответствующихэлектродов электронно-лучевой труб 45ки (ЭЛТ) возникает вероятность отказа зидеоусилителя при кратковременных пробоях в ЭЛТ, Для обеспечениянеобходимой надежности схемы в неевведена параллельная БС-цепь 21,В нормальном режиме работы конденсатор цепи 21 обеспечивает беспрепятственную передачу импульсных сигналовиз коллекторной цепи первого транзистора 2 в эмиттерную цепь второготранзистора 3. Кратковременный пробой между электродами в ЭЛТ приводитк возрастанию напряжения на выходевидеоусилителя, которое фиксируется 5 4диодом 27 на уровне определяемом напряжением на шине 22 источника питания. На отводе резистивного делителя 8 ОС появляется положительноенапряжение, которое приводит к насыщению первого транзистора 2. Параллельная КС-цепь 21 ограничивает максимальный ток второго транзистора 3 на допустимом уровне, повышая тем самым надежность видеоусилителя. Аналогичные параллельные КС-цепочки могут быть включены в коллекторные цепи третьего и четвертого транзисторов 5 и 6.Формула и з о б р е т е н и я1. 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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, 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 эмиттером 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 видео- усилителя, первый вывод цепи индуктивной коррекции соединен с выходом повторителя напряжения и анодом перСоставитель П.ДикРедактор 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, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, 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 щ и й с я 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 6шиной источника питания, а база, коллектор и эмиттер шестого транзистора подключены соответственно к коллектору четвертого транзистора, коллектору пятого транзистора и шине источника питания. 3. Видеоусилитель по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов включена параллельная КС-цепь.