159677. lajstromszámú szabadalom • Nagymeredekségű szélessávú fázisdiszkriminátor
15&677 d) A szélessávú fázisdiszkriminátor kapcsolás integrált szilárdtest áramkörökkel történő megvalósítása nem okoz különösebb nehézséget. Az előzőekben ismertetett kapcsolású szélessávú fázisdiszkriminátornak, számos előnye mellett döntő fogyatékossága a túlságosan nagy csúcstávolság és ebből adódóan a nagyon kicsi munkaponti meredekség. Ez okból kifolyólag széleskörű alkalmazása nehézségbe ütközik. A kis értékű munkaponti meredekség megnövelésére a kapcsolás előnyeinek megtartása mellett az eddig ismert kapcsolásoknál az un. „nyers erő" módszerét alkalmazták, amikor a nagyobb munkaponti meredekséget a diszkriminátor bemenetére adott vivőfrekvenciás jel amplitúdójának megnövelésével érték el. A diszkriminátor bemenetére adott jel szintjének növelésének azonban korlátot szabnak a rendelkezésre álló aktív elemekből (elektroncsövek, tranzisztorok) kivehető maximális teljesítményt meghatározó tényezők, valamint ezen erősítő fokozatok esetleges túlvezérléséből eredő járulékos torzítások és a nemkívánatos felharmonikus tartalom növekedése. A következőkben ismertetésre kerülő . találmány szerinti megoldás lényege olyan kapcsolás megvalósítása, amely a diszkriminátor bemenetére adott vivőfrekvenciás jel amplitúdójának megnövelése nélkül a diszkriminátor munkaponti meredekségét lényegesen megnöveli, úgy, hogy az új kapcsolás továbbra is rendelkezik ugyanazokkal az előnyökkel, mint a már ismert fázisdisszkriminátor kapcsolások. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a szélessávú fázisdiszkriminátor munkaponti meredeksége lényegesen megnövelhető úgy, hogy a diszkriminátorban alkalmazott szélessávú 90°~os fázistolóval még egy, vagy több olyan szélessávú passzív fázistoló hálózatot kapcsolunk kaszkádba, amelynek fázistolása a vivőhullám nyugalmi frekvenciáján 380°, vagy ennek egész számú többszöröse. Ekkor az eredő fázistolás n. 360° + 90°, kés-5 9 leltetése pedig -—— ; —— stb. periódusidő. Ilyen fázisdiszkriminátor-kapcsolás vázlatos rajza látható az 1. ábrán, ahol a késleltető ágban a szokásos 90°-os fázistolású 1 fázistoló és a találmány szerinti n-.360o -os fázistolású 2 késleltető hálózat csatlakozik a 3 detektorhoz. A gyakorlati kivitelezésnél természetesen a két hálózat összevonható. Ez esetben a diszkriminátor munkaponti meredeksége a 360°-os fázistolású járulékos hálózat esetén ötszöröse a 720o -os fázistolású járulékos hálózat esetén pedig kilencszerese lesz az eddig ismert szélessávú fázisdiszkriminátor kapcsolások munkaponti meredekségének, a bemenő vivőfrekvenciás jel amplitúdójának megnövelése nélkül. A meredekség megnövekedése matematikailag is igazolható az alábbi módon: A diszkriminátor kimenő feszültségének változása a bemenő vivőhullámú jel pillanatnyi frekvenciájának függvényében a találmány szerinti kapcsolás esetén az alábbi képlettel írható 5 fel: 10 15 20 40 U,f ; 2 U0 rí sin — ' 4 (4 n + 1) -ahol n pozitív egész szám azt mutatja, hogy a járulékosan beiktatott fázistoló fázistolása hányszor 360° a vivőfrekvenciás jel nyugalmi frekvenciáján. A fenti képletből számítható a diszkriiminátor munkaponti meredeksége. Az előzőek szerint: S0 = d Vki dí f~fo 2 U0 r/ 4 f„ 4 n + 1 A képlet alapján látható, hogy a 380°-os kiegészítő fázistoló esetén (n = 1) a munkaponti meredekség növekedése ötszörös; és 720° kiegészítő fázistolás esetén (n = 2) a munkaponti 25 meredekség megnövekedése valóban 9-szeres lesz. A 2. ábrán ábrázoltuk a szélessávú fázisdiszkriminátor kimenő feszültségének változását a bemenő pillanatnyi frekvenciájának függvényé-30 ben, az eddig szokásos 90°-os 1 fázistolóval (4 görbe), valamint a találmány szerinti 90° -|+ 720°-os (6 görbe) fázistolóval. Az ábra alapján szintén értékelhető a nagymértékű munkaponti meredékségnövekedés. Az ábrából az is 35 látható, hogy a (meredekség növekedésével együtt járó csúcstávolságcsökkenés még az n=2 (7:2'0°-os fázistolás) esetén sem okoz problémát a szélessávú FM berendezéseknél előforduló frekvencialöketek demodúlálásánál, mivel a csúcstávolság az esetben is még —Q — fo. Az eddigieket összefoglalva, megállapíthatjuk, hogy a találmányszerinti kapcsolású, 45 n • 360°~os járulékos fázistolóval kiegészített szélessávú fázisdiszkriminátor az eddig használatos szélessávú fázisdiszkriminátorok előnyeit megtartva, kizárólag passzív hálózat vagy hálózatok pótlólagos alkalmazásával kiküszöböli 50 annak döntő fogyatékosságát, a rendkívüli kicsi meredekséget. így az új kapcsolással a szélessávú fázisdiszkriminátor már az elérhető meredekség, valamint jel/zaj viszony terén is felülmúlja a szélessávú amplitúdó diszkrirm-55 nátorokat. A nagyobb fázistolást végző járulékos szélessávú hálózat megvalósítása, amely lahet késleltető művonal, vagy tápvonal, a híradástechnikai alkatrészek, valamint a méréstechnika 60 jelenlegi fejlettségi fokén nem okoz különösebb problémát. A találmány szerinti szélessávú fázistoló hálózat realizálódásánál a szükséges fázistolás biztosítása mellett az elemszám csökkentésére 65 nagyon alkalmas az a megoldás, amikor a fá-3
