170084. lajstromszámú szabadalom • Fázistoló hálózat felületi hullámú késleltető vonallal, előnyösen oszcillátorokhoz
5 lámu átalakitó amplitudókarakterisztikája egy olyan négyszögimpulzus spektrumának burkológörbéjével egyezik meg, amely az időtartományban X t = N-F szélességű. Az ilyen négyszögimpulzus a frekvenciatartományban /sinx/ /x alaku és középtengelye az F pontnál van. Az egész késlelteti vonal eredő amplitudó-karakterisztikája a bemeneti és kimeneti átalakitók egyedi karakterisztikáinak szorzata. Ha mindkét átalakitó azonos számú rezgési periódust képes magába fogadni, akkor az eredi frek> venoiakarakterisztiká a /sinx/ /x^ alakba irható. Egy ilyen karakterisztika 6 dB-es sávszélessége igen jó közelítéssel F /N értékű. A késleltető vonal fáziskarakterisztikája viszont lineáris, és meredeksége a bemeneti 2o átalakitó közepétől a kimeneti 22 átalakitó közepéig tartóTd késleltetési idő függvénye. Amint már emiitettük, ezt a késleltetési időt az átalakitók közé sorakozó RF rezgési periódusainak számával célszerű kife-jezni. A 2A, 2B és 2C ábrák azt illusztrálják, hogy milyen módon lehet egy felületi hullámú 16 késleltető vonal amplitúdó- és fáziskarakterisztikáját egymástól függetlenül előirni. A 2A ábrán két, a müködé.si frekvencián N-, ciklusszámu, átalakitót láthatunk, amelyeknek középvonalai íá ' F " F o o késleltetési időt határoznak meg. Az amplitudókarákterisztika 6 dB-es sávszélessége p /N-,-gyel egyenlő, és a hozzátartozó teljes fázisváltozás a -^ = /-36o"/ — AF F0 képlet alapján számítva éppen 36o . A működési frekvencián elérhető legkisebb fázismeredekség az Ni ciklusszámu átalakitók esetén, tehát a 36o° és az FQ /Ni értékű 6 aB-es sávszélesség hányadosa. A 2B ábrán látható két átalakitó szintén Ni ciklusszámu, igy az amplitudókarakterisztikája megegyezik a 2A ábrán bemutatott eszközével. A késleltetési idő vi» szont most háromszor akkora, mint az előbb, tehát a fázismeredekség is háromszoros értékű. A 2C ábrán a késleltetési idő és a fázismeredekség ugyanaz marad, mint a 2B ábrán, de az átalakitók hossza megháromszorozódik, ezáltal a sávszélesség csak harmad akkora, mint az előző esetekben. A 6 dB-es sávszélességhez ismét 36o° fázistolás tartozik. Megjegyezzük, hogy ha egy oszcillátorban visszacsatoló hálózatként a 2B ábra szerint kialakitott késleltető vonalat alkalmazunk, akkor a berezgés többféle frekvencián is bekövetkezhet, mivel az amplitudókarakterisztika áteresztősávjában több helyen is előfordul a megfelelő fázisszög. Ez a körülmény az oszcillátorban frekvencia-ugrásokhoz vezethet. Ezért a késleltető vonal amplitudókarakterisztikáját egy adott fázismeredekség esetén minél keskenyebb sávura kell választani annak érdekében, hogy az emiitett frekvencia-ugrás lehetőségét a minimumra csökkentsük. A 3. ábrán egy oszcillátort mutatunk be, amelynek visszacsatoló hálózata a találmány szerinti felületi hullámú 16 késleltető vonal. Az ebben alkalmazott lo erősitő például egy földelt emitteres kapcsolású NPN tranzisztoros fokozat lehet. Magától értetődik, hogy éppen ugy használhatunk PNP tranzisztoros erősítőt is, amennyiben a tápfeszültség polaritását ellenkezőre változtatjuk. Továbbá alkalmazhatunk egyéb kapcsolási elrendezéseket is, például földelt bázisú vagy földelt kollektoros kapcsolást, ha másféle követelményeket kivánunk kielégíteni, és más kapcsolások előnyeit kivánjuk kihasználni. A példaként alkalmazott földelt emitteres áramkör táplálására szolgáló egyenfeszültségforrás pozitiv sarkát a 3o-as ponthoz vezetjük. A 32 ellenállás, a 34 hőfüggő ellen-170084 állás, valamint a 36 és 38 ellenállások segítségével a 4o kollektor számára megfelelő tápfeszültséget, a 42 bázis számára pedig előfeszültséget állitunk be. A 44 emittert földpotenciálra kötjük. A 46, 48 és -e~ kondenzátorok váltóáramulag földelik a 32, 34, 36 és 38 ellenállások közötti egyenfeszültségi pontokat, 5 valamint az egyenfeszültségforrás pozitiv sarkát a 3o-as pontnál. A hőfüggő 34 ellenállás az előfeszültség beállító áramkört stabilizálja. A kimeneti 12 impedancia-illesztő hálózat szerepét egy LC rezgőkör látja el. A rezgőkör kapacitása az 52 kondenzátor kapacitásából a in lo erősitő kimenő kapacitásából és a felületi 'V hullámú 16 késleltető vonal bemenő kapacitásából tevődik össze. Ez az eredő kapacitás az 54 tekercs induktivitásával együttesen illeszti a lo erősitő kimenő impedanciáját a 16 késleltető vonal bemenő impedanciájához. Az 54 tekercsen készített 56 leágazás biztositja a tértiéig lő impedancia illesztését. Az 58 csatoló kondenzátor gondoskodik róla, hogy a 14 kimeneten át csak váltóáram folyhasson a terhelésbe. Egy például 3oo MHz frekvenciára készitett felületi hullámú 16 késleltető vonal két, egyenként 15o hullámhossznyi 2o és 22 átalakítója egy piezoelektromos kvarclemez 24 szubsztrátum fe-20 lülstére van leválasztva. Az elektródák közötti távolság az akusztikus hullám terjedési V sebességének és az F sávközépfrekvencia hányadosával egyenlő, igy a kvarclemez 24 szubsztrátumon az elektródák közötti távolság o,olol6 mm. A bemeneti és kimeneti 2o és 22 átalakitók hossza egyaránt 25 1,524 mm, és a középvonalaik közötti távolság 4,572 mm /3xl,524 mm/, mivel ugy találtuk, hogy a legjobb eredményt akkor kapjuk, ha a bemeneti és kimeneti 2o és 22 átalakitók tengelyvonala közötti távolság az átalakitók hosszának a háromszorosa. TM Az illesztett felületi hullámú 16 késleltető vonal amplitúdó- és fáziskarakterisztikáját a 4. ábrán mutatjuk be. Ezen láthatjuk, hogy a fáziskarakterisztika az áteresztő tartományban végig lineáris. Az áteresztősáv közepe 3oo MHznél van, a 6 dB-es sávszélesség értéke 1,8 MHznél van., és ezen sáv felett a fázistolás éppen 35 36o -ot változik. Tehát a + 3o -os külső fázistolással egy + 15o kHz-es Töketet tudunk előidézni. A felüTeti hullámú késleltető vonal kimeneti 22 átalakítója a 18 impedancia-illesztő hálózat segítségével a lo erősitő tranzisztorának 42 bázisára csatlakozik. A 18 impedanciaillesztő hálózathoz tartozik a 6o kondenzátor, 40 amely magába foglalja a 22 átalakító kimenő kapacitását, továbbá a 62 kondenzátor, amelynek kapacitása viszont a tranzisztor bemenő kapacitását foglalja magába, valamint a 64 tekercs. Ezek együttesen illesztik a felületi hullámú 16 késleltető vonal impedanciáját a lo erősitő .(- tranzisztorának bemenetéhez. Egy kisohmos 64 qo ellenállás nagyfrekvenciásán terheli a tranzisztor bázisát, és megakadályozza a vadrezgések kialakulását. A 68 moduláló bemenetre adjuk a nem ábrázolt forrásból érkező modulálőjelet, amely az egymással sorbakapcsolt 7o kondenzátoron és 72 ellenálláson keresztül a tran-50 zisztor 42 bázisára kerül. A 7o kondenzátor feladata a modulátor fokozat egyenfeszültségének leválasztása, a nagyohmos 72 ellenállásé pedig a modulációs érzékenység beállitása. Az oszcillátor működése a következő: Amikor rákapcsoljuk az egyenáramot a lo erősitő tranzisztorára, annak kimenetén fele-55 rősitett zaj jelenik meg, amely a visszacsatoló hálózaton keresztül a bemenetre jut. A felületi hullámú 16 késleltető vonal ezt a zajfeszültséget a kivánt frekvenciára korlátozza. Miután a sáv-korlátozott zaj a megfelelő fázisban kerül vissza a bemenetre, a zaj „ szintje megnő. Ez. az önmagát gerjesztő folya-DU mat mindaddig tart, amig á feszültség el nem éri az üzemi szintet. Ezután már a felületi hullámú 16 késleltető vonal állandósítja a termelődő jel frekvenciáját. Amikor az oszcillátor elérte ar üzemi frekvenciáját, akkor a lo erősitő tranzisztorára valamilyen ismert gc módon ráadhatjuk a moduláló jelet. Mindazonáltal a moduláló jelet célszerű a 3. ábrán látható módon a lo erősitő tranzisztorának bázisára adni, és ezáltal a tranzisztor fázis-3
