183146. lajstromszámú szabadalom • Söntfeszültség szabályozó áramkör távbeszélő vonaláramkörhöz
1 183 146 2 A találmány tárgya söntfeszültség szabályozó áramkör távbeszélő vonaláramkörhöz. A távbeszélőtechnikai gyakorlatban a szénmikrofont nemzetközi szabványként kezelik és az egyéb készülékeket hozzá hasonlítják. Az úgynevezett elektronikus távbeszélő készülékek alkalmazásának elterjedésével fellép a párhuzamos működés problémája. Az elektronikus távbeszélő készüléknél az átalakítókat egy elektronikus áramkörrel együtt használják fel. Ha ebben a párhuzamos üzemmódban mindkét távbeszélő készüléktől jó minőségű működést várunk el, azok kimeneti jelleggörbéinek kompatibiliseknek kell lenniük. A szénmikrofon azonban nyomásérzékeny ellenállás, amelynek értéke előre nem felbecsülhető. Ellenállása nemcsak a beszédjeltől függően változik, hanem a nyomáshullám átlagától, a kézibeszélő helyzetétől és az érintett napszaktól függően is. A helyzetet nehezíti az a körülmény is, hogy ezen ellenállás értéke olyan kicsi, hogy amikor a táplálás egy hosszú vonalon keresztül történik, amikor a vonaláram értéke alacsony, akkor a távbeszélő készüléken fellépő feszültség értéke is kicsi, például 1,5-2,5 V körüli lesz, és mivel az összeköttetések bármerre irányulhatnak, a távbeszélő készülék polaritása is megváltozhat. Az ilyen feltételek mellett történő üzemelés bizonyos mértékben megkönnyíthető elektronikus áramkörök alkalmazásával, de ebben az esetben is szükség van olyan söntfeszültség szabályozó áramkörre, amely a szénmikrofonnal való üzemelés sajátosságait figyelembe veszi. A találmány feladata az itt meghatározott követelményeknek megfelelő söntfeszültség szabályozó áramkör létrehozása. A találmánnyal összhangban söntfeszültség szabályozó áramkört hoztunk létre, amelyben első erősítő van, és ennek egyik bemenetéhez egy feszültségforrásból egy feszültség csatlakozik, és egy másik bemenetéhez első referencia feszültség csatlakozik oly módon, hogy az erősítő kimenete a feszültségek összehasonlításától függően feszültségfüggő lesz, és ez a kimenet képezi az áramkör szabályozott kimenetét, az áramkörhöz tartozik egy visszacsatolás, amely az erősítő kimenetéről annak első bemenetéhez irányul, az első erősítőnek egy további kimenete van, ahonnan az első erősítő kimeneti feszültségével arányos feszültség egy második erősítő első bemenetéhez van csatlakoztatva, és a második erősítő második bemenetéhez második referencia feszültség csatlakozik, és a második erősítő kimenetéről az első referencia feszültség forrásához egy csatlakozás van kiképezve, és ezen kersztül az első referencia feszültség az erősítő kimeneti feszültségének értékével összhangban változtatható, ahol amint az áram abban az áramkörben, amelynél a szabályozott kimenet változtatja az első erősítő feszültség kimenetét, értékét egy szint felett nagyon kis mértékben változtatja, de változása a küszöbszint alatt viszonylag nagy, a feszültség az árammal együtt a küszöbszint alá csökken. A találmány egy kiviteli alakját a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1., 2. és 3. ábrák magyarázó diagramok, a 4. ábra a találmány egy kiviteli alakjának egyszerűsített áramköri rajza, az 5. és 6. ábrák további magyarázó diagramok, a 7. ábra a találmány egy kiviteli alakjának egy részletesebb áramköri rajza, és a 8. ábra a találmány szerinti megoldást használó olyan elektronikus távbeszélő áramkör rajza, amely az IE-857 alapszámú szabadalmi bejelentés szerinti híderősítőt is használja. Mint ismeretes, a szénmikrofont alkalmazó elektronikus átalakítóknál a szénmikrofon tulajdonságai sajátos üzemi feltételeket támasztanak. A találmány szerinti megoldás részletes ismertetése előtt először az 1-3. ábrák kapcsán az ezekre a feltételekre jellemző diagramokat mutatjuk be. A feltételek ismerete ugyanis lényegesen megkönnyíti a találmány szerinti megoldás megértését. Az 1. ábra felső része vázlatosan szemlélteti a szénmikrofonos átalakítót a beeső hanghullámokkal. A diagram azt az ingadozó feszültséget szemlélteti, amely az átalakítón keletkezik akkor, amikor az angol nyelvű „one” és ,,two” szavakat ejtik ki, valamint akkor, amikor a kézibeszélőt megrázzák. Ez a hangos szavakra vonatkozó dinamikus feszültségváltozás átvitelére jellemző. Most a 2. ábrára hivatkozunk, amely egy „elektronikus” távbeszélő készülékben használható integrált áramkörű chip feszültség-áram jelleggörbéjét szemlélteti. Különösen figyeljük meg az elrendezés „levágási” tartományát. Ebben a tartományban az előfizetői készüléken keresztül fellépő kis feszültségváltozás már nagy áramváltozásokat idéz elő az elektronikus hálózatban, és ez nem kedvező az elektronikus hálózat szempontjából, valamint a vele párhuzamos szénmikrofonos átalakító szempontjából sem. A 2. ábrán két görbét tüntettünk fel, egyet 3 V-os, egyet pedig 2 V-os esetre, amely feszültségeket a készülék kapcsain statikus állapotban mérhetünk. Az első esetben a 3 V-os görbe esetében a kompromisszum abban van, hogy egy jó jelrezgést kívánunk optimalizálni, amely egyenesen arányos a feszültségeséssel, a magas vonaláramok mellett fellépő teljesítmény disszipáció minimalizálásával szemben, amely disszipáció szintén egyenesen arányos a feszültségeséssel. Sajnos ez a kompromisszum, bár jó mind a jelrezgés, mind pedig a teljesítmény disszipáció szempontjából, mihelyt azonban egy szénmikrofonos hálózatot kapcsolunk párhuzamosan, akkor a munkapont a levágási tartományba kényszerül. A második diagram szerinti esetben feláldozzuk a hosszú vonal rezgést a javított párhuzamos teljesítőképességért, de még ebben az esetben is nehézségek keletkeznek megrázott kézibeszélő esetében, amely a nyilakkal vázolt módon az áramkört a levágási tartományba viheti. Ennél a megoldásnál nehézségek származnak az alacsony ellenállású szénmikrofonos hálózatok következtében is. A találmány szerinti feszültségszabályozó működésének alapját képező módszer abban áll, hogy az üzemi jelleggörbét két tartományra osztjuk, amint az a 3. ábrából látható. Ezen tartományok egyikét egy állandó feszültségű tartomány képezi, amely a görbék jobb oldalán helyezkedik el, és itt az előfizetői készülék áramának a megváltoztatása nagyon kis feszültségváltozást idéz elő az előfizetői készülék kapcsain, és ezt olyan megfontolásból választottuk, mint ami kedvező a rövid vonali disszipáció és a jó jelrezgés szempontjából. A másik tartományt, amely az állandó feszültségű tartomány és a levágási tartomány között helyezkedik el, az úgynevezett áramtartomány képezi, amely lehetővé teszi, hogy a kapcsok között a feszültség egészen 1,5 V-ig változzék, mégpedig az elektronikus hálózat működési 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
