195045. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés erősítő áramkörök nemlineáritásának kompenzálására
3 195045 1 ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés általános tömbvázlatát mutatja, a 2. ábrán a kompenzáló kétpólus három gyakorlati megvalósítása látható, a 3. ábra egy a gyakorlatban megvalósított kompenzáló áramkört mutat, a 4. ábrán a korrigálandó erősítő, a korrekciós áramkör jelleggörbéje, valamint ezek eredője látható. Az 1. ábrán az 1 meghajtó fokozat kimenete a 3 erősítő fokozat bemenetére van kötve és ugyanerre a pontra csatlakozik a 2 kompenzáló kétpólus egyik kapcsa is. A 2 kompenzáló kétpólus másik kapcsa a földre csatlakozik. A 2 kompenzáló kétpólus más elemekkel sorosan kapcsolt diódát tartalmaz. Ennél a megoldásnál a korrekciós hatás oly módon jön létre, hogy az 1 meghajtó fokozat mint generátor működik, melynek véges belső ellenállása van. Ezen generátort terheli egyrészt a 3 erősítő fokozat állandó értékű bemenő impedanciája, valamint a 2 kompenzáló kétpólus is. Ez utóbbinak az impedanciája a benne elhelyezett nemlineáris elem (dióda) következtében változó értékű ezért a pillanatnyi feszültségtől függően változó feszültségosztás jön létre. Ennek hatására a 3 erősítőfokozat bemenetére egy olyan torzított jel kerül, melynek torzítása éppen ellenkező irányú, mint amelyet a 3 erősítő fokozat hoz létre, ami egyben azt is jelenti, hogy annak kimenetén ideális esetben torzításmentes jel jön létre. A 2.a és b ábrán a 2 kompenzáló kétpólus két elvileg azonos működésű kiviteli alakja látható. Ezeknél a 2 kompenzáló kétpólust három elem, a sorosan kapcsolt 23 ellenállás, 21 dióda és 22 feszültségforrás képezi. Alaphelyzetben, azaz amikor a kétpólus kapcsai közé nincs nagyfrekvenciás jel kapcsolva a 22 feszültségforrás nyitó irányban feszíti elő a 21 diódát. Ez azt jelenti, hogy a 2 kompenzáló kétpólus kapcsain mérhető ellenállás értéke ilyenkor megegyezik a 23 ellenállás értékével. Amikor azonban a nagyfrekvenciás jel pillanatnyi feszültsége eléri a 22 feszültségforrás feszültségének értékét a 21 dióda lezár és a kapcsok között mérhető ellenállás végtelen lesz. Ez tehát azt jelenti, hogy amíg a nagyfrekvenciás jel pillanatnyi értéke kicsi, egy véges a 23 ellenállás és a generátorellenállás által meghatározott leosztás jön létre, míg amikor a nagyfrekvenciás jel értéke egy bizonyos küszöbértéket túllép a leosztás megszűnik és relatíve a kimeneti jel értéke nagyobb lesz. Az így kialakuló korrekciós jelleggörbét a 4. ábra 42 görbéjé mutatja. Ugyanezen ábra 41 görbéje egy tipikus erősítőkarakterisztikát mutat. Mint az ábrából is látható a két jelleggörbe egymással ellentétes és így eredőben a közel lineáris 43 jelleggörbét hozzák létre. Ha a 2.a és b ábrán látható két 2 kompenzáló kétpólust egymássál párhuzamosan kapcsoljuk akkor elérhető, hogy a nagyfrekvenciás jel mindkét félperiódusában azonos előtorzítás jöjjön létre. A 2.c. ábrán látható a 2 kompenzáló kétpólus egy igen előnyös kiviteli alakja, mely a következőképpen működik. Egyenáramúlag az első 26 dióda és a második 27 dióda azonos polaritással van sorbakötve és ugyancsak sorosan kapcsolódik hozzájuk a 23 ellenállás a két 24 induktivitás és a 22 feszültségforrás. Nagyfrekvenciás szempontból azonban az első 26 dióda és a második 27 dióda a 25 kondenzátorokon keresztül ellenkező polaritással van összekapcsolva és ugyancsak sorosan kapcsolódik a 23 ellenálláshoz. Alaphelyzetben tehát nagyfrekvenciás jel nélkül a két 26,27 dióda nyitóirányban van előfeszítve, így soros ellenállásuk alacsonyértékű így a 2 kompenzáló kétpólus kapcsai között a 25 kondenzátorokon és a 26,27 diódákon keresztül a 23 ellenállás értéke mérhető. Ha azonban a nagyfrekvenciás jel pillanatnyi feszültsége eléri a 22 feszültségforrás feszültségének értékét a polaritástól függően vagy az első 26 dióda vagy a második 27 dióda lezár. Ennek megfelelően a kompenzálás az előbbiekben már leírt módon jön létre. A 3. ábrán egy a gyakorlatban megvalósított korrekciós áramkör rajza látható. Ez a 2.a, illetve 2.b. ábrán látható 2 kompenzáló kétpólusokat tartalmazza, melyek nagyfrekvenciás szempontból párhuzamosan egyenáramú szempontból sorosan vannak kapcsolva. A 2 kompenzáló kétpólusúk kondenzátoron keresztül vannak az 1 meghajtó fokozat kimenetéhez csatolva. Ezen áramkör működése a fentiekben leírt módon megy végbe, a szükséges korrekciót az a változóértékű osztásarány hozza létre, mely a 26 generátorellenállás és a 2 kompenzáló kétpólus között jön létre. Alaphelyzetben., amikoris a nagyfrekvenciás jel pillanatértéke kicsi, mindkét 21 dióda nyitva van és ezért a két 23 ellenállás nagyfrekvenciás szempontból párhuzamosan kapcsolódva terheli a generátort. Amikor a nagyfrekvenciás jel pillanatértéke a törésponti feszültséget eléri a polaritástól függően vagy az egyik, vagy a másik 21 dióda lezár, így a hozzátartozó 23 ellenállás lekapcsolódik a hálózatról. Ezáltal a terhelő ellenállás értéke kétszeresre nő, azaz a leosztás csökken. A korrekció ezáltal a 28 generátorellenállástól és a 23 ellenállásoktól függő mértékben alakul ki. A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel igen széles hőmérséklettartományban és frekvenciatartományban stabil korrekció hozható létre, ami által az alkalmazott teljesítményerősítőkből kivehető teljesítmény értéke, illetve a hatásfok jelentős mértékben növelhető. A korrektor rugalmasan bővíthető, ezáltal a legkülönbözőbb jelleggörbéjű erősítők kompenzálására alkalmas. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
