186327. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés optikai vevőkben elektromágneses zavarok elnyomására
3- 186327 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés optikai vevőkben elektromágneses zavarok elnyomására, előnyösen konferencia berendezés infravörös átviteli szakaszához mind modulált fényimpulzusoknak, mind modulált fénysugaraknak fotodiódákkal történő vételénél, amelyben egy áramköri ágban legalább egy fotodióda anódja testre van kötve, katódja munkaellenálláson keresztül feszültségforrás pozitív pólusára csatlakozik, a másik áramköri ágban legalább egy további fotodióda katódja a feszültségforrás pozitív pólusára, katódja egy további munkaellenálláson keresztül testre van kötve. Elektromágneses hullámok, különösen rádióadóktól származó jelek fényvevőkben, mint például infravörös konferencia berendezések fényvevőiben, zavarjeleket hoznak létre, mivel ezek a fényvevők viszonylag gyenge fényjelek vételére szolgálnak, amilyeneket különösen telepről táplált, gyenge fény adó-sugárzók hoznak létre, és ezek a vevőkészülékek nagy érzékenységűek kell hogy legyenek. Ezeknél a nagy érzékenységű fényvevőknél az a hátrány jelentkezik, hogy az elektromágneses zavarsugárzás a fotodiódákon keresztül, különösen az infravörös vevődiódákon keresztül az utánuk kapcsolt erősítőkbe kerülve, ott hibajeleket, valamint zajt okoznak. Ez különösen azáltal jön létre, hogy a fotodiódák közvetlenül, vagy egy optikai lencsével ellátva viszonylag jól megvilágítva a vevőberendezéseken kell hogy elrendezve legyenek. Kézenfekvőnek látszik a vevőberendezések optikai lencserendszerében testre kötött gyűrűket vagy hálókat alkalmazni, amelyek az elektromágneses zavaró tér besugárzását csökkentik, hátránya azonban, hogy árnyékhatásjön létre a hasznos jel lecsökkenése következtében, ezenkívül irányfüggő árnyékhatás keletkezik. A találmány elé célul tűztük ki a fenti hátrányoknak a kiküszöbölését egy olyan kapcsolási elrendezéssel, amely az optikai vevőberendezésben az elektromágneses zavarokat elnyomja, különösen nagy élmeredekségű vagy nagy impulzus-követési frekvenciájú fényimpulzusok esetén. A kitűzött feladatot a bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezéssel a találmány szerint úgy értük el, hogy mindkét áramköri ágban azonos számú és azonos típusú fotodióda, valamint azonos munkaellenállások vannak, és az egyes diódák és a hozzájuk tartozó munkaellenállások csatlakozási pontja egy-egy csatoló kondenzátoron keresztül differencia erősítő egy-egy bemenetére van vezetve. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy egyszerű elektromos eszközökkel zavaró elektromágneses tereknek az optikai vevőkbe történő zavaró besugárzása elnyomható, ugyanakkor a legnagyobb érzékenység érhető el vele, mivel optimális hasznos jel kapható, és ezen túlmenően a vevőberendezésben mechanikus segédeszközre nincs szükség. A találmány egy előnyös kiviteli alakja szerint gyors hasznos jelek feldolgozására az egyes csatoló kondenzátorok és a differencia erősítő bemenetei közé egy-egy impedanciaváltó erősítő van iktatva, amely integrált vagy diszkrét műveleti erősítőkből és visszacsatoló ellenállásból áll. Ennek a kiviteli alaknak az az előnye, hogy gyors hasznos jelek feldolgozását lehetővé teszi, különösen nagy élmeredekségű vagy nagy követési frekvenciájú féryimpulzusoknak a vételénél, a kapcsolási elrendezés egyszerű alkalmazásával. A találmány szerinti megoldást az alábbiakban a mellékelt rajzon bemutatott kiviteli példák kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés els5 kiviteli alakját mutatja, és a 2. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek egy további kiviteli alakja látható, amely különösen gyors hasznos jelek feldolgozására alkalmas. Az 1. ábrán egy első áramköri ágban egy D, fotodióda anódja a testre, illetve vonatkoztatási feszültségre, ka'ódja Rj munkaellenálláson keresztül egy feszültségforrás +U pozitív pólusára van kötve. Hasonlóképpen, egy másik áramköri ágban egy további D2 fotodióda ka'ódja a feszültségforrás +U pozitív pólusára csatlakozik, míg az anódja további R2 munkaellenálláson keresztül testre, illetve vonatkoztatási feszültségre csatlakozik. A hasznos jel jobb kihasználása érdekében célszerű párhuzamosan kapcsolt fotodióda-rendszereker alkalmazni, ami a rajzon csak egy második D/, illetve D2' fotodiódaként van ábrázolva. Mindkét áramkö i ágban azonos számú, azonos típusú D|; D/, ille tve D2, D2' fotodióda van. Mindkét R,, R2 munkaellenállás azonos értékű. A Dj, illetve D2 fotodiódáknak a hozzájuk tartozó Rlf illetve R2 munkaellenállással közös pontja egy-egy Cj, illetve C2 csatoló kondenzátoron keresztül DV differencia erősítő egy-egy bemenetére csatlakozik, aminek következtében a hasznos jel az egyik áramköri ágból negatív fázishelyzetben az invertált bemenetre, és a hasznos jel a másik áramköri ágból a DV differencia erősítő nem-invertáló bemenetére jut A DV differencia erősítő kimenete a zavarmentes ágitól a DV differencia erősítő nem-invertáló bemenetére összegezett hasznos jel kimenete. A hasznos fényjel a D,, D2 fotodiódákra kerül, és ott elektromos jelekké alakul át. Amennyiben a Dt, D2 fotodiódákkal csatolt elektromágneses zavarok kerülnek, azok a DV differencia erősítő bemenetéin azonos fázisú zavarjeleket állítarak elő, amelyek a DV differencia erősítő kimenetén nein jelennek meg, vagyis az elektromágneses zavart elryomtuk. Annak érdekében, hogy nagyobb érzékenységet, valamint jobb jel-zaj viszonyt érjünk el, az egyes fotodiódák helyett több, párhuzamosan kapcsolt fotodiódát lehet az egyes áramköri ágakba beiktatni. A 2. ábrán gyakorlatilag ugyanaz a kapcsolási elrer dezés látható, mint az 1. ábrán ; amelynél azonban az a különbség, hogy a Cv illetve C2 csatoló kondenzátorok és a DV differencia erősítő bemenetei közé egyegy impedanciaváltó erősítő van közbeiktatva, ami által fázisfordítás jön létre, és ezért a DV differencia erősítő bemenetéit fel kell cserélni. Ily módon az egyik áramkön ág a DV differencia erősítő nem-invertáló bemenetér;, és a második áramköri ág az invertáló bemenetére van kötve. Az impedanciaváltó erősítő egy-egy OP1, illetve OP2 műveleti erősítőből, valamint azok visszacsatoló ágába be ktatott R3, illetve R4 ellenállásból áll. 'fagy élmeredekségű vagy nagy követési frekvenciájú féryimpulzusok feldolgozásánál a D(, D2 fotodiódákban ezáltal az indukált feszültségjelek gyors áramfcl utasba mennek át. A zavarelnyomás szempontjából ugyanazok érvényesek, amiket az 1. ábra kapcsán leírtunk. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
