203624. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hangfrekvenciás vonalmeghajtó kimeneti fokozat megvalósítására transzformátor nélkül
1 HU 203 624 B 2 A találmány szerinti kapcsolási elrendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével a mellékelt ábrán ismertetjük részletesebben. Az 1. ábrán: a találmány szerinti kapcsolási elrendezés részletes rajza látható. A példakénti kiviteli alak aszimmetrikus meghajtása van bemutatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés két I2 bemenetére van egy G jel generátor csatlakoztatva, amelynek egyik pontja tehát földelve van. Azlj ésl2 bemenetek közötti feszültség az U; feszültség. A kapcsolási elrendezés tartalmaz két, első Aj műveleti erősítőt és második A2 műveleti erősítőt. Az Aj műveleti erősítő invertáló bemenete és az Ij bemenet között Rj ellenállás, míg az invertáló bemenet és az Aj műveleti erősítő kimenete között R5 ellenállás van. Az első Aj m-veleti erősítő nem-invertáló beínenere és a földpont közé R j 7 ellenállás van csatlakoztatva, míg ugyanezen nem-invertáló bemenetre egy további C16 kondenzátor egyik kivezetése is csatlakoztatva van, ezen C16 kondenzátor másik kivezetése R2 ellenálláson keresztül van I2 bemenettel és R6 ellenálláson és C14 kondenzátoron keresztül 02 kimenettel összekapcsolva. A második A2 műveleti erősítő nem-invertáló bemenete R3 ellenálláson keresztül van az Ij bemenettel, míg R7 ellenálláson és C15 kondenzátoron keresztül az Oj kimenettel összekapcsolva. A második A2 műveleti erősítő invertáló bemenete Rj j ellenálláson keresztül van az I j bemenettel, R4 ellenálláson keresztül van a második A2 műveleti erősítő kimenetével összekapcsolva. A második A2 művleti erősítő kimenete Rj0 ellenálláson keresztül van 02 kimenetre, míg az első Aj műveleti erősítő kimenete R9 ellenálláson keresztül van az Oj kimenetre csatlakoztatva. Az 1. ábrán bejelöltük még az R13 ellenállást, amely a terhelés ellenállása, és amely az Oj és 02 kimenetek közé van csatlakoztatva. Ugyancsak be vannak jelölve az ábrán az egyes feszültségértékek is, így az Ij és I2 bemenetek között van az Uj feszültség, az első Aj műveleti erősítő nem-invertáló bemenetén lévő feszültség az Upj feszültség, a második A2 műveleti erősítő invertáló bemenetén lévő feszültség az Up2 feszültség, az első Aj műveleti erősítő kimeneti pontjának feszültsége Ua, ugyanez a második A2 műveleti erősítőnél Ub, az Oj és 02 kimeneteken is bejelöltük az U j és U2 feszültségértékeket, itt két különböző érték va nbejelölve, erre majd a leírásnál is utalunk, az O j kimeneten U j, illetőleg U’ j, illetőleg az 02 kimeneten U2, illetőleg U’2. Ahhoz, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezés működését és az egyes elemek értékének a meghatározását egyszerűbben lehessen leírni, bevezettünk egy olyan jelölést, ahol megadjuk az egyes ellenállások arányát. Ezek szerint tehát R1 — R2- R- R R 3- A.R, Rg- A.R Rő- kgAR és R7- KqA.R Rg-RjO-b-R R, |-k3JR Rj- t.R Az egyes arányossági tényezők csupán arra utalnak, hogy klülönböző értékűek ezek az ellenállások. Az, hogy ezeknek az értéke mekkora legyen, azt a későbbiekben a kapcsolási elrendezés bemutatásánál adjuk meg. Ahol tehát ugyanaz a jelzés szerepel, mint például az R6 és R7 ellenállásnál, az arra utal, hogy ezek az ellenállások egyenlőek. Az elvi tárgyaláshoz ideális műveleti erősítőket tételezünk fel, az első Aj, illetőleg a második A^ műveleti erősítőnél tehát nem jelöltük be a frekvencia-, és fázismenet kompenzálására szolgáló elemeket, a gyakorlatban ezek ugyanis nem okoznak különösebb gondot, mert hangfrekvenciás tartományban a korszerű integrált áramkörös műveleti erősítők igen jól közelítik meg az ideális erősítőt. A számításoknál először ugyancsak elhanyagoltuk az Rg és R10 ellenállásokat, ugyanis ezek gyakorlatilag a fokozat kimeneti ellenállását képezve több nagyságrenddel kisebbek minden esetben, mint az áramkör többi ellenállásai. A kapcsolási elrendezés működését legegyszerűbben átviteli egyenleteinek felírásával tudjuk bemutatni. Az ezekből levezetett képletek teszik lehetővé a gyakorlati méretezést, és a felmerülő konkrét igényeknek megfelelő megvalósítását. A továbbiakban az ellenállások értékeit már eleve R-re normáljuk, azaz a képletekben az R helyett 1-t, az AR helyett a-t, a K0A.R helyett kg A-t írunk az egyszerűség kedvéért. Az Uk feszültség a kimeneti feszültség, amely Uk- U2-Uj. Ami kg értékét illeti, ott alapvetően egyetlen feltételt kell figyelembe venni, azt, hogy kg nagyobb legyen mint 1, azaz az Rg és R2, illetőleg az R7 és R3 ellenállásokkal történő feszültségelosztás, amely az Oj, illetőleg az 02 kimeneti pontokra vonatkozik, nagyobb legyen, mint az erősítés, ellenkező esetben ugyanis az erősítők begerjednek. Visszatérve tehát a kapcsolási elrendezésre, ahhoz, hogy a működést teljes egészében meg tudjuk érteni, a kapcsolási elrendezésre vonatkozó egyenleteket kell először felírnunk. Alapjában véve tehát ahhoz, hogy a találmány szserinti elrendezést alakítsuk, az R^ és Rg, illetőleg R3 és R7 ellenállásokat kell az 1. ábrán bemutatott módon a kapcsolásba beilleszteni. Ezeknek az ellenállásoknak a méretezésénél azt kell figyelembe venni, hogy az R6 és az R7 ellenállások egyenlőek egymással, és az Rg/R2, illetőleg az R/R3 egyenlő kg-lal és ezen k0 1 -nél nagyobb kell legyen. A további egyszerűsítés érdekében bevezetünk egy T transzformációs tényezőt, amely a következőkből adódik: T = (i) A(k0**l) Ennek a szerepe a későbbiekben tűnik ki. Mivel a kapcsolási elrendezés aszimmetrikus meghajtású, így egy rejtett aszimmetriát tartalmaz, amelynek kiegyenlítésére vannak az Rj j és R12 ellenállások beépítve. Azt, hogy ezek az Rj j és RI2 ellenállások mekkorák legyenek, azt a következők alapján 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
