Видеоусилители являются усилителями импульсных сигналов: различной
величины и формы. Наибольшее распространение видеоусилители получили в
телевизорах для усиления видеосигналов,, содержащих информацию о
передаваемом изображении. К видеоусилителям телевизионных сигналов
предъявляют следующие требования: сравнительно высокий коэффициент
усиления в широкой полосе частот (от 50 Гц до 6 МГц); правильное
воспроизведение формы сигнала, обеспечиваемое линейностью фазовой и
равномерностью амплитудно-частотной характеристики и уровней
видеосигнала за счет линейности амплитудной характеристики;
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 наилучшими частотной и фазовой характеристиками по сравнению
с другими каскадами.
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 низкочастотной и высокочастотной
коррекций.
Различные варианты построения схем видеоусилителей с элементами
низкочастотной и высокочастотной коррекций показаны на рис. 91. На схеме
рис. 91, а в качестве высокочастотной коррекции используются
индуктивности L3 и L4 на схеме транзисторного видеоусилителя с
высокочастотной коррекцией (рис. 91, 6) — индуктивность LK, образующая
вместе с емкостью С0 параллельный колебательный контур. Если собственная
частота контура близка к 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 низкочастотной коррекцией (рис.
91, в) показана цепь, состоящая из конденсатора Сф и резистора /?ф. 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 /?ч.
Подбором индуктивности LH (см. рис. 91, б) и емкости конденсатора Сф
(см. рис. 91, в) можно изменять форму амплитудно-частотной
характеристики видеоусилителя.
В качестве примера использования микросхем на рис. 92 приведена
функциональная схема операционного усилителя ОУ на микросхеме К174УРЗ.
Микросхема содержит усилитель-ограничитель УРЧ, частотный детектор и
предварительный усилитель низкой частоты 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.
Качество точной настройки в значительной степени зависит от типа
измерительной аппаратуры. Режимы работы микросхем и транзисторов
проверяют электронными вольтметрами, имеющими высокое входное
сопротивление. Для получения требуемой формы амплитудно-частотной
характеристики чаще всего используют специальные генераторы качающейся
частоты — ГКЧ типа Х1-7, TR-813 и др., частота выходного напряжения в
которых изменяется во времени по определенному закону. Этими приборами
можно непосредственно наблюдать амплитудно-частотную характеристику
видеоусилителя на экране трубки прибора. После проверки монтажа, режима
работы усилительного прибора и определения коэффициента усиления каскада
на частоте 1 МГц добиваются получения требуемой формы
амплитудно-частотной характеристики видеоусилителя с помощью указанных
выше приборов. Рассмотрим эту операцию более подробно на примере
использования прибора Х1-7.
Выходной высокочастотный кабель прибора (в положении делителя 1:1) через
конденсатор емкостью 0,1 мкФ подключают к управляющей сетке лампы
видеоусилителя.
При этом один из выводов видеодетектора отпаивают от схемы. Выходной
кабель прибора с детекторной головкой подключают к выходу видеоусилителя,
предварительно сняв ламповую панельку с цоколя кинескопа.
Рис 92 Функциональная схема операционного усилителя
на микросхеме
Переключатель диапазона прибора устанавливают в положение 0,1 —15 МГц.
Регулятор видеоусилителя ставят в положение максимальной контрастности.
Регулировкой ручек ГКЧ добиваются получения на экране прибора удобного
для наблюдения размера амплитудно-частотной характеристики
видеоусилителя. Неравномерность частотной характеристики уменьшают
изменением сопротивлений, шунтирующих корректирующие дроссели.
Частотную характеристику в области 3—6,5 МГц корректируют подбором
индуктивностей дросселей. Для определения частоты резонанса одного из
дросселей необходимо выводы остальных дросселей замкнуть между собой.
Ширину полосы пропускания
видеоусилителя измеряют с помощью меток. Вращением
сердечников дросселей добиваются необходимой формы амплитудно-частотной
характеристики. На рис. 93 показаны амплитудно-частотные характеристики
каскада видеоусилителя для области частот 3—6 МГц при различных
значениях коэффициента высокочастотной коррекции а. Неравномерность
характеристики определяют
в процентах по отношению к уровню видеосигнала на частоте 1 МГц,
принятому за единицу (100%).
Как видно из рис. 93, величины корректирующих индуктивностей и
сопротивлений резисторов, шунтирующих эти индуктивности, определяют
усиление каскада на разных верхних частотах спектра сигнала.
Неравномерность частотной характеристики до 3 МГц не должна превышать
20%. Подъем характеристики допускается только в диапазоне частот 4,5—5,5
МГц.
Технологические операции настройки и регулировки блоков видеоусилителей
значительно упрощаются с применением унифицированных функциональных
модулей. В качестве примера на рис. 94 приведена схема модуля
видеоусилителя телевизора цветного изображения «Рубин Ц-205». Модуль
выполнен на интегральной микросхеме и объединяет широкополосный
регулируемый усилитель, усилитель постоянного тока, видеоусилитель,
усилитель мощности, преобразователь постоянного напряжения и
формирователь импульсов.
Несмотря на функциональную сложность задач, выполняемых данным модулем,
настройка его элементов сводится к простым операциям регулировки
контуров на входе L1C1 и выходе L2C2 модуля.