174248. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés frekveciasokszorozó láncok hőfokfűggő teljesítményingadozásának csökkentésére
5 174248 6 maga a lánc a kívánt munkapontban dolgozott, s a máshol fellépett hiba miatt most éppen egy nem kívánatos, túlvezérlést jelentő munkapontba vezéreljük a sokszorozó láncot, ami az elemek károdását is okozhatja. További hátrányt jUent külön zárt szabályozó hurok alkalmazásának szüksége. Ehhez iránycsatoló és detektor kell, ami növeli a költségeket és rontja a rendszer P-faktorát, ezen túlmenően pedig éppen az erre a célra beépített félvezető dióda maga is erősen hőmérsékletfüggő, így maga is hibát visz be, ezért célszerűen termosztátba kell helyezni, ami körülményes, helyigényes és költséges. Említettük, hogy a detektálás céljából a kimenő teljesítményből vonjuk el — iránycsatolóval — a mérendő jelet, márpedig ilyen magas frekvenciákon olyan kis teljesítmények érhetők csak el, hogy mindennemű járulékos kicsatolás érzékenyen rontja a rendszer hatásfokát. Mindezen megfontolásokból arra a következtetésre jutottunk, hogy a zárthurkú szabályozást — mely csakugyan a probléma megoldását jelenti — nem külön szabályozó hurok beiktatása útján kell megoldani, s azt nem is szabad az előbb leírt teljes hatásláncra kiterjeszteni, hanem azt a frekvenciasokszorozó láncra kell korlátozni és annak kialakításához a láncban más célból úgyis jelenlevő elemeket kell felhasználni. Találmányunk tárgya kapcsolási elrendezés frekvenciasokszorozó láncok hőfokfüggő teljesítményingadozásának csökkentésére olyan generátoroknál, melyekben oszcillátorra láncban csatlakozik szabályozható erősítésű erősítő és több frekvenciasokszorozó fokozat. A találmány abban van, hogy az erősítő szabályozó bemenetére további erősítő fokozat kimenete csatlakozik, amely további erősítő fokozat jelbemenete a frekvenciasokszorozó lánc utolsó tagját alkotó frekvenciasokszorozó fokozat egyik elektródáját meghatározott potenciálú ponttól, pl. a rendszer közös pontjától elválasztó ellenállás kivezetésére van kötve. Ennek a meghatározásnak a szemléltetésére az 5. ábrán bemutatjuk a találmány szerinti kapcsolási elrendezés legáltalánosabb példakénti kiviteli alakjának a találmány szempontjából lényeges részekre korlátozódó tömbvázlatát. Látható, hogy itt is a kvarcvezérlésű 51 oszcillátorra erősítő 52 fokozat és frekvenciasokszorozó 53, 54 és 55 fokozatok csatlakoznak láncban. Az utolsó frekvenciasokszorozó 55 fokozat aktív elemének egy elektródája (alapvetően nem lényeges melyik elektródája, az az aktív elem kapcsolásától függ) a rendszer közös pontjára 57 ellenálláson át csatlakozik, így ezt az elektródát ez az 57 ellenállás választja el a rendszer közös pontjától. Ennek megfelelően az elektróda potenciálja függ az 57 ellenálláson átfolyó áramtól, az áram pedig a rendszer munkapontjától, mely meghatározza a kimenőjel teljesítményszintjét. Az 55 fokozat enüitett elektródájára - és így az 57 ellenállás egyik kivezetésére — csatlakozik a további erősítő 56 fokozat bemenete, míg az 56 fokozat kimenete az erősítő 52 fokozat szabályozóbemenetére van kötve. Ha hőmérsékletváltozás folytán az utolsó frekvenciasokszorozó 55 fokozat munkapontja elvándorol, akkor ennek megfelelően változik az 57 ellenállás említett kivezetésénél a potenciál, mely potenciál vezérli a további erősítő 56 fokozatot, s így ennek megfelelően változik az erősítő 52 fokozat erősítési tényezője. Nyilvánvaló, hogy a környezeti hőmérséklet megváltozása a frekvenciasokszorozó lánc többi fokozatánál ir jelentkezik, ezért az utolsó 55 fokozat kimenő teljesítményszintje valamennyi fokozat nonlineáris elemének munkapontvándorlásával egyértelmű függvénykapcsolatban áll. A szabályozó hurok tehát a teljes frekvenciasokszorozó lánc hőfokingadozás okozta változásait követi, de csak ezt a hőmérsékletfüggő változást, mely determinálja a helyi jel kimenő teljesítményét, függetlenül az egyéb hatásoktól, melyek e láncon kívül kihatnak a már modulált jel teljesítményszintjére. Könnyebb követhetőség kedvéért a generátor működését most még összefüggően is leírjuk: A kvarcvezérlésű 51 oszcillátor kimenő feszültségét a szabályozható erősítési tényezőjű erősítő 52 fokozat olyan szintre emeli, mely szükséges a frekvenciasokszorozó lánc első 53 fokozatának meghajtásához. Ez a feszültségszint (és ebből folyóan természetesen a teljesítményszint is) viszont attól függ, mekkora a további erősítő 56 fokozat kimeneti feszültségszintje, mely vezérli az erősítő 52 fokozat erősítési tényezőjét. A további erősítő 56 fokozat kimeneti feszültségszintje viszont attól függ, milyen feszültség esik az 57 ellenálláson, mely pl. az utolsó frekvenciasokszorozó 55 fokozat előfesziiltségét automatikusan szabályozó ellenállás lehet. Természetesen az itt ábrázolt 57 ellenállás lehet az 55 fokozat elofeszültségét beállító teljes ellenállás vagy lehet annak egy része, mikons az előfeszültséget beállító ellenállás feszültségosztóként van kialakítva, s a további erősítő 56 fokozat bemenetét ennek a feszültségosztónak leágazására kötjük. Az előfeszültség durván arányos a lánc utolsó 55 fokozatának bemenő, illetve kimenő teljesítményével. Ezen teljesítmény növekedésével az előfeszültség növekszik és fordítva. A zárthurkú követő szabályozás mechanizmusának ismert elvei szerint felépített hurokban egymással csatolt erősítő 52 fokozat és további erősítő 56 fokozat együttműködése folytán az előfeszültség növekedésekor az erősítő 52 fokozat erősítési tényezője - és kimenő teljesítménye - csökken és fordítva. A frekvenciasokszorozó lánc viszont ismert módon úgy van felépítve, hogy a bemenő teljesítmény bizonyos tartományán belül a kimenő teljesítmény a bemenő teljesítménynek folytonos és egyértelmű függvénye, ahogyan az a 4. ábrán látható. Ezen az ábrán a frekvenciasokszorozó lánc bemenő és kimenő teljesítménye közötti összefüggést két különböző környezeti hőmérsékleti értékre vonatkoztatva mutatjuk. A 41 görbe egy kisebb, a 42 görbe egy annál nagyobb környezeti hőmérsékleti érték esetére mutatja a Pki = f (Pbe) függvényt. A példaként kisebb hőmérsékleten a lánc - meghatározott bemenő teljesítményszint esetén - az a munkapontban dolgozik. Ha a környezeti hőmérséklet megnő, de a lánc bemenő teljesítménye változatlan, akkor a rendszer az a munkapont helyett a b 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
