172728. lajstromszámú szabadalom • Digitális szabályozású csillapító és erősítő
3 172728 4 leválasztó és fojtó elem szükséges). Ez a tény az 1. ábra szerinti kapcsolás félvezetős megoldását gazdaságtalanná és célszerűtlenné teszi. A találmánnyal megvalósítandó műszaki cél olyan elektronikusan, digitális jelekkel szabályozható csillapító - és ilyen csillapítót tartalmazó erősítő - áramkör kidolgozása és megvalósítása, amelyben a digitális csillapítás szabályozás minimális számú félvezető elem felhasználásával történik. A találmány szerinti megoldás lényege, hogy rögzített csillapítású és rögzített hullámellenállású, koncentrált elemekből felépített vagy elosztott csillapító tagokat tartalmazó CS csillapító fokozatokat alkalmazunk oly módon, hogy az egyes csillapító fokozatok szabályozását (vezérlését) a fokozaton belül, elektronikus elemekkel, újszerű módon valósítjuk meg. A diódákkal felépített alapelrendezés — találmány szerinti CS csillapító fokozat - a 2. ábrán látható. Diódán itt olyan kétpólusú félvezető eszközt (kétállapotú aktív elemet) értünk, amely a rákapcsolt egyenfeszültség hatására vagy nagyfrekvenciásán nagyimpedanciájú (záró) állapotba vagy nagyfrekvenciásán kisimpedanciájú (nyitó) állapotba kerül. Típusát tekintve lehet tűs dióda, pn átmenetű dióda, p-i-n dióda stb. A szabályozást Di és D2 diódák végzik. A Di dióda nagyfrekvenciásán (közvetlenül vagy leválasztó kondenzátorok közbeiktatásával) a fokozatban alkalmazott koncentrált vagy elosztott paraméterű 13 csillapító tag 6 bemenete és 7 kimenete közé van kapcsolva, míg a D2 dióda a koncentrált elemű vagy elosztott csillapító tag 8 belső földvezetéke (vagy belső földpontja) és a teljes csillapító fokozat földpontja, amely egyben a V4 vezérlőbemenet közé kapcsolódik nagyfrekvenciásán (vagyis közvetlenül vagy leválasztó kondenzátorok közbeiktatásával). A szabályozás vezérlése a diódákra kapcsolt külső egyenfeszültségekkel történik oly módon, hogy az egyik diódára záró, a másik diódára pedig nyitó feszültséget kell kapcsolni. A Vi, V2, Vj vezérlőbemenetekre adott vezérlő jelek hozzávezetését az L fojtótekercsek végzik, míg a C kondenzátorok az egyenáramú jelek leválasztását és a nagyfrekvenciás áramkör zárását végzik. Alapállapotban, amikor a fokozat nem csillapít, a Di dióda nyitott, a D2 dióda pedig zárt állapotban van. A diódára adott vezérlő jeleket felcserélve a Di diódákat lezárjuk és a D2 diódát kinyitjuk, ily módon a 13 csillapító tagot beiktatjuk és a teljes CS csillapító fokozat csillapítása a 13 csillapító tag csillapításával egyezik meg. A teljes csillapító fokozat szabályozását a találmány szerinti megoldás két darab diódával és az ezekhez tartozó néhány kiegészítő elemmel (leválasztó és fojtó elemek) valósítja meg. A csillapító fokozat megfelelő vezérlésének biztosítására a diódák egyenáramú kapcsolatba hozhatók oly módon, hogy a diódák egyik pólusát egyenáramúlag összekapcsoljuk. A csillapító kialakítása során felmerülhet az az igény, hogy a diódák záróimpedanciáját növelni, vagy pedig nyitóimpedanciáját csökkenteni kell. Az ekő esetben több, azonos módon vezérelt diódát sorosan kell kapcsolni, míg a második esetben több, azonos módon szabályozott, és nagyfrekvenciásán párhuzamosan kapcsolódó diódát kell alkalmazni. Az alapáramkör 3. ábra szerinti kialakítása akkor célszerű, ha a CS csillapító fokozatban alkalmazott 13 csillapító tag úgy van kialakítva, hogy több belső földvezetékkel vagy belső földponttal rendelkezik (pl. söntellenállások párhuzamos vagy csillagelrendezése esetén, illetve koplanár szalagvonalban kialakított csillapítónál). Ilyen esetben a 2. ábrán alkalmazott D2 dióda helyett a belső földvezetékek (belső földpontok) és a külső földvezeték (földpont) közé, minden belső földvezetékhez legalább egy diódát (itt D2 2, D2 ! ) célszerű nagyfrekvenciásán beiktatni. Ezek egyenáramú vezérlését azonos módon kell megvalósítani. A találmány szerinti csillapító fokozatok közvetlen láncbakacsolásával - a 4. ábrán látható módon - a szabályozott többfokozatú csillapító áramkör egyszerűen megvalósítható. így a láncbakapcsolt csillapító fokozatokból kialakított csillapító két szabad csatlakozási pontja szolgáltatja a csillapító 1 bemenetét, illetve 2 kimenetét. A teljes csillapító szabályozása az egyes csillapító fokozatokra kapcsolt egyenáramú digitális vezérlő jelekkel történik oly módon, hogy minden fokozatra két vezérlő jelet kell kapcsolni, a két dióda ellentétes vezérléséhez. A vezérlés az ismert logikai elemekkel, digitális integrált áramkörökkel egyszerűen megoldható, akár a csillapító fokozattal ténylegesen egybeépíthető, és ekkor fokozatonként csak egyetlen szabályozó jelre van szükség. A csillapító fokozatok láncbakapcsolása történhet oly módon is, hogy az egyes csillapító fokozatok vagy csillapító fokozat csoportok közé, vagy azokkal láncbakapcsolva állandó csillapítású vagy állandó erősítésű fokozatokat iktatunk be. Ez a megoldás különösen digitálisan szabályozott erősítésű keskenysávú (szelektív) nagyfrekvenciás erősítő esetében előnyös ugyanis, ha az erősítés szabályozását ilyen esetben az aktív eszközök vagy az erősítő fokozatok szabályozásával kívánjuk megvalósítani, ez az erősítő elhangolódására vezethet, és a műszaki jellemzők romlását okozza, vagy más bonyolult kompenzálási módszerek alkalmazását teszi szükségessé. Ezenkívül a találmány szerinti megoldással általában nagyobb ellenőrzött szabályozási dinamika valósítható meg, mint az aktív áramkörök szabályozásával. Ezen megoldás segítségével a teljes nagyfrekvenciás erősítő erősítése digitális jelekkel szabályozható a csillapító fokozatok szabályozási pontjain. A találmány szerinti minimális számú diódát tartalmazó megoldás előnyös, mivel kevesebb alkatrészt, és kisebb számú összeköttetési műveletet igényel, ennek következtében az ismert megoldásnál olcsóbb és megbízhatóbb megoldást tesz lehetővé, és a csillapító fokozat beiktatási csillapítását is kis értéken tartja, ugyanakkor a csillapítás, illetve erősítés gyors, mechanikus mozgás nélküli digitális szabályozását valósítja meg. A digitális jelekkel történő csillapítás és erősítés szabályozás számos előnnyel rendelkezik, mind a manuálisan, mind az analóg jelekkel történő csillapítás szabályozással szemben. Lényeges előny, hogy a digitális szabályozás esetén egyszerű eszközökkel megvalósítható a zavaroktól védett távvezérlés, az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
