Расчет верхней границы полосы пропускания видеоусилителя

2.5                     Расчет верхней границы полосы пропускания видеоусилителя.

Верхняя граница полосы пропускания f_в для видеоусилителя определяется из выражения:

 f_в > f_zN_эс/[2(1- α_z) β_г] (2.19)

 где f_z=31250 Гц-частота строчной развертки

N_эс=384

α_z =0.18

β_г =0.9

 

2.6 Расчет частоты и выбор тактового генератора

Частоту тактового генератора выберем из условия:

F_тг=N_эсf_z/[(1- α_z) β_г] (2.20)

F_тг=384*31250/0.82*0.9=16.26 МГц

Принимаем Fтг=16 МГц

Примем нестабильность тактового генератора равной

Δf_тг=10^-6 (2.21)

Для получения тактовой частоты с такой нестабильностью применяем генератор с кварцевым резонатором в цепи положительной обратной связи (рис.16).

Рис.16

Для осуществления процесса генерации необходимо выполнение баланса амплитуд и фаз.

K*χ>=1 (2.22)

φ_k*φ_χ=2πn  (2.23)

 где n=0,1,2…

K-коэффициент усиления разомкнутого звена;

Χ-κоэффициент обратной связи.

Усиление, согласно рис.16, обеспечивается DD1.1 и Rос. Положительную обратную связь обеспечивают DD1.2, ZQ и C1. R1 служит для подстройки частоты. Rос необходимо для выведения DD1.1 в линейный режим. Для усилительного звена генератора справедливы уравнения:

K=U_вых/U_вх  (2.24)

U_вх=(U_вых1*R_вх)/(R_ос+R_вх) (2.25)

где R_вх-входное сопротивление DD1.1.

Из (2.24) и (2.25) следует:

K=R_ос/R_вх+1  (2.26)

Для второго (инвертирующего) звена справедливо

χ=U_вых2/U_вх2 (2.27)

U_вых2=U_вх2/(Z+R_вх) (2.28)

Из (2.27) и (2.28) следует:

χ=R_вх/(Z+R_вх)  (2.29)

где Z-сумма комплексных сопротивлений кварцевого резонатора и конденсатора С₁.

Элемент DD1.3 применяется как буферный, чтобы уменьшить влияние нагрузки на частоту генератора.

Принимаем частоту тактового генератора 16 МГц. Выбираем кварцевый резонатор с частотой возбуждения, равной выходной частоте ТГ.

Z=Z_zq1+1/(2*π*f_тг*С₁) (2.30)

Где Z_zq1-комплексное сопротивление кварцевого резонатора, равное 50 Ом.

R_вх для DD1 определяется по максимальному входному току ИМС .В качестве DD1-DD3 выбираем ИМС 1533ЛН1, имеющую I_вхmax=I_вх0=0.2мА, U_вх0=0.5 В.

R_вх=U_вх0/I_вх0=2.5 кОм

Принимаем К=15, χ=0.5

Тогда, согласно (2.22)

K*χ=7.5

Согласно (2.29) и (2.30) находим емкость С₁:

C₁=1/[2*π*f_тг*(R_вх/χ-Z_zq1-R_вх)] (2.31)

C₁=1/(2*3.14*16*10⁶(2500/0.5-50-2500))=2.9 пФ

По ГОСТ 2519-67 выбираем конденсатор 3.0 пФ.

Конденсатор С₂ вводим в состав схемы для подавления составляющей второй гармоники кварцевого резонатора. Номинал С₂ рассчитываем по формуле:

С₂=1/(4*π*f_тг*R_вх) (2.32)

С₂=1/(4*3.14*16*10⁶*2500)=1.5 пФ

Определяем сопротивление обратной связи:

R_ос=(К₁-1)*R_вх (2.33)

Где К₁=(1-0.2)*К=12 (2.34)

R_ос=27.5 кОм

По ГОСТ 2825-67 выбираем 31 кОм.

Определяем общее сопротивление обратной связи:

R_общ=(К₂-1)*R_вх (2.35)

Где К₂=К*(1+0.2)=18 (2.36)

R_общ=42.5 кОм

Определим R₁:

R₁=R_общ-R_ос=15 кОм  (2.37)

По ГОСТ 2825-67 выбираем подстроечный резистор:

R₁=15 кОм+20%

 

3.РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ.

Надежность разрабатываемого СОИ определяется по формуле:

 p=exp (-Σλi*t*ki) (3.1)

где λi-интенсивность отказов i-го элемента

t= 14000 время наработки на отказ

ki-количество элементов i-го типа

λ=10^-7 1/час (для конденсаторов)

2.5^-1 1/час (для резисторов)

3*10^-7 1/час (для микросхем)

p=0,820.25

Вероятность отказа составляет

Q=1-p (3.2)

 Q=0,180.75

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1.Яблонский Ф.М. Троицкий Ю.В. Средства отображения информации.-М.:Радио и связь.1985.

2.Шило В.А. Популярные цифровые микросхемы.-Челябинск:Металлургия.1989.

3.Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник/Под ред. С.В.Якубовского.-М.:Радио и связь.1990.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном проекте мы разработали буквенно-цифровое СОИ телевизионного типа , которое позволяет отобразить 5 символов, заданных по ТЗ , в произвольном порядке на экране ЭЛТ. Данное СОИ нельзя широко использовать из-за малого основания алфавита, но если в разработанной схеме заменить знакогенератор, то ее можно будет использовать в промышленности.