136678. lajstromszámú szabadalom • Villamos hullámvivő berendezés
Megjelent: 1955. október 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.678. SZÁM. 21. a+ 21-35. OSZTÁLY - S-19.495. ALAPSZÁM Villamos hullámátvivő berendezés Standard Villamossági Részvénytársaság cég, Budapest, mint a „Le Materiel Telephonique" Société Anonyme párisi cég jogutódja. A bejelentés napja: 1943. május 25. Franciaországi elsőbbsége: 1942. május 4. A találmány villamos hullámokat átvivő különösen negatív visszacsatolási áramkörös erősítő berendezés. A találmány a hangfrekvenciás átvivőberendezéseket a negatív visszacsatolás különleges elrendezése révén tökéletesíti. A hangfrekvenciájú áramok továbbításához használatos minden készüléknél (erősítőknél, csillapításoknál, átvivő tekercseknél, szűrőknél stb.) megállapítható, hogy a készülék kimeneténél mért feszültség nincs fázisban a bemenetre adott feszültséggel. Ez a fázishiba a frekvenciával változik és van egy vagy több frekvencia, amelynél pontosan nulla. Az átvivőberendezés valóban hűen akkor továbbít, ha bármilyen alakú rezgés ugyanazt az alakot mutatja átvitel után a kimenetnél, mint amilyen alakja a bemenetnél volt. A hullám alakját az adja meg, hogy különböző harmonikusai időben és' amplitúdóban milyen eloszlásúak az alaphullámhoz képest. A harmonikusuk hibás elosztása állandó energiájú hullám esetén a fület nem sérti, bár a fül eziránt sem teljesen érzéketlen. Más a helyzet változó energiájú, például meredek homlokú hullám esetén, ahol elsőrendűen fontos, hogy a hullám alakja pontosan megmaradjon. E célból szigorúan meg kell őrizni a harmonikusok viszonylagos helyzeteit és fázisait. Villamos hullámot továbbító berendezés tehát csak úgy felelhet meg a feltételnek, ha a rajta átmenő hullámoknak nulla fáziseltolást (nulla átviteli időt), vagy pedig frekvencia lineáris függvénye szerint változó fáziseltolást (állandó átviteli időt) biztosít. A hangfrekveneiá-erősítőkben állandó átviteli idő az átvitt sáv minden frekvenciája számára igen nehezen érhető el transzformátorokból, kapacitásokból és ellenállásokból alkotott berendezéseknél. Az átvivő készüléktől tehát csak annyit követelhetünk, hogy az átviteli idő változása a szélső átvitt frekvenciák között a lehető legkisebb legyen. Emellett állandó állapotban is van egy fontos gyakorlati eset, amelyben hasonló feltételek elérése különösen kívánatos, amikor ugyanis az emberben hallószerveinek elrendezése folytán keletkező természetes akusztikai benyomást kívánjuk visszaadni, amely lehetővé teszi a hangforrás' irányának és távolságának pontos megállapítását a hang átviteli idejének különbségeiből. Ezeket a különbségeket a rendes fül tökéletesen érzékeli. Nagy fázistorzítású átvivőberendezések használata esetén különös az átérzett benyomás: a hallott fázistorzítás nem felel meg a hangforrás energiaszintjének és a hang erősnek tűnik fel, bár fazistorzítása távolinak mutatja. Ez a benyomás kicsiny ugyan, amíg a hangerősség szintje eléggé állandó marad, azonban feltűnővé válik, amint a hangvagy áramerősség változásai számottevők. Negatív visszacsatolású áramkörök alkalmazása lehetővé teszi, hogy egyéb jellemzők (lineáris torzítás, harmonikusok, stabilitás, stb.)-javítása mellett a fázistorzítást és ezzel a különböző frekvenciák átviteli idejének különbségeit jelentősen csökkentsük. Ennek a magyarázata főleg az, hogy a negatív visszacsatolás bizonyos mértékétől kezdve a? erősítő áramkör gyakorlatilag kiküszöbölődik és az erősítés jellemzői szempontjából egyszerű csillapításként viselkedik, amely azokból az ellenállásokból áll, amelyeken át a negatív visszacsatolás létesül. Erősítők szerkesztésénél azonban mindenképpen szükség van transzformátorokra, valamint ellenállások és kapacitások útján való összeköttetésekre. Ezek az elemek maguk is fáziseltolódást okoznak. A legnagyobb ilyen fáziseltolódás mindig a transzformátorban keletkezik. Ha a gyakorlatban egyéb követelmények szempontjából elfogadható minőségű a transzformátor, úgy primer tekercsének korlátozott önindukciója miatt lényeges fáziseltolást okoz az erősítővel átvitt kis frekvenciáknál. Nagyobb frekvenciáknál általában az erősítés fokának csökkentése nélkül lényeges fáziselfordulások állnak elő, sőt 180°-os fázisváltozás veszélye is fennáll, ami a negatív visszacsatolást pozitív visszacsatolássá változtatja át az illető frekvenciánál. A transzformátorokban keletkező ilyen fáziselfordulások főoka az ismeretes soros rezonancia.
