200245. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés állandó modulációs indexű frekvenciamoduláció megvalósítására
1 HU 200245 A 2 Á találmány tárgya kapcsolási elrendezés állandó modulációs indexű frekvenciamoduláció megvalósítására^fnelynél a modulációs index a moduláló frekvenciától függetlenül állandó. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés főleg olyan elektronikus rendszerekben alkalmazható, ahol fontos követelmény a moduláló frekvenciától függetlenül, állandó modulációs indexű frekvenciamodulátor létrehozása, amelynél a modulációs index a moduláló frekvencia, a mikorhullámú oszcillátor munkaponti feszültsége és a környezeti hőmérséklet változásának hatására 10%-nál nagyobb mértékben nem változik meg. Ismeretes, hogy a mikrohullámú távmérőkben a távmérés pontosságát oly módon javítják, hogy a mikrohullámú oszcillátort az úgynevezett mérőfrekvenciával közel állandó és nagy modulációs indexet elérve frekvenciamodulálják (lásd Wadley, Ti.: Electronic principles of the Tellurometer /The transaction of the SA. Institute of Electronic Engine« s 1958/máj 143-170. oldalak). A mikrohullámú oszcillátorok gyakorlati alkalmazása során ismeretes az az igény, hogy a minél nagyobb modulációs indexű frekvenciamoduláció ne változzék se az egyenáramú munkapont, se a működési hőmérséklet függvényében. Ezen követleménynek ellentmond a korszerű félvezetős mikrohullámú oszcillátorok nemlineáris hangolási karakterisztikája. A nemlinearitás az egyenáramú munkapont és a működési hőmérséklet hatására is tapasztalható (különösen a 3 cm hullámhosszúságú, 10 GHz frekvenciájú és UHF moduláló m - 0,5 modulációs indexnél tapasztalható). Az irodalomból ismert klisztronnal felépített alkalmazásokban a mikrohullámú oszcillátornak lineáris a hangolási karakterisztikája, kicsi a hőmérsékletfüggése és a moduláló frekvenciák értékben közeliek (néhány százalékot változnak), ezért amplitúdójúk változtatása nélkül sem változik a modulációs index. Azon félvezető alapú (kb. 10 GHz frekvenciatartományú) mikrohullámú oszcillátorok, amelyeknél UHF sávú modulációs jellel nagy moduláxiós indexet kívánnak elérni, az alkalmazások egy részénél, például mikrohullámú távmérésnél cél lehet a modulációs index nagy és állandó értéken való tartása. Ilyen megoldás nem ismeretes. Ismeretes továbbá (lásd Stadler, E.: Moduláció a híradástechnikában, Műszaki Könyvkiadó 1979, Budapest), hogy ahhoz, hogy egy frekvenciamoduláló jellel működő frekvenciamodulátor kimeneti jelének spektrumában a vivőhullám- és oldalhullám-amplitúdó aránya állandó legyen, biztosítani kell, hogy az m modulációs index állandó legyen: AF m ---fm ahol AF - a frekvencialöket fm - a moduláló jel frekvencia A kifejezésből jól látható, hogy állandó modulációs indexet akkor kapunk, ha a moduláló jel frekvenciájának növekedésekor a frekvencialöket arányosan nő. A találmány célja tehát olyan kapcsolási elrendezés létrehozása állandó modulációs indexű frekvenciamoduláció megvalósítására, ahol a modulációs index változása a moduláló frekvencia, a mikrohullámú oszcillátor munkaponti feszültsége és a környezeti hőmérséklet változásának hatásáras 10%nál többbet nem változik. A kitűzött célt továbbá olyan kapcsolási elrendezés kialakításával értük el, melynek feszültségvezéreit oszcillátora, annak kimenetével összekötött határoló erősítője, azzal összekötött szűrő áramköre és hangolható mikrohullámú oszcillátora van, ahol a hangolható mikrohullámú oszcillátor egy félvezető eszköz, melynek moduláló bemenetére súlyozott összeadó áramkör kimenete, annak egyik bemenetére a hangolható mikrohullámú oszcillátor hangoló munkaponti feszültsége és második súlyozott összeadó áramkör egyik bemenete, másik bemenetére a szűrő áramkör kimenete és csúcsdetektor bemenete, annak kimenetére műveleti erősítő egyik bemenete, annak másik bemenetére a második súlyozott összeadó áramkör kimenete, kimenetére a határoló erősítő, annak kimenetére a szűrő áramkör, bemenetére pedig a feszültségvezéreit oszcillátor van kapcsolva, és annek bemenete a második súlyozott összeadó áramkör második bemenetével van összekötve, annak harmadik bemenetére offset feszültség van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán mutatjuk be, melyet a mellékelt rajzon ábrázolunk, ahol az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata, a 2. és 3. ábrán pedig a kapcsolási elrendezésben található súlyozott összeadó áramkörök részletes áramköri rajza látható. Az 1. ábrán látható 1 feszültségvezéreit oszcillátor, amelynek kimenetéhez 2 határoló erősítő, célszerűen elektronikusan szabályozott kimeneti szintű erősítő, annak kimenetéhez 3 szűrő áramkör, annak kimenetéhez 8 súlyozott összeadó áramkör, annak kimenetéhez pedig 4 hangolható mikrohullámú oszcillátor kapcsolódik. A 3 szűrő áramkör kimenetére 5 csúcsdetektor, annak kimenetére kapcsolt 6 műveleti erősítő van kötve, melynek kimenete az elektronikusan szabályozható kimeneti szintű 2 határoló erősítő szabályozó bemenetére van kötve. A 6 műveleti erősítő másik, neminvertáló bemenetére második 7 súlyozott összeadó áramkör kimenete van kapcsolva, melynek első bemenete az 1 feszültségvezéreit oszcillátor bemenetével, második bemenete Uoffset feszültséggel, harmadik bemenete UMP munkaponti feszültséggel és a 8 súlyozott összeadó áramkör második bemenetével van összekötve. Az 1 feszültségvezéreit oszcülátor vezérlőfeszültségét UVCO-val, a 4 hangolható mikrohullámú oszcillátor kimenőjelét pedig RFki-vel jelöltük. A 2. ábrán a 7 súlyozott összeadó áramkör részletes kapcsolási rajza látható: ez egy az Uoffset feszültségre kapcsolt 71 ellenállásból, azzal összekötött 70 nemlineáris ellenállásból, azzal összekötött 76 műveleti erősítőből, valamint a 76 műveleti erősítő visszacsatoló ágába kapcsolt 75 ellenállásból, neminvertáló bemenetére kötött 77 és 78 ellenállás-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
