视频信号中的射随电路

射随，射极跟随器的简称，也就是共集电极放大器。电路形式有以下两种：

1．PNP（3906）电路

PNP电路

2．NPN（3904）电路

NPN电路

射随电路具有以下的特点：

1.具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗

2.输出带载能力强

3.电压增益接近1

由于射随的这几个特点，我们将其用在例如中放VIDEO输给DECODER，DECODER的AVOUT等电路，

弥补原先器件输出电流小，带载能力不足的缺点，减少后级电路对前级电路的影响,从而达到增强电路的带负载能力和前后级阻抗匹配。

射随器同时还可以隔离逆向干扰，一路信号可以通过两个射随分成两路，而不会互相干扰。

以576i的信号为例，2Vp-p，场频为50Hz，场同步约1/50*0.1=0.002S，'信号约1/50*0.9=0.018S。

行同步时间很短，对电容的充放电时间很短，忽略不考虑。

vi(1)

vi(2)

vi(3)

为了让射随电路有好的动态范围（输入信号幅度变化较大时，输出不失真），

ve的直流电平应设置在VCC/2=2.5V。

从图中可以看出，要求射随电路的动态范围必须是0.7V~3.96V。

若VCC改成9V。则动态范围是2.7~5.96,直流电平取4.5V。会更好，对其它参数也有好处，推荐！

简化电路

射随电路的输出部份电路可简化成上图。

即

当频率为50Hz时,T=1/50s=20ms，

R=R4+R5=150Ω，

在vo=75%vi时，C=463uF。取C1=470uF。

如果C1=220uF，vo/vi=0.55，较临界。

这里，假设信号是一个亮场接着一个暗时t取T，

若是两个亮场与两个暗场交替应t取2T，对C的要求就更高。

射极等效电路

VCC=5V，R1=220Ω

i(R1)=i(C1)+i(E)，其中i(E)0。

v(E)3.51V，在输入信号是1/3亮场2/3暗场时的亮场部分v(E)就是3.5V（如下图），亮场少的信号都会被削顶。

1/3亮场，2/3暗场的情况

将直流电平调低，可以对此进行改善，但会影响动态范围。

i(C1)=（0.7-2.5）/150=-12mA，i(E)=i(R1)-i(C1)=31.5mA。

这要求3906在i(E)从0~31.5mA时的放大倍数Hfe必须稳定。

为了让v(E)在3.96V不削顶，

R1106Ω，R1取110Ω。

但此时，vi(3)底部时i(R1)=(5-0.7)/110=39mA,

i(C1)=(0.7-2.5)/150=-12mA，

i(E)=i(R1)-i(C1)=51mA。

这要求3906在i(E)从0~51mA时的放大倍数Hfe必须稳定，

而3906的Hfe在i(E)在30mA以上变化很快。

2.VCC=9V，R1=220Ω

同样i(R1)=i(C1)+i(E)，其中i(E)0。

R1=220Ω时，v(E)6.32V。

极限情况vi(2)的顶在直流电平是4.5V时是(4.5+1.46)V=5.96V，也没有问题。

这时i(E)的最小值是在vi(2)的顶时，

i(R1)=(9-5.96)/220=13.8mA，

i(C1)=(5.96-4.5)/150=9.7mA，

i(E)=i(R1)-i(C1)=4.1mA，

i(E)的最大值是在vi(3)的底(4.5-1.8=2.7V)时，

i(R1)=(9-2.7)/220=28.6mA，i(C1)=(2.7-4.5)/150=-12mA，

i(E)=i(R1)-i(C1)=40.6mA，有些临界。

若R1=330欧，v(E)5.9V，i(E)范围0~31mA，较好。

推荐使用VCC=9V，R1=330Ω。

3.若R1=1KΩ

同样在VCC=5V时，v(E)2.82V，对大部份信号都会有问题。

VCC=9V时，v(E)5.09V，一样会有问题。

结论：R1的取值不能太大，大了波形会被削顶，亮阶分不开。

R1的取值也不能太小，小了3906的Hfe变化大，波形失真明显。

NPN的射极等效电路

VCC=5V，R1=220Ω

i(R1)+i(C1)=i(E)，其中i(E)0。

v(E)1.5V，在输入信号是1/3

亮场2/3暗场时的暗场的v(E)就是1.5V，暗场少的信号都会被削底部。将直流电平调高，可

以对此进行改善，但会影响动态范围。

i(C1)=(3.96-2.5)/150=9.7mA，i(E)=i(R1)+i(C1)=27.7mA。

这要求3904在i(E)从0~27.7mA时的放大倍数Hfe必须稳定。

为了让v(E)在0.7V不削底，

R158Ω，R1取56Ω。

这要求3906在i(E)从0~51mA时的放大倍数Hfe必须稳定，

而3906的Hfe在i(E)在30mA以上变化很快。

2.VCC=9V，R1=220Ω

同样i(R1)+i(C1)=i(E)，其中i(E)0。

，v(E)2.68V。极限情况vi(3)的底在直流电平是4.5V时是(4.5-1.8)V=2.7V，临界。

这时i(E)的最小值是在vi(3)的底时，i(R1)=2.7/220=12.3mA，

i(C1)=(2.7-4.5)/150=-12mA，i(E)=i(R1)+i(C1)=0.3mA；

i(E)的最大值是在vi(2)的顶(4.5+1.46=5.96V)时，

i(R1)=5.96/220=27mA，i(C1)=(5.96-4.5)/150=9.7mA，

i(E)=i(R1)+i(C1)=36.7mA，有些临界。

若将R1改成330Ω，则v(E)3.1V，信号为被削底，行不通。

在这方面NPN电路不如PNP电路。R1无论选取多少，或底部失真临界，或Hfe变化波开失真临界。

推荐使用：VCC=9V，PNP电路，R1=330Ω。

在VCC=5V时，为了好的动态范围我们取ve的直流电平为Ve=2.5V。

为了保证基极的直流偏置电压稳定，要求流过R2，R3的电流I2，I3要远大于Ib(取Ie的平均值20mA,3906的放大倍数150，Ib=Ie/Hfe=20mA/150=130uA），

I2,I3至少要mA级，就要求R2，R3要尽量小，至少到KΩ这一级。

同时，对于vi来言C2与R2//R3构成一个RC电路，

时间常数要求RC不能太小，C2的容量几十到几百uF。

综合而言R2，R3的取值应在几K左右。

1.在PNP电路中，基极电压的直流电平Vb=Ve-VBE，3906的VBE为0.6~0.8，

随ic电流改变。

忽略这个变化，取VBE=0.7V，则Vb=1.8V。

这时vb的动态范围是0V(vi3的底)~3.26V（vi2的顶），

对于全亮场信号同步信号会受影响。

若VCC=9V，Ve=4.5V，Vb=4.5=3.8V，vb的动态范围是2V(vi3的底)~5.26V（vi2

的顶），三极管在良好的放大区工作，信号不受影响。

再次推荐VCC取9V。由VCC/（R2+R3）=Vb/R3，在VCC=5V时R2=1.78R3，若R2=4.7K，则R3=2.7K。

考虑到VCC=5V，R1=220Ω时会削顶，将Ve，Vb调小一点，所以R3取2.2K。

在VCC=9V时，R2=1.37R3，若R2=5.6K，则R3=4.7K。

VCC取9V时选择范围可以较大。

2.在NPN电路中，基极电压的直流电平Vb=Ve+VBE，

3904的VBE为0.6~0.8，随ic电流改变。

忽略这个变化，取VBE=0.7V，则Vb=3.2V。

这时vb的动态范围是1.4V(vi3的

底)~4.66V（vi2的顶）。

由VCC/（R2+R3）=Vb/R3，在VCC=5V时R2=0.56R3，

若R2=2.7K，则R3=4.7K。

C2的选取与C1相似，R=R2//R3=1.5K，电压失真25%（针对黑白场交替的信号）时需

要C2为47uF。

但考虑到性价比，16V47uF与100uF的价格相当，但100uF的电压失真仅为12.5%，所以C2选择100uF。

在R1选取上PNP电路比NPN电路更容易，设计余量大。

从3906和3904的器件讲，3904的放大倍数更平缓。