195373. lajstromszámú szabadalom • Teljesítményerősítő
1 195 373 2 A találmány tárgya teljesítményerősítő, amely a rádiótechnikában kapcsolóüzemben működő hangfrekvencia erősítők kimeneti fokozataiban és átalakítókban alkalmazható. A 905.982 lajstromszámú SU szerzői tanúsítványból ismert olyan teljesítményerősítő, amelynek egy, lineáris tartományban működő erősítőcsatornája és kapcsolóüzemben működő erősítőcsatornája van. Ezen erősítőben a nem-lineáris torzítások kompenzációs elvét alkalmazzák. Ezen ismert erősítőnek hatásfoka a lineáris erősítőcsatorna járulékos energiafelvétele miatt alacsony. A jelen találmányhoz műszaki szempontból legközelebb álló megoldás a 292.204 lajstromszámú SU szerzői tanúsítványban ismertetett teljesítményerősítő, amelynek bemeneti vezérlőfokozata és kapcsolófokozata van, amelyeknek kimenetei egymással össze vannak kapcsolva és a teljesítményerősítő kimenetét képezik. A kapcsolófokozat bemenete a bemeneti vezérlőfokozat invertáló kimenetével és időhatározó áramkör első kivezetésével van összekötve. Az ismert teljesítményerősítőben a bemeneti jelszint növekedése esetén a kapcsolási ütemfrekvencia csökken, emiatt torzítások lépnek fel, amelyek az impulzus-szélesség modulációval függnek össze. A találmány feladata, hogy a kimeneti jel torzításait csökkentsük. A feladat megoldására olyan teljesítményerősítőt hoztunk létre, amelynek bemeneti vezérlőfokozata és kapcsolófokozata van, amelyeknek kimenetei egymással összekapcsolva a teljesítményerősítő kimenetét képezik, ahol a kapcsolófokozat bemenete a bemeneti vézérlőfokozat invertáló kimenetére és időhatározó áramkör első kivezetésére van vezetve,és a találmány szerint az időhatározó áramkör vezérelhető időhatározó áramkörként van kialakítva, amelynek vezérlőbemenete a kapcsolófokozat bemenetével és amelynek második kivezetése közbeiktatott előfeszültségforráson keresztül gyűjtősínnel van összekapcsolva. A találmányt az alábbiakban példák kapcsán a rajzra való hivatkozással részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon az 1. ábra a találmány szerinti teljesítményerősítő elvi kapcsolási rajzát, és a 2. ábra a vezérelhető időhatározó áramkörnek egy előnyös kiviteli alakját ismerteti. A találmány szerinti teljesítményerősítő 1 bemeneti vezérlőfokozattal, 2 kapcsolófokozattal, 3 időhatározó áramkörrel és 4 elő feszültségforrással van ellátva, ahol az 1 bemeneti vezérlőfokozat 5 tranzisztort tartalmaz, amelynek emittere 6 transzformátor szekunder tekercsének első kivezetésével van kapcsolatban és a teljesítményerősítő kimenetét képezi. Az 5 tranzisztor kollektora egyrészt a 6 transzformátor primer tekercsén keresztül a 2 kapcsolófokozat 7 tranzisztorának bázisával, másrészt a 8 kondenzátoron keresztül gyűjtősínnel van összekötve. A 7 tranzisztor bázisa tranzisztort és ellenállást tartalmazó 3 időhatározó áramkörön és a 4 előfeszültségforráson keresztül a gyűjtősínre van vezetve. A találmány szerinti teljesítményerősítő a következőképpen működik : Bemeneti jel kimaradása esetén az összes tranzisztor zárt állapotban van. Amennyiben kisszintű jelet kapcsolunk az erősítő bemenetére, az 5 tranzisztor nyit, biztosítva ezáltal kimeneti feszültséget a terhelésben. Ennek során a 2 kapcsolófokozat a vezérelhető 3 időhatározó áramkörben fellépő kisértékű feszültségesés következtében zárt állapotban marad. A bemeneti jel szintjének növelésével növekszik a vezérelhető 3 időhatározó áramkör feszültségesése, majd túllépve a 7 tranzisztor nyitófeszültségét nyitja a 7 tranzisztort. A 4 előfeszültségforrás lehetővé teszi, hogy a 7 tranzisztor alacsony szintű bemeneti jelek esetén és jelszünetek alatt is lezárt állapotban legyen, és a 2 kapcsolófokozat kapcsolóküszöbét meghatározott határértéken belül szabályozhassuk. A 7 tranzisztorral ellátott 2 kapcsolófokozat az impulzusszélesség moduláció alapján biztosítja a kimeneti jel további növelését. Ennek során a vezérelhető 3 időhatározó áramkör paramétereit vezérelhető elem segítségével oly módon változtatjuk, hogy az előállítandó impulzusok frekvenciája a bemeneti jel szintjének növelésével csak elhanyagolható mértékben változzon. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben az ismert megoldásra jellemző a torzítások növekedésében jelentkező hatás - amely arra vezethető vissza, hogy a bemeneti jelszint növelése az impulzusszélesség moduláció kapcsolófrekvenciájának csökkenéséhez vezet — nem lép fel. A vezérelhető 3 időhatározó áramkör vezérelhető eleme például a 2. ábrán bemutatott kapcsolás szerint lehet kialakítva, amely árammal vezérelt áramforrást képez. Az ily módon kialakított elem vezetőképessége a rajta átfolyó áram növelésével növekszik azáltal, hogy a vezérlőbemenet (a 9 tranzisztor bázisa) 10 ellenálláson keresztül a 2 kapcsolófokozat bemenetével (7 tranzisztor) van összekötve. Ebben az esetben a 3 időhatározó áramkör időállandója a bemeneti jel szintjének növelésével csökken, ami a pozitív hatást biztosítja. A találmány szerinti teljesítményerősítő előnye továbbá, hogy az ismert, a találmányhoz műszaki szempontból legközelebb álló megoldáshoz képest a teljesítményerősítő kimeneti jelének zavaró összetevőinek szintje csökken. Ez arra vezethető vissza, hogy az ismert megoldás esetén a zavarfeszültség a bemeneti jel növelésével (a kapcsolási ütemfrekvencia csökkenésével) növekszik, mivel a 6 transzformátorban levő szekunder tekercs induktivitásának szűrőtulajdonságai romlanak. Amennyiben az ismert megoldás zavarszintje a határérték alatt van, a találmány szerinti teljesítményerősítő alkalmazása a szűrő (amelyet jelen esetben a 6 transzformátor szekunder tekercsének induktivitása képezi) egyszerűsítését teszi lehetővé. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
