Настройка и регулировка видеоусилителей и усилителей постоянного тока

§ 44. Настройка и регулировка видеоусилителей

Видеоусилители являются усилителями импульсных сигналов. Их изготовляют различной величины и формы. Наибольшее распространение видеоусилители получили в телевизорах для усиления видеосигналов, содержащих информацию о передаваемом изображении. Видеоусилителям телевизионных

сигналов предъявляют следующие требования: сравнительно высокий коэффициент усиления в широкой полосе частот (50 Гц—6 МГц); правильное воспроизведение формы сигнала, обеспечиваемое фазовой линейностью, равномерностью амплитудно-частотной характеристики и уровнем видеосигнала; отношение сигнал — шум ^30.

Любые искажения видеосигнала (частотные, фазовые, нелинейные) приводят к искажению принимаемого изображения и поэтому должны быть минимальными. Для усиления видеосигналов применяют резистивные усилительные каскады, обладающие лучшими частотной и фазовой характеристиками по сравнению с другими каскадами.

В каскаде видеоусилителей используют транзисторы (микросхемы), имеющие граничную частоту усиления по току/^10/_в, где /_в — верхняя граничная частота спектра видеосигнала.

Как известно, усиление резистивного каскада в области верхних частот уменьшается из-за влияния паразитной емкости С₀, сопротивление которой с увеличением частоты падает, что приводит к уменьшению сопротивления нагрузки и, следовательно, к уменьшению усиления.

В области нижних частот спектра сигнала усиление определяется емкостью разделительных конденсаторов С_р. С понижением частоты емкостное сопротивление конденсаторов увеличивается и, следовательно, меньшая часть сигнала подводится к базе транзистора следующего каскада.

Для получения равномерной амплитудно-частотной характеристики в широком спектре частот, т. е. равномерного усиления каскада, в схемы видеоусилителей вводят элементы частотной коррекции (рис. 99, а — в).

На схеме рис. 99, а в качестве коррекции верхних частот используют катушки индуктивности ЬЗ и Ь4, на схеме транзисторного видеоусилителя с коррекцией (рис. 99, б) — Ы, образующую вместе с емкостью конденсатора СЗ параллельный колебательный контур. Если собственная частота контура близка верхней граничной частоте спектра видеосигнала, на этой частоте и близких к ней усиление каскада увеличивается с увеличением сопротивления нагрузки, определяемого эквивалентным сопротивлением колебательного контура.

На схеме транзисторного видеоусилителя с коррекцией нижних частот (рис. 99, в) показана цепь, состоящая из конденсатора С2 и резистора Л2. На нижних частотах спектра сопротивление конденсатора увеличивается, что приводит к увеличению эквивалентного сопротивления нагрузки каскада и, следовательно, к увеличению усиления. На средних частотах спектра нагрузка каскада определяется сопротивлением резистора ЯЗ.

Подбором индуктивности катушки Ы (см. рис. 99, б) и емкости конденсатора С2 (см. рис. 99, в) можно изменять форму амплитудно-частотной характеристики видеоусилителя.

Рис. 99. Схемы видеоусилителей с коррекцией:

а, б— высокочастотной (катушками индуктивности ЬЗ и ¿4; катушкой индуктивности И и конденсатором СЗ), в — низкочастотной (конденсатором С2 и резистором Я2)

В качестве примера на рис. 100 приведена функциональная микросхема операционного усилителя, которая содержит усилитель-ограничитель УРЧ, частотный детектор Д и предварительный УЗЧ.

Настройку и регулировку видеоусилителей начинают с проверки монтажа и соответствия его принципиальной схеме. Затем проверяют режимы работы микросхем или транзисторов и работоспособность схемы в целом по наличию выходного сигнала при действующем сигнале на входе видеоусилителя. После этого выполняют операции, обеспечивающие заданные электрические показатели видеоусилителя: требуемый коэффициент усиления; необходимую форму амплитудно-частотной характеристики с минимальными частотными и фазовыми искажениями.