163562. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés negatív visszacsatolt tranzisztoros erősítők erősítésének megváltoztatására piezó-elektromos vagy kapacitív úton működő távbeszélő mikrofonhoz

3 163562 4 A maximális kimenő ellenállás betartása céljából az erősítő kimenetével párhuzamosan egy ellenállást kapcsolunk. A visszacsatoló ágba egy kapacitásdióda alkalmazása is lehetséges. Ezáltal a megfelelő kapcsolási elrendezésben elérhető egy automatikus erősítésváltoztatás a mikrofon tápáramától függően. A visszacsatoló ág így váltóáramú szempontból nem tartalmaz ohmos ellenállásokat. A negatív visszacsatolás frekvenciafüggetlen, mivel a generátorként működő mikrofon belső ellenállása a frekvenciával fordítottan arányos, ily módon ugyanúgy csökken, mint a visszacsatolóágban levő kapacitás ellenállása. Ezáltal az erősítő kimenetéről a bemenetre visszavezetett feszültségrész állandó és a fázisforgatás 180° marad. Az erősítő kimenőellenállásának változását, amely a visszacsatolóágban elhelyezett kapacitás változásával kapcsolatos, az erősítő kimenetével párhuzamosan kapcsolt ellenállás kiküszöböli, ezáltal a kimenő ellenállás egy meghatározott maximális értéket nem lép túl. Ez a párhuzamosan kapcsolt ellenállás mind váltóáramú, mind egyenáramú szempontból hatásos. Egyenáram esetén a veszteségi teljesítmény csökkenését hozza magával, ha például egy hurokáram van, amely nagyobb, mint az erősítő üzeméhez szükséges egyenáram így kisteljesítményű tranzisztorok alkalmazása lehetséges, ami térfogati és gazdasági előnyöket biztosít. A találmányt kiviteli példák alapján világítjuk meg közelebbről. A mellékelt rajzon az 1. ábra blokkvázlat, a 2. ábra részletes kapcsolási elrendezés. Az 1. ábra a tranzisztoros V erősítő blokkvázlatát mutatja, melynek visszacsatoló ágában egy változtatható C kapacitív elem van kapcsolva, amely a kimenő oldalról nézve sorba van kapcsolva egy passzív elektroakusztikai M átalakítóval, pl. egy piez-elektromos mikrofonnal. Az AI, A2 kimenő kapcsokkal párhuzamosan az R ellenállás van. A V erősítő bemenőellenállása a passzív elektroakusztikai M átalakító belső ellenállásához képest nagy, hogy az Ua kimenő feszültség frekvenciamenete egyenletes legyen. A negatív visszacsatolás ezt a viselkedést nem befolyásolja. A V erősítő bemenetén a visszavezetett feszültség nagysága kb. 30—70%-a az alkalmazott elektroakusztikai M átalakító üresjárási feszültségének. Kisebb visszacsatolt feszültséggel erősítésszabályozást nem lehetne elérni. Egy nagyobb visszacsatolt feszültség nagyobb erősítést tesz szükségessé, ami általában csak további ráfordítással érhető el. AC kapacitás méretezését az alábbi képlet mutatja: C = (0,3-0,7)-25L- (Vu>l) Vu ahol: Cm = M elektroakusztikai átalakító kapacitása Vu = a V erősítő feszültségerősítése a visszacsatoló ág nyitott állapotában. Amint azt a 2. ábra mutatja, a változtatható C kapacitással párhuzamosan kapcsolódik a csatlakozó tranzisztor kollektor-bázis kapacitása. A 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés részletes ábrázolás egy kétfokozatú erősítő számára. A mikrofon-egyenáram 20-50 mA. Az erősítő lényegében a TI, T2 tranzisztorokból áll. Az R1-R3 ellenállások és a Cl kondenzátor egy, az AI, A2 kimenetről lecsatolt bázisfeszültséget szolgáltat a TI tranzisztor számára. A TI tranzisztor kollektorbázis átmenetével párhuzamosan a találmány szerint a kis C2 trimmerkondenzátor van, amely az M mikrofonnal és az R5 ellenállással sorba van kötve. Az R5 ellenállás értéke az M mikrofon belső ellenállásához képest kicsi és a visszacsatolt feszültséget nem befolyásolja. Az R5 ellenállás a TI tranzisztor munkaellenállásának tekinthető, mely egyben a T2 tranzisztor báziselőfeszültségét is előállítja. Egyfokozatú erősítőnél az R5 ellenállás elhagyható. A TI és T2 tranzisztorok R4 és R7 emitter ellenállásai az egyen- és váltóáramú stabilizálásra szolgálnak. A T2 tranzisztor R6 kollektorellenállása a T2 tranzisztor veszteségi teljesítményét korlátozza anélkül, hogy az Ua kimenőfeszültséget csökkentené, mivel az R6 kollektorellenállás és a T2 tranzisztor nagyellenállású kollektor emitter szakasza sorba van kapcsolva. Ha a T2 trimmer-kondenzátor kapacitását változtatjuk, akkor megváltozik a visszacsatolt feszültség és így az erősítés szintén változik. Az AI, A2 kimenőkapcsokkal párhuzamosan az R8 ellenállás van kapcsolva, amely biztosítja a maximális kimenőellenállást és egyben csökkenti a T2 tranzisztor terhelését. A D Z-dióda a túlfeszültség és a tápfeszültség esetleges nem helyes polaritással történő bekötése ellen véd. A kapcsolási elrendezés átalakítható pl. úgy, hogy a TI tranzisztor helyén két tranzisztor Darlington kapcsolása vagy egy térvezérlésű tranzisztor van alkalmazva. Ez akkor előnyös, ha egy kis kb. 1 nF kapacitású passzív elektroakusztikai átalakító alkalmazása különösen nagy bemenőellenállást követel meg az erősítőtől. Más számú erősítőfokozatok alkalmazása is lehetséges anélkül, hogy a találmányi gondolattól el kellene térni. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés negatív visszacsatolt tranzisztoros, a bemenő és kimenő feszültség között 180° fázist forgató erősítő erősítésének megváltoztatására piezó-elektromos vagy kapacitív úton működő távbeszélő mikrofonokhoz, amelyeknél az erősítő a távbeszélő mikrofon házában van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy az erősítő visszacsatoló ágába változtatható kapacitás (C) van kapcsolva, melynek egyik pólusa az erősítő egyik kimenő kapcsával (Al), másik pólusa mikrofon (M) egyik pólusával és a mikrofon (M) másik pólusa a mikrofon (M) belső ellenállásához képest elhanyagolhatóan kicsi ellenálláson (R5) keresztül, az erősítő másik kimenő kapcsával (A2) van összekötve, míg az erősítő kimenetével párhuzamosan ellenállás (R, illetve R8) van kapcsolva. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a visszacsatoló ágban a változtatható kapacitív elem trimmer-kondenzátor (C2). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2