Напряжение АРУ

Рис. 15-31. Схема блока УПЧ транзисторного телевизора Юность

согласования выходной цепи транзистора с входным сопротивлением видеодетектора. Две другие схемы согласования используются в межкаскадной связи УПЧ. В каскадах УПЧ с полосовыми фильтрами применение емкостной схемы согласования увеличивает добротность контуров. В емкостной схеме входная емкость транзистора следующего каскада образует одну из емкостей делителя и поэтому в цепи согласования используется только один конденсатор.

При хорошем согласовании транзистора с сопротивлением нагрузки коэффициент усиления каскада не изменяется с изменением полосы пропускания, чем транзисторный каскад УПЧ существенно отличается от лампового. Нейтрализация в каскадах УПЧ осуществляется, так же как и в блоке ПТК, путем создания внешней обратной связи между коллектором и базой транзистора. Схемы нейтрализации в УПЧ применяются те же, что и в ПТК. В блоке УПЧ нейтрализацию выполнить проще из-за более низких и постоянных частот усиливаемого сигнала. Вместе с тем на промежуточных частотах, значительно более низких, чем частоты входного сигнала, напряжение внутренней обратной связи в транзисторе оказывается значительно меньшим. Поэтому в схемах УПЧ некоторых конструкций транзисторных телевизоров нейтрализация вообще не применяется, и особенно в каскадах с одиночными колебательными контурами, работающих достаточно стабильно. Введение нейтрализации в каскад позволяет незначительно увеличить коэффициент усиления (на 2 дб), что не всегда оправдывается усложнением схемы каскада.

В УПЧ сигналов изображения на лампах для получения нужной частотной характеристики чаще применяются усилители с взаимно расстроенными контурами. В УПЧ же на транзисторах такой тип усилителя дает меньшее усиление, так как каждый транзисторный каскад имеет более широкую полосу пропускания. Поэтому в транзисторном УПЧ чаще применяются резонансные усилители с широкополосными контурами, настроенными ва одну и ту же

частоту. Необходимая избирательность по соседнему каналу при этом достигается применением режекторных фильтров.

Во всех современных транзисторных телевизорах в УПЧ обязательно применяется АРУ.

Для увеличения эффективности АРУ в УПЧ иногда используется отдельный усилитель постоянного тока, усиливающий регулирующее напряжение.

В транзисторных телевизорах в качестве видеодетектора используется, так же как и в ламповых телевизорах, полупроводниковый диод. Важной задачей при выборе схемы детекторного каскада является согласование его входа с выходом последнего каскада УПЧ и выхода видеодетектора со входом видеоусилителя. Наиболее часто применяется схема детекторного каскада с последовательным включением диода. При этом входное сопротивление детекторного каскада оказывается примерно равным выходному сопротивлению последнего каскада УПЧ, что упрощает согласование.

Входное сопротивление транзисторного видеоуси-лителя имеет обычно небольшую величину и существенно уменьшается с увеличением частоты усиливаемого сигнала. В связи с этим (с целью выравнивания частотной характеристики) сопротивление видеодетектора должно быть примерно равным входному сопротивлению видеоусилителя на наивысшей из усиливаемых частот видеосигнала (3-5 ком).

В качестве примера транзисторного УПЧ рассмотрим схему УПЧ транзисторного телевизора Юность (рис. 15-31). Это трех-каскадный усилитель, в котором применены транзисторы ГТ313А. Все каскады собраны по схеме с общим эмиттером.

На входе УПЧ установлен фильтр сосредоточенной селекции

(ФСС), при помощи которого происходит основное формирование частотной характеристики усилителя (см. также § 13-6 и 14-3). В состав этого фильтра входят семь колебательных последовательных контуров LiCy, L2C2, L3C3, L4C4R1, LsCs, LeCe, LjCy. Из них контуры L2C2, Lsd, LCs, ЦС (режек-

торные) служат для селекции по соседним каналам (по граничным частотам полосы пропускания УПЧ), а контуры LjCi, ЬСЛи LjCj формируют частотную характеристику УПЧ внутри полосы пропускания.

Резистор Ru шунтирующий индуктивность L4 в контуре L4C4, включен для расширения полосы пропускания этого контура.

В качестве нагрузки первого каскада УПЧ, собранного на транзисторе Ту, служит резистор Re, имеющий малое сопротивление (Re=220 ом). В результате первый каскад дает незначительное усиление {К~1) и служит в основном для согласования выхода фильтра сосредоточенной селекции с входом второго каскада УПЧ на транзисторе Гг-

Режим работы транзистора Tj по постоянному току определяется сопротивлением резисторов R2, R4 и Rs. Напряжение отрицательной обратной связи на резисторе R5 (по постоянному току) осуществляет стабилизацию характеристик каскада. Конденсатор Си, шунтирующий резистор R5, устраняет отрицательную обратную связь для усиливаемого сигнала.

Основное усиление по промежуточной частоте осуществляется вторым и третьим каскадами УПЧ. Нагрузкой транзистора Т2 служит одиночный колебательный контур LgCiy, настроенный на среднюю частоту полосы пропускания УПЧ (35 Мгц). Режим транзистора по постоянному току определяется сопротивлением резисторов Ry, Rc Rib. Резистор Rw и конденсатор Си в этом каскаде выполняют ти же функции, что и резистор /?5 с конденсатором С в первом каскаде. В цепь базы транзистора Гг подводится напряжение АРУ для регулировки усиления УПЧ в необходимых пределах.

Связь второго каскада с первым - емкостная, осуществляемая через конденсатор Ci8.

Чтобы уменьшить шунтирующее действие транзистора Т3 между вторым и третьим каскадами применена автотрансформаторная схема согласования. Связь между этими каскадами осуществляется через конденсатор С, 6.

В выходном каскаде УПЧ работает транзистор Ts, режим которого по постоянному току определяется резисторами R15, R\e, Ri7. При этом резистор Rie служит для температурной стабилизации параметров каскада. В коллекторную цепь транзистора включена нагрузка в виде полосового фильтра, состоящего из двух связанных контуров: L9C24 и I.10C23. Связь между контурами емкостная через конденсатор С19. Второй контур фильтра iioCsa нагружен на видеодетектор. Нейтрализация каскада осуществлена путем включения между коллекторной цепью и цепью базы подстроечного конденсатора С21, при помощи которого образуется отрицательная обратная связь, компенсирующая имеющуюся в транзисторе внутреннюю паразитную связь. Нейтрализация улучшает устойчивость работы каскада и

позволяет повысить его коэффициент усиления до 20 при полосе пропускания 7 Мгц.

В телевизоре Юность применяется видеодетектор, собранный по однополупериод-ной последовательной схеме на диоде ДЗИ (Д1). Такая схема включения видеодетектора, как уже отмечалось выше, является типичной для транзисторных телевизоров. Нагрузка видеодетектора - резистор /?2о - включение через фильтр нижних частот СгеСпДри имеющий частоту среза около 7 Мгц.

Выход видеодетектора нагружается входным сопротивлением транзисторного видеоусилителя, которое в диапазоне частот от О до 5 Мгц изменяется в несколько раз. Поэтому сопротивление резистора R20 выбирается таким, чтобы общее сопротивление нагрузки видео детектор а изменялось незначительно. Коэффициент передачи видеодетектора составляет около 0,3.

Видеодетектор и видеоусилитель

Для демодуляции телевизионных сигналов могут использоваться все известные типы амплитудных детекторов. Наиболее широкое применение находят диодные детекторы на полупроводниковых диодах и, в частности, на германиевых диодах, имеющих малую емкость, малое прямое и большое обратное сопротивление (рис. 15-32).

Рис. 15-32. Схемы диодных видеедетектвров.

а - с позитивной полярностью выходного видеб-сигнала; 6 - с негативной полярностью выходного видеосигнала.

Для ТОГО чтобы уменьшить ослабление высокочастотных составляющих видеосигнала, сопротивление нагрузки Rg видео-детектора выбирается сравнительно малым, равным 3-4 ком. При этом входное сопротивление видеодетектора, нагружающее последний каскад УПЧ, составляет 1-1,5 ком. Однако уменьшение величины нагрузки детектора не улучшает условий фиЛьТрации сигнала промежуточной частоты. Другой, более эффективный способ коррекции частотной характеристики видеодетектора и улучшения фильтрации заключается в том, что в выходную цепь детектора включается фильтр нижних частот (корректирующий дроссель), имеющий более крутой спад за пределами требуемой полосы пропускания.

На рис. 15-32, а приведена одна из типовых схем видеодетектора с корректирующим дросселем. Часто применяется более сложная схема коррекции, включающая два и более корректирующих звена. Такая схема позволяет увеличить сопротивление нагрузки детектора и тем самым увеличить коэффициент передачи каскада.

Применение корректирующих схем тем белее важно, что они способствуют хорощей фильтрации сигналов промежуточной частоты и других высокочастотных составляющих, получаемых в результате преобразования входных сигналов в видеодетекторе.

При диодном детектировании имеется возможность менять полярность выходного сигнала путем изменения полярности включения диода (рис. 15-32,6), что раапиряет возможности при конструировании телевизора в выборе числа каскадов вweoycили-теля, подборе режима ламп этих каскадов и согласовании выхода видеоусилителя со входом кинескопа. Применяется также двухполупериодное (двухтактное) детектирование, при котором достигается большой уровень видеосигнала на выходе и улучшается фильтрация сигналов промежуточной частоты и других высокочастотных комбинационных частот.

Телевизионный сигнал с выхода детектора поступает в видеоусилитель, где он должен быть усилен до амплитуды, достаточной для эффективной модуляции (изменения величины тока) электронного луча кинескопа и получения изображения нужной контрастности.

Видеоусилитель представляет собой разновидность обычного усилителя на сопротивлениях, в схему которого для расширения полосы пропускания включены элементы коррекции. С увеличением частоты усиливаемого сигнала коэффициент усиления обычного усилителя на сопротивлениях (без коррекции) уменьшается за счет все большего шунтирования нагрузки усилителя паразитной емкостью, образованной из емкости монтажа, и выходной междуэлектродной емкостью лампы.

В области низких и средних частот спектра усиливаемого телевизионного сигнала усиление резистивного каскада составляет:

0 - S/?a>

S- крутизна характеристики лампы

усилителя, Maje; Ra-нагрузочное сопротивление, ком. Отношение усиления каскада на высоких частотах К к усилению на низких Ко определяется соотношением

Vl+(2nf}ClRl

где f- частота усиливаемого сигнала; Са-паразитная емкость, шунтирующая нагрузку усилителя.

Из приведенного соотношения следует, что с увеличением частоты усиливаемого сигнала коэффициент усиления каскада К уменьшается. Из этого же соотношения можно получить зависимость величины граничной частоты /в, определяющей верхнюю границу полосы пропускания на уровне 0,7 Ло, от параметров схемы усилителя:

2я/?аСа

Из рассмотрения этого выражения следует, что с увеличением Са полоса пропускания уменьшается (уменьшается величина fn, так какД?~/в). Для того чтобы полоса пропускания не изменилась с увеличением Са, Нужно соответственно уменьшить Ra, при этом уменьшится коэффициент усиления каскада. Умножив обе части последнего выражения на Ко, получим:

f- 2яСа

Приведенное соотношение свидетельствует о том, что произведение из коэффициента усиления на ширину полосы пропуска ния каскада усиления является для данной схемы величиной постоянной, определяемой параметрами этой схемы (S и Са). С увеличением иолосы пропускания необходимо уменьшить усиление каскада и наоборот. Таким образом, широкополосный усилитель сигналов может быть и без коррекции, однако при этом коэффициент его усиления будет небольшим.

Для увеличения эффективности усилителя при усилении широкополосных сигналов необходимо увеличивать отношение S/Ca, выбирая лампу с большой крутизной и уменьшая паразитные емкости путем рационального монтажа схемы усилителя. Из этих соображений провод, идущий с выхода видеоусилителя к кинескопу, экранировать нецелесообразно, тем более что по проводу подводится сигнал большого уровня и наводки в нем практически не изменяют отношение сигиал/шум.

Для уменьшения излучения высокочастотных составляющих видеосигнала этот провод все же иногда экранируют.

Для увеличения усиления видеосигналов и сохранения требуемой формы частотной характеристики усилителя в области высоких частот применяют так называемые схемы коррекции. На рис. 15-33, а приведена схема усилителя сигналов с простой схемой коррекции. В анодную цепь этого усилителя включен корректирующий дроссель. Паразитная емкость вместе с индуктивностью дросселя образует колебательный коитур. Если этот контур настроить на некоторую высокочастотную составляющую видеосигнала, то при усилении сигналов этой частоты и близких к ней в полосе пропускания контура шунтирующее действие паразитной емкости существенно уменьшится и усиление каскада повысится. Влиянием индук-