Система факсимильной связи

Отже RБ = 200ом.

При підвищенному опроміненню фототранзистора, його робоча точка переходить в точку Б, напруга на базі підвищується до і частина фотоструму надходить в коло з резистором RБ.

Для вхідного каскаду на фототранзисторі ФТ-2Г, який працює в якості підсилювача, а не ключа, як показано на схемах (рис. 3 і рис.4) бажано обмежувати емітерний струм включивши в коло емітера резистор Re. В цьому, більш прийнятному випадку схема вхідного каскаду набуває виду:

Рис. 6. Схема вхідного каскаду.

При цьому до попередніх розрахунків треба внести корективи. Схема на рис. 6 забезпечує відсутність підсилення постійної складової факсимільного сигналу, яка визначається фотоелектричним сигналом від білого паперу оригіналу. Змінюючи за допомогою змінного резистора стабілізований потенціал бази, ми отримаємо можливість регулювати чутливість каскаду на фототранзисторі.

Конденсатор С1 є роздільний. Його опір постійному струму нескінченний, а опір змінному сигналу (>100Гц) відносно малий.

В схемі, що на рис. 6, робоча точка вже задана (т. Б на рис. 2)

Враховуючи, що струм колектора Ік =Іе + ІБІе (струмом бази можна знехтувати)

З рівняння Uке=Ек - ІкRк -ІеRe Ек - Iк(Rк+Re)

Звідки

Взявши = 2 кОм, отримаємо

Напруга на емітері

Потенціал відносно землі , де UБЕ = 0,25В (див. рис. 5)

Отже UБ = 1,2В + 0,25В = 1,45В

Далі за співвідношенням

Для хорошої стабілізації фототранзистора необхідне виконання умови

Отже R1 = 7,3R2, і з попередньої нерівності знаходимо

Вибираємо R2 = 500 ом, R1 = 4,0 кОм

Вибравши замість постійного резистора R2 = 500 ом, змінний резистор з діапазоном зміни опору від 100 до 1000 ом, отримаємо можливість регулювати положення робочої точки фототранзистора, а відповідно, і його чутливість.

Для того, щоб зменшити падіння змінної напруги не резисторі Re, він шунтується конденсатором великої ємності Се = 4,7 мкФ, який “прозорий” для змінної напруги “звукової” частоти, тобто повинна виконуватися умова:

Вже на частоті 10 Гц ця умова виконується:

;

Для роздільного конденсатора С1 повинна виконуватися умова на частотах близьких до Fmax. Звідси С1 = 0,056 мкФ при Rн = 0,6 кОм.

Всі номінали розрахованих елементів схеми вхідного каналу ФЕП на фототранзисторі показано на рис.6. Це буде остаточна схема каскаду.

3.2. Проектування підсилювального каскаду ФЕП

Як було сказано в п.2, вихідні параметри 1-го каскаду на фототранзистор і цілком задовільні для роботи пристрою обробки сигналу, яким може бути, наприклад, обмежувач амплітуд.

Однак, то був випадок оптимально розрахованої оптичної системи ФЕП з оптимально підібраними значеннями освітленостей достатньо контрастної картини.

Якщо ця умова не буде виконана, то амплітуда вихідного сигналу буде значно меншою.

Нехай фототранзистор ФТ-2Г працює при освітленостях менше 100 люкс (див. рис. 2). В цьому разі при попередньо розрахованій характеристиці навантаження (лінії АВ), амплітудні значення напруги зменшуються до сотих – десятих долей вольта (ділянка між точками Т і К на лінії АВ, див. рис. 2). Відповідні зміни становлять близько 0,1 мА, тому без додаткового підсилення сигналу вже не обійтися.

Необхідний коефіцієнт підсилення по напрузі такого підсилювача має становити Ku = 10 ÷ 20.

Підсилювач має підсилювати імпульси з мінімальною тривалістю 10-4 сек (див. п.1). Тобто підсилювальний каскад мало відрізняється від типових підсилювачів низької частоти. Таким чином, вже не можна проводити вибір транзисторів по граничній частоті . В нашому випадку підійде будь-який достатньо потужний транзистор, здатний працювати на низьких або середніх частотах.

З умови Ku = 10 ÷ 20 ясно, що слід обмежитися одним каскадом, тобто n=1.

Виберемо кремнієвий n-p-n транзистор середньої частоти П308 (див. рис. 7).

Його параметри:

30 ÷ 90 (Іе = 10 мА, Uke = 10В, t = 200C, на низькій частоті)

На рис. 7Б будуємо робочу зону транзистора.

Орієнтовно задамо опір резистора Rk в колі колектора (RkRн ) Rk = 1 кОм і будуємо відповідну лінію навантаження (лінія MN на рис. 7Б).

Виберемо режим спокою транзистора (імпульси не надходять на вхід каскаду).

На вхідній та вихідній характеристиках він позначений буквою С.