194459. lajstromszámú szabadalom • Transzformátor nélküli villaerősítő berendezés
1 194.459 2 A találmány tárgya transzformátor-nélküli villamosé rő«í tő berendezés, amely berendezés elektronikai hibrid áramkört tartalmaz. Ismeretes, hogy a szimmetrikus kábelen üzemeld ' távbeszélő hálózatok gócpontjain a 2/4-huzalos átalakítást iránycsatolást - hibrid-transzformátorral oldják meg, amelyeknél a négyhuzalos ágakba erősítők iktathatok. Ezen erősítőknek a négyhuzalos oldal felőli csatlakozó pontjain szintén transzformátorokat alkalmaznak, amennyiben szükség van a csatlakozó elejctro-mechanikai kapcsológépek kontaktusain az átmeneti ellenállást csökkentő, úgynevezett kenő egyenáram előállítására is. A transzformátorokkal felépített 2/4-huzalos átalakítók, illetve a kapcsológépek kenőáramának transzformátorokkal való előállítása nem tekinthető korszerű áramköri megoldásnak. Az ismert berendezések hátránya, hogy a transzformátorok gyártásához jelentős mennyiségű színesfém szükséges, valamint az így felépített áramkörök nagyméretűek. Ismeretesek továbbá, elsősorban a PCM téchnika területéről az analóg-digitális átalakítókban alkalmazott transzformátor-nélküli elektronikai áramkörök, amelyek alkalmasak a hibrid-transzformátor feladatának ellátására. Egy ilyen áramkört ismertet a DW. Aull et al.: A High-Voltage K for a Transformerless Trunk and Subscriber Line Interface. IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. SC -16, 4.261-266. (1981. aug.) cikke. Az ismertetett elektronikai hibrid áramkörök a kéthuzalos oldalon szimmetrikus csatolást biztosítanak a vonalhoz, míg a négyhuzalos csatlakozások általában aszimmetrikusak, egysarkúan földeltek. Ezen áramkörök, az eredeti alkalmazási körüknek megfelelően, nem biztosítják a négyhuzalos oldalon a szimmetrikus csatlakozást és a mindkét csatlakozó vezetőken azonos irányban folyó kenőáram előállítását, villaerősítőként, ezért közvetlenül nem alkalmazhatók. A találmány célja korszerű elektronikai áramkörök felhasználásával kisméretű, az eddig alkalmazott megoldásokkal kompatibilis transzformátor-nélküli villaerősítő berendezés kialakítása. A találmány szerinti berendezés azon a felismerésen alapul, hogy az önmagában ismert aszimmetrikus, elektronikai hibrid áramkörök szimmetrizáló fokozatokkal, valamint kenőáram előállító egységekkel kiegészítve alkalmassá tehetők villaerősítő funkció megvalósítására. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt berendezéssel a találmány szerint úgy értük el, hogy a négyhuzalos vételirányú szimmetrikus vonalkapcsok kenőáramforrás, asszimmetrizáló és erősítő soros beiktatásával az elektronikai hibrid áramkör aszimmetrikus vétel-irányú bemenetére csatlakoznak. Az elektronikai hibrid áramkör aszimmetrikus adás-irányú kimenete erősítő, szimmetrizáló és kenőáram-nyelő soros kapcsolásán keresztül négyhuzalos adás-irányú szimmetrikus vonalkapcsokra van vezetve. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjában az erősítők műveleti erősítőt alkotnak. Ennek kimenetétől a vontakoztatási földpont felé soros potenciométer és kondenzátor kapcsolódik. A potenciométer osztáspontja a műveleti erősítő visszacsatoló bemenetére csatlakozik. A találmány egy további kiviteli alakja szerint a kenőáramforrás a négyhuzalos vétel-irányú szimmetrikus vonalkapcsok és a tápfeszültség közé sorosan beiktatott ellenállásokat tartalmaz. Egy további kivitelnél a kenőáram-nyelőben a négyhuzalos adás-irányú szimmetrikus vonalkapcsokhoz közvetlenül tranzisztor kollektora, továbbá a vonatkoztatási földpont felé soros ellenállás-osztó csatlakozik. Az ellenállás-osztó osztáspontja a tranzisztor bázisához kapcsolódik, a vonatkoztatási földponttól a tranzisztor bázisához kondenzátor, emitterénez pedig további ellenállás van vezetve. A találmány szerinti berendezést a rajzon szemléltetett kiviteli alak alapján ismertetjük részletesen. Az ábrán látható transzformátor-nélküli villaerősítő berendezés négyhuzalos vétel-irányú szimmetrikus 8, 9 vonalkapcsai 2 kenőáramforrás, 3 aszimmetrizáló, 4 erősítő soros beiktatásával az 1 elektronikai hibrid áramkör aszimmetrikus vétel irányú 14 bemenetére csatlakoznak. Az 1 elektronikai hibrid áramkör aszimmetrikus adás-irányú 15 kimenete 5 erősítő, 6 szimmetrizáló és 7 kenőáram-nyelő soros kapcsolásán keresztül négyhuzalos adás irányú szimmetrikus 10,11 vonalkapcsolatokra van vezetve. Az alkalmazott 4, 5 erősítők egymással megegyező felépítésű áramkörök, 16, 17 műveleti erősítőt tartalmaznak. Ennek kimenetétől a vonatkoztatási földpont fele soros 18, 19 potenciométer és 20, 21 kondenzátor kapcsolódik. A 18, 19 potenciométer osztáspontja a 16, 17 műveleti erősítő visszacsatoló bemenetére csatlakozik. A 2 kenőáramforrás a 8, 9 vonalkapcsok és a tápfeszültség közé sorosan beiktatott 22, 23 ellenállásokat tartalmaz, a 3 aszimmetrizáló fele pedig 24, 25 kondenzátorokkal kapcsolódik. A 7 kenőáram-nyelőben a 10, 11 vonalkapcsokhoz külön-külön azonos felépítésű 26, 27 áramnyelő kapcsolódik, a 26, 27 áramnyelőkben a 10, 11 vonalkapcsokhoz közvetlenül 28, 29 tranzisztor kollektora, továbbá a vonatkoztatási földpont fele felső 30, 31 ellenállásból és alsó 32, 33 ellenállásból álló ellenállás-osztó csatlakozik. Az ellenállás-osztó osztáspontja a 28, 29 tranzisztor bázisához kapcsolódik, a vonatkoztatási földponttól a 28, 29 tranzisztor bázisához 34, 35 kondenzátor, emitteréhez pedig további 36,37 ellenállás van vezetve. Az 1 elektronikai hibrid áramkör 12, 13 kéthuzalos csatlakozó pontjai a transzformátor nélküli villaerősítő berendezés kéthuzalos kapcsai, a 2 kenőáramforrás kimenetei, illetve a 7 kenoáram-nyelő bemenetel pedig az elrendezés négyhuzalos csatlakozási pontjai. Az önmagában ismert 1 elektronikai hibrid áramkör funkciójának megfelelően szétválasztja az adás és vétel-irányú jeleket. A 4, 5 erősítők az adás és vétel-irányú jelet külön-külön erősítik. A 4, 5 erősítők átvitele a 18, 19 potenciométer osztásviszonyától függően változik. A nagyobb erősítéshez tartozó nagyobb mértékű magashang emelés a csatlakozó kábel csillapítása frekvenciafüggésének részbeni kompenzálására szolgál. A 3 aszimmetrizáló a szimmetrikus vétel-irányú jelet aszimmetrikussá alakítja. A 6 szimmetrizáló az 1 elektronikai hibrid áramkör aszimmetrikus, egyoldalasán földelt adás-irányú kimeneti jelét szimmetrikus jellé alakítja. A 2 kenőáramforrás és a 7 kenőáram-nyelő a csatlakozó négyhuzalos kapcsológépek elektromechanikai érintkezőinek kenőáramát állítja elő. A 2 kenőáramforrás és a 7 kenőáram-nyelő a kapcsológépek érintkezőivel úgy van sorbakapcsolva, hogy a 2 kenő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
