192082. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés szabályozható erősítő kimenő szintjének tetszőlegesen nagy számú szempont szerinti egyidejű szabályozására
1 192.082 2 A találifiány tárgya.-kapcsolási elrendezés szabályozható erősítő kimenő szintjének különféle üzemmódban, különféle értékre különféle sebességgel való egyidejű szabályozására. A nagyfrekvenciás teljesítményerősítők kimenőteljesítményének szabályozása alapvető jelentőségű ezen erősítők helyes működése alapvető jelentőségű ezen erősítők helyes működése szempontjából. Szükség van a kimenő teljesítmény kézi szabályozására, túlvezériés elleni védelemre, a frekvenciamenet hibájának kiegyenlítésére, a különféle üzemmódokhoz szükséges kimenő teljesítmény érték automatikus beállítására, valamint a terhelő impedancián fellépő reflexió elleni védelemre. Ezen szabályozási feladatok ellátására többféle áramkört dolgoztak ki. Ezek egy része csupán egy-egy jellemző figyelembevételét teszi lehetővé, ezáltal alkalmazási lehetőségük korlátozott, másik részük több jellemzőt képes figyelembe venni, de felépítésük már két-három figyelembe veendő szempont esetén is igen bonyolult. Ilyen megoldás pl. a 4353-307 l.j.sz. USA szabadalom (Protection circuit for transmitter amplifier...). Ez két jellemzőt - haladó és a reflektált teljesítményt - vesz figyelembe, és ezt a működést leegyszerűsítve úgy dolgozza fel, hogy egy komparátor áramkörrel a haladó teljesítménytől függő jelet állítja elő, majd ezt a referenciafeszültségként vezeti egy újabb komparátor áramkörre, mely azt a reflexiós teljesítménnyel arányos jellel összehasonlítva képezi a szabályozó jelet. Ez az elrendezés gyakorlatilag nem bővíthető, több szabályozási jellemző esetén a fenti elven csak igen bonyolult áramkörök segítségével érhető el a kívánt szabályozási karakterisztika, és így ebben az esetben gyakorlatilag lehetetlen az alkalmazása. A találmány elé célul tűztük ki olyan áramkör kialakítását, mely a fenti hátrányokat kiküszöböli és lehetővé teszi a nagyfrekvenciás erősítők kimenő teljesítményének tetszőleges sok szempont szerinti egyidejű szabályozását. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy amennyíben az egyes jellemzőket - melyekre a szabályozást el kívánjuk végezni - egymástól függetlenül feldolgozzuk, majd az így kapott egymástól független szabályozó jeleket analóg kapuáramkörön keresztül kapcsoljuk össze, a kapuáramkör kimenetén megjelenő eredő szabályozó jel minden időpillanatban az éppen domináns jellemző szerint fogja a szabályozást elvégezni. Az ily módon kialakított kapcsolási elrendezés tetszőleges mértékben bővíthető, az egyes jellemzőkre vonatkozó szabályozási jelleggörbe egymástól teljes mértékben független. A kitűzött célt azáltal értük el, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezést, amely mintavevő áramkör(öke)t és komparátor(ok)t tartalmaz az jellemzi, hogy a mintavevő áramkör(ök) kimenete(i) komparátorfok) első bemenete(i)re csatlakoznak, a komparátor(ok) második bemenete(i)re referenciaforrás van kapcsolva, a komparátor(ok) kimenete(i) analóg kapu bemenete(i)re csatlakoznak, az analóg kapu kimenete pedig össze van kötve a szabályozható erősítő szabályozó bemenetével, a mintavevő áramkör bemenete pedig a szabályozható erősítő kimenetére csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál az alkalmazott referenciaforrások kimeneti feszültsége vagy árama szabályozható. Megvalósítható a találmány olymódon is, hogy a mintavevő áramkörök ldmenete(i) és a komparátor(ok) bemencte(i) közé, illetve a komparátor(ok) kimenetel) és az analóg kapu bemenete(i) közé műveletvégző áramkör(ök) van(nak) kapcsolva. Előnyösen alkalmazható a fent említett műveletvégző áramkör(ök)ként aluláteresztő, felüláteresztő, sáváteresztő vagy sávzáró szűrő, illetve lineáris vagy nem lineáris erősítő vagy csillapító. Mintavevő áramkörként előnyösen nagyfrekvenciás iránycsatoló alkalmazható. Az analóg kapu célszerűen diódákkal és ellenállás(ok)kal építhető fel olymódon, hogy a diódák katódjal az analóg kapu bemenetei a diódák anódjai össze vannak kötve és az analóg kapu kimenetét képezik, az ellenállásfok) egyik kapcsa az analóg kapu kimenetére, másik kapcsa feszültségforrásra van kötve. Az analóg kapu olymódon is felépíthető, hogy a diódák anódjai képezik a bemeneteket, és az összekötött katódjaik a kimenetet. A találmány néhány előnyös kiviteli alakját az alábbi kiviteli példák és a mellékelt ábrák alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy lehetséges kiviteli alakjának tömbvázlatát mutatja, a 2. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy bővített kiviteli alakjának tömbvázlata látható, a 3. ábra az analóg kapu egy gyakorlati megvalósítását ábrázolja. Az 1. ábrán az 1 szabályozható erősítő a 10 bemenetére adott jelet erősítő, mégpedig a 12 szabályozó bemenetére adott feszültségnek megfelelően. A felerősített jel az 1 szabályozható erősítő 11 kimenetén jelenik meg. Ide csatlakozik a 2 mintavevő áramkör 20 bemenete is. Az ennek kimenete(i)n megjelenő mintá(k) a 3 komparátor(ok) 31 első bemenetére vannak vezetve, míg a 3 komparátorok 32 második bemenetére 4 referenciaforrás csatlakozik. A 3 komparátor(ok) ezen két jelet hasonlítják össze és 33 kimenetükön megjelenik a különbségtől függő hibajel illetve szabályozó jel. Ez azt jelenti, hogy amennyiben a kimenőjelből vett minta értéke a 4 referenciaforrás által meghatározott értéket eléri, szabályozójel jön létre, mely alkalmas az 1 szabályozható erősítő szabályozására. Ez érvényes a rendszerben lévő valamennyi 3 komparátor 33 kimenetén létrejövő jelre az adott 3 komparátor 31 első bemenetére vezetett minta típusának megfelelően. Ezen szabályozójelek az 5 analóg kapu úgy van kialakítva, hogy az 51 bemenetre jutó szabályozó jelek közül mindig azt engedi az 50 kimenetére, amelyik a legerősebb szabályozást végezné, azaz a kialakítástól függően a leginkább pozitívat vagy negatívat. Dymódon egyidejűleg valamennyi szabályozás "él" de csak az aktív, amelyik a legerősebb szabályozást végzi. Ez az állapot azonban a körülmények változása folytán folyamatosan változhat, pl. ha a 10 bemenetre túl nagy jel érkezik, akkor a kimeneti teljesítményt korlátozó szabályozás lép működésbe, ha a kimeneten következik be reflexió, arra történik a szabályozás az erősítő eszközök védelme érdekében, de ezek egyidejűleg is felléphetnek. A 2. ábrán az előbbi elrendezésnek egy bővített változata látható. Ennél a 2 mintavevő áramkör kimeneti jele a 6 műveletvégző áramkör által átalakításra kerül, mielőtt a 3 komparátor 31 első bemenetére kerülne. Hőfordul ugyanis, hogy a szabályozások bizonyos típusainál csökkenteni kell a szabályozás sebességét, ilyenkor aluláteresztő -szűrőt iktathatunk a jel 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
