173909. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés- digitális jelek spektrumának javított sávkorlátozására, aluláteresztő szűrők és digitális villamos áramkörök kombinációjával
5 173909 6 elnyomja, a fokozat bemenetére adott jel éleiről eltűnik a hullámosság és az aperiodikus túllövés (ld. 6. ábra UC(D) és UE jelsor). Az impulzus amplitúdó határolását végző 5 határoló fokozat nemlineáris elemet, pl. tranzisztort tartalmaz az impulzus amplitúdó határolására. Ez a fokozat azért szükséges, mert az 1 előkiemelő fokozat hatására nem változik a gyors jel csúcstávolsága, így ezek fel- és lefutási ideje rövidebb marad (ld. 2b. ábra és 5. ábra, ti nagyobb, mint t2 idő). Az 5 határoló fokozat a fel- és lefutási idő és a jelalakok viszonylagos egyformaságát azáltal biztosítja, hogy az előkiemelés után még mindig nagyobb amplitúdójú (lassú) jeleket vágja. Ha a határolást nem tört vonal, hanem pl. exponenciális függvény szerint történik, olyan komponensek keletkeznek, amelyek egyenletessé teszik a spektrumot a közeli zárósávban (kitöltik a négyszögjel spektrum minimumhelyeit, ill. az előszűrőként használható „L” szűrő pólushelyeit, (lásd l.d. ábra és 3. ábra). Az 5. ábrán látható a jel impulzus amplitúdó határolás előtt előkiemeléssel (folytonos vonal) és anélkül (szaggatott vonal). Az ábrából kitűnik, hogy az előkiemelés a gyors jel csúcstávolságait nem változtatja, lényegében csak az utána következő szűrőn lecsökkenő (gyors jel) amplitúdót állítjuk vele helyre. (Ha a jelsor hosszabb impulzusainak csökkenése is helyreállítandó, természetesen további előkiemelők kapcsolhatók be két órajelütem három órajelütem stb. időtartamra.) A találmány szerinti aluláteresztő analóg-digitális szűrőkombináció kimenetén nyert spektrum tehát az impulzus előkiemelés és az impulzus amplitúdó határolás révén a legnagyobb hasznos frekvenciáig gyakorlatilag torzítatlan, a közeli zárósávban a jelformához szigorúan szükséges (közel azonos amplitúdójú) komponensekből áll, az előre meghatározott zárófrekvencián túl pedig az összetevők megfelelően elnyomottak. Ha az ilyen módon előállított jellel valamely vivőt amplitúdóban modulálunk, az adójel spektruma is optimálisan sávkorlátozott lesz, amit más ismert úton (szűrővel) elérni nem lehetett volna. Az ismert AN DSB/SC típusú adókat — a szokásos módon szögmoduláció megvalósítása céljából - összekapcsolva sávkorlátos AM-FM adójel áll elő, amelynek spektruma ugyancsak akkor optimálisan sávkorlátozott, ha a fenti módon formált jellel modulálunk. Mint már említettük, a szűrőkombináció 4. ábra szerinti fokozatai közül - a jelalakkal szemben támasztott követelményektől függően -egyesek elmaradhatnak. Az impulzusamplitúdók egyformaságát az 1 előkiemelő fokozat után kapcsolt lapos futási idejű (pl. „L” típusú) aluláteresztő 2 előszűrővel, vagy a meredek csillapításmenetű (pl. Cauer) aluláteresztő 4 zárószűrőhöz kapcsolt 5 határoló fokozattal is biztosítani lehet. Az elmondottak szerint azonban ebben az esetben a gyors és lassú impulzusok éleinek meredeksége nem lesz egyforma. (Fázismodulációs adó-vevő moduláló impulzusainál ez nem is szükséges.) Ha az aluláteresztő szűrő 2 előszűrő vagy 4 zárószűrő nem okoz néhány tíz százaléknál nagyobb amplitúdó csökkenést vagy belengést, a szűrőkombináció bármilyen típusú 2 előszűrő vagy 4 zárószűrő után kapcsolt 5 határoló fokozatból is állhat. Ha ezek a kis amplitúdóhibák közömbösek, a szűrőkombinációban elegendő az 1 előkiemelő fokozat után bármilyen típusú aluláteresztő szűrőt kapcsolni. A továbbiakban az analóg-digitális szűrőkombináció egy megvalósított áramköri kivitelével foglalkozunk. A 7. ábrán látható kapcsolás önmagukban ismert részáramkörökből áll, de a kombinációjuk új. Az ábrán szaggatott vonallal körülhatárolt fokozatok számozása megegyezik a 4. ábra számaival (ld. a 6. ábra jelalakjait is). Az áramkör működtetéséhez + Ut és egy kisebb +Us tápfeszültség szükséges (pl. +14V és + 5V, amely utóbbi a szűrőkombinációhoz csatlakozó, a rajzon nem ábrázolt TTL logikai áramkörökhöz különben is kell). A jelszinteket és a +11$ feszültséget úgy kell megválasztani, hogy a kapcsolásban működő differenciálerősítők a jel megfelelő pontjainál váltsanak áramot. Az 1 előkiemelő fokozatot két — közösített kimenetű — tranzisztoros differenciálerősítő alkotja. A közös Rí munkaellenálláson megjelenő feszültség az emitter körökben levő egy-egy áramgenerátorként kapcsolt Ti és T2 tranzisztorok áramával arányos. Ezek közül T2 a segédgenerátor, és az árama az Uq jelsor hatására csak a bemenetre adott (sávkorlátozandó) UA jelsornak az 1 bitnél hosszabb impulzusai alatt és 1 bitnél nem hosszabb idejű jelszünet alatt nem folyik az Rí munkaellenálláson. A Ti tranzisztor árama a bemeneti UA négyszögjelsor minden impulzusa alatt az Rí munkaellenálláson folyik. A P2 potenciométerrel tehát az előkiemelés mértéke, Pi potenciométerrel pedig az átlagos amplitúdó állítható be. A 2 előszűrő 20 dB-nél kisebb zárócsillapítású hatodfokú aluláteresztő „L” szűrő. Ez a választás azért előnyös, mert ha a négyszögjelsor leggyorsabb ismétlődési frekvenciája az előszűrő határfrekvenciájának (itt éri el a szűrő a zárócsillapítást) kétharmada alatt van, a lassabb jelek amplitúdócsökkenése nem éri el a 10%-ot, és a futási idő hiba a határfrekvencia másfélszeresén sem nagyobb 10% nál. A szűrő kivitele egyszerű, nincs benne leágazásos tekercs (mint más fokszámú „L” szűrő esetén). A 2 előszűrő azonos impedanciák között működik, a generátoroldalon a lezárását 1 előkiemelő fokozat Rí munkaellenállása adja. A 3 elválasztó csillapítótag egyszerű „L” kapcsolás, mert a két szűrő hullámimpedanciája nem egyezik meg — a 4 zárószűrőé fele a 2 előszűrőének. Ebben az esetben a hasznos jelirányú csillapítás és a visszairányú együtt nagyobb, mint 15 dB, amely (a szűrők zárósávjában amúgy is csökkenő komponensek miatt) elegendő elválasztást biztosít. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
