183146. lajstromszámú szabadalom • Söntfeszültség szabályozó áramkör távbeszélő vonaláramkörhöz
1 183 146 2 feltételeiben tapasztalható nagyon kis különbségek esetében. Amikor egy távbeszélő előfizetői áramkör olyan söntfeszültség szabályozót tartalmaz, amelynek jelleggörbéje hasonlít a 3. ábrán bemutatotthoz, akkor ez az áramkör fogadja a beérkező vonaláramot és kimenete vezérli az előfizetői mikrofon főerősítőjének üzemi feltételeit, ahol a mikrofonról feltételezzük, hogy nem szénmikrofon, hanem például lehet lengőtekercses mikrofon vagy elektret mikrofon. Az elrendezés azonban felhasználható a szénmikrofonnal együtt is. A szabályozó áramkörnek az előfizetői készülékben való felhasználási módját a későbbiekben a 8. ábra kapcsán fogjuk ismertetni. Ha a távbeszélő áramkörben egy ilyen áramkört használunk, akkor ha egy szénmikrofonos hálózattal párhuzamos működés következik be, akkor az elektronikus hálózatot a beszéd során esetlegesen megjelenő nagymértékű kapocsfeszültség ingadozások sohasem fogják kényszeríteni a levágási tartományba. A 3. ábra szerinti áram-feszültség jelleggörbe előállítása céljából az elektronikus hálózat két áramköri blokkot tartalmaz, és ezek közül az elsőt alapvetően egy söntfeszültség szabályozó képezi, amely egy bipoláris integrált áramkörben rendelkezésre álló sávrés referencia feszültségét használja fel. Egy ilyen áramkör egyszerű megvalósítási módját a 4. ábra szemlélteti, ahol egy mintegy 20 kohm-os kimeneti impedanciájú nagy erősítési tényezőjű A erősítőt használunk fel, amelynek gm erősítési tényezője 50 A/V nagyságrendbe esik. Az A erősítő azt a feszültséget, amelyet egy hanggenerátor tápfeszültségéből az invertáló bemenetére küldünk, összehasonlítja egy 3,4 V-os sávrés referencia feszültséggel, amely a BG forrásból az A erősítő neminvertáló bemenetére kapcsolódik. Az A erősítő kimenete a vonal egyik ágához kapcsolódik, oly módon, hogy az A erősítő hatást gyakorol az II vonaláramra és a Vl vonalfeszültségre, amint az a 4. ábrán látható. Az A erősítőnek nagy meredeksége van, és ez azt jelenti, hogy ha a hálózat IC áramfelvétele IC = 0, akkor a AV hibafeszültség (amely megegyezik az ÍL/gm értékkel) a nullához közeledik (kb. 5 mV), és ilyen esetben a kapocsfeszültség értéke is zérus lesz. Ha, mint az a gyakorlatban is előfordul, a hálózat IC áramfelvétele nem nulla, akkor a vonalon mérhető feszültséget az alábbi VL = Vr + ICR, összefüggés adja meg, ahol Vr mennyiség a BG forrás referencia Vr feszültségét, R, pedig az A erősítő visszacsatoló R ellenállásának értékét jelöli. Ez magyarázza az II—Vl jelleggörbe kis lejtését. Az elektronikus hálózattal szemben támasztott követelmények egyikét az képezi, hogy ennek kell szolgáltatnia a fentiekben hivatkozott vonaltáplálást, melynek értéke 1 mA-ig terjedhet. Egy ilyen rendszer használatakor a C5 kondenzátor feszültsége megegyezik a Vr feszültséggel, valamint a kisértékű AV hibafeszültséggel, még akkor is, ha áramot veszünk ki a B csomópontból. Ily módon a rendszer egyszerűen megnöveli a vonalfeszültséget egy IjxR, mennyiséggel, amikor a hanggenerátor integrált áramköre kiveszi az Ij áramát. A fentiekben jelzett és az egyszerű söntfeszültség szabályozásra vonatkozó követelményeken túlmenően az áramkörnek alkalmasnak kell lennie arra is, hogy jelet küldjön a vonalra, és a kimeneti impedanciának a hangfrekvenciás sávon belül (300 Hz-3,4 kHz) 600 ohmnak kell lennie. Abból a célból, hogy a vonalra jelet indukáljunk, egy hibajelet képzünk a visszacsatoló hurkon belül, amelyet ezután felerősítünk és közvetlenül a vonalra táplálunk. Abból a célból, hogy 20 mA alatt meredek áramfeszültség karakterisztikát hozzunk létre (lásd a 3. ábrát), egy további blokkot, az úgynevezett „karakterisztika letörő blokkot” alkalmazunk. Ennek alapgondolatát az képezi, hogy a feszültség referenciát a vonaláram függvényében kell változtatni, azaz egy előírt vonaláram alatt minél kisebb az áram, annál kisebb lesz a referencia feszültség. Az 5. és 6. ábrán vázolt két diagram mutatja a szükséges jelleggörbéket, amelyek a teljes Vr feszültség részére lehetővé teszik azt, hogy rendelkezésre álljon a normál, azaz nem párhuzamos működés során, tehát 20 mA-es vonaláram felett. A karakterisztika letörő blokk és a feszültségszabályozó áramkör együttesen a 7. ábrán látható, amely tartalmaz kisebb magyarázó diagramokat is. Itt az R, ellenáláson fellépő feszültség az II vonaláram és az R, ellenállás értékének szorzatából adódik, és amikor a feszültség oly módon lecsökken, hogy egyenlővé válik a Vr, feszültséggel, amely egy második A, erősítő referencia feszültségét képezi, akkor az A erősítő, amely korábban telített állapotban volt, erősíteni kezdi a Vr, feszültség értékének a kismértékű csökkenését, és ezzel a kimeneti Vr feszültség értékét arra kényszeríti, hogy csökkentse a szabályozó blokkhoz küldött referencia feszültséget. Ilyen módon látható, hogy amikor az II vonaláram csökken, akkor csökken az R, ellenálláson eső feszültség is, amely megváltoztatja az A, erősítő bemenetén mérhető V\ feszültséget. A Vx feszültséget az A, erősítő által felerősítetten arra használjuk, hogy változtassa a Vl fszültséget, amely arányosan csökken a vonaláram csökkenésével. Ennek a karakterisztika letörő sorozatnak a küszöbértékét a Vr, feszültség (referencia feszültség) és a visszacsatoló R, ellenállás határozza meg. Az Ry ellenállás és a C8 kondenzátor ebben a működésben közvetlenül nem játszik szerepet, ezekre akkor van szükség, amikor a két blokkot arra használjuk, hogy jelet küldjenek a vonalra. A 8. ábrán vázolt tömbvázlaton a 14 kapoccsal összekötött blokk tartalmazza azt a híderősítőt, amelyet a 4.286.123 Isz. USA szabadalom ismertet, és ez a híderősítő pozitív tápfeszültséget hoz létre az áramkör részére a 14 kapcson és az R, ellenálláson (7. ábra) keresztül. A távbeszélő készülékhez a 15 vonalkapcsokon keresztül érkező beszédfeszültségek a fejhallgatót a 14 kapcson, a C6 kondenzátoron, az oldalhang hálózathoz tartozó Zi ellenálláson, a 10 kapcson, az ehhez csatlakozó vételi erősítőn, és a 12 kapocshoz csatlakozó vételi kimeneti áramkörön keresztül érik el, és az említett kimeneti áramkör a szükségesnek megfelelő járulékos erősítést biztosít. Megjegyezzük, hogy a hivatkozott híderősítő karakterisztika következtében a híderősítő által előállított egyenfeszültségnek a bejövő vonalfeszültségből adódóan nagyon kis feszültsége lesz. A hivatkozott szabadalomban leírt módon ennek különösen akkor van jelentősége, amikor a készüléket egy hosszú vonalhoz csatlakoztatjuk, vagy amikor párhuzamosan kapcsoljuk egy kisfeszültségű (például szénmikrofonnal ellátott) távbeszélő készülékkel. A 3 kapocsról érkező pozitív tápfeszültséget elvezetjük 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
