174322. lajstromszámú szabadalom • Dinamikakompresszor gyorsműködésű, követő üzemmódra
3 174322 4 kompressziót valósít meg és lehetővé teszi a jel visszaállíthatóságát a csatornára való átvitel után. Olyan esetekben, ha közvetlen demodulációra van igény, szükséges, hogy a dinamikakompresszió utáni közvetlen demoduláció is viszonylag torzítás mentes jelet szolgáltasson, vagy az adott feltételek mellett a lehető legkisebb torzítású legyen a bemenőjel. Mint ismeretes, szabályozás következtében a bemenő és kimenő jellemzők nemlineáris jellegűekké válnak. Ezeket kétféle módon lehet megadni: az egyik esetben a kimenőjel a bemenőjel valamely 1/N-ik hatványra emelt függvénye, ahol N bármely egynél nagyobb egész szám, míg a másik esetben logaritmikus függvényeket alkalmazunk. Ez utóbbi esetben két probléma is adódik. Egyrészt közvetlen demodulálás esetén, ha túlságosan nagy a bemenő amplitúdó, rendkívül nagy nemlineáris torzítások léphetnek fel. Ezt az 1. ábrán mutatjuk be, ahol kis, illetve nagy jelalaknál van a moduláló jel alakja megrajzolva. Mint látható, a torzítás rendkívül nagy értékeket vehet fel. A másik lehetőség az Uki = UbéN hatvány függvény szerinti karakterisztika létrehozásánál is merülhetnek fel módszertani nehézségek. Itt a következők lehetségesek: diódás törtvonalas közelítés, vagy megfelelő kapcsoló áramkörökkel vezérelt precíziós kapcsolóelemek alkalmazása. A komparátor áramkörökkel vezérelt precíziós áramkörök alkalmazása nagy pontosságot igényel és szükséges, hogy viszonylag nagyobb jelsebességeknél rendkívül gyors komparátorokat alkalmazzanak. Az ideális törtvonalas közelítés megvalósítására nagyon gyors komparátorok és pontos kapcsoló áramkörökre van szükség. Ezeknek az a hátránya, hogy a komparátorok eltérő üzemmódban dolgoznak mert nagy átfogódinamika esetén is nagy pontossággal és üzembiztosán kell kapcsolniok kis és nagy bemenőjeleknél egyaránt. E feltételek együttes fennforgása miatt a dinamikakompresszor pontossága óhatatlanul nagymértében függ a nagysebességű komparátorok pontosságától. Ez különösen akkor okoz problémát, ha a dinamikaátfogás eléri, ill. meghaladja a 60dB-t. Ha e feltételek teljesítésére van szükség, a technika állása szerint csak viszonylag kissebességű jelek esetén biztosítható ez. A drift követelményeket csak különlegesen nagypontosságú duáleszközökkel és műveleti erősítőkkel lehet biztosítani. Levonható tehát az a következtetés, hogy az ismertetett eljárás nem alkalmas nagypontosságú és nagy dinamikájú átvitel megvalósítására, kis dinamikánál azonban jó eredményeket biztosít. Diódás áramkörök alkalmazásánál problémát jelent az, hogy a diódák küszöbfeszültsége germánium diódáknál néhány tized V, szilícium diódáknál 0,6 V. Ha azt akarjuk, hogy a diódák átmeneti karakterisztikája ne befolyásolja lényegesen a törtvonalas közelítést, akkor olyan nagyfeszültség tartományokba kell áttérnünk, amelyeknél a diódák küszöbfeszültsége, vagy munkaponti feszültsége már elhanyagolható. Ilyenkor néhányszor tíz V-os feszültség csak mintegy 20 dB-s dinamikaátfogást tesz lehetővé, mivel a diódák feszültsége 1 -2 V nagyságrendű bemenő feszültség esetén már lényeges torzításokat hozhat létre. Ha a diódák nonlineáris karakterisztikáját használjuk ki, csak viszonylag kis jelszintek alkalmazhatók. így nagy dinamikaátfogás esetén nagyon kis jelszinteket kell feldolgozni. Ez mint ismeretes, olymérvű zajt okozhat, amely gyors jeleknél és viszonylag széles csatorna esetén is elviselhetetlen. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy nem szükségképpen kell egy erősítőnek a teljes dinamikát átfogni. Biztosítható ugyanis, hogy kis jelszinteknél nagy erősítésű erősítő, nagy jelszinteknél kis erősítésű erősítő kerüljön felhasználásra. Ez ún. összeadó típusú dinamikakompresszorral valósítható meg. Az összeadó típusú dinamikakompresszor egynél több láncbakapcsolt erősítőt tartalmaz, amelyben az egyes tagok erősítése viszonylag kicsi és meghatározott jelszinteknél telítésbe mennek át. A találmánynak az a lényege, hogy a dinamikakompresszor bemenete és kimenete között olyan vágóerősítőkből sorbakapcsolt erősítőlánc van elrendezve, amely vágóerősítő-lánc minden egyes tagjának azonos fázisú kimenete lineáris összegezőre csatlakozik. Vágóerősítő alatt itt olyan erősítőt értünk, amelyek az előzetesen meghatározott jelszinteknél telítésbe mennek át. A találmány egy kiviteli alakjánál a vágóerősítő-lánc első tagjának bemenete is a lineáris összegezőre van kapcsolva. A találmányt részletesebben az ábrán bemutatott kiviteli példa segítségével ismertetjük. Az ábrán a találmány szerinti dinamikakompresszor egy kiviteli alakjának tömbvázlatát mutatjuk be. Az ábrán látható tömbvázlaton dinamikakompresszor B bemenete és K kimenete között egy sorbakapcsolt vágóerősítő-lánc és egy ö lineáris összegező van elrendezve oly módon, hogy a kapcsolási elrendezés bemenete egyúttal az első Ei vágóerősítő bemenete, az első Ei vágóerősítő kimenete a második E2 vágóerősítő bemenetére van kötve, a második E2 vágóerősítő kimenete a harmadik E3 vágóerősítő bemenetére csatlakozik és így tovább. Minden egyes Ei, E2,...En vágóerősítő kimenete az Ö lineáris összegező egy-egy bemenetére csatlakozik. Az E!, E2 .... En vágóerősítők Ö lineáris összegezőre csatlakozó kimenetei lehetnek azonosak azokkal a kimenetekkel, amelyek a láncban következő vágóerősítőre vannak kötve, azonban feltétel, hogy azonos fázisúak legyenek. Ha ez a sorbakapcsolásra alkalmazott kimeneteknél nem áll fenn, akkor az E], E2 • • - -En vágóerősítőknél gondoskodni kell azonos fázisú kimenetekről, amelyeket Ö lineáris összegező bemeneteire lehet csatlakoztatni. A lineáris ö összegező kimenete egyúttal a dinamikakompresszor kimenete. Egy további kiviteli alaknál az E! vágóerősítő bemenete az ö lineáris összegező egy további bemenetére csatlakozik. A kapcsolási elrendezés egyszerűsített formában a következőképpen működik: Igen kis jeleknél az összes Et, E2 •••■£„ vágóerősítő lineáris üzemmódban dolgozik. Tehát a kimeneten egy viszonylag nagy erősítésű erősítő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
