172171. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyenáramúlag csatolt differenciál bemenetű, aszimmetrikus kimenetű erősítő rendszerre
3 172171 4 nél az erősítőknél a közös módusú zavarójel elnyomást döntően a bemeneti fokozat saját közös módusü zavarójel elnyomása határozza meg, teljesen kiegyenlített kettős, differenciál típusú negatív visszacsatoló áramkör esetén. Az ilyen felépítésű erősítők azonban redkívül érzékenyek a visszacsatoló elemek értéktoleranciájára, az egyes visszacsatoló áramköröket tápláló erősítők azonos erősítésére és erősítés ingadozásaira. Ezeknek a toleranciáknak hatására nem csupán a rendszer közös módusú zavarójel elnyomása romolhat el, hanem az erősítési frekvencia tartományában az erősítés ingadozása, járulékos fázistolások is jelentkeznek, amelyek ugrásszerű, tranziens jelalakoknál a jelek torzulását eredményezik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel a felsorolt hiányosságokat megszüntetjük úgy, hogy végig közvetlen csatolt (egyenáramú) erősítőrészeket (fokozatokat) alkalmazunk. A differenciál típusú bemeneti erősítő fokozatok után egy összeadó és kivonó áramkör van elhelyezve. Az összeadó áramkör kimeneti pontjáról, erősítés után, a differenciál típusú bemeneti erősítő fokozatokra kiterjedő közös módusú negatív visszacsatolás van kialakítva. A kivonó áramkör után aszimmetrikus erősítő kerül alkalmazásra, amelynek kimeneti pontja egyben a teljes erősítő rendszer aszimmetrikus kimeneti pontja is. Erről a pontról a differenciál típusú bemeneti erősítő fokozatokra kiterjedő, a teljes erősítő rendszer erősítését meghatározó aszimmetrikus visszacsatolás került alkalmazásra. A teljes rendszer frekvencia karakterisztikáját szintén az egyetlen kimeneti pontról vezérelt frekvencia függő segéderősítő kimenetéről a differenciál típusú bemeneti erősítő fokozatokra vezetett, az előbbi visszacsatoló áramkörtől különválasztott aszimmetrikus visszacsatolás határozza meg. Ezen viszszacsatoló áramkörbe sorosan bekapcsolt ellenállás értékének változtatásával nagy közös módusú zavarójel elnyomás állítható be, az erősítés változtatása nélkül. A találmány tárgyát kiviteli példa kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti erősítő rendszer egy példakénti tömbvázlatát mutatja. A 2. ábra a találmány szerint kialakított aszimmetrikus kimenetű erősítő rendszer frekvencia menetét szemlélteti. Az erősítő rendszer bemeneti pontjait az Ala és Alb bemeneti erősítők fázisfordító bemenetei képezik. Az AIa és AIb bemeneti erősítők azonos felépítésűek, azonos elemeket tartalmaznak. Az Ala és Alb bemeneti erősítők kimeneti jele az A összegezőn keresztül a közös módusú visszacsatolást létesítő A2 erősítőt vezérli. A K különbségképzőn keresztül pedig a rendszer aszimmetrikus kimenetét képező A3 kimeneti erősítőt vezérli. Az A2 erősítő fázist nem fordító bemenete az Ata és Alb kimeneti egyenfeszültségét és munkapontját meghatározó UM referencia feszültség-forrásra van kapcsolva. Az A2 erősítő kimenete az Rla és Rlb ellenállások közös pontjára csatlakozik és közös módusú jelekre negatív visszacsatolást létesít. Ez a visszacsatolás nagy közös módusú zavarójelelnyomás elérését teszi lehetővé. Az A3 kimeneti erősítő táplálja az R2 és R,a ellenállásokból álló visszacsatoló hálózatot, biztosítja a rendszer aszimmetrikus kimeneti jelét és vezérli a rendszer frekvencia karakterisztikáját meghatározó A4 erősítő 5 10 15 20 bemenetét. Az A4 erősítő invertáló üzemmódú, frekvencia karakterisztikájának beállítását a Zv visszacsatoló elem végzi. Az R2 és Rla ellenállások, valamint az A4 erősítő kimenetére kapcsolt P potenciométer és Rlb ellenállásból álló visszacsatoló hálózat együttesen határozza meg az erősítő rendszer teljes erősítését és frekvencia menetét. Abban a frekvencia tartományban, ahol az A4 erősítésének abszolút értéke lényegesen kisebb mint (1), a P potenciométer és R)a ellenállásból álló visszacsatolás a teljes erősítő rendszer erősítését nem befolyásolja és az erősítés értéke nagy hurokerősítés esetén A teljes = i + R2 Rla (II) lesz. Abban a frekvenciasávban, ahol A4 erősítő erősítésének abszolút értéke 1-nél nagyobb, az erősítést és annak frekvenciamenetét döntően az A4 erősítő határozza meg. Ha (A4)>1 akkor az 25 (Ateijcs) 1 +(R2/Rla) (A4) (III) lesz, vagyis a teljes rendszer frekvencia menete az A4 erősítő erősítésének inverze. Ha az A4 erősítő integráló jellegű frekvencia karak- 30 terisztikával rendelkezik, a teljes rendszer frekvencia menete kondenzátoros csatolású erősítő frekvencia menetének megfelelővé válik. Ezt szemlélteti a 2. ábra. Az A4 erősítő integráló jellegű erősítését logaritmikus léptékben (A4) jelleggörbe ábrázolja. Az A4 erősítő erősí- 35 tésénél két külön szakasz látható, kis frekvencián az erősítés állandó, amelyet — 6 dB/oktiv meredekségű szakasz követ. Ennek megfelelően a teljes erősítő rendszer frekvencia függő erősítés változása az Ateljes görbe szerint alakul ki. 40 Az A4 erősítő frekvencia független erősítés tartományában, a megnövekedett visszacsatolás miatt a teljes rendszer erősítése kicsi és frekvencia független lesz, amelyet az Ateljes jelleggörbéjének vízszintes kezdő szakasza szemléltet. A4 erősítő erősítésének frekvencia 45 függvényében való csökkenése a teljes rendszer erősítésének frekvencia függvényében való növekedését okozza, amely +6 dB/oktáv meredekségű. Azon a frekvencián, ahol A4 erősítő erősítése 50 (A4) = 1 (ív) a teljes rendszer erősítése a végső, frekvencia független értékénél — 3 dB-lel kevesebb lesz. Abban a frekvenca tartományban, ahol (A4) < 1-nél, a teljes rendszer erősí- 55 tése frekvencia függetlenné válik, amelyet az A(eljes jelleggörbe vízszintes egyenes szakasza szemléltet. A közös módusú zavarójel elnyomás a P potenciométerrel állítható be maximális értékre. 60 Az 1. ábra tömbvázlatán szereplő erősítők a telj« erősítő rendszer specifikációs adatainak figyelembe vételével megvalósíthatók diszkrét vagy integrált áramkörös erősítőkkel, amelyek diszkrét elemekkel törtöw realizálás esetén esetleg csupán egyetlen fokozatbó 65 állnak. 2
