191439. lajstromszámú szabadalom • Széles frekvencitartományban nagy ac feszültségszinteken használható gyorsműködésű magasfokúan lineáris és széles dinamikai tartomány dc feszültséggel vezérelhető értékű ellenállás
3 191 439 4 Kiindulási megoldásnak ez az elgondolás jó, de a DC ellenállások együttfutása a kimeneti AC-ellenállás szabályozási igény által megszabott (rendszerint kívánatosán nagy: 40... 60 dB) tartományban nem valósítható meg, s ez szabályozás közben megengedhetetlen U0 kimeneti DC-szint ingadozásokat eredményez. A probléma megoldását s egyben a találmány lényegét a 4. ábra ismerteti. Itt az UVez DC-feszültségforrás feszültség közvetlenül csak az egyik, T2 tranzisztort (annak statikus és ezen keresztül dinamikus belső ellenállását) vezérli, a másik, TI tranzisztor DC-ellenállását pedig egy belső automatika állítja be úgy, hogy az áramkör U0 kimeneti DC-szintje ne változzék. Az automatika úgy működik, hogy az Rf figytlőellenállásból és Cf hidegítő kondenzátorból kialakított integráló lánc leválasztja (elnyomja) az áramkör kimenetén lévő, kívülről ráadott ÀC komponenseket, s a 2 vezérlőerősítő az így nyert DC-feszültséget hasonlítja össze az Uref referencia feszültséggel, erre az értékre állítva be az U0 kimeneti DC-feszültséget (ha például az Urcf=0, akkor az U0 kimeneti DC-feszültség is „0” V-ra áll be). Amely integráló lánc megvalósítható például rezgőkörrel, vagy szűrőáramkörrel is. Az elfogadható AC-elnyomás szempontjából az Xf = 1 /ojCf értéknek természetesen sokkal (nagyságrendekkel) kisebbnek kell lennie, mint az Rf figyelőelienállás érték. Másik feltétele az áramkör jó működésének az Rf figyelőelienállás nagy értéke (pár száz kOhm, esetleg MOhm): ez az ellenállás ugyanis söntöli a szabályozható értékű kimeneti R^ ellenállást is, s így korlátozza annak nagy dinamikai tartományban való szabályozhatóságát (maximális értékét). Az Rf figyelőellenállás nagy értéke természetesen maga után vonja a 2. vezérlőerősítő nagy bemeneti ellenállásának a szükségességét is. Az áramkör működési gyorsaságát a r = RfCf érték szabja meg, s pár száz Hz nagyságrendű alsó frekvenciatartomány esetén könnyen biztosítható 10... 100 msec értékű időállandó. A szaggatott vonallal jelölt Rt és Rb ellenállások egyrészt munkaponti DC-stabilizáló rendeltetésűek, másrészt az ellenállás szabályozási tartomány beállítására is felhasználhatók (az Re ellenállás növeli az Rj belső ellenállás értékét, az Rb ellenállás viszont csökkenti azt, így kis ellenállások vagy adott ellenállások kisebb, esetleg tűlmelegedést okozó Ir0 kollektoráramok melletti megvalósítását segíti elő: nagyságrendje több száz kOhm — Rb » Rj). Több párhuzamosan kapcsolt és hűtőbordára szerelt Ti és T2 tranzisztor alkalmazása esetén nagy teljesítményeket is disszipálni és szabályozni képes ellenállás is kialakítható az áramkör segítségével. 2 db Méréseinknek megfelelően az aránylag könnyen megvalósítható szabályozási tartomány néhány száz Ohm-tói néhány száz kOhm-ig terjed. A működőképesség alsó frekvenciahatárát az RfCf érték, a felsőt pedig a tranzisztorok kollektorkapacitása szabja meg. A találmány előnyei a következők: — Az ismert áramkörökkel ellentétben nagy feszültségszinteken (10... 100 V nagyságrendeknél) is felhasználható. — Az ellenállás nagy dinamikai tartományban DC- feszültséggel egyszerűen vezérelhető. — Megfelelő, kis kollektorkapacitású tranzisztorok alkalmazásával a felső frekvenciatartomány MHz értékekig terjeszthető ki. — A kimeneti DC-feszültség vezérlés közben nem változik. — Gyors működés (az időállandó az alsó működési frekvenciatartománytól függően 1... 100 msec). — Egyszerűség (pár tranzisztorral megvalósítható). — Univerzális felhasználási lehetőség. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Széles frekvenciatartományban nagy AC-feszüItségszinteken használható, gyorsműködésű, lineáris és széles dinamikai tartományban DC-feszültséggel vezérelhető értékű ellenállás azzal jellemezve, hogy két ellentétes, npn és pnp polaritású, kollektoraikkal szembekapcsolt tranzisztor (Ti, T2) közös kollektorpontjára figyelőelienállás (Rf) van kapcsolva, amelynek másik vége — közvetlenül vagy közvetve - hidegítő kondenzátorra (Cf) és egyik bemenetén esetleg földpotenciál-értékre is beállítható referenciafeszültséggel (Uref) ellátott vezérlőerősítő (2) másik bemenetére csatlakozik a vezérlőerősítő (2) vezérlő kimenete közvetlenül vagy segédáramkör közbeiktatásával össze van kötve az automatikusan vezérelt tranzisztor (Tj) vezérlő bemenetével, a másik, szabályozott tranzisztor (T2) vezérlő bemenete pedig közvetlenül vagy közvetve a szabályozható ellenállásértéket vezérlő DC- fcszültségforrásra (Uvi?z) van csatlakoztatva. 2. Az 1. igénypont szerinti ellenállás azzal jellemezve, hogy a figyelőellenállás (Rf) nagy bemeneti ellenállású leválasztó erősítő vagy más áramkör közbeiktatásával csatlakozik a két tranzisztor (Ti, T2) közös kollcktorpontjához. 3. Az 1. igénypont szerinti ellenállás azzal jellemezve, hogy a DC és AC feszültségeket különválasztó, és az AC elnyomását biztosító integráló tagot (RfCf) más, erre a célra alkalmas áramkör, célszerűen rezgőkör vagy szűrő képezi. ib ábra 5 1C 15 20 25 30 35 40 45 50 55 rajz, 4 3
