177605. lajstromszámú szabadalom • Irányított szórással kompenzált mátrix-pontcsoport különlegesen kis áthallás biztosítására

177605

3

állásai nagy impedanciás, áthallásra érzékeny pontokon keresztül követő, impedanciaváltó műveleti erősítő bemenetére csatlakoznak, melynek kimenete viszont nagy, közös módus elnyomású erősítő pozitív bemenetével van összekötve. A nyomtatott áramkörön ezen túlme- 5 nőén, a nagy közös módus-elnyomású erősítők előtt, az átvivő vonalak között kompenzáló kapacitások vannak kialakítva.

A találmány szerinti megoldásnak megfelelő matrix pontcsoport felépítését egy kiviteli példán, a leíráshoz 10 mellékelt rajzon látható vázlatos kapcsolási elrendezés és a szerkezeti elemeket jelölő hivatkozási számok segítségével részletesen is megmagyarázzuk. :

A rajzon az ábra, a találmány kapcsolási elrendezését vázlatosan szemlélteti. 15

Az érthetőség és szemléletesség érdekében a rajzon két, egymás melletti I, II vonal kialakítását mutatjuk be.

Az I vonal pozitív fázisa R ellenálláson és áthallásra érzékeny N nagy impedanciás ponton keresztül követő impedanciaváltó 1 műveleti erősítő bemenetére csatla- 20 kozik, melynek kimenete áthallásra érzéketlen K kis impedanciás ponton át egy nagy, közös-módus elnyomású 2 erősítő pozitív bemenetével van összekötve.

Az I vonal negatív fázisa — a pozitív fázishoz hasonlóan — R ellenálláson és N nagy impedanciás ponton 25 át 1 műveleti erősítő bemenetével van összekötve, melynek kimenete nagy, közös-módus elnyomású 2 erősítő negatív bemenetére csatlakozik.

A II vonal pozitív fázisa R ellenálláson és áthallásra érzékeny N nagy impedanciás ponton át 1 műveleti erő- 30 sítő bemenetével van összekötve, s ez utóbbi kimenete K kis impedanciás ponton keresztül nagy, közös módus elnyomású 2 erősítő pozitív bemenetére csatlakozik. Ugyanezen II vonal negatív fázisa R ellenálláson és áthallásra érzékeny N nagy impedanciás ponton át követő, 35 impedanciaváltó 1 műveleti erősítő bemenetére, s ez utóbbi kimenete áthallásra érzéketlen K kis impedanciás ponton keresztül nagy, közös-módus elnyomású 2 erősítő negatív bemenetére csatlakozik.

Az I, II vonalak között — mivel ezek nyomtatott 40 áramkörök — a nyomtatott áramkörön létrejövő Cl,

C2, C3, C4 szórt kapacitások vannak, míg az I vonal pozitív fázisának az 1 műveleti erősítő utáni szakasz leágazásából a II vonal pozitív fázisának az ugyanezen vonalba kapcsolt 1 műveleti erősítő bemenete előtti 45 fázisszakasz között CK2 kompenzáló kapacitás, a II vonal negatív fázisának az 1 műveleti erősítő utáni fázisszakasz és az I vonal negatív fázisának az 1 műveleti erősítő előtti szakasza között pedig egy CK1 kompenzáló kapacitás van beiktatva. 50

A CK1, CK2 kompenzáló kapacitásokat fóliából képeztük ki.

A találmány szerinti megoldásnak megfelelő matrixpontcsoport működése közben a kábelezésen és a tápáramkörön létrejövő áthallást a szimmetrikus jelátvitel- 55 lel, az egyes mátrix-kártyák kimenetén alkalmazott nagyon kis kimenőimpedanciájú erősítők alkalmazásával és a kompenzáló kapacitások kialakításával együttesen szünteti meg. Az aszimmetrikus, ellenfázisú jelek következtében ugyanis a zavar nagy mértékben csökken. A fel- 60 vett zavar viszont csak közös módusú lehet, amely a vonal végén kiesik. Éppen ezért, annak érdekében, hogy sűrűn beépített sok — harminc — matrixpontot lehessen kialakítani: a találmány szerinti megoldáshoz kellett folyamodni. 65

A berendezés a következőképpen működik:

Áthallás.az I vonalról a II vonalra, az ábra szerint az alábbi Összefüggésnek megfelelően zajlik le:

= +(—C1+C3)—(—C2+C4—CKl)io=>

=z-CKl=C4 i-Cl—C3—C2%C4. (1)

Áthallás a II vonalról az I vonalra:

— (+C1—C2)—(C3—C4+CK2)=0 =*

>CK2-C4 Cl C3 C2-C4. (2)

A fenti összefüggésekben már figyelembevettük a teljes frekvencia függvényében felírható átviteli függvényen elvégezhető egyszerűsítéseket. A felírt kapacitások tehát egy adott frekvencián mérhető áthallással arányos menynyiségek.

Mindez hálózatelméleti és matematikai úton is bizonyítható, de belátható a közvetlen fizikai képből is. Az előjelek, a zavaró, ill. zavart szimmetrikus vonal fázisának előjelei. A fenti (1) és (2) összefüggés előnyeinek kimutatására vizsgáljuk meg az alábbi eseteket :

aj .A CK1 és CK2 kompenzáló kapacitásokat nem a kis, hanem a nagy impedanciás pontokra kötjük. Ebben az esetben az áthallás II vonalról az I vonalra az alábbi összefüggés szerint alakul :

+(—Cl+C3+CK2)-(-C2+C4-CKl)=Ó =>CK1+CK2=C4.+ C1—C3—C2 »C4. (3)

Áthallás az I vonalról a II vonalra:

■ - í ' - 1

—(-rCl—C2—CKl)+(+C3—C4j-CK2)=0

=sCKl+CK2=C4+Cl—C3—C2 %C4 (4)

n) Két kompenzáló kapacitás helyett csak egyet alkalmazunk. Legyen például CK2—0, kis impedanciájú pontra kötve.

Áthallás az I vonalra :

CK1=C4+C1-C3-C2^C4. (5)

Áthallás a 11 vonalra :

CK1=C4+C1-C3-C2^C4. (6)

c) Két kompenzáló kapacitás helyett csak egyet alkalmazunk. Példaképpen legyen CK2=0 a 2 erősítő elé kötve.

Áthallás az I vonalra:

-Fázisra: (—C1+C3)=0=*C3—Cl ?í0-fázisra: - (—C2+C4-CK1)=0=*CK1 = ~C2-C4<0.

Áthallás a II vonalra:-ffázisra: -f (+C3-C4)=0 =*C3-C4 *0, (7)

— fázisra: —(+C1—C2—CK1)=0=*CK1 =

=C1—C2 <0. (8)

A (7) és (8) valamint (5) és (6) összefüggések összevetéséből belátható, hogyha csak egy kompenzáló kapacitást alkalmazunk, a fázisösszegező (erősítő) utáni ponton kioltottuk ugyan a zavaró jelet mindkét vonalon,

2