187174. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú,nagyfrekvenciás szbályozható feszültségerősítő kapcsolás
1 187 174 2 Mivel az AB belső visszacsatolt erősítő a külső hurokerősítő ágának részét képezi, a külső hurok visszacsatolatlan erősítése az ABv értékkel arányos lesz: Ak = ABv A2 (3) A külső hurok hurokerősítése mind az Ak visszacsatolatlan erősítéssel, mind a visszacsatoló ágban lévő közös Vs szabályzó elem értékével arányos: Tk = Ak^ (4) Az (1), (2) és (3) egyenletek összevetéséből adódik, hogy az ábra szerinti kéthurkú visszacsatolt erősítőnél a külső hurok hurokerősítése a külső visszacsatolt erősítő erősítését szabályzó közös Vs szabályzó elem értékétől függetlenül állandó: Tk = A2^ (5) A kapcsolási elrendezés működésének lényege, hogy a mindkét hurokban szereplő közös Vs szabályzó elem a két hurok visszacsatolási tényezőjét azonos módon szabályozza. A találmány szerinti, kapcsolási elrendezés egyik elvi kiviteli alakját háromfokozatú negatív visszacsatolt erősítőre a 4. ábra mutatja. A kapcsolási elrendezés a bemenete a TI tranzisztorral megvalósított első földelt emitteres fokozat bemenete. A TI tranzisztorral megvalósított földelt emitteres fokozat d kimenetéhez (amely a kollektor) a T2 tranzisztorral megvalósított második földelt emitteres fokozat csatlakozik, amelyet a T3 tranzisztorral megvalósított földelt kollektoros fokozat követ, melynek emittere egyben a kapcsolási elrendezés f kimenete is. A negatív visszacsatolás a T3 tranzisztor emitteréről, az R3 ellenálláson át a TI tranzisztor emitter körében elhelyezett Dl PIN diódára történik a C visszacsatolási pontban. A Dl PIN dióda h közös földpont és a C visszacsatolási pont közé van kötve. A b szabályzó bemenet és a C visszacsatolási pont közé egy RÍ ellenállás van iktatva. Az R2, R4, R5 ellenállások munkaellenállások, g a tápfeszültség csatlakozási pont. A 4. ábra szerinti erősítő kapcsolás működése,illetve az erősítés szabályzás menete a következő: A b szabályzó bemenetre adott szabályzó feszültség az RÍ ellenálláson át szabályozza a Dl PIN dióda áramát, és ezzel ellenállását. A Dl PIN dióda mint közös szabályzó elem, két visszacsatolt hurok hurokerősítését azonos módon befolyásolja,- a TI tranzisztorral megvalósított belső hurokban mint emitterköri negatív visszacsatoló elem szabályozza a belső hurok hurokerősítését- a Tl, T2 és T3 tranzisztorokkal megvalósított külső hurokban mint a Dl PIN dióda R3 ellenállásból álló visszacsatoló ág változó eleme szabályozza a külső hurok hurokerősítését. A negatív visszacsatolás módja soros-feszültség visszacsatolás, amely az ábra szerinti kiviteli alak bemeneti impedanciáját kedvezően növeli, a kimeneti impedanciát pedig kedvezően csökkenti. Elegendően nagy belső hurokerösilcs esetén a belső visszacsatoló hurok eredő erősítése közvetlenül jelentkezik a külső hurok eredő erősítésében, amiből következik tehát, hogy a külső hurok hurokerősítése a szabályzás folyamán nem változik, melynek eredményeképpen a visszacsatolt erősítő valamennyi lényeges jellemzője, így amplitúdófrekvencia karakterisztikája, az erősítésszabályzás során állandó marad. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés automatikus erősítésszabályzású (AGC) fokozatként is kedvező tulajdonságú. Kis bemenőszintek (nagy erősítés) esetén a kapcsolási elrendezés első fokozata zajszemponlból kedvező munkapontba beállítható, kis emitterköri negatív visszacsatolással stabilizált erösitésü, földelt emitteres fokozat. Közepes bemenőszintek (közepes erősítések) esetén a szükséges kisebb erősítést, növekvő emitterköri negatív visszacsatolással érjük el, ami tovább növeli a kapcsolási elrendezés erősítésstabilitását. Nagy bemenőszintek (kis erősítések) esetén a TI tranzisztorral megvalósított első földelt emitteres fokozat feszültségerősítése egynél kisebb értékűvé válik, a Dl PIN dióda és az R2 ellenállás úgy tekinthető, mint feszültségosztó, amely a nagy bemenő jelet leosztja a T2 tranzisztorral megvalósított második földelt emitteres fokozat kivezérlésének elkerülése céljából. A TI tranzisztorral megvalósított első földelt emitteres fokozat ilyen üzemeltetése esetén kedvező zajtulajdonságok mellett is, nagy erősítésszabályzási átfogások érhetők el. \z amplitúdó karakterisztikának, az erősitésszabályzás közbeni állandósága azzal a járulékos előnnyel jár, hogy a találmány szerinti erősítővel elérhető erősítésszabályzási tartomány lényegesen nagyobb, mint az eddig ismert megoldásokban, mivel ez utóbbi megoldásokban éppen az amplitúdó karakterisztika megengedhető változása szabott határt a szabályzási tartománynak. A találmány szerinti erősítő nagyon kis értékű kimenet-bemenet visszahatással rendelkezik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel elkészítettünk egy nagyszintű, szabályozható erősítésű 70 MHz-es középfrekvenciás erősítőt, mellyel az alabbi műszaki paramétereket tudtuk realizálni: A mért műszaki adatai a 70 ± 15 MHz sávban: Tápfeszültség: — 15 V Áramfelvétel: 95 mA Bemeneti és kimeneti impedancia: 75 ohm Bemeneti reflexiós csillapítás: 24,5 dB Kimeneti reflexiós csillapítás: 35 dB Maximális erősítés: 10 dB Minimális erősítés: OdB Amplitúdó-frekvencia karakterisztika ingadozása: <o,i dB Csoportfutási idő ingadozás: <0,3nsec 1 dB-es AM kompressziós szint: 1,8 V (75 ohmon) Intercept Point (Amin-Amax): r 30 dBm Kimenet-bemenet visszahatás: >60 dB 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
