203823. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés stúdióminőségű hangfrekvenciás jelek átkapcsolására
1 HU 203 823 B 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés stúdiómin<5- ségű hangfrekvenciás jelek átkapcsolására, amely analóg kapcsolóként TDA 1029 típusú integrált áramkört, jelforrásokat és két tápfeszültséget tartalmaz. Ismeretes, hogy a stúdiótechnikában olyan kapcsolómátrix- áramköröket kell a hangfrekvenciás jelek átkapcsolására használni, amelyek megfelelő áthallási csillapítással, minimális átkapcsolási-tranziens zavarszinttel és jó túlvezérlési tulajdonsággal rendelkeznek. A feladat a szigorú követelmények miatt általában bonyolult és drága áramköri megoldással teljesíthető. Ismert a Philips TDA 1029 típusú hangfrekvenciás kapcsoló integrált áramkör. Az eszköz egy elektronikus kétcsatornás kapcsoló, csatornánként egy-egy műveleti erősítővel felépítve, s mindegyik erősítő négy, kölcsönösen kapcsolható bemenettel rendelkezik. Az áramkör előnyösen alkalmazható pl. négy sztereo jelforrás átkapcsolására. Az egyik kimeneten a kiválasztott bal, a másikon a kiválasztott jobb csatorna jelei jelennek meg. A TDA 1029 típusú integrált áramkör alkalmazási ajánlása, amely a Philips: Data handbook, IC1 01-83 jelű katalógusban található, az 1. ábrán látható. Az ajánlás szerinti kapcsolási elrendezés egyetlen pozitív tápfeszültséget alkalmaz. A VP pozitív tápfeszültség a 4 integrált áramkör 14 pozitív tápfeszültségpontjára, illetve a 18 belső áramköri tápegységre, a 4 integrált áramkör 16 földpontja az F áramköri földre csatlakozik. A kapcsolás az 1 bemeneti erősítők munkaponti beállításához felhasználja a 3 beállító-feszültségforrást. A 10 beállít ó-feszültségforrás kimenet és az 5 bemenetek között 6 munkapontbeállító ellenállások helyezkednek el. A munkaponti feszültségek miatt az 1 bemeneti erősítők és a 8 jelforrások között a váltóáramú csatolás a 7 csatolókondenzátorokkal mindenképpen szükségszerű. Az ajánlott kapcsolásnak az alábbi hátrányos tulajdonságai vannak: Az 5 bemenetek egy ellenállás-hálózattal össze vannak kapcsolva, ezáltal áthallás jön létre az egyes bemenetek között. Az áthallás csak a 6 munkapontbeállító ellenállások értéknövelésével csökkenthető. További probléma az, hogy az 1 bemeneti erősítők különbözősége miatt a 6 munkapontbeállító ellenállásokon különböző nagyságú munkaponti áramok folynak. Vagyis az 1 bemeneti erősítők bemenetéin, ennélfogva kimenetein különböző nagyságú egyenfeszültségek találhatók. Ezért üzemi helyzetben, amikor a 2 kapcsolóegységekkel a 17 vezérlőfokozat, illetve a 11,12,13 vezérlőbemenetek segítségével átkapcsolások történnek, parazita átkapcsolási feszültségugrások, tranziensek keletkeznek, amelyek a 9 és 15 jelkimeneteken megjelennek. A feszültségugrások mértéke a 6 munkapontbeállító ellenállások értékének csökkentésével csökkenthető lenne, ez azonban ellentmond az előzőekben leírt áthallás csökkentési törekvésnek. Végül a váltóáramú csatolás kizárja azokat a felhasználási területeket, pl. mérőjelek vagy adatjelek átvitele, ahol az egyenfeszültségű komponens átvitelére is szükség van. Fentiekből látható, hogy az ismert, gyári ajánlás nem alkalmas a hangfrekvenciás jelek stúdióminőségű átkapcsolásához. A találmány célja a TDA 1029 típusú integrált áramkör alkalmazásával stúdióminőségű hangfrekvenciás átkapcsoló áramkör létrehozása, amely segítségével különböző, stúdióminőségű hangmátrixok is kialakíthatók. Felismertük ugyanis az integrált áramkör belső felépítésében azt a lehetőséget, hogy az 1 bemeneti erősítők munkaponti beállításához nem szükséges a 3 beállító-feszültségforrás felhasználása. A munkapontbeállítást a 4 integrált áramkör két különböző, egy pozitív és egy negatív külső tápfeszültségről történő üzemeltetésével is elérhetjük. Két tápfeszültség alkalmazása esetén a 6 munkapontbeállító ellenállások külön-külön az áramköri földre köthetők, így megszűnik az áthallás. Ebből következik, hogy a munkapontbeállító ellenállások értéke, ezzel együtt a zavaró tranziensek nagysága jelentősen csökkenthető, mivel nincs áthallásveszély. A két tápfeszültség célszerű megválasztásával és a munkapontbeállító ellenállások földre kötésével az egyenáramú csatolás is könnyen megvalósítható. A találmánynak az a lényege, hogy az integrált áramkör bemenetel egyen- vagy váltóáramú csatolással csatlakoznak a jelforrásokhoz, a pozitív tápfeszültség az integrált áramkör pozitív tápfeszültségpontjára és a negatív tápfeszültség az integrált áramkör földpontjára van kötve. Az 1. ábrán a már bemutatott katalógusáramkör látható. A találmányt részletesebben a 2. ábrán bemutatott kiviteli alak segítségével ismertetjük. A 4 integrált áramkör 5 bemenetei, azaz az 1 bemeneti erősítők bemenetei egyen- vagy váltóáramú csatolással csatlakoznak a 8 jelforrásokhoz. Az áramkör két tápfeszültségről működik, a VP pozitív tápfeszültség a 4 integrált áramkör 14 pozitív tápfeszültségpontjára, a Vn negatív tápfeszültség a 4 integrált áramkör 16 földpontjára van kötve. A két tápfeszültség célszerű megválasztása esetén 5 bemenetek és az F áramköri föld közé kötött 6 munkapontbeállító ellenállások kis értékűek lehetnek. Az alkalmazások egy részében, ha a 8 jelforrások kis belsőellenállással és az 1 bemeneti erősítőknek megfelelő egyenfeszültségű alapszinttel rendelkeznek, akkor a kapcsolás 6 munkapontbeállító ellenállások nélkül is fel lehet építve. Ilyenkor a munkapontbeállítás a kis belsőellenállású egyenáramúlag csatolt 8 jelforrásokon keresztül történik meg. A jel/zaj viszony alacsony értéken tartása érdekében, az áramkör belső felépítésének figyelembevételével, a VN negatív tápfeszültség abszolút értékét célszerű megközelítőleg 1,6 V-tal magasabbra választani a VP pozitív tápfeszültség abszolút értékéhez képest. így érhető el a legnagyobb torzításmentes kivezérelhetőség. Vn negatív és VP pozitív tápfeszültség összege természetesen nem lépheti túl a katalógusban megadott VP max. értéket. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
