166333. lajstromszámú szabadalom • Félvezetős kapcsolási elrendezés amplitudómodulált jel erősítésére és demodulálására
166333 3 i _ - 4 További felismerés az, hogy alkalmazható olyan negatív visszacsatolás az erősítőfokozatban, amely a középfrekvenciás erősítést nem csökkenti. A feladat találmány szerinti megoldásában a középfrekvenciás erősítő erősítőfokozata Darlington-kapcsolást alkotó emitterkövető és földelt emitteres fokozatból, valamint a földelt emitteres fokozat kollektorára csatlakozó további emitterkövető fokozatból áll, ahol a demodulator rezgőköre az emitterkövető fokozat emitterére van csatlakoztatva. Az emitterkörben, továbbá feszültségosztó van elrendezve. A feszültségosztó osztáspontja és az erősítőfokozat bemenete közé viszszacsatoló ellenállás van kapcsolva. A feszültségosztó emitterre csatlakozó felső tagját ellenállás, alsó tagját ellenállással párhuzamosan kapcsolt kondenzátor alkotja. A demodulator rezgőköre célszerűen csatoló kondenzátoron át van az emitterkörbe csatolva. A találmány szerinti középfrekvenciás erősítő erősítőfokozatának erősítése nagy, torzítása és feszültségfüggése kicsi, jó minőségű jelátvitelt biztosít. A középfrekvenciás erősítő kis ráfordítással előállítható. Mérési eredmények bizonyítják, hogy 80% modulációs mélység mellett a maximális 0,8—1% torzítás elérhető. Ez az AM rendszerűnél lényegesen jobbnak elismert FM modulációs vevőkészülékek torzításának megfelelő érték. Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon: az ábra középfrekvenciás erősítő kapcsolási vázlata. A példaként vázolt középfrekvenciás erősítő S sávszűrőből, a sávszűrő kimenetére kapcsolt erősítőfokozatból és az erősítőfokozat 2 kimenetére csatoló Cc kondenzátoron át kapcsolt Q rezgőkörből áll, amely Q rezgőkör D diódával megépített demodulator része. Az erősítőfokozat Darlington-kapcsolást alkotó emitterkövető Tx fokozatból és földelt emitteres T 2 fokozatból, valamint a földelt emitteres fokozat kolleldorára csatlakozó további emitterkövető T3 fokozatból áll. Az emitterkövető T3 fokozat emitterkörében feszültségosztó van elrendezve, amelynek emitterre csatlakozó felső tagját Rx ellenállás, alsó tagját R 2 ellenállás és ezzel párhuzamosan kapcsolt C kondenzátor alkotja. Az erősítőfokozat 2 kimenete az emitterkövető T3 fokozat emittere. A feszültségosztó R^ és R2 ellenállásai közötti O osztáspontja és az erősítőfokozat 1 bemenete közé visszacsatoló R3 ellenállás van kapcsolva. A feszültségosztó úgy van méretezve, hogy kb. 20 kHz-nél kisebb frekvenciákon ohmos jellegű, de a hasznos jel frekvenciatartományában a C kondenzátor határozza meg a leosztást. így a negatív visszacsatolás a hasznos jel sávjában elhanyagolhatóan kicsi lesz. A visszacsatolandó feszültség a feszültségosztó alsó tagján jelenik meg. Kis frekvencián ahol a feszültségosztó ohmos jellegűnek tekinthető, az erősítőfokozata kimenete (annak ellenére, hogy egy emitterkövető fokozata emittere) áramgenerátor jellegű. A C kondenzátor azonban középfrekvencián a visszacsatolást hatástalanítja, így a hasznos jel frekvenciatartományában az erősítőfokozat kimenet? feszültség-generátor jellegű (kimenő ellenállása kb. 20 ohm). A földelt emitteres fokozat illesztése megközelíti az ideális viszonyokat, így a fokozat erősítése nagy. A szakirodalom szerint egy hangolt erősítő káros visszahatásának mértéke 5 Yi2'Y3T T = QiQ2 összefüggéssel jellemezhető, ahol Y12 és Y 21 az aktív 10 elem transzfer admittanciái, míg Qx és Q2 a bemenetre ill. a kimenetre csatlakozó összes vezetés. T = 0 a legstabilabb állapot. Ha T értéke nő, akkor az erősítő stabilitása csökken. Könnyen belátható, hogy az összefüggés nevezőjének 15 növelése a stabilitás növekedését eredményezi. Mivel a találmány szerinti középfrekvenciás erősítő és demodulator erősítőfokozatának kimenete a hasznos jel frekvenciatartományában feszültséggenerátor jellegű, a Q2 értéke gyakorlatilag több nagyságrenddel nagyobb, 20 mint az ismert megoldású középfrekvenciás erősítőfokozatoknál. Ez a stabilitás hasonló mértékű növekedését eredményezheti. Ugyanekkor a kis frekvenciákon ható negatív viszszacsatolás (áramgenerátor jellegű kimenet) az erősítő-25 fokozat paramétereit széles hőmérséklet- és tápfeszültségtartományban állandóvá teszi. A középfrekvenciás erősítő a demodulátor-torzítás és kivezérlési viszonyok szempontjából optimálisan méretezhető, mivel az egyen- és váltakozóáramú követel-30 menyek egymástól függetlenül kezelhetők, tehát az Rx és R2 ellenállások értéke széles tartományban az egyenáramú beállítás követelményeinek megfelelően változtatható anélkül, hogy korlátozná az optimális átviteli jellemzők elérését. 35 Az erősítőfokozat kimenetének feszültséggenerátor jellege biztosítja a kimenőjel kis torzítását, a munkapontstabilizáló negatív visszacsatolás pedig azt biztosltja, hogy az erősítőfokozat kis torzítású jeltartománya széles hőmérséklet- és tápfeszültségtartományban vál-40 tozatlan maradjon. A Cc csatolókondenzátorral a Q rezgőkör megfelelő csatolása állítható be. A találmány szerinti középfrekvenciás erősítő előnyösen megvalósítható pl. az FM középfrekvenciás erősítőként alkalmazott CA 3043, TAA 591, TAA 691 stb. 45 integrált áramkörök hangfrekvenciás erősítőrészének felhasználásával. A TAA 691 integrált áramkör hangfrekvenciás erősítőrésze például az integrált áramkör 7. kivezetésére bázisával csatlakozó emitterkövető fokozatból, az 50 emitterkövető fokozattal Darlington-kapcsolást alkotó földelt emitteres fokozatból (amelynek emitterkörében is el van rendezve munkapontstabilizáló ellenállás) és a földelt emitteres fokozat kollektorára csatlakozó további emitter követő fokozatból áll, amelynek emittere 55 az integrált áramkör 5. kivezetésére van kötve. A fenti integrált áramkörök hangfrekvenciás erősítőrésze a találmány szerinti visszacsatolással a találmány szerinti erősítőfokozattá egészíthető ki, amelyhez a detektor az igénypontban jellemzett módon csatol-60 ható. így egyetlen integrált áramkörrel kompromiszt szum nélkül megvalósítható az FM és AM középfrek-Ívenciás erősítő is. Az integrált áramköri technológia ismeretében bizonyítottnak vehető, hogy a hangfrekvenciás erősítőrész frekvenciamenete a fenti célra megfelelő. 2
