Przedmiotem wynalazku jest wzmacniacz o ste¬ rowanym wzmocnieniu, zwlaszcza wzmacniacz tranzystorowy o sterowanym wzmocnieniu, wyko¬ rzystujacy diode p-i-n jako przyrzad o zmiennej rezystancji, majaca strukture, która moze byc ko¬ rzystnie zastosowana w takim wzmacniaczu o ste¬ rowanym wzmocnieniu. Uklad moze byc zrealizo¬ wany zarówno w postaci ukladu dyskretnego jak i w postaci ukladu scalonego zaleznie od potrzeb i wymagan uzytkownika. Stosowany tutaj termin „uklad scalony" dotyczy jednolitego lub monoli¬ tycznego przyrzadu pólprzewodnikowego lub plyt¬ ki, która jest równowaznikiem ukladu polaczonych wzajemnie czynnych i biernych elementów ukladu.W tym celu, zeby byc uzytecznym w systemie przetwarzania sygnalów, takim jak wzmacniacz posrednich czestotliwosci odbiornika telewizyjnego, wzmacniacz o sterowanym wzmocnieniu musi byc zdolny do przenoszenia sygnalów wejsciowych w szerokim zakresie. Wzmacniacz musi byc zdolny do zasadniczego wzmacniania bardzo slabych sy¬ gnalów wejsciowych, lecz musi równiez reagowac na sterowanie wzmocnieniem tak, ze bardzo silne sygnaly wejsciowe sa przetwarzane liniowo i nie daja znieksztalconego sygnalu wyjsciowego.Ten cel liniowego wzmacniacza w szerokim za¬ kresie sygnalów wejsciowych jest skomplikowany ze wzgledu na nieliniowa charakterystyke przeno¬ szenia tranzystora. Charakterystyka przenoszenia, która jest krzywa pradu kolektora w funkcji na- 2 piecia baza—emiter, jest wykladnicza i dlatego nachylenie w dowolnym punkcie wzdluz charakte¬ rystyki przenoszenia jest równiez wykladnicze.W wyniku tego, gdy sygnal jest dostarczany do 5 bazy tranzystora, wystepuje znieksztalcenie sygna¬ lu wyjsciowego. Jednakze dla malych sygnalów to znieksztalcenie jest nieznaczne, poniewaz male przyrosty wzdluz charakterystyki przenoszenia sa przyblizone do krzywej liniowej i znieksztalcenia io nie sa wyrazne.Jednakze, gdy sygnal wejsciowy staje sie wiek¬ szy, to przyblizenie nie utrzymuje sie juz dluzej jako wierne i wystepuja wieksze znieksztalcenia.We wzmacniaczu czestotliwosci posrednich telewi- 15 zyjnych takie oddzialywanie duzych sygnalów mo¬ ze prowadzic do znieksztalcen modulacji poprzecz¬ nej, znieksztalcen amplitudy i znieksztalcen mo¬ dulacji wzajemnej, gdy rózne nosne sygnalów i ich pasma boczne oddzialywuja ze soba. 20 Znieksztalcenia duzych sygnalów wzmacniacza tranzystorowego moga byc utrzymane w toleran¬ cyjnych granicach przez ograniczenie poziomów sygnalów, które sa dostarczane do bazy tranzy¬ stora. Jak przedstawiono w opisie patentowym 25 Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 628166 od¬ kryto, ze maksymalne zmiany sygnalu na bazie tranzystora ukladu scalonego o wspólnym emite¬ rze powinny byc rzedu 10 miliwoltów w celu za¬ pobiegniecia znieksztalceniu sygnalu wyjsciowego. 30 Znana technika ograniczenia sygnalów wejscio- 128 4853 wyeh do tego poziomu polega na tlumieniu sygna¬ lów wejsciowych, które przekraczaja 10 miliwol- tó&r, jak opisano w wyzej wzmiankowanym opisie patentowym i w opisie patentowym Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki pr 3 538 448. Jednakze w do¬ datku do oczywistej" zlozonosci ukladu, spowodo¬ wanej przez wprowadzenie sterowanego tlumika do wzniacniacza, nieodlaczne sa równiez przy jego zastosowaniu dalsze wady.Gdy sygnal wejsciowy jest tlumiony, stosunek sygnalu* do szumu wzmacniacza zostaje zmniej¬ szony, podczas gdy poziom szumu wzmacniacza nie zmienia sie i moze nawet wzrosnac, gdy poziom sygnalu wejsciowego zostaje zmniejszony. Ponadto wzrastajace tlumienie zmienia impedancje na wej¬ sciu wzmacniacza, który moze szkodliwie oddzia¬ lywac na impedancje obciazenia obwodów filtru w ukladzie/ i moze powodowac niepozadane prze¬ suniecia fazowe w sygnale wyjsciowym. Moze byc dlatego potrzebne oslabienie tlumika przez dodat¬ kowe tranzystory w celu zapobiegania temu szkod¬ liwemu oddzialywaniu na elementy obwodu strojo¬ nego. W zwiazku z tym pozadane jest umozliwie¬ nie przenoszenia przez wzmacniacz o sterowanym wzmocnieniu duzych sygnalów wejsciowych bez znieksztalcenia i bez potrzeby zastosowania tlumi¬ ka sygnalów wejsciowych.Znany wzmacniacz o sterowanym wzmocnieniu w odbiorniku telewizyjnym do wzmacniania sygna¬ lów majacych czestotliwosci wieksze niz 1 MHz zawiera pierwszy tranzystor polaczony w ukladzie o wspólnym emiterze, zródlo sygnalów wejscio¬ wych dolaczone do bazy tego tranzystora, impe¬ dancje obciazajaca dolaczona do kolektora tego tranzystora, diode p-i-n wlaczona miedzy emiter tego. tranzystora i punkt p potencjale odniesienia oraz spolaryzowana w kierunku przewodzenia a takze uklad regulacji wzmocnienia dolaczony do pierwszego tranzystora dla równoczesnej zmiany polaryzacji tranzystora i diody p-i-n.Wzmacniacz wedlug wynalazku zawiera rezystor polaczony równolegle z dioda p-i-n.Do jednego konca rezystora polaczonego równo¬ legle z dioda p-i-n jest dolaczony poprzez pierw¬ szy tranzystor drugi tranzystor sprzegajacy impe¬ dancje obciazajaca z kolektorem pierwszego tran¬ zystora. Drugi tranzystor jest polaczony w ukla¬ dzie o wspólnej bazie. Pierwszy i drugi tranzystor stanowia wzmacniacz kaskadowy.Do wymienionego konca rezystora polaczonego równolegle z dioda p-i-n jest dolaczony równiez poprzez pierwszy tranzystor trzeci tranzystor, któ¬ rego kolektor jest dolaczony do zródla napiecia zasilania, baza jest dolaczona do zródla sygnalów wejsciowych oraz do ukladu automatycznej regu¬ lacji wzmocnienia a emiter jest dolaczony do bazy pierwszego tranzystora.Miedzy emiter trzeciego tranzystora i zródlo po¬ tencjalu odniesienia (mase) jest wlaczony drugi rezystor.Zaleta wzmacniacza.wedlug wynalazku jest zdol¬ nosc do przenoszenia szerokiego zakresu poziomów sygnalu wejsciowego bez potrzeby tlumienia sygna¬ lu wejsciowego. Wzmacniacz ma zakres sterowa¬ nia wzmocnieniem, który jest o 12 decybeli lepszy 485 4 niz zakres prostego wzmacniacza tranzystorowego o wspólnym emiterze i o 6 decybeli lepszy niz zakres tranzystora o wspólnym emiterze, majace¬ go konwencjonalna diode ze zlaczem p-n dla impe- 5 dancji emitera. Sterowany wzmacniacz z dioda p-i-n zapewnia równiez lepszy stosunek sygnalu do szumu, który jest dwa razy wiekszy od tego stosunku dla wzmacniacza z dioda p^n i cztery razy lepszy od tego stosunku dla prostego wzmac- ió niacza o wspólnym emiterze.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia czesciowo w postaci schematu ideowego i czesciowo w postaci schematu bloko- 15 wego wzmacniacz o sterowanym wzmocnieniu we¬ dlug wynalazku, fig. 2 — graficznie zdolnosc zmniejszenia wzmocnienia wzmacniacza z fig. 1, fig. 3a — schematycznie wzmacniacz o wspólnym emiterze, fig. 3b — schematycznie wzmacniacz o 20 wspólnym emiterze, majacy diode w obwodzie emi¬ tera, fig. 3c — schematycznie wzmacniacz o wspól¬ nym emiterze wedlug wynalazku i fig. 4 — czes¬ ciowo w postaci schematu blokowego i czesciowo w postaci schematu ideowego, wzmacniacz czesto- 25 tliwosci posrednich telewizyjnych wedlug wyna¬ lazku.Na figurze 1 pokazany jest wzmacniacz 100 o sterowanym wzmocnieniu, skonstruowany wedlug zasad wynalazku. W tym wykonaniu wzmacniacz 30 100 jest stosowany do wzmacniania sygnalu tele¬ wizyjnego o czestotliwosciach posrednich, dostar¬ czanego przez zródlo 150 sygnalów o czestotliwos¬ ciach posrednich. Wzmocnienie wzmacniacza 100 jest sterowane przez napiecie sterujace wzmoc- 35 nieniem, dostarczane przez zródlo 140 napiecia ste¬ rujacego wzmocnieniem za pomoca rezystora 102.Sygnal o czestotliwosciach posrednich i napiecie sterujace wzmocnieniem sa dostarczane do bazy tranzystora buforowego 104, który jest wlaczony 40 w ukladzie wtórnika emiterowego. Kolektor tran¬ zystora 104 jest dolaczony do zródla napiecia za¬ silania 8+ i sygnal o czestotliwosciach posrednich oraz napiecie sterujace wzmocnieniem sa odbie¬ rane na emiterze tranzystora 104 w zasadniczo tej 45 samej postaci, jak wystepuja one na bazie, mniej¬ sze niz spadek napiecia baza—emiter tranzystora.Rezystor obciazajacy 106 jest wlaczony miedzy emiter tranzystora 104 i zródlo potencjalu odnie¬ sienia (masy). Funkcja tranzystora 104 jest prze- 50 ksztalcanie sygnalu o czestotliwosciach posrednich i napiecia sterujacego wzmocnieniem z duzej irn- pedancji na mniejsza impedancje.Sygnal o posrednich czestotliwosciach i napiecie sterujace wzmocnieniem na emiterze tranzystora 55 104 sa . dostarczane do bazy trainzyisitora 110. Tran¬ zystor 110 jest wlaczony w uklad wzmacniacza o wspólnym emiterze i jego kolektor jest dolaczo¬ ny do zródla napiecia zasilania B+ poprzez rezy¬ stor obciazajacy 116, a jego emiter jest dolaczony 60 do masy przez równolegle polaczenie diody p-i-n 112 i rezystora 114. Anoda diody p-i-n 112 jest dolaczona do emitera tranzystora 110 a jej katoda jest dolaczona do masy. Wzmocnione sygnaly o posrednich czestotliwosciach sa odbierane na ko- w lektorze tranzystora 110.128 485 5 6 Dioda p-i-n 112 ma warstwe pólprzewodnikowa typu i samoistna, o duzej rezystywnosci, umiesz¬ czona;'pomiedzy dwoma wysoce domieszkowanymi warstwami z materialu typu p i typu n. Takie diody p-i-n charakteryzuja sie bardzo dlugim cza-, serii zycia nosników mniejszosciowych. Przy du¬ zych czestotliwosciach (np. jeden megaherc, zalez¬ nie ód grubosci i czystosci warstwy samoistnej), dioda zasadniczo przestaje dzialac jak prostownik przy polaryzacji w kierunku przewodzenia i przy¬ biera wlasnosci liniowo zmieniajacego sie rezysto- ra, przy czym rezystancja zmienia sie odwrotnie do stalego pradu polaryzacji.Ponadto odmiennie do normalnej diody ze zla¬ czem p-n, dioda pri-n ma bardzo mala pojemnosc charakterystyczna. W zwiazku z tym, podczas gdy reaktancja pojemnosciowa zwiazana z pojemnoscia zlacza p-n prawidlowej diody pnn osiagnie stosun¬ kowo maly poziom, gdy napiecie dostarczane do diody p-n jest zmniejszone, zmiany duzej reak- tancji pojemnosciowej diody p-i-n sa wystarcza¬ jaco male, zeby mozna je bylo pomijac w porów¬ naniu z mniejsza skladowa rezystancja impedancji diody p-i-n w wielu zastosowaniach ukladu.Charakterystyki diody p-i-n sa korzystnie stoso¬ wane we wzmacniaczu 100 o sterowanym wzmoc¬ nieniu w celu uzyskania nieznieksztalconego ste¬ rowania wzmocnieniem w szerokim zakresie sta¬ nów sygnalu wejsciowego, skutkiem czego elimi¬ nuje sie potrzebe zastosowania szeregowych i bocz¬ nikowych tlumików w stanach duzych sygnalów.Wówczas, gdy bardzo slaby sygnal o posrednich czestotliwosciach jest dostarczany do wzmacniacza 100, pozadane jest dzialanie wzmacniacza w stanie duzego lub maksymalnego wzmocnienia. Jest to ¦uzyskiwane przez dostarczenie napiecia sterujace¬ go wzmocnieniem o duzym poziomie do wzmac¬ niacza 100 przez zródlo 140 napiecia sterujacego wzmocnieniem. Sygnal o posrednich czestotliwos¬ ciach i napiecie sterujace wzmocnieniem sa prze¬ noszone do bazy tranzystora 110 poprzez tranzy¬ stor 104, skutkiem' czego wywoluje sie prace tran¬ zystora 110 w stanie duzego wzmocnienia. Tran¬ zystor 110 odpowiada na duze napiecie sterujace wzmocnieniem przez przewodzenie duzego pradu stalego w jego obwodzie kolektor—emiter. Prad staly polaryzuje diode p-i-n w kierunku przewo¬ dzenia, w wyniku czego dioda ma mala impedan- cje rezysfancyjna. Tranzystor 110 ma wiec mala impedancje emiterowa w porównaniu z rezystorem obciazajacym 116 i bedzie silnie wzmacniac slaby sygnal o posrednich czestotliwosciach na jego ba¬ zie.Jezeli amplituda sygnalu o posrednich czestotli¬ wosciach, dostarczanego przez zródlo 150 sygnalów wzrasta, napiecie sterujace wzmocnieniem, dostar¬ czane przez zródlo napiecia 140, maleje. Malejace napiecie sterujace wzmocnieniem zmniejsza prze¬ wodzenie stalego pradu polaryzacji przez tranzy¬ stor 110 do diody p-i-n 112, skutkiem czego zwiek¬ sza sie jego rezystancje. Zwiazek miedzy maleja¬ cym pradem stalym polaryzacji i rezystancja dio¬ dy p-i-n 112 jest staly w szerokim zakresie pra¬ dów polaryzacji, co zapewnia liniowy zwiazek zmniejszenia wzmocnienia tranzystora 1,10 dla zmniejszenia napiecia sterujacego wzmocnieniem.Ta cecha wynalazku ma powazne znaczenie, gdy wzmacniacz 100 jest stosowany w automatycznym systemie sterowania wzmocnieniem ze stala szyb- 5 koscia, gdzie liniowe sterowanie wzmocnieniem jest waznym wymaganiem systemu.Gdy sygnal wejsciowy o posrednich czestotliwos¬ ciach na bazie tranzystora 110 wzrasta, napiecie sygnalu o posrednich czestotliwosciach jest rozkla¬ dane równo przez rezystancje dynamiczna re :spo¬ laryzowanego w kierunku przewodzenia zlacza emiterowego tranzystora 110 i zlacza diody p-i-n 112. Rezystancja re wzrasta w sposób ciagly pod¬ czas tego etapu zmniejszenia wzmocnienia, vgdy transkonduktancja gm tranzystora U0 jest zmniej¬ szona.Gdy sygnal wejsciowy o poslednich czestotli¬ wosciach na bazie tranzystora 110 osiaga w przy¬ blizeniu poziom 20 miliwoltów, rezystancja re tran¬ zystora osiaga jej maksymalna, wymagana war¬ tosc, poza która w sygnale wyjsciowym sa wy¬ twarzane znieksztalcenia, podczas gdy dalszy wzrost rezystancji re bedzie powodowal zmiany sygnalu ponad 10 miliwoltów przez tranzystor 110.W tym punkcie skladowa pradu emitera, przewo¬ dzona przez rezystor 114/ stabilizuje transkonduk- tancje gm tranzystora 110, skutkiem czego zapo¬ biega "jakiemukolwiek dalszemu wzrostowi rezy¬ stancjiTe. *..-.¦ Jezeli rezystancja re jest utrzymywana jako sta¬ la w tym punkcie przez prad emitera przewodzo¬ ny przez rezystor 114, na zlaczu baza—emiter tran¬ zystora nie bedzie wystepowal jakikolwiek wy¬ nikly stad wzrost poziomu sygnalu o posrednich czestotliwosciach, lecz bedzie on wystepowa! na diodzie p-i-n 112. Dioda p-i-n ll£ stanie sie wów¬ czas elementem okreslajacym zmniejszenie wzmoc¬ nienia, gdyz utrzymuje ona nadmiar dalszych wzrostów sygnalów.Wówczas, gdy poziom sygnalu wejsciowego o po¬ srednich czestotliwosciach na bazie tranzystora 110 przekracza 2i0 miliwoltów, napiecie sterujace wzmocnieniem na bazie tranzystora 110 jest nadal zmniejszone, powodujac ciagle zmniejszanie sie sta¬ lego pradu polaryzacji dla diody p-i-n 1)12 i dal¬ szy wzrost rezystancji diody p-i-n. Dla posrednich czestotliwosci impedancja diody p-i-n jest dalej zwiekszana wraz ze wzrostem poziomów sygnalu o posrednich czestotliwosciach az do czasu, gdy sygnal 40 miliwoltów na bazie tranzystora 110 zo¬ stanie podzielony tak, ze spadek sygnalu 10 mili¬ woltów pojawia sie na tranzystorze 110 i pozo¬ stale 30 miliwoltów sygnalu odklada sie na dio¬ dzie p-i-n 112.Jezeli dioda p-i-n przestaje byc skutecznym pro¬ stownikiem przy czestotliwosciach posrednich i je¬ zeli na tranzystorze 110 odklada sie nie wiecej niz jego maksymalna wartosc graniczna 1*0 miliwol¬ tów, sygnal wyjsciowy na kolektorze tranzystora 110 nie bedzie znieksztalcony przez poziom sygnalu 40 miliwoltów na bazie tranzystora.Jak wyjasniono powyzej, celem rezystora 114 jest przesuniecie obciazenia sygnalem o posrednich cze¬ stotliwosciach do diody p-i-n 112 po osiagnieciu przez zlacze baza-emiter tfazystóra 110 jego war- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 80128 485 8 tosci granicznej zmiany sygnalu pozbawionej znie¬ ksztalcen, równej 10 miliwoltów. Przy braku re¬ zystora 114 sygnal wejsciowy o posrednich czesto¬ tliwosciach dazylby do rozlozenia sie równo na tranzystorze 110 i diodzie p-i-n 112, ograniczajac sygnal wejsciowy wzmacniacza do 20 miliwoltów bez znieksztalcen. Jednakze jest mozliwe zastoso¬ wanie rezystora 114 w celu uzyskania proporcjo¬ nalnego obciazenia sygnalowego przez tranzystor 110 i diode p-i-n tak, ze sygnaly wejsciowe o wiek¬ szych poziomach niz uprzednio wzmiankowane 40 miliwoltów moga byc przenoszone bez znieksztal¬ cen.Dla przykladu, przez dobór rezystora 114, tak aby utrzymac rezystancje re tranzystora 110 i irni- pedancje diody p-i-n 112 w ciaglym stosunku 1:9, sygnaly o posrednich czestotliwosciach, majac po¬ ziomy do IM miliwoltów, moga byc przenoszone bez znieksztalcen. Sygnal 10 miliwoltów nastepnie podzieli si$ na 1 miliwolt pojawiajacy sie na tran¬ zystorze 110 i 9 miliwoltów na diodzie p-i-n 112.Sygnal 90 miliwoltów bedzie podzielony przez wzmacniacze, przy czym na tranzystorze 110 be¬ dzie spadek 5 miliwoltów dl na diodzie p^n 112 — 46 miliwoltów a maksymalny sygnal 100 miliwoltów bedzie rozdzielony na 10 miliwoltów pojawiajace na tranzystorze 110 i 90 miliwoltów na d"odzie p-i-n 112. Tak wiec jest widoczne, ze zdolnosc przenoszenia sygnalu wzmacniacza 100 moze byc rozszerzona przez wlasciwy dobór elementów ukla¬ du i polaryzacji. dal dolaczone do masy. Katody diod p-i-n powin¬ ny byc zbocznikowane do masy dla sygnalów o posrednich czestotliwosciach w tej konfiguracji.Wlasnosci wzmacniacza 100 o sterowanym wiznioc- 5 nieniu z fig. 1 me mozna uzyskac przy zastosowa¬ niu diody z normalnym zlaczem p-n w miejsce diody p-i-n 112. Po pierwsze pojemnosc pasozyt¬ nicza Cp diody p-n ogtrainicza zakres zmniejiseenda wzmocnienia wzmacniacza w porównaniu z dioda 10 20 25 90 Napiecie sterujace wzmocnieniem jest przyklado¬ wo pokazane jako dostarczane do bazy tranzysto¬ ra 110 na fig. 1 przez polaczenie rezystora 102 i 35 obwodu baza-emiter tranzystora 104. Jednakze napiecie sterujace wzmocnieniem moze byc do¬ starczane do tranzystora 110 i diody p-i-n 112 w dowolny sposób, który równoczesnie daje polary¬ zacje sterowania wzmocnieniem tych dwóch przy- 40 rzadów. Dla przykladu, napiecie sterujace wzmoc¬ nieniem moze byc dostarczone do katody diody p-i-n* W tej konfiguracji katoda diody p-i-n po¬ winna byc zbocznikowana przez kondensator do masy czestotliwosci odpowiadajacych sygnalowi o 45 czestotliwosciach posrednich.Wzmacniacz o sterowanym wzmocnieniu wedlug wynalazku jest przykladowo pokazany na fig 1 jako pojedynczy wzmacniacz wejsciowy do wzmac¬ niania sygnalów, które sa odnoszone do masy. M fl^óna ocenic to, ze dwa uklady utworzone tak jak pokazano na fig. 1, moga byc polaczone w celu utworzenia wzmacniacza róznicowego poprzez za¬ silanie ich komplementarnymi sygnalami wejscio¬ wymi, przesunietymi w fazie o jt. W takiip ukla- w dzie sygnaly wyjsciowe bylyby zwiazane róznico¬ wo. Dwa' uklady 100 moga byc odmiennie pola¬ czone w celu wymagania jedynie pojedynczego do¬ laczenia do zródla 140 najpiejcia sterujacego wzmoc¬ nieniem poprzez dolaczenie katod dwóch diod p-i-n *° bezposrednio do zródla 140 napiecia sterujacego wzmocnieniem. Zródlo 140 napiecia bedzie wiec ja¬ ko zródlo pradu stalego polaryzacji dla diod p-i-n 112 i dwóch zasilanych • przeciwsobnie tranzysto¬ rów 110. Dwie rezystancje emiterowe 114 beda na- «' pniHn.Jak uprzednio omawiano, wzmocnienie wzmac¬ niacza 100 jest zmniejszone przez zwiekszenie im- pedancji emiterowej tranzystora 110. Gdy prad staly polaryzacji diody p-i-n jest zmnilejtezony, re¬ zystancja diody p-i-n wzrasta, skutkiem czego zwieksza sie impedancja emiterowa tranzystora 110 i zmniejsza sie wzmocnienie wzmacniacza 100.Jezeli w obwodzie emiterowym tranzystora 110 bylaby zastosowana normalna dioda p-n, zmniej¬ szenie pradu stalego o polaryzacji nie tylko zwiek¬ szyloby rezystancje przyrzadu, lecz takze spowo¬ dowaloby stabilizacje jego pojemnosci pasozytni¬ czej Cp na pewnym poziomie. Pojemnosc Cp by¬ laby skutecznie zbocznikowana wzgledem diody p-n, która pokazano jako • kondensator Cp ozna¬ czony przerywana linia na fig. 1. Przy czestotli¬ wosciach posrednich pojemnosc pasozytnicza za¬ pewnialaby impedancje bierna zbocznikowana wzgledem impedancji rezystancyjnej diody, która jest odwrotnie proporcjonalna do czestotliwosci f i pojemnosci C oraz moze byc wyrazona jako Xc = 2*PC Czystym wynikiem wzrastajacej impedancji re¬ zystancyjnej i stabilizacyjnej impedancji biernej diody p-n jest zasadniczo stala impedancja pomie¬ dzy emiterem tranzystora 110 i masa, która nie bedzie dluzej powodowac zmniejszenia wzmocnie¬ nia wzmacniacza 100. Ten efekt jest przedstawio¬ ny na fig. 2, na której zmniejszenie wzmocnienia wzmacniacza 100 z dioda pni-n przy malejacym pradzie stalym polaryzacji jest reprezentowane przez linie ciagla 120. Linia przerywana 122 ilu¬ struje oddalenie sóe do liniowego zmniejszenia wzmocnienia spowodowanego przez zastosowanie normalnej diody ze zlaczem p-n w miejsce diody p-i-n 112. Mozna zaznaczyc, ze zmniejszenie wzmoc¬ nienia, reprezentowane przez przerywana linie 122, bedzie równiez uzyskane, jezeli impedancja diody p-i-n 112 ma znaczna, pojemnosciowa skladowa bierna.W koncu moze byc widoczne, ze wzmacniacz 100 o sterowanym wzmocnieniu zapewnia 3 decybelo- we polepszenie stosunku sygnalu do szumu w po¬ równaniu z innymi wzmacniaczami o wspólnym emiterze. Omawiajac fig. 3a tranzystor 130 jest pokazany jako wlaczony w uklad o wspólnym emi¬ terze, którego emiter jest dolaczony do masy i kolektor jest dolaczony do rezystora obciazajacego Rl- Sygnal wejsciowy Esiq jest dostarczany do ba¬ zy. Z przyczyn podanych poprzednio zaklada sie, ze tranzystor 130 jest zdolny do przenosoeiria ma-12S 48S 9 ksymalnego sygnalu wejsciowego równego 10 mi- liwoltów bez wytwarzania znieksztalconego sygna¬ lu wyjsciowego na rezystorze obciazajacym Rl.Gdy Esiq ma maksymalny poziom równy 10 mi- liwoltów, tranzystor pracuje w stanie minimalne¬ go wzmocnienia i jego dynamiczna rezystancja e- miterowa re ma maksymalna wartosc remax. W ce¬ lach tej analizy remax jest znormalizowane do war¬ tosci 100 omów Poziom mocy sygnalu do szumu wzmacniacza tranzystorowego moze byc wyrazony w pierwszym przyblizeniu przez: S/N' 'Eslg/2 "RkTB gdzie R jest calkowita wartoscia rezystancji we wzmacniaczu, k jest stala Baltzmana, T jest tem¬ peratura bezwzgledna i B jest szerokoscia pasma wzmacniacza. Jak jest dobrze wiadomo, rezystancje sa glównymi elementami wytwarzajacymi szum w ukladzie. W celach porównania suma rezystancji ukladu jest dokladna reprezentacja uzyskiwania szumu wzmacniaczy pokazanych na fig. 3a, 3'b i 3c.Ponadto zaklada sie, ze rezystancje, które sa charakterystyczne dla wszystkich trzech wzmac¬ niaczy, takie jak rezystor obciazajacy RL, rozlozo¬ na rezystancja rbb zewnetrzna bazy i rezystancje styków omowych, sa stale dla kazdej figury i mo¬ ga byc pominiete w celach porównawczych. Za¬ klada sie równiez, ze k, T i B sa stale dla kaz¬ dej figury i beda pominiete w obliczeniach porów¬ nawczych. Przy zastosowaniu powyzszego wyraze¬ nia, poziom mocy sygnalu do szumu obwodu z fig. 3a jest /Esiq/2 ~~R~~ A'0 mY/2 10-0 Q 100 100 = 1 Omówmy fig. 3b, gdzie tranzystor 130 jest wla¬ czony w uiklaidizie o wspólnym emiterze, przy czym dioda 132 ze zlaczem p-n jest wlaczona miedzy emiter tranzystora 130 a mase. Dla ujednolicenia zaklada sie, ze dioda 132 jest skonstruowana z ma¬ terialu pólprzewodnikowego t°go samego typu i geometrii jak tranzystor 130 i w zwiazku z tym bedzie miala rezystancje dynamiczna rD przy po¬ laryzacji w kierunku przewodzenia, która jest do¬ pasowana do rezystancji emitera tranzystora 130.Dlatego, gdy tranzystor 130 jest w stanie o mini¬ malnym wzmocnieniu, rDmax bedzie równe remax', które jest równe 100 omów.Obwód z fig. 3b rózni sie od obwodu z fig. 3a tym, ze wystepuja dwa zlacza p-n pomiedzy baza na wejsciu i masa: zlacze baza — emiter tranzy¬ stora 130 i zlacze diody 132. Te dwa zlacza zwiek¬ szaja zdolnosc przenoszenia sygnalów obwodu z 10 miliwoltów na 20 mdlliwoltów. jezeli sygnal wej¬ sciowy bedzie równo rozlozony na dwóch zlaczach.Powyzej 20 miliiwoltów wystawi znieksztalcenie, gdy zdolnosci przenoszenia sygnalów zarówno tranzy¬ stora 130 jak i diody 132 zostana przekroczone i wystapi prostowanie przez diode. Poziom mocy 15 20 30 35 40 45 10 sygnalu do szumu obwodu z fig. 3b jest zwiazany jak nastepuje: /Esia/2 /29 mV/* rc^+TotóT 400 20i0 = 2 Widac, ze stosunek sygnalu do szumu obwodu z fig. 3b jest dwa razy wiekszy od stosunku z 10 fig. 3a, czyli jest 3 decybelowe polepszenie.Na figurze 3c tranzystor 130 jest wlaczony w uklad wzmacniacza o wspólnym emiterze, majacy diode p-i-n 134 i rezystor emiterowy RE wlaczony w równoleglym polaczeniu miedzy emiter tranzy¬ stora 130 i mase. Jak wyjasniono w oparciu o fig. 1, rezystor emiterowy RE odbiera skladowa pradu z emitera tranzystora 130, co zapewnia, ze dyna¬ miczna rezystancja emiterowa rs tranzystora nie przekracza wymaganej wartosci maksymalnej, w tym przykladzie 100 omów, w stanach minimalne¬ go wzmocnienia. Pozostaly prad dostarczany przez tranzystor 130 jest przystosowany do spolaryzowa¬ nia diody p-i-n 134 w kierunku przewodzenia tak, ze jej rezystancja zbliza sie do rezystancji rezy¬ stora^emiterowego RE. W tym przykladzie rezystor emiterowy RE ma wartosc 700 omów i rezystancja diody p-i-n w stanie minimalnego wzmocnienia (maksymalnego sygnalu) jest 5125 omów, zapewnia¬ jac rezystancje wynikowa 3»0K omów dla polacze¬ nia równoleglego. , Uklad z fig. 3c jest wiec zdolny do przenosze¬ nia sygnalu wejsciowego 40 miliwoltów, który od¬ lozy sie proporcjonalnie na tranzystorze 130 i re¬ zystancji emiteo-owej: 10 miliwoltów na tranzysto¬ rze 130 i 30 miliwoltów na rezystancji emitero- wej 300 omów. Dioda p-i-n nie bedzie powodowac zadnych znieksztalcen przy przenoszeniu spadku napiecia 30 miliwoltów dzieki jej slabym wlasno¬ sciom prostowniczym.Wówczas gdy te wartosci sa zastosowane w wy¬ razeniu na poziom mocy sygnalu do szumu, wy¬ nikiem jest /Esiq'2_ /40 mV/2 iwTaocT 1G0I0 ~¥óio = 4 Jest stad widoczne, ze stosunek sygnalu do szu¬ mu wzmacniacza z dioda p-i-n jest dwa razy wiek¬ szy od tego stosunku dla wzmacniacza z dioda 50 p-n i cztery razy wiekszy od tego stosunku dla prostego wzmacniacza o wspólnym emiterze* Wzmacniacz z dioda p-i-n zapewnia wiec 3 decy¬ belowe polepszenie sygnalu do szumu w porówna¬ niu ze wzmacniaczem z dioda p-n i jest o & de- 55 cybeli lepszy niz prosty wzmacniacz o wspólnym emiterze.Uprzednio bylo wzmiankowane, ze wazne jest dla diody p-i-n 112 z fig. 1 posiadanie nominalnej pojemnosci w celu zapewnienia maksymalnego za- •0 kresu zmniejszenia wzmocnienia wzmacniacza 100.Jezeli reaktancja pojemnosci Xc diody p-i-n jest funkcja zarówno pojemnosci jak i czestotliwosci, czestotliwosc robocza obwodu diody p-i-n musi byc brana pod uwage przy okreslaniu maksymal- •5 nej wartosci dopuszczalnej pojemnosci. Dioda p-i-n11 128 485 12 ma skladowa pojemnosciowa, umozliwiajaca zado¬ walajace dzialania -wzmacniacza 100 przy telewi¬ zyjnych czestotliwosciach posrednich i moze byc skonstruowana jako element w bipolarnym ukla¬ dzie scalonym przy uzyciu konwencjonalnych ma¬ terialów i technik wytwarzania.Telewizyjny wzmacniacz czestotliwosci posred¬ nich, który ma okreslone cechy wzmacniacza 100 o sterowanym wzmocnieniu wraz z dioda p-i-n, jest przedstawiony na fig. 4. Ten wzmacniacz po¬ srednich czestotliwosci moze byc konwencjonalnie wytwarzany na pojedynczej plytce ukladu scalo¬ nego, majacej obszary stykowe do dolaczenia ele¬ mentów ukladu, zródel sygnalu i zasilaczy mocy zewnetrznych wzgledem plytki.Uklad pokazany na fig. 4 wzmacnia sygnaly o posrednich czestotliwosciach dostarczane przez zródlo 200 sygnalów o posrednich czestotliwosciach.Te sygnaly o posrednich czestotliwosciach sa zwy¬ kle uzyskiwane przez mikser w telewizyjnym ukla¬ dzie strojenia i sa usytuowane w pasmie przepu¬ stowym posrednich czestotliwosci, wytworzonym przez uklad filtru przed wzmacniaczem posrednich czestotliwosci.Zródlo 200 sygnalów o posrednich czestotliwo¬ sciach jest dolaczone do wzmacniacza posrednich czestotliwosci na zewnetrznej koncówce stykowej 202. Koncówka stykowa 202 jest dolaczona do ba¬ zy tranzystora buforowego 302 pierwszego wzmac¬ niacza 300 posrednich czestotliwosci. Kolektor tran¬ zystora 302 jest dolaczony do zródla napiec"a za¬ silania +V ukladu scalonego i jego emiter jest doiaczony do zródla napiecia odniesienia (masy) poprzez rezystor 304. Emiter tranzystora 302 jest równiez dolaczony do bazy tranzystora 306. Emi¬ ter tranzystora 306 jest dolaczony do masy po¬ przez równolegle polaczenie rezystora 310 i spola¬ ryzowanej w kierunku przewodzenia, diody p-i-n 308. Kolektor tranzystora 306 jest dolaczony do emitera tranzystora 312, którego baza jest dolaczo¬ na do zródla napiecia zasilania +V poprzez rezy¬ story 314 i 610 i jego kolektor jest dolaczony do zewnetrznej koncówki stykowej 316.Kolektor tranzystora 312 jest równiez dolaczony do zródla napiecia zasilania +V poprzez polacze¬ nie szeregowe rezystora 324 i zmieniajacego sie wraz z napieciem przyrzadu pojemnosciowego 326. który dziala w kierunku wzmocnienia odpowiedzi wzmacniacza w poblizu nosnej obrazu w stanie slabego sygnalu. Tranzystory 306 i 312 sa polaczo¬ ne w ukladzie wzmacniacza kaskadowego i zapew¬ niaja pierwszy stopien sterowanego wzmacniania dla sygnalu o posrednich czestotliwosciach.Zewnetrzny uklad strojony 320 jest dolaczony do zewnetrznej koncówki stykowej $16 poprzez rezy¬ stor 318. Sygnal o posrednich czestotliwosciach jest nastepnie odprowadzany do ukladu strojonego 320 do wejscia drugiego wzmacniacza 330 posrednich czestotliwosci poprzez zewnejtrizna koncówke sty¬ kowa 322. Zewnetrzna koncówka stykowa 922 jest dolaczona do bazy tranzystora buforowego 332, którego kolektor jest dolaczony do zródla napiecia zasilania +V i emiter jest dolaczony do masy po¬ przez rezystor 334.Drugi wzmacniacz 330 posrednich czestotliwosci jest polaczony w ten sam sposób, jak pierwszy wzmacniacz 300 posrednich czestotliwosci i sklada sie z tranzystora buforowego 332, wzmacniacza kaskadowego zawierajacego tranzystory 336 i 342, 5 diody p-i-n 338 wlaczonej miedzy • emiter trazysto- ra 336 o wspólnym emiterze a masa oraz zwiaza¬ nych z nimi elementów rezystancyjnych. Wyjscie drugiego wzmacniacza 330 posrednich czestotliwo¬ sci jest odprowadzane do kolektora tranzystora 342 do zewnetrznego ukladu strojonowego 350 przez zewnetrzna koncówke stykowa 346. Wzmocniony sygnal posrednich czestotliwosci jest nastepnie do¬ prowadzany przez uklad strojony 350 do trzeciego wzmacniacza posrednich czestotliwosci (nie poka¬ zanego) w celu dalszego wzmacniania i kolejnego przetwarzania sygnalów.Wzmocnienie wzmacniaczy 300 i 330 posrednich czestotliwosci jest sterowane przez napiecia steru¬ jace wzmaicndianiiem przy posrednich czestotliwo¬ sciach, uzyskiwane z napiecia sterujacego przy au¬ tomatycznej regulacji wzmocnienia, wytwarzanego przez uklad 400 automatycznej regulacji wzmoc¬ nienia. Uklad 400 automatycznej regulacji wzmac¬ niania moze byc takiego typu, ze odbiera napiecie sterujace przy automatycznej regulacji wzmocnie¬ nia, które zmienia sie odpowiednio do poziomu wykrytego sygnalu wizyjnego. Napiecie sterujace przy automatycznej regulacji wzmocnienia jest do¬ starczane do bazy tranzystora 372 w zastepczym ukladzie polaryzacji 370 przez szeregowe polacze¬ nie rezystorów 362 i 364. Kolektor tranzystora 372 jest dolaczony do zródla napiecia zasilania +V i jego emiter jest dolaczony do bazy tranzystora 376 i do masy poprzez rezystor 374. Emiter tranzysto¬ ra 376 jest dolaczony do masy poprzez diode p-i-n 378 i jego kolektor jest dolaczony do szyny 360 automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci. Szyna 360 automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci jest dolaczo¬ na do bazy tranzystora 372 poprzez kondensator 368 i jest równiez dolaczona do polaczenia rezy¬ storów 362 i 364 poprzez rezystor 366.Zastepczy uklad polaryzacji 370 jest tak nazy¬ wany, poniewaz reguluje on prad polaryzacji do¬ starczany do pierwszego i drugiego wzmacniaczy 300 i 330 posredniej czestotliwosci i jest polaczony tak, aby miec geometrie, która jest kopia czy za¬ stepcza geometria wzgledem wzmacniaczy posred¬ niej czestotliwosci. Szczególnie mozna zauwazyc, ze zastepczy uklad polaryzacji 370 ma trzy spadki napiec (3 Vba) baza — emiter pomiedzy baza tran¬ zystora 37:2 i uziemiona katoda diody p-i-n 378, które sa dopasowane do podobnych polaczen z 3 Vba we wzmacniaczach posredniej czestotliwosci.Ze wzgledu na dopasowanie geometrii, prad spo¬ czynkowy dostarczany przez uklad zasilania 600 wielokrotnego Vbe jest przewodzony przez tranzy¬ stor 376 do masy i jest powtarzany w tranzysto¬ rach komplementarnych 306 i 336 we wzmacnia¬ czach posredniej czestotliwosci w stosunku okre¬ slonym przez obszary emiterowe poszczególnych tranzystorów.Na przyklad, jezeli obszary emiterowe tych trzech tranzystorów sa równe, prajd od kolektora do emite¬ ra równy jeden miliamper w tranzystorze $76 be- 15 20 25 30 35 40 45 50 55128 485 13 14 dzie powtarzany jako prad od kolektora do emitera równy jeden miliamper w tranzystorach 306 i 336.Jezeli obszary emiterowe tranzystorów 306 i 336 sa dwa razy wieksze niz obszar emiterowy tran¬ zystora 376, prad od kolektora do emitera rów¬ ny jeden miliamper w tranzystorze 376 bedzie po¬ wtarzany w tranzystorach 306 i 336 jako prad od kolektora do emitera równy dla miliampery w kazdym z tych tranzystorów.Uklad zasilania 600 wielokrotnego Vbe spelnia funkcje ukladu przemiany pradu dla szyny 360 automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci. Kolektor tranzystora 602 jest dola¬ czony do zródla napiecia zasilania +V poprzez re¬ zystor 610 i emiter dolaczony do szyny 360 auto¬ matycznej regulacji wzmocnienia posrednich cze¬ stotliwosci poprzez rezystor 608. Rezystor 604 jest wlaczony miedzy kolektor i baze tranzystora 602 i rezystor 606 jest wlaczony miedzy baze i emiter tranzystora 602.Gdy rezystory 604 i 606 sa dobrane tak, aby miec wartosci pokazane przykladowo na fig. 5, napiecie na emiterze tranzystora 602 (i równiez szyny 360 automatycznej regulacji wzmocnienia po¬ srednich czestotliwosci) pozostaje na poziomie, któ¬ ry lezy w przyblizeniu 6 Vba ponizej poziomu na¬ piecia na kolektorze tranzystora. Przy braku na¬ piecia sterujacego wzmocnieniem, z ukladu 400 au¬ tomatycznej regulacji wzmocnienia (tzn. przy pra¬ cy w stanie maksymalnego wzmocnienia), napiecie na szynie 360 automatycznej regulacji wzmocnie¬ nia posrednich czestotliwosci jest utrzymywane na poziomie w przyblizeniu 3 Vbe powyzej napiecia masy przez zastepczy uklad polaryzacji 370. W tych warunkach napiecie dostarczane do baz tranzy¬ storów 312 i 342 wzimaeniaiCKa kasfcodowego o wspólnej bazie jest w przyblizeniu o 9 Vbe wiek¬ sze od potencjalu masy.Uklad zasilania 600 wielokrotnego Vbe utrzymuje staly poziom napiecia na szynie 368 automatycz¬ nej regulacji wzmocnienia przy braku automaty¬ cznej regulacji wzmocnienia pomimo zmian tem¬ peratury w ukladzie przez modulacje pradu do¬ starczanego ze zródla napiecia zasilania +X po¬ przez rezystor 610.Napiecie automatycznej1 regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci na szynie 360 jest do¬ starczane do bazy tranzystora 302 pierwszego wzmacniacza 300 posrednich czestotliwosci poprzez szeregowe przylaczenie rezystorów 382 i 384. Kon¬ densator 386 jest wlaczony miedzy polaczenie re¬ zystorów 382 i 384 a masa, co zapewnia izolacje filtrowania szyny 360 automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci i z sygna¬ lów o posrednich czestotliwosciach na bazie tran¬ zystora 382.Podobnie napiecia automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci jest dostar¬ czane do bazy tranzystora 332 przez polaczenie szeregowe rezystorów 390 i 392 z szyny 360 auto¬ matycznej regulacji wzmocnienia posrednich cze¬ stotliwosci. Szyna 360 automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci jest odizo¬ lowana od sygnalu o posrednich czestotliwosciach na bazie tranzystora 332 przez kondensator 394, który jest dolaczony do masy od polaczenia rezy¬ storów 390 i 392 dla zapewnienia dolnopasmowego filtrowania napiecia automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci w tympunk- 5 cie.Napiecie automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci jest równiez dostarczane do ukladu strojonego 500 automatycznej regulacji wzmocnienia przez rezystor izolacyjny 380.Uklad strojony 500 automatycznej regulacji io wzmocnienia odpowiada na malejace napiecie au¬ tomatycznej regulacji wzmocnienia posrednich cze¬ stotliwosci na jego wejsciu poprzez wytwarzanie opóznionego napiecia automatycznej regulacji wzmocnienia czestotliwosci radiowych, która jest 15 dostarczona do ukladu strojonego w odbiorniku telewizyjnym (nie pokazana).Podczas pracy uklad 400 automatycznej regula¬ cji wzmocnienia odbiera napiecie automatycznej regulacji wzmocnienia, które jest bezposrednio 20 zwiazane z poziomem wykrywanego sygnalu wi¬ zyjnego; slaby (o malym poziomie) sygnal wizyj¬ ny bedzie powodowal wytwarzanie napiecia auto¬ matycznej regulacji wzmocnienia posrednich cze¬ stotliwosci o malym poziomie a silny (o duzym 25 poziomie) sygnal wizyjny bedzie powodowal wy¬ twarzanie napiecia automatycznej regulacji wzmoc¬ nienia o duzym poziomie.Opisany powyzej stan spoczynkowy pracy, w któ¬ rym prad kolektora tranzystora 376 jest powtarza- 30 ny w tranzystorach 306 i 336, daje pewien poten¬ cjal na szynie 368 automatycznej regulacji wzmoc¬ nienia posrednich czestotliwosci. Gdy napiec*e au¬ tomatycznej regulacji wzmocnienia jest dostarcza¬ ne do zastepczego ukladu polaryzacji 378 z ukladu 35 400 automatycznej regulacji wzmocnienia, ten stan spoczynkowy zostaje zmieniony, gdy tranzystor 376 reaguje poprzez przewodzenie zwiekszonego pradu przez obwód kolektor — emiter. Ten zwiekszony przeplyw pradu powoduje zmniejszenie potencjalu 40 szyny 3i60 automatycznej regulacji wzmocnienia po¬ srednich czestotliwosci, co powoduje zmniejszenie stalego potencjalu polaryzacji, dostarczanego do wzmacniaczy 300 i 330 posrednich czestotliwosci, odpowiednio na bazach tranzystorów 302 i 332. 45 w warunkach slabych sygnalów napiecie auto¬ matycznej regulacji wzmocnienia o malym pozio¬ mie jest dostarczane do zastepczego ukladu pola¬ ryzacji 370, powodujac male zmiany przewodzenia tranzystorów 372 i 376. Napiecie na szynie 360 au- 50 tomatycznej regulacji wzmocnienia posrednich cze¬ stotliwosci bedzie wiec na duzym poziomie równym w przyblizeniu $ Vbe. To najpiecie automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci o duzym poziomie jest dostarczane do wzmacniaczy 55 300 i 330 posrednich czestotliwosci na bazy tranzy¬ storów 302 i 332. Tranzystory 302, 306 i 332, 336 beda wiec silnie przewodzic i duze, stale prady polaryzacji beda dostarczane do diod p-i-n 308 i 338 odpowiednio przez tranzystory 306 i 336. Du- 60 ze prady polaryzacji beda powodowac, ze diody p-i-n beda mialy male rezystancje, skutkiem cze¬ go powoduja male wartosci rezystancji emitero- wych dla tranzystorów 306 i 336. Wzmacniacze kaskodowe 306, 312 i 336, 342 beda wówczas za- 85 pewniac znaczne wzmocnienie slabego sygnalu o128 485 15 16 posrednich czestotliwosciach, zapewnionego przez zródlo 200 sygnalów o posrednich czestotliwosciach.Wówczas gdy poziom sygnalu wizyjnego wzra¬ sta wraz ze wzrostem poziomu odbieranego sygnalu telewizyjnego posrednich czestotliwosci, poziom na- 5 piecia automatycznej regulacji wzmocnienia, uzys¬ kiwanego przez uklad 400 automatycznej regulacji wzmocnienia, wzrasta. Wzrastajace napiecie auto¬ matycznej regulacji wzmocnienia powoduje zwiek¬ szony przeplyw pradu przez rezystor 362 do za- 10 stepczego ukladu polaryzacji 370 i szyny 360 auto¬ matycznej regulacji posrednich czestotliwosci. Za¬ sadniczo caly ten zwiekszony prad jest przewodzo¬ ny do szyny automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci przez rezystor 366 i na- 15 stepnie do masy przez tranzystor 376, co powoduje spadek napiecia na rezystorze 366, Jezeli zastepczy uklad polaryzacji 370 bedzie re¬ agowal na przeplyw pradu z ukladu 400 automa¬ tycznej regulacji wzmocnienia przez usilowanie u- 20 trzymania poziomu napiecia na bazie tranzystora 372 jako w przyblizeniu równego 3 Vbe, spadek napiecia na rezystorze 366 jest odnoszony do tego punktu 3 Vbe i bedzie powodowal spadek napiecia na szynie automatycznej regulacji wzmocnienia po- 25 srednich czestotliwosci ponizej poziomu 3 Vbe. Rów¬ noczesnie tranzystor 376 przewodzi zasadniczo ca¬ ly prad dostarczany przez uklad 400 automatycz¬ nej regulacji wzmocnienia za pomoca rezystora 366. Pozostala czesc pradu z ukladu 400 automaty- 30 cznej regulacji wzmocnienia jest dostarczana do bazy tranzystora 372 w celu wywolania przewodze¬ nia tego zwiekszonego pradu przez zastepczy uklad polaryzacji 370.Zmniejszone napiecie automatycznej regulacji 35 wzmocnienia posrednich czestotliwosci z szyny 360 jest dostarczane do wzmacniaczy 300 i 330 po¬ srednich czestotliwosci, powodujac zmniejszenie ¦traniskonduktancji tranzystorów 306 i 336. Staly prad polaryzacji, dostarczany do diod p-i-n 308 i 338 40 odpowiednio przez tranzystory 306 i 336, maleje i rezystancje diod p-i-n 308 i 338 wzrastaja. Zwiek¬ szona impedancja emiterowa tranzystorów 306 i 336 powoduja zmniejszenie wzmocnienia wzmacniaczy kaskodowych 306, 312 i 336, 342. 45 Napiecie automatycznej regulacji wzmocnienia dostarczane przez uklad 400 automatycznej regula¬ cji wzmocnienia bedzie nadal wzrastac, gdy po¬ ziom sygnalu wizyjnego wzrasta i zastepczy uklad polaryzacji 370 bedzie nadal obnizac poziom na- 50 piecia automatycznej regulacji wzmocnienia po¬ srednich czestotliwosci na szynie 360. Zmniejsze¬ nie napiecia automatycznej regulacji wzmocnienia posrednich czestotliwosci bedzie nadal obnizac transkondiuktalnicje gm tranzystorowi 306 i 336 wzimac- 55 niacza posrednich czestotliwosci i rezystancje diod p-i-n 308 i 338 beda nadal wzrastac.Jak omówiono w oparciu o fig. 1, transkonduk- tancja gm tranzystorów 306 i 336 bedzde ewentual¬ nie osiagac minimalny poziom, przy którym 10 mi- 60 liwoltów sygnalu o posrednich czestotliwosciach odklada sie na ich odpowiednich, dynamicznych re¬ zystancjach emiterowych re. W tym punkcie trans- konduktancja gm tranzystorów 306 i 336 jest sta¬ bilizowana przez prad przewodczy przez rezystory 65 310 i 340 i dalej zmniejszenie wzmocnienia jest uzyskiwane przez dalsze zwiekszenie rezystancji diod p-i-n 308 i 338, zapewniajac dodatkowy spa¬ dek do 30 miliwoltów na kazdej z diod p-i-n. W koncu, gdy caly sygnal o posrednich czestotliwo¬ sciach 40 miliwoltów jest dostarczany do wzmac¬ niaczy posrednich czestotliwosci przez zródlo 200 sygnalów o posrednich czestotliwosciach, caly za¬ kres zmniejszenia wzmocnienia posrednich czesto¬ tliwosci zostanie przebyty i pewne dalsze zmniej¬ szenie wzmocnienia wystepuje w ukladzie stroje¬ nia przy sterowaniu opóznionym ukladem 500 au¬ tomatycznej regulacji wzmocnienia ukladu strojo¬ nego.W punkcie pelnego zmniejszenia wzmocnienia posrednich czestotliwosci, 40 miliwoltowy sygnal o posrednich czestotliwosciach na koncówce 202 uzyskuje zasadnicze jednostkowe wzmocnienie na¬ piecia przez pierwszy wzmacniacz 300 posrednich czestotliwosci i wystepuje jako 410 miliwoltowy sygnal na wejsciu drugiego wzmacniacza 330 po¬ srednich czestotliwosci. Poziom sygnalu o posred¬ nich czestotliwosciach na wyjsciu drugiego wzmac¬ niacza jest wystarczajacy do zasilania impedancji wyjsciowej, zawierajacej uklad strojony 350 i wej¬ scie trzeciego wzmacniacza posrednich czestotliwo¬ sci.Telewizyjny wzmacniacz czestotliwosci posred¬ nich, pokazany na fig. 4, zostal skonstruowany i przebadany w postaci ukladu scalonego, przy uzy¬ ciu danej struktury diody p-i-n dla diod 308, 338 i 378. Odkryto, ze przy maksymalnym zmniejsze¬ niu wzmocnienia, rezystancja emiterowa re tran¬ zystora 306 byla utrzymywana na poziomie w przyblizeniu 40 omów przez prad przewodzony przez rezystor 310. Odkryto, ze impendancja diody p-i-n 308 zmienia sie od 4,5 omów przy calkowi¬ tym wzmocnieniu wzmacniacza do ISO omów przy maksymalnym zmniejszeniu wzmocnienia. Przy cal¬ kowitym wzmocnieniu wzmacniacza, pojemnosc diody p-i-n 308 byla pomijalna (tzn. dioda p-d-n miala dodatnie przesuniecia bazy) i przy maksy¬ malnym zmniejszeniu wzmocnienia pojemnosc dio¬ dy p-i-n 308 byla mierzona jako w przyblizeniu równa 7 pF.Zastrzezenia patentowe 1. Wzmacniacz o sterowanym wzmocnieniu w od¬ biorniku telewizyjnym dO' wzmacniania sygnalów majacych czestotliwosci wieksze niz 1 MHz, za¬ wierajacy pierwsizy tranzystor polaczony w ukla¬ dzie o wspólnym emiterze, zródlo sygnalów wej¬ sciowych dolaczone do bazy tego tranzystora, iim- pedamcje obciazajaca dolaczona do kolektora tego tranzystora, diode p-i-n wlaczona miedzy emiter tego tranzystora i punkt o potencjale odniesienia oraz spolaryzowana w kierunku przewodzenia a takze uklad regulacji Wzmocnienia dolaczony do pierwszego tranzystora dila równoczesnej zmiany polaryzacji tranzystora i diody p-inn, znamienny tym, ze zawiera rezystor (310) polaczony równo¬ legle z dioda p-i-n (308).128 485 17 2. Wzmacniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do jednego konca rezystora (310) jest dolaczony poprzez pierwszy tranzystor (306) drugi tranzystor (312) sprzegajacy iimjpedamcje obciazajaca (320) z kolektorem pierwszego' tranzystora (306), przy czym drugi tranzystor (312) jest polaczony w ukladzie o wspólnej bazie oraz pierwszy i drugi tranzystor (306, 312) stanowia wzmacniacz kaskadowy. 13. Wzmacniacz wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze do wymienionego konca rezystora (310) jeist do¬ laczony równiez poprzez pierwszy tranzystor (306) 10 16 trzeci tranzystor (302), którego kolektor jest do¬ laczony do zródla (+V) naipiecia zasilania, baza jest dolaczona do zródla (200) sygnalów wejscio¬ wych oraz do ukladu (400) automatycznej regula¬ cji wzmocnienia a emiter jest dolaczony do bazy pierwtszego tranzystora (306). 4. Wzmacniacz wedlug zasitrz, 3, znamienny tym, ze miedzy emiter trzeciego tranzystora (302) i zródilo potencjalu odniesienia (mase) jest wlaczony drugi rezystor (304).H6 150 \ 102 — x— 140- ~1 104 B* \ -~~«5K - m f Lno »i ^<—106 ' /f_JPINpn Fig. 1 Fig. 2 °max - OOA Rg. 3a -max =ioon r. =ioon amax Jmax Fig. 3b rdmax=525n- 134 -=- RE = 70OCI Fig.3c \128 485 360 370 376 PIN Z-378 W-|2K 1 /50° ^ ¦ - ± U\J Ur\LMUU " STROJENIA Fig. 4 Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6. 669/85 Cena. 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL