185839. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyen- és váltakozóáramú összetevő szétválasztására vezetékes jelátvitelnél
IS5 839 A találmány kapcsolási elrendezés egy adó és egy vevő közötti vezetékes jelátvitelnél az egyen- és a váltakozó áramú összetevő szétválasztására, amelyben a tápláló egyenáramra váltakozó összetevőként szuperpoiuilt jeleket egy, az átviteli útba beiktatott építőelem választja ie, s amely az egyenáram szempontjából kis ellenállású, a váltakozó áramú összetevő szempontjából pedig nagy ellenállású. Ilyen jellegű kapcsolási elrendezésre van szükség például a telefonos összeköttetésben a hozzá tartozó telefonkészülékekben. Egy másik alkalmazási példa a televíziós szövegátviSelben alkalmazott modemek. Általában ilyen kapcsolási elrendezéseket alkalmaznak mindenütt, ahol központilag táplált végkészülékek vannak üzemben. Nem csak a vevő oldalon alkalmazzák őket, hanem az 1- adó oldalon is, hogy az adó hasznos jele ne záródjék rövidre a tápáramforrás belső ellenállásán. Az eddig ismert készülékekben, ül. kapcsolási elrende zésekben az elválasztó építőelem transzformátor, vagy a legegyszerűbb esetben fojtótekercs Mindkét építőelem- 23 hez vasmagra van szükség tekercseléssel. Ezek azonban nehezek és költségesek. Az ezekkel fölszerelt készülékeket védeni kell a lökésszerű terhelésektől, különösen a leejtéskor föllépő terhelésektől, mert a nehéz építőelemek könnyen a készülékek mechanikus sérülését okozzák. 25 Ezenkívül a fojtótekercsek energiatárolók, amelyek energiatartalmát gyakran jelentős ráfordítással kell megsemmisíteni. A találmány célja olyan kapcsolási elrendezés létrehozása az egyen- és a váltakozó áramú összetevő szétválasz- 3Q tására, amelynek nincsenek mechanikusan nehéz építőelemei, úgy hogy elmarad a megfelelő készülékek mechanikus sérülésének veszélye. Ezt a célt a bevezetőben említett, a találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel úgy érjük el, hogy 35 — egy tranzisztor, amelynek vezérlő elektródja, bemeneti elektródja és kimeneti elektródja van, úgy van beiktatva az adó és a vevő közötti áramúiba, hogy az áram a tranzisztor bemeneti és kimeneti elektródján van átvezetve; AQ — a tranzisztor vezérlő elektródja és kimeneti elektródja közé egy kondenzátor van beiktatva; — a tranzisztor vezérlő elektródja cs bemeneti elektródja közé ohmos ellenállás van beiktatva, amelynek ellenállása a kondenzátor ellenállásához képest nagy. Ebben a kapcsolási elrendezésben az ismert súlyos építőelemek, transzformátor vagy fojtótekercs helyett egy félvezető építő elemet alkalmazunk, amelynek a súlya elhanyagolható. Az áramátvezető képessége szempontjából vezérelhető tranzisztor elektródjai közé beik- r.Q talott kondenzátor és ellenállás speciális elrendezése következtében olyan elrendezés jön létre, amely az áramúiba beiktatott változtatható ellenállásnak tekintendő. Az elrendezés a tranzisztor elektródjain alkalmazott speciális kapcsolás következtében egy induktivitás helyettesítő b5 kapcsolását állítja elő, minthogy a tranzisztor bemeneti és kimeneti elektródján átvezetett áramút az egyenáram szempontjából kis ellenállású nagyon kis feszültségesésscl. a váltakozó összetevő számára ezzel szemben nagy ellenállású és ezáltal a váltakozó össze levőre nézve zátó- <;o körként viselkedik. További előnye ennek az elrendezésnek a fojtótekerccsel szemben, hogy a vezérelhető tranzisztor nem energiatároló, amelynek energiatartalmát nagy ráfordítással meg kellene semmisíteni. Egy előnyös kiviteli alakban tranzisztorként fémoxid- 455 szilícium-térvezérlésű tranzisztort (MOSFET) alkalmazunk, amelyet teljesítmény nélkül lehet vezérelni. A találmány egy példaként! kiviteli alakját a rajzokon mutatjuk be. Az 1. ábra egy hírközlő jelek átvitelére való átviteli vonal vázlata. A 2. ábra egy, a találmány szerinti kapcsolási elrendezés. ! adóból hírközlő jeleket viszünk át 2 vezetéken keresztül 3 vevőbe. Az átviteli vonalon 4 erősítők vagy jelregenerátorok alkalmazhatók, amelyek közül az 1. ábrán kettőt tüntettünk föl vázlatosan. A 2 vezeték legalább két villamos vezető érből áll. A hírközlési jeleket egy váltakozó összetevő szuperponálásával viszik át egy egyenárammal együtt, amely utóbbira az adó és vevő készülékeinek és építőelemeinek táplálására van szükség. Elvben az í adó vevő is lehet és a 3 vevő adó is lehet. Mindkét berendezés lehet adó- és vevőberendezés is. Mindkét állomáson szükség van olyan kapcsolási elrendezésre, amelynek segítségével a váltakozó összetevő az egyenáramú hordozóról leválasztható. Egy ilyen kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakja látható a 2. ábrán. Az 5 szaggatott vonal vágj' az 1 adót, vagy a 3 vevőt jelöli. A megfelelő állomásba csatlakozik a 2 vezeték, amelyből a 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezésben csak egyet len 9 áramút van megrajzolva. A másik aramutat 6 test képviseli. A tulajdonképpeni 7 adó és/vagy vevőberendezés a 8 kondenzátoron keresztül van a 9 áramút - lal összekötve. A 7 adó- és/vagy vevőberendezést egyenáram táplálja, amelyet a 2 vezetek visz át. A 8 kondenzátor mögött vezérelhető 10 tranzisztor van a 9 áramúiba beiktatva, amelynek 11 bemeneti elektródja, 12 kimeneti elektródja és 13 vezérlő elektródja van. A 10 tranzisztor úgy van a 9 áramútba beiktatva, hogy a 9 áramút a 11 bemeneti elektródon és a 12 kimeneti elektródon halad át. A 13 vezérlő elektród közé 14 kondenzátor van beiktatva, a 11 bemeneti elektród és a 13 vezérlő elektród közé pedig ohmos 15 ellenállás. A vezérelhető 10 tranzisztor változtatható ellenállást jelent úgy, hogy az ellenállás értékét a 13 vezérlő elektródon lévő feszültség vezérli. Ezt a feszültséget az egyik oldalról a 15 ellenállás, a másik oldalról a 14 kondenzátor befolyásolja. Annak érdekében, hogy a kapcsolási elrendezés feladatának megfeleljen, a 15 ellenállás értékének nagyon nagynak kell lennie a 14 kondenzátor ellenállás értékéhez képest. A 15 ellenállás értéke pl. 1 MOhm lehet, a 14 kondenzátor ellenállás értéke pedig ugyanakkor 10 kOhm körüli. Ezek az értékek megfelelőek például a váltakozó összetevő 300 liz-es alsó határfekvenciájának. Igen lényeges a 10 tranzisztor működőképessége szempontjából annak S meredeksége, amely szokásosan 0,2 és 1,5 közötti értékű. Egy előnyös kiviteli alakban a 10 tranzisztor fémoxid szilícium térvezérlésű tranzisztor (MOSFET), amelynél a 11 bemeneti elektródot „nyelőnek"’, a 12 kimeneti elektródot „forrásnak" és a 13 vezérlő elektródot „kapiT’-nak nevezik. A MOSFET tranzisztor előlije más tianzisztortípusokhüz képest, hogy teljesítmény nélkül vezérelhető. Elvben a 10 tranzisztor másféle térvezérlésű tranzisztor, vagy bipoláris tranzisztor is lehet. Bipoláris tranzisztor alkalmazása azonban azzal a nehézséggel jár, hogy a 2
