Реферат: Телевизионный приемник с цифровой обработкой

7. Расчёт коэффициента устойчивого усиления

,                                                                   (2,20)

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

fc – частота усиливаемого сигнала, Гц;

Ск – ёмкость коллекторного перехода, Ф.

проверяем условие К < КУСТ. Условие выполняется.

8. Расчёт конденсатора С1

,                                                                          (2,22)

где fc – 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 МН - допустимый уровень частотных искажений;

fН – нижняя граничная частота, Гц.

,                                                                                     (2,24)

где RК – сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом;

RН – 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 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 .

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, 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;

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.

.

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.

2.5 Расчёт стабилизатора в схеме питания.

Для нормальной работы схемы телевизионного приёмника, необходимо обеспечить стабилизацию питающих напряжений, т.к. напряжение сети непостоянно. Эту задачу выполняют устройства, называемые стабилизаторами. В настоящее время существуют микросхемы, выполняющие функции стабилизации напряжения питания той или иной схемы. Исходными данными для проектирования схем стабилизации являются:

-     входное напряжение стабилизатора, В;

-     выходное напряжение стабилизатора, В;

-     ток, потребляемый схемой, А;

-     нестабильность выходного напряжения, %.

Для нашего случая исходные данные такие:

-      входное напряжение стабилизатора, 8В;

-     выходное напряжение стабилизатора, 5В;

-     ток, потребляемый схемой, 300мА;

-     нестабильность выходного напряжения, 2,5%.

По заданным исходным данным по справочнику определяем нужную нам микросхему, причём Iн = 300.1,5 = 450 мА. Т.о. мы выбираем микросхему К1158ЕН5Г[4]. Основные параметры этой микросхемы приведены в табл.2.1. А типовая схема включения на рис 2.7.

Таблица 2.1

Основные параметры микросхемы К1158ЕН5Г.

Кроме вышеперечисленных параметров эта микросхема обладает следующими положительными особенностями: защита от короткого замыкания в нагрузке, встроенная тепловая защита, защита от выбросов входного напряжения, малым падением напряжения вход-выход.

Рис 2.7.типовая схема включения микросхемы К1158ЕН5Г.

Конденсаторы С1 и С2 рекомендательно выбрать соответственно 1 мкФ и 10 мкФ.

2.6. Расчёт допусков на радиоэлементы

Произведём расчёт допусков на радиоэлементы для схемы эмиттерного повторителя в канале изображения при отклонении коэффициента усиления на 5%.

Для данного каскада имеем:

,                                                                                     (2,48)

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

RЭ – сопротивление резистора RЭ, Ом.

                                                                                           (2,49)

,                                                              (2,50)

                                                                 (2,51)

                                                                                      (2,52)

                                                                                        (2,53)

                                                                          (2,54)

.                                                                (2,55)

Для нашего случая найдём А1 и А2.

                                        (2,56)

          Зададим отклонение крутизны, равное 10%, тогда при подстановке численных значений в формулу (2,55), получим значение отклонения номинала резистора на 37.8%.

Таким образом, выбирая из ряда типовых значении номиналов элементов, получаем:

          RЭ = МЛТ 0,125 1,3кОм  ± 10%;

          RБ = МЛТ 0,125 6,8кОм  ± 10%;

С1 = К50-35 16В 33 мкФ

Произведём расчёт допусков на радиоэлементы для схемы усилительного каскада в канале промежуточной звука стандарта  NICAM при отклонении коэффициента усиления на 5%.

Для данного каскада имеем:

,                                                                                     (2,57)

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

RЭ – сопротивление резистора RЭ, Ом;

RК – сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом.

                                                                        (2,58)

,                                        (2,59)

                                            (2,60)

                                                                                      (2,61)

                                                                                        (2,62)

                                                                                      (2,63)

                                                            (2,64)

.                                              (2,65)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6