171271. lajstromszámú szabadalom • Kétszeresen kiegyenlített modulátor kapcsolási elrendezés
3 171271 4 2. ábra egy kedvezőbb bemeneti paraméterekkel rendelkező kapcsolási elrendezést és a 3. ábra egy lehetséges kiviteli megoldás vázlatát mutatja be. 5 Az 1. ábrán látható invertáló és nem invertáló bemeneti kapcsokkal rendelkező általános célú 1 műveleti erősítő negatív párhuzamos feszültségvisszacsatolást képezően Rv visszacsatoló ellenállással van kialakítva, ahol az Rv visszacsatolóellenállás a moduláló tor B kimeneti kapcsa és az erősítő invertáló bemenete közé van kapcsolva. A modulátor A bemeneti kapcsa Rs soros ellenálláson keresztül az erősítő invertáló, és R[ első ellenálláson keresztül pedig az erősítő nem invertáló kapcsaira van csatlakoztatva. A nem invertáló 15 bemeneti kapocs K^ első kapcsolón keresztül közösített potenciálú pontra van kötve. A Kj első kapcsoló vivőjellel való vezérlése során — működtetéskor — a kapcsoló zárt állapota esetén az erősítő fázisfordító, nyitott állapota esetén fázist nem fordító erősítőként üze-20 mel, és megfelelő ellenállás választások mellett mindkét esetben azonos feszültségerősítéssel rendelkezik. Az erősítő kimeneti jele így végeredményben a kétszeresen kiegyenlített modulátor kimenő jele. A modulátor bemeneti ellenállása az első kapcsoló állásától függően 25 változik. Ezt a hátrányt szünteti meg a 2. ábrán bemutatott változat, amelynél a modulátor A bemeneti kapcsa soros elrendezésben R2 második ellenálláson és K2 második kapcsolón keresztül földpotenciálra van kötve. Ez esetben R2 második ellenállás megfelelő meg-30 választásával elérhető, hogy a Kj első és K2 második kapcsoló ellentétes működtetése esetén a modulátor bemeneti ellenállása a kapcsolók állásától függetlenül állandó legyen. A 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a kapcsolók ellentétes működtetése esetén az 1. ábrán 35 bemutatott elrendezéssel megegyező módon működik. A 3. ábrán bemutatott kapcsolási vázlat a második ábrán feltüntetett és jelképesen ábrázolt kapcsolók egy lehetséges kiviteli megoldását mutatja be, ahol Kj első kapcsolót Tt első tranzisztor, K 2 második kapcsolót 40 T2 második tranzisztor valósítja meg. A tranzisztorok inverz kapcsolóüzemben alkalmazottak és eltérő vezetési típusúak, mindkettő kollektora közösített potenciálú pontra kötött. Az első Tj tranzisztor emittere az erősítő nem invertáló bemeneti kapcsára, míg a második 45 T2 tranzisztor emittere R 2 második ellenálláshoz van csatlakoztatva. Mindkét tranzisztor bázisa 2 vezérlőjelgenerátor ugyanazon kimenetére van kapcsolva. Az ellentétes vezetési típusok alkalmazása folytán egy meghatározott polaritású vezérlőjelre az egyik nyitott, a 50 másik zárt állapotba kerül. A kapcsolóüzemben használt tranzisztorok ideálistól eltérő tulajdonságaiból származó hibák kiküszöbölése kompenzáló hálózat alkalmazásával történik. Ilyen legjelentősebb hiba a T, első tranzisztor zárt kapcsoló-55 üzemű állapotában az emitter-kollektor maradékfeszültsége, mely a műveleti erősítőt vezérli és ez a modulátor kimeneti jelében hibát okoz. nerátot kapcsolják, s ekkor az áramkör kimenetén — az analóg szorzó működéséből adódóan — a bemenetre jutó jelek szorzatával arányos jel jelenik meg. Az ily módon kialakított modulátorkapcsolások a követelményeket a gyűrűsmodulátornál, illetve annak továbbfejlesztett változatainál jobban kielégítik, de egyenáramú paramétereik szórása miatt ezek is több mint egy nagyságrendre kiterjedő üzemközbeni beállítást igényelnek. Az általános célú műveleti erősítőknél kedvezőtlenebb drift jellemzőik következtében hőmérsékletváltozás hatására jelentős mértékben változik a vivőszivárgás és a modulációs jel elnyomás értéke. Kimeneti ellenállásuk is általában legalább több tíz kiloohm nagyságrendű, s így elválasztó erősítő alkalmazása szükséges, ami a speciális áramkörök felhasználásából adódó magas költséget csak növeli. Az ismertetett megoldásoknál közösen fellépő hátrányok, pl. az üzemközbeni beállítás szükségessége, a nagyértékű kimenő ellenállás, költséges integrált változatú kivitel stb. egyaránt szükségessé tették olyan modulátorkapcsolási elrendezések kialakítását, mely a felsorolt hátrányok fellépését kapcsolási elrendezéséből adódóan elkerüli, egyszerű, és az ismert megoldásoknál célszerűbben használható hibridtechnológiával teljes áramköri blokkok készítéséhez. A találmány további célja olyan modulátor kapcsolási elrendezés kialakítása, mely kis teljesítményfelvételű, és nem igényel speciális alkatrészeket. A találmány megvalósításánál önmagában ismert, általános célú, általában monolit integrált áramkör formájában megvalósított, invertáló és nem invertáló bemeneti kapcsokkal rendelkező, negatív párhuzamos feszültség visszacsatolással és Rj soros ellenállással ellátott 1 műveleti erősítőt alkalmazunk. A találmány lényege, hogy az 1 műveleti erősítő nem invertáló bemenete egyrészt első Rj ellenálláson keresztül a soros Rs ellenállás másik végpontjával együtt a modulátor A bemeneti kapcsára, másrészt első Kj kapcsoló, főleg elektronikus kapcsoló közbeiktatásával közösített potenciálú pontra kötött. Előnyös kiviteli változatnál a modulátor A bemeneti kapcsa második R2 ellenálláson, és ezzel sorbakötött, az első K( kapcsolóval ellentétes állású második K2 kapcsolón keresztül közösített potenciálú pontra kötött. Az első és második K! és K2 kapcsolók inverz kapcsolóüzemben alkalmazott ellentétes vezetési típusú Tj és T2 tranzisztorokkal megvalósítottak, ahol mindegyik bázisa 2 vezérlőgenerátor ugyanazon kimenetéhez kötött. További előnyös kiviteli változatnál az első kapcsolót megvalósító Tt tranzisztor bázisára kompenzáló hálózat kapcsolt, mely példaképpeni megvalósításánál az erősítő Rv visszacsatoló ellenállása R v '; R v " osztott kialakítású és közös pontjuk harmadik R3 ellenálláson keresztül az első kapcsolót megvalósító Tj tranzisztor bázisára kötött. Alkalmazásnál további előnyös hatás érhető el, ha a vezérlőjel generátor kimenetén elrendezett szinthatároló eszköz(öke)t az első, vagy az első és/vagy a második kapcsoló(k), adott esetben az az(oka)t megvalósító Tj és T2 tranzisztor(ok) képezi(k). A találmány szerinti kapcsolási elrendezés példaképpeni kiviteli alakjait, szemléltető vázlatos rajzokra hivatkozva az alábbiakban ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány lényegét képező kapcsolási elrendezést, a Egy kedvező, a 3. ábrán látható kompenzáló hálózat kialakításnál a Tt első tranzisztor bázisát R 3 harmadik ellenálláson keresztül az osztottan kialakított Rv ', R v " visszacsatoló ellenállások közös pontjára van kötve. A kompenzálás úgy jön létre, hogy a bázis-emitter nyitóirányú feszültség R3 harmadik és R v " részvisszacsatoló ellenálláson leosztottan az erősítőt ellenfázisban 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
