Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Таковыми, как известно из усилительной техники, являются двухтактные бестрансформаторные каскады. В них при наличии большого выбора современных подходящих по току коллектора транзисторов достигается по мощности КЦЦ = 50 % в режиме класса А и КПД = 78,5 % в режиме класса В для идеальной схемы. В связи с тем, что современные кадровые катушки отклоняющих систем вследствие тороидального оформления имеют малое число витков, в выходном каскаде требуется развивать значительные токи отклонения.
Поэтому подавляющее число бестрансформаторных каскадов кадровой развертки современных телевизоров для повышения экономичности выполняется по двухтактной схеме в ре>киме класса В, либо близком к нему — класса АВ. В генераторах кадровоИ развертки, как следует из з 8.2, полезноИ частью переменного напрягкения, приложенного к катушке, является только активная (пилообразная) составляющая Уп. Дополнительная импульсная составляющая Уь, необходимая для формирования отклоняющего тока обратного хода, к сохгалению, требует увеличения общего напряжения питания выходного каскада и, следовательно, приводит к уменьшению КПД.
В этом состоит отличие двухтактных кадровых генераторов разверток, работающих на реактивную нагрузку (1,„К,), от двухтактных аналогичных усилителей звуковой частоты, нагруженных на активное сопротивление звуковой катушки и работающих с симметричным по форме акустическим сигналом. Для обобщенной схемы выходного бестрансформаторного каскада напряхсение источника питания, необходимого для функциониро- !нй с?АСТЫ1. Принципы построения преобразователей о б) а) Рис. 8.16. Обобщенная схема выходного каскада кадровой разверт- ки: а — принципиальная схема; б — форма напряжений и токов вания схемы, складывается из составляющих (рис.
8.16,а, б): Е = 2бгя + Уг + 2Уост где Уя = (1 /2)В, — амплитуда пилообразного напряжения на катушках; Уь = 1.,1„/Т вЂ” размах импульсов напряжения обратного хода на КК; У„, — допустимое остаточное напряжение Укэ. Из этого равенства следует, что для обеспечения необходимой длительности Т,„обратного хода развертки по кадру необходимо определенное значение Е: Е„1, Š— (2Уя + 2У ) Однако и КПД каскада, как известно, определяется из выражения 1' Уя/)?к Ро Е1о где Р— мощность, выделяемая в нагрузке; Рп — — Е1о — мощность потребления от источника; 1в — суммарный ток от тока смещения транзисторов и тока 1)Т1.
Поэтому чем меньшая требуется длительность обратного хода и токе отклонения при заданных параметрах отклоняющей системы ? „. В„тем большее значение напряжения следует выбирать для источника питания Е и тем самым уменьшать КПД каскада. Как видно из схемы, верхний транзистор ЧТ1, открытый' во время обратном> хода развертки, рассеивает значительно большую мощность, чем пнжцнй, через который происходит разряд конденсатора С за время нторой половины прямого хода развертки. Эта несимметрия загрузки транзисторов выходного каскада тем больше, чем больше поггояппая в)н меня катушек .г = 1„/В„т.е.
чем больше импульсная гогтннляющая Уь па катушках. 181 ГЛАВА 8. Развертывающие устройства Ьк ту а1 а! Рис. 8.17. Выходной каскад кадровой развертки: а — двухтактный каскад с дополнительной симметрией; б — выходной каскад с последовательным управлением; в — выходной каскад на составных транзисторах с параллельным возбуждением Из этих рассуждений следует, что КПД каскада можно увеличить уменьшением напряжения питания Е при уменьшении постоянной времени катушек. В современных кадровых катушках отклоняющих систем ЦТ удалось добиться постоянной времени т = 1 мс.
При этом существенно выравнивается загрузка по мощности выходных каскадов. Тем не менее соотношение мощностей на открытом и закрытом во время обратного хода транзисторах не опускается до кратности, меньшей 2...3. Общие требования к выбору транзисторов по допустимым коллекторным токам и напряжениям, статическим коэффициентам усиления Йю„рассеиваемой мощности, линейности вольт-амперных входных и выходных характеристик, частотным характеристикам остаются такими же, как и в аналогичных схемах звукоусилительной техники.
Существенным различием лишь является необходимость учета несимметрии работы каскада из-за присутствия индуктивности в нагрузке, в общем случае понижающей КПД бестрансформаторного двухтактного каскада вследствие завышенного значения напряжения питания Е. Применяемые в современных телевизорах двухтактные бестрансформаторные схемы отличаются довольно большим разнообразием как по способу возбуждения, так и исполнению выходной цепи.
Наиболее характерные из них приведены на рис. 8.17. Представленный на рис. 8.17,а выходной каскад с дополнительной симметрией имеет парные (комплиментарные) транзисторы, обладающие идентичными характеристиками, но разным типом проводимости, Как правило, такие транзисторы включаются по схеме с общим коллектором, обеспечивая глубокую отрицательную обратную связь и тем самым стабильность. Высокая линейность передачи ЧАСТЫ1. Принципы построения преобразователей шнбуждающего импульсно-пилообразного напря>кения в цепи эмитт~ ров каскада обусловлена разносом входных характеристик эмиттсрных выходных повторителей за счет смещающего термокомпенсирующего диода в базовых цепях.
Тем самым исключается начальный у ~веток квадратичной характеристики входного тока транзисторов, в сами транзисторы при этом работают в режиме АВ. Возбуждение осуществляется по параллельной схеме от общего источника. На рис. 8.17.,б представлен выходной двухтактный каскад кадровой развертки, работающий в режиме АВ, с однотипными выходными транзисторами и последовательным возбу>кдением. Характерной особенностью его работы является то, что транзистор УТЗ (ведомое плечо) работает толы о в первую половину прямого хода, возбу>кдаясь от коллекторного напрягкения транзистора УТ2 и пропуская ток заряда конденсатора С1 через катушку В,.
В другую половину прямого хода конденсатор С1 (при запертом УТЗ) разряжается через диод У01 и работающий в классе А транзистор УТ2 и катушку отклонения В,. Схема эффективна и экономична, потому что, несмотря на различный характер работы транзисторов Ъ'ТЗ и УТ2, ее общий режим работы соответствует классу АВ. Действительно, транзистор Ъ'Т2 нагружается большим током во вторую половину прямого хода во время разряда конденсатора С1 и сравнительно малым током базы транзистора т'ТЗ для его открывания в первой половине.
Таким образом, обеспечивается двухтактность работы выходной цепи. Наконец, на рис 8.17,в представлена известная в звукотехнике и характерная для портативных телевизоров черно-белого изображения схема выходного двухтактного каскада на однотипных транзисторах, сопряженная с двухтактным усилителем на разнополярных транзисторах. 14ак известно из теории усилительных устройств, эквивалентные характеристики верхнего и нижнего плечей, состоящих из пар УТ2, УТ4 и Ъ'ТЗ, УТ5,.
обладают высокой идентичностью, поэтому принято считать эту схему от входа Ъ'Т2, УТЗ аналогичной рассмотренной схеме рис. 8.17,а, но превосходящей ее по входной чувствительности вследствие усилительных транзисторов УТ2, УТЗ. Возбуждение также осуществляется по параллельной схеме (от одного источника УТ1). Повышение эффективности выходного каскада. Увеличение 1 ПД выходного каскада с бестрансформаторным выходом напрямую связано с уменыпением бесполезных потерь, обусловленных >лвышепнем напряжения источника питания Е из-за присутствия в к;пушке значительной реактивности, которая проявляется на обратном гх>ду развертки.
Величина этого напря>кения Е = 217п + 171 ч-25>„,. Вслп каким-либо схемным решением возмо>кно уменьшить или ш и лвшпть пз равенства составляющую 17ь, то значительная часп, 183 ГЛАВА 8. Развертывающие устройства ин сг„, о ак б) Рис. 8.18. Схема выходного каскада с отключением питания напряжения источника (при малых Ь'.с.) будет затрачиваться только на получение необходимого тока отклонения в катушках, в пределе достигая равенства Е = 7к Л, + ' Ьг„,,„. Очевидно, что КПД при этом будет максимальным. Рассмотрим приведенную на рис. 8.18 схему, использующую принцип свободных колебаний в отклоняющей катушке, отключенной во время обратного хода развертки от выходной цепи при помощи диода (27].
Как следует из рис. 8.18,а, выходной каскад, выполненный по известной схеме рис. 8.17,а, отличается от нее тем, что соединен с источником питания через прямосмещенный диод Н02, а выход генератора через конденсатор СЗ подключен к поделенной нагрузке К2, К1 предвыходного возбуисдающего усилителя на транзисторе ЧТ1. При указанных на рис. 8.18,а полярностях сигнала на электродах устройство работает следующим образом. Когда в конце прямого хода транзистор 1>ТЗ начинает закрываться в соответствии с управляющим напря кением на его базе, катушка Ь„развивает ЭДС самоиндукции (рис. 8.18,б), препятствуя уменьшению тока во время обратного хода.
Эта ЭДС поло кительной полярности через конденсатор связи СЗ как усугубляющий фактор вместе с отпирающим напрял евием от предвыходного усилителя ЪТ1 быстро вводит трангистор 1>Т2 в насыщение, уравнивая напряжение иа его коллекторе с рпстущим напряжением самоиндукции на катушке. После достии еппя ЭДС величины, равной напрягкению источника Е и более, диод 1>П2 оказывается запертым; нижний транзистор 1>ТЗ так>не заперт шшожительпой полуволной напряжения.