182496. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés változtatható frekvenciájú és amplitudójú szinuszos, ill. négyszögjelek előállítására, előnyösen SECAM színsávgenerátor céljára
3 182496 4 A találmány tárgya 'kapcsolási elrendezés változtatható frekvenciájú és amplitúdójú szinuszos, illetve négyszögjelek előállítására, amely különösen a TV-technikában alkalmazható előnyösen SECAM színsáv jelek előállítására. A műszer és színes TV-technikában gyakran van szükség időben változó frekvenciájú jelekre. A frekvencia változó frekvenciájú PM modulátorok jellemzője, hogy megfelelő pontosság eléréséhez kristály oszcillátorral történő összehasonlítás szükséges (pl. fázisesatolt rendszer). Az ilyen áramkörök drága alkatrészekből épülnek fel, ezért elsődlegesen professzionális műszerekben és berendezésekben alkalmazzák. Ugrásszerű frekvenoiaváltozás előállítása lényegesen egyszerűbb, és az áramkör olcsóbb elemekből építhető fel. Ekkor azonban minden egyes frekvencia előállításához külön oszcillátor, pl. fix frekvenciájú, ,szekvenciálisán kapuzott és indított nem lineáris, szinuszos LC oszcillátor szükséges. A frekvencia pontossága az alkalmazott LC-elemektől függ. Ismeretesek továbbá a relaxációs oszcillátorok, ahol szinuszos kimenet esetén LC- vagy RC- szűrő szükséges. Ezen oszcillátorok frekvenciapontossága erősen függ az alkalmazott félvezető elemtől. Ismert a színes TV-technikában olyan kapcsolási elrendezés, amely képirányú színsávokat állít elő olymódon, hogy a színekhez tartozó minden frekvenciát szekvenciálisán kapuzott diszkrét LC-oszcillátorokkal valósítanak meg. Ismert továbbá a TV- és műszertechnikában használatos multiburst jel előállítására használt kapcsolási elrendezés, amelyben az egyes frekvenciájú jelcsomagokat szekvenciálisán kapuzott diszkrét LC-oszciHátorokkkal valósítjuk meg. A találmány szerinti elrendezéssel a fenti feladatokat egyetlen kapuzott LC-oszcillátorral is meg lehet oldani. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha egy oszcillátor LC-körének hangolóelemét, vagy elemeit időben egymás után elektronikusan váltjuk, akkor egymás után tetszőleges számú kimenő frekvenciájú jel nyerhető. Az elektronikus váltásnál felismertük azt a lehetőséget, hogy például egy tranzisztor működhet kapcsoló üzemben a kollék,tor-emitter feszültség polaritásától függetlenül mindaddig, míg a kollektorbázis dióda ki nem nyit. A kapcsolásban ezért használható a tranzisztor kollektor ellenállás nélkül a kollektorra kapcsolt kondenzátorral, vagyis lehetővé válik a hangoló elemek eléktronikus váltása. A találmánynak az a lényege, hogy egy LC- oszcillátor rezgőkörének nagy impedanciájú pontja frekvenciaváltó egységre csatlakozik, amely frekvenciaváltó egységben olyan hangoló elemek vannak elrendezve, amely hangolóelemek mindegyikéhez egy-egy, a hangoló elemekre a rezgőkörrel váltakozva történő párhuzamos kapcsolására alkalmas vezérelhető elektronikus kapcsoló csatlakozik. Elektronikus kapcsoló alatt nyitott koliektoros kaput, invertert, három állapotú (THRE STATE) logikai kaput vagy CMOS analóg kapcsolót kell érteni. A találmányt részletesebben az ábrán bemutató tt kiviteli példa segítségével ismertetjük, az 5 ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli példájának tömbvázlata látható. Az ábrán látható kiviteli példában három főegység: 1 oszcillátor, 2 frekvenciaváltó egység IQ és 3 impedanciaosztó van elrendezve. A 2 frekvenciaváltó egység 4 hangolóelemeinek közös pontja az 1 oszcillátor 5 LC rezgőkörének váltakozóáramúlag magyimpedanciás pontjára csatlakozik. Az 1 oszcillátor előnyösen aktív logikai |- kapukkal felépített szinusz és négyszögjelet szolgáltató LC oszcillátor. A 4 hangolóelemek másik kivezetései a 6 elektronikus kapcsolókon keresetül az 5 LC rezgőkör kisimpedanciás pontjára (testre) vannak kötve. A 7 elválasztó fokozat be- 20 menete 8 kapcsolón keresztül az 1 oszcillátor szinuszos vagy négyszög kimenetére csatlakozik. A 7 elválasztó fokozat kimenete a 3 impedanciaosztó 9 felső tag impedanciájának bemeneté- 25 re, a 9 felső tag impedanciájának kimenete pedig a 3 impedanciaosztó 10 alsó tag impedanciáinak közös pontjára (osztó kimenete) kapcsolódik. A 10 alsó tag impedanciák 11 elektronikus kapcsolókkal válthatók a 6 elektronikus kapcsolók- 30 hoz hasonlóan. A 4 hangolóelemekként kondenzátorokat vagy induktivitásokat, vagy mindkettőt, kapcsolóelemekként pedig nyitott kollektoros logikai kapukat, háromállapotú (THREE STATE) logikai 35 kapukat, vagy CMOS analóg kapcsolókat használhatunk. A Vi kapuzóbemenet az 1 oszcillátor indítására és leállítására szolgál, ip A frekvencia váltása a LC rezgőkör hangolókapacitásával párhuzamosan kapcsolt kondenzátorokkal történik. A megfelelő kondenzátor vagy kondenzátorok bekapcsolása elektronikus kapcsolóelemekkel valósítható meg. 15 A V bemenetekre adott szekvenciális jelekkel történik a 6,11 elektronikus kapcsolók be- és kikapcsolása. Az 1 oszcillátor szinuszos vagy négyszög kimenetére a 3 kapcsoló közbeiktatásával a 7 el- 50 választófokozaton keresztül a kapuzott 3 impedanciaosztó csatlakozik, amely szinuszos kimenet esetén kapuzott ohmos tagokból állhat, így a frekvenciaváltással szinkron, vagy attól függetlenül amlitúdóváltásra is lehetőség van, négy- 55 szögkimenet esetén, a szintkapuzáson kívül, reaktáns osztóelemek alkalmazásával (pl. soros rezgőkör) frekvencia többszörözésére nyílik mód, célszerűen a kapuzott elem legyen a kondenzátorkapcsolóként nyitott kollektoros invertert, 60 logikai kaput háromállapotú (THREE STATE) logikai kaput, vagy CMOS analógkapcsolót használhatunk. Az 1 oszcillátor szinuszos kimenete és a 8 kapcsoló közé négyszögesítő 12 jelformáló fokozat köthető abban az esetben, ha az 1 osz- 65 cillátor csak szinuszos kimenettel rendelkezik. 3