200239. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés videofrekvenciás, digitális vezérlésű analóg aktív kapcsolómátrix megvalósítására
3 MU ZQU23V B 4 megvalósítására, amely nagyobb méretekben is (n. m 100): — a kapcsolástól független ki és bemenőimpedanciákkal rendelkezik; — kis beiktatási csillapítással és nagy áthalláscsillapítással rendelkezik; — egyszerűen vezérelhető; — egyszerűbb felépítésű az eddig ismeretes megoldásoknál; — moduláris felépítésű; — integrált áramköri megvalósításra alkalmas; — egyszerű áramköri elemekkel megépíthető. A találmány szerinti kapcsolómátrix lehetővé teszi az eddig csak elválasztó erősítők alkalmazásával elérhető jellemzők elérését, az elválasztó erősítők alkalmazása nélkül, jelentős elemszám csökkenés és az átviteli paraméterek javulása mellett. Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy mivel a kapcsolóelemek és a meghajtó erősítők azonos aktív elemkészletből épülnek fel, lehetőség van olyan elrendezés kialakítására, ahol a kapcsolási és erősítési funkciókat egyazon elemek látják el. Az így létrehozott aktív kapcsolóelemeknek csak egy kimenet teljesítményét kell átvinni. A kitűzött feladatot videofrekvenciás, digitális vezérlésű analóg aktív kapcsolómátrix segítségével vaósítottuk meg, amely n számű bemenettel és m számú kimenettel rendelkezik, és n x m számú kapcsolóelemből áll. A kapcsolóelemek n számú sorba és m számú oszlopba vannak rendezve és mint ki- és bemenettel rendelkező négypólusok úgy vannak egymáshoz kapcsolva, hogy az egy sorban lévő m darab kapcsolóelem bemeneteiken párhuzamosan van kapcsolva. Az így kialakított n számú bemeneti csomópont képezi a kapcsolómátrix bemenetéit, melyekkel egy-egy lezáróellenállás van párhuzamosan kapcsolva és az egy oszlopban lévő n darab kapcsolóelem kimenetei párhuzamosan vannak kapcsolva. Az így kialakított m számú kimeneti csomóponthoz egy-egy lezáróellenállás van sorosan kapcsolva, melyek másik végei képezik a kapcsolómátrix kimeneteit. A találmány megkülönböztető jellemzője az, hogy a kapcsolóelemek vezérelhető, aktív, kaszkád kapcsolású erősítők, melyek első tranzisztorának bázisára a bemenet — csatolókondenzátoron keresztül — a vezérlőbemenet — szűrőtagon keresztül —van rákapcsolva. A kapcsolóelem kimenete az utolsó tranzisztor emitterére csatolókondenzátor közbeiktatásával kapcsolódik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjának értelmében az aktív vezérelhető kapcsolóelem első tranzisztorának kollektora közvetlenül a második tranzisztor tranzisztorának kollektora közvetlenül a második tranzisztor bázisával van összekötve, továbbá az egymást követő fokozatok komplementer struktúrájú tranzisztorokból vannak kialakítva. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolómátrix elvi felépítését mutatja. A 2. ábrán az 1. ábra szerinti kapcsolómátrix kapcsolóelemeinek áramköri elrendezése látható. A 3. ábrán a találmány szerinti kapcsolómátrix egv lehetséges megvalósítását bárzázoltuk. Á találmány szerinti kapcsolási elrendezésben megoldást adunk a kapcsolóelemekre és az ezekből felépített kapcsolómátrixra. A találmányunk szerinti kapcsolómátrix megvalósítás lényege, hogy a kapcsolóelemeknek ki és bekapcsolt állapotaikban egyaránt nagy, elhanyagolható terhelésű bemenő impedanciájuk van, míg a kimenőimpedancia bekapcsolt állapotban kicsi és kikapcsolt állapotban nagy. így a kapcsolóelemek bemenetei a mátrix sorain belül párhuzamosan vannak kötve. A kapott mátrix bemenetéin nagy impedanciát mutat, így a bemenetek és a földpont közé kapcsolt külső Rbe ellenállással az általunk kívánt bemenő impedancia beállítható. A kapcsolóelemek kimenetei a mátrix oszlopain belül vannak párhuzamosan kötve. Mivel egy oszlopon belül egy1 >csolóelem mindig be van kapcsolva, és a párhuzamosan kötött kimenetek kisimpedanciásak, amátrix kívánt kimenőimpedanciája most külső Rki ellenállások soros rákapcsolásával érhető el. A párhuzamosan kapcsolódó kikapcsolt elemek nem jelentenek terhelést. A lezáróellenállások teljesítményveszteségének pótlására a kapcsolóelemeknek nyitott állásukban teljesítményerősítéssel kell rendelkezniük, innen az aktív kapcsoló elnevezés. Az elvet az 1. ábra szemlélteti. Az ábrán n x m méretű fenti elv szerint működő kapcsolómátrix látható az első négy K kapcsolóelem feltüntetésével. Ha a mátrix elágaztatás funkciót is végez, azaz egy bemenetről a jelet több kimenetre is juttatja, a bemenet terhelése állandó marad. A K kapcsolóelemek jelszintre vonatkozó terhelése változatlan maradhat, mivel az a mátrix méretétől és funkciójától nem függ, ez teszi lehetővé a moduláris felépítést. A megvalósítás feltételét, hogy a kapcsolóelemek az átviteltechnikában szokásos 75—600 ohm impedanciát elhanyagolhatóan terheljék, a találmány szerinti konkrét elrendezéssel biztosítani lehet. A találmány kapcsolási elrendezés videofrekvenciás, digitális vezérlésű analóg aktív kapcsolómátrix megvalósítására, amely n számú bemenettel és m számú kimenettel rendelkezik és n x m számú kapcsolóelem áll. A K kapcsolóelemek n számú sorba és m számú oszlopba vannak rendezve és mint ki- és bemenettel rendelkező négypólusok, úgy vannak egymáshoz kapcsolva, hogy az egy sorban lévő m darab kapcsolóelem bemeneteiken párhuzamosan van kapcsolva. Az így kialakított n számú bemeneti csomópont képezi a kapcsolómátrix bemenetéit, melyekkel egy-egy Rbe lezáróellenállás van párhuzamosan kapcsolva. Az egy oszlopban lévő n darab K kapcsolóelem kimenetei párhuzamosan vannak kapcsolva, és az így kialakított m számú kimeneti csomóponthoz egy-egy Rki lezáróellenállás van sorosan kapcsolva, melyek másik végei képezik a kapcsolómátrix kimeneteit. A K kapcsolóelemek vezérelhető, aktív kaszkád kapcsolású erősítők, melyek TR1 első tranzisztorának bázisára az 1 bemenet — Cl csatlakozókondenzátoron keresztül —, a 3 vezérlő bemenet az R i, R2 ellenállásból és C3 kondenzátorból álló szűrőtagon keresztül van rákapcsolva. A kapcsolóelem 4 kimenete az utolsó TR3 tranzisztor emitterére C3 csatolókondenzátor közbeiktatásával kapcsolódik. Az aktív vezérelhető K kapcsolóelem TR1 első tranzisztorának kollektora közvetlenül a TR2 második tranzisztor bázisával van összekötve, továbbá az egymást követő fokoza5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
