177459. lajstromszámú szabadalom • Híderősítő
3 177459 4 áramkör tömbvázlata, amelyben a találmányt megtestesítő áramkör szerepel, és az 5. ábra olyan kapcsolási vázlat, amely megmutatja, hogy a 4. ábrán vázolt elemek közül melyek nem szerepelnek az integrált áramköri kivitelben. 5 Az 1. ábrán vázolt áramkörben, amelyet távbeszélő-készülék áramköréhez terveztünk négy TI, T2, T3 és T4 tranzisztor helyezkedik el, és ezek közül a TI és T2 tranzisztorok nagyobb méretűek a T3 és T4 tranzisztoroknál. Integrált áramköri kivitelnél ez azt jelenti, hogy a TI és T2 tranzisztorok nagyobb területen helyezkednek el a T3 és T4 tranzisztoroknál. A vonalvezetékek két L1 és L2 vonalkapocshoz csatlakoznak, és ezek mind-15 egyike két-két tranzisztor kollektorával van összekötve. Az adást megvalósító egység, azaz jelen esetben a mikrofon a 4. ábrán vázolt egyéb áramköri elemeken keresztül az AB kapcsokkal és így a TI és T2 tranzisztorok bázisával van összekötve. A 20 vevő egység, azaz a hallgató vagy hangosbeszélő távbeszélő-készülék esetében a hangszóró úgy van bekötve, hogy meghajtását az RÍ ellenálláson keletkező feszültség biztosítja (4. ábra). 25 Már említettük, hogy az L1 vonalkapocs lehet pozitív vagy negatív feszültségű, és ekkor az L2 vonalkapocs értelemszerűen negatív vagy pozitív lesz. Ilyen módon, ha az L1 vonalkapocs pozitív, akkor a vonalról érkező áram az L1 vonalkapocs 30 felé folyik, keresztül folyik a TI tranzisztor kollektor-emitter útvonalán, az RÍ ellenálláson, a T3 tranzisztor bázis-kollektor útvonalán és innen vissza az L2 vonalkapocsra. Ha az L2 vonalkapocs pozitív, akkor az áram az L2 vonalkapocshoz a T2 35 tranzisztor kollektor-emitter útvonalán, az RÍ ellenálláson, a T4 tranzisztor bázis-kollektor útvonalán és innen vissza az L1 vonalkapocshoz folyik. Figyeljük meg, hogy mindkét esetben az áram ugyanabban az irányban folyik át az RÍ ellenállá- 40 son. Ebből adódik, högy ezt az RÍ ellenállást felhasználhatjuk arra, hogy visszacsatoló hurkok és hasonló áramkörök révén meghatározza az RÍ ellenállás D és C pontjai között, valamint a vonalkapcsok között értelmezhető transzfer erősítést. 45 Ezt könnyebben beláthatjuk, ha a 2. ábra szerint csak az 1. ábrán vázolt áramkörnek csak az egyik felét vizsgáljuk. A 2, ábrán az áramkör működése szempontjából 50 lényeges áram és feszültség viszonyokat szemléltettük. Az RÍ ellenállás és a vonal között keletkező feszültség erősítést az alábbi „ AV0 ZL 55 G = ------ = a — összefüggés határozza meg, ahol a V0 a kimeneti feszültség, és ahogy az a érték az egység felé 60 közelít azt kapjuk, hogy Az összefüggésben Z, képezi a külső vonal impedanciát, és az Rt egy olyan külső ellenállás, amely a két közös C és D pont közé kapcsolódik. A közös pontok egyike megegyezik a TI és T2 tranzisztorok egymással összekötött emitterével, a másik pedig a T3 és T4 tranzisztorok egymással összekötött bázisával azonos. Ebből következik, hogy a vonal és az Rí ellenállás között fellépő feszültségerősítés egyszerűen impedanciák arányával adható meg. Mivel az It vonaláram túlnyomó része keresztül folyik a kimenő fokozatot képező T3 tranzisztoron, az RÍ ellenálláson fellépő feszültség átlagértékét felhasználhatjuk arra, hogy információt szolgáltasson a vonaláramról. Ez lehetővé teszi azt, hogy a vonal feszültség-áram jelleg-görbéjét előre felbecsülhessük, mégpedig az RÍ ellenálláson fellépő átlagos feszültségesés és egy pontos belső feszültség etalon összehasonlítása révén. Annak következtében, hogy a T3 tranzisztor esetében majdnem a teljes vonaláram keresztül folyik annak kollektor-bázis átmenetén, a T3 tranzisztor erősen telített állapotban van, és ezért emitterének feszültsége nagyon közel van kollektorának feszültségéhez. Ez azt jelenti, hogy ennek a T3 tranzisztornak az impedanciája nagyon alacsony értékű, és ilyen módon a híderősítőn keletkező feszültségesés ezzel összhangban alacsony értékű lesz. Ez a feltétel megadja azt a negatív feszültséget is, amelyre a meghajtó áramköröknek szüksége van, amikor az erősítő egy elektronikus távbeszélő-áramkör. részét képezi. Az ilyen áramkörök tervezésével kapcsolatban a korábbiakban már feltételeztük, hogy mind a meghajtó áramkörök, mind pedig a kimeneti áramkörök olyan feszültséget igényelnek, amely nagyon közeli értékű az áramkör „sínvezetékein” mérhető feszültséghez. Nagyon alacsony feszültségű működés esetében azonban, tehát amikor a készülék egy nagyon hosszú vonal végéhez kapcsolódik, a rendelkezésre álló áram korlátozza a kimeneti feszültség lehetséges változásának nagyságát. Ez lehetővé teszi olyan áramkör tervezését, amely másfél voltos feszültség mellett dolgozik, amelyet normál esetben a meghajtó áramkör állít be, és 1 voltos csúcstól csúcsig mért kimeneti meghajtást biztosít, ha elegendő áramvezérlés van ahhoz, hogy mindezt egy körülbelül 300 óhmos impedancián létrehozza. A T3 tranzisztort tartalmazó elrendezést azért választottuk, mert egyéb kapcsolásoknál fennállna annak lehetősége, hogy az emitter-bázis letörés problémákat okozzon. Az 1. ábrán vázolt kapcsolás vizsgálata megmutatja, hogy a vonaláram minden esetben „látja” egy NPN tranzisztor kollektorát. Figyeljük meg, hogy amikor az L1 vonalkapocs pozitív az L2 vonalkapocshoz képest, akkor a T2 és T4 tranzisztorok jelenléte viszonylag kis hatást gyakorol a működésre. Ehhez hasonlóan, amikor az L2 vonalkapocs pozitív az L1 vonalkapocshoz képest, és a T2 és T4 tranzisztorok képezik a hatásos tranzisztorokat, akkor a TI és T3 tranzisztorok jelenlétének van viszonylag kis hatása. A leírás könnyebb értelmezése céljából most egy gyakorlati példát adunk meg. A 2. ábrán
