NO165335B - Lastoverfoeringsinnretning, saerlig for hurtig overfoering av palletert last. - Google Patents

Description

Koplingsanordning for automatisk forsterkningsregulering av et elektrisk signal.

Oppfinnelsen angår en koplingsanordning for automatisk forst erkningsregulering av et elektrisk signal som fra utgangen av et transistortrinn tilfores en inngangskrets, fra hvilken det tas en fOrste signalspenning som tilfores en fOrste overfftringsvei, og en andre signalspenning som i motfase tilfores en andre overf6ringsvei som inneholder en impedans som reguleres ved hjelp av en av signalamplituden avhengig reguleringsstOrrelse, idet de over de to overfOringsveier overforte signaler sammenfOyes i en felles utgang på sådan måte at ved store signalamplituder vil de to signaler tilnærmet utligne hverandre.

Det er kjent ved automatisk forsterkningsregulering, f.eks. i radio- og fjernsynsmottagere, å anvende en såkalt brokopling. Ved disse koplinger blir det fra inngangssignalet utledet to signalspenninger i motsatt fase og disse tilfores over to overforingsveier til neste forsterkertrinn. I det tilfelle inneholder den ene overfOringsvei en diode hvis impedans reguleres med en reguleringsstOrrelse, mens det i den andre overfOringsvei er lagt inn en liten kondensator. Ved små signalamplituder er dioden ledende og signaloverføringen skjer hovedsakelig over denne diode. Ved Okende signalamplituder blir dioden etterhvert styrt mot sperretilstand, og ved meget store inn-gangssignaler sperres dioden og danner en hovedsakelig kapasitiv impedans. Denne impedans danner sammen med kondensatoren i den andre overfOringsvei en brokopling som tilnærmet er i likevekt, slik at signaloverf6ringen blir dempet i vesentlig grad.

En betydelig fordel ved en slik regulerbar brokopling er det meget store reguleringsområde som oppnås fordi den oppnådde dempning i broens likevektstilstand er praktisk talt ubegrenset.

En annen art koplingsanordning for automatisk forsterkningsregulering inneholder en i signalets overfOringsvei liggende paraHell-resonanskrets som er parallell-koplet med en såkalt dempningsdiode for vekselstrOm. Impedansen i denne dempningsdiode reguleres av en reguleringsstOrrelse på sådan måte at ved små signaler er diodens impedans stor, slik at resonanskretsen har stor godhet og stor selek-tivitet, slik at signalene praktisk talt ikke dempes. Ved Okende signalamplitude blir diodens impedans minsket, slik at kretsen dempes og dermed også det overforte signal. En betydelig fordel ved en slik automatisk forsterkningsregulering med dempningsdiode er i forhold til den ovenfor nevnte brokopling, at inngangsimpedansen avtar med Okende signalamplitude. Dette er viktig når koplingen skal ligge i en foregående transistors kollektorkrets. Den ved Okende signalamplitude tiltagende kollektorvekselstrOm i denne transistor tilveiebrin-ger over inngangsimpedansen for den automatiske forsterkningsreguleringskopling en kollektorvekselspenning som ved konstant inngangs-impedans ville Oke i samme grad, slik at det straks ville opptre overstyring av kollektor-utstyringsområdet for transistoren. Ved en kopling med dempningsdiode avtar inngangsimpedansen med Okende signalamplitude, slik at vekselspenningen på kollektoren i den foregående transistor avtar langsommere. Ved disse koplingsanordninger opptrer derfor overstyring av kollektoren fOrst ved meget store signalamplituder.

En ytterligere fordel ved automatisk forsterkningsregulerings-koplinger med dempningsdiode er den at ved Okende inngangsamplitude avtar resonanskretsens godhet, slik at den gjennomslupne båndbredde blir stOrre. Ved mottagning av sterke sendere blir derfor mottage-rens båndbredde automatisk Oket.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forsterkings-reguleringskopling, som både har en regulerbar brokoplings store reguleringsområde og også fordelen ved en kopling med dempningsdiode, slik at det oppnås forvrengningsfri bearbeidelse av store signalamplituder og automatisk båndbredderegulering. Dette oppnås ifOlge oppfinnelsen ved at den fOrste overfOringsvei inneholder en hovedsakelig ohmsk impedans og den regulerbare impedans reguleres på den måte at den avtar med Okende signalamplitude, og at den ohmske impedans er så liten og den andre signalspenning er så meget stOrre enn den fOrste signalspenning, at det uteves en med fortlOpende regulering betydelig Okende dempning av inngangskretsen.

Det skal bemerkes at det ved en brokopling hvor de to signaloverfOringsveier tilfores signalspenninger med samme amplitude, i og for seg er kjent å la impedansen av den i den andre overfOringsvei liggende regulerbare impedans avta med Okende signalamplitude. Den derved med fortlOpende regulering bare i liten grad Okende dempning av inngangskretsen blir ved denne kopling imidlertid utlignet av et annet, av reguleringsstOrrelsen i motsatt henseende regulert mot-standselement, som ligger i den fOrste signaloverfOringsvei.

To utfOrelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et prinsippskjerna for en automatisk forsterkningsreguleringskopling,som tjener til å forklare oppfinnelsen. Fig. 2 viser et prinsippskjerna for en koplingsanordning ifOlge oppfinnelsen. Fig. 3 viser en annen utfOrelse av en koplingsanordning ifOlge oppfinn elsen.

På fig. 1 vises en automatisk forsterkningsreguleringskopling for anvendelse i en radiomottagers mellomfrekvensdel. Koplingen lig- . ger etter en blandetrartsistor 1 som leverer et mellomfrekvenssignal, f.eks. en bærebOlge på 4&0 kHz, som er modulert med et signal.

En i blandetransistorens kollektorkrets liggende resonanskrets, som består av en kondensator 2 og en induktivitet 3» er av_ stemt på signalets bærebOlgefrekvens. Signalet blir tatt ut over en av to deler 4& og Qb, bestående koplingsvikling, til hvis ender er sluttet en fOrste signaloverfOringsvei, som inneholder en motstand 5» og en andre overfOringsvei, som inneholder en diode 6 og en skille-kondensator 7» De to signaloverfOringsveier er tilsluttet en felles utgang, som er tilsluttet en inngangsklemme i det etterffllgendé forsterkertrinn 8. Den andre inngangsklemme i dette forsterkertririn er forbundet med koplingsviklingens midtuttak, som er forbundet med jord.

Diodens 6 impedans reguleres ved hjelp av en reguleringsspenning Vr,som tilfores dioden over en motstand 9» Skillekondensåtoren 7 har til oppgave å hindre at reguleringsspenningen flyter til jord gjennom inngangen i forsterkertrinnet 8 eller motstanden 5»

Ved koplinger for automatisk forsterkningsregulering er reguleringsspenningen Vr avhengig av amplituden av det signal som leveres av kbplingen,og kan f.eks. på i og for seg kjent måte tas fra utgangssignalet fra forsterkertrinnet 8. Reguleringsspenningen velges slik at dioden ved liten signalamplitude er sperret og ved 6kende signalamplitude etterhvert styres mot passeringstilstand. Ved små signalamplituder er derfor bare den forste overfOringsvei, som inneholder motstanden 5» passerbar for signalet, og over dénnevei blir signalet overfort til inngangen av forsterkertrinnet 8. Omsetningsforholdet

n

p mellom den primære induktivitet 3 °g den som sekundærvikling na virkende nedre halvdel 4a av koplingsviklingen velges da slik at det skjer en maksimal signaloverfOring uten at inngangsimpedansen for forsterkertrinnet 8 kan utOve en for stor innvirkning på god-heten og avstemningsfrekvénsen for resonanskretsen j)»4» I praksis kan omsetningsforholdet f.eks. velges lik 30»

Ved Okende signalamplitude blir ved hjelp av reguleringsspenningen Vr impedansen av dioden 6 minsket, slik at det også finner sted en signaloverfOring over den andre overfOringsvei til inngangen av forsterkertrinnet 8. Dette signal er imidlertid i motfase med det signal som overfores over den fOrste overfOringsvei, slik at alt ettersom dioden 6 blir bedre ledende, vil en stOrre del åv signalet som overfores over den fOrste overfOringsvei utlignes av det signal som overfores over den andre overfOringsvei, slik at det oppnås en dempning av signalet. Signaldempningen i koplingen er meget betydelig når motstanden i dioden 6 ved hjelp av reguleringsspenningen Vr fOres tilnærmet lik verdien av motstanden 5» Da er den ved hjelp av de to halvdeler av koplingsviklingen, diodén 6 og motstanden 5 dan-nede brokopling tilnærmet i likevekt,og amplituden av utgangssignalet som tilfores forsterkeren 8 er meget liten i forhold til inngangssignalet som tilfores inngangskretsen.

Da impedansen av dioden 6 med Okende signalamplitude minskes,

oker dempningen av resonanskretsen 2,3 ni.ed okende signalamplitude.

Dette er viktig fordi derved blir som innledningsvis nevnt, forvreng-ningen i den forutgående transistor unngått samtidig som det finner sted en automatisk båndbredderegulering og dertil en ekstra Okning av reguleringsområdet.

StOrrelsen av denne dempningsOkning kan beregnes på fOlgende måte: I ikke regulert tilstand, når dioden 6 er sperret, er den av sekundærkretsen på primærkretsen utOvede dempning ubetydelig i forhold til primærkretsens resonansmotstand som i praksis kan være 10 k fL.

I fullstendig regulert tilstand er motstanden Rg for dioden

6 lik motstanden R^, f.eks. kan motstanden R^ være 100 A. , slik at i regulert tilstand vil det over koplingsviklingen liggen en motstand på B^+Rg « 2R^ = 200 J\ > . Når som ovenfor antatt omsetningsforholdet mellom primærviklingen 3 og en halvdel av koplingsviklingen er lik 30,

er omsetningsforholdet mellom primærviklingen og hele koplingsviklingen lik 15» slik at det over denne transformator på primærsiden opptrer en transformert dempningsmotstand på (15) • 200 45 kJl.

Av dette talleksempel felger at ved koplingen på fig. 1 er

det neppe tale om en med fortlOpende regulering okende dempning. I regulert tilstand er resonansmotstanden for kretsen 2,3 lik 10 kJtog i fullstendig regulert tilstand er det parallelt med denne koplet en ekstra dempningsmotstand på 45 k Jl , slik at den samlede resonansmotstand bare er minsket til ca. 8,2 k J\ >.

For i dette tilfelle å tilveiebringe en forbedring, blir ifOlge oppfinnelsen delen (4b) av koplingsviklingen, som er tilsluttet den andre overfOringsvei, sterkt oket i forhold til delen (4a), som er tilsluttet den fOrste overfOringsvei. Koplingsviklingen gjOres derved sterkt asymmetrisk, slik at den andre overfOringsvei» som inneholder dioden 6, tilfores en meget stOrre signalspenning enn den forste overfOringsvei, som inneholder motstanden 5« Dette er vist på fig. 2.

Forholdet mellom vinningstallene np, n^ og nfl for primærviklingen 3 resp. sekundærviklingsdelen 4b og 4* kan f.eks. være 30:8:1.

Det skal bemerkes at ved små signalamplituder og sperret diode 6 er

bare delen.4a av koplingsviklingen virksom for signaloverfOring og det overforte signal overfores med det samme, for små signalamplituder maksimalt omsetningsforhold n_P :na_ 30sl s°m for koplingen på fig. 1. Okningen av viklingsdelen 4D har derfor ingen ugunstig virkning på koplingen ved overforing av små signalamplituder.

Reguleringens endelige tilstand er nådd når det signal som tilfores over motstanden 5 er tilnærmet fullstendig utlignet av det signal med motsatt fase som tilfores gjennom dioden 6. Da signalspenningen som tilfores dioden 6 er betydelig stOrre (^b ganger) enn signalspenningen som tilfores motstanden 5» oppnås na denne tilstand allerede når motstanden Rg for dioden 6 er tilnærmet lik nb „ »

I fOrste rekke oppnås da den fordel at for regulering av na dioden 6 trenges det en betydelig mindre reguleringsenergi enn for koplingen på fig. 1, fordi dioden styres meget mindre i pasfleringsret-ningen, og den annen fordel består i at motstanden 5 kan velges mindre, f.eks. 33«A i stedet for 100 JL, slik at den med reguleringen Okende dempning av inngangskretsen forsterkes slik det skal forklares nærmere nedenfor»

Denne dempning kan bestemmes på fOlgende måte:

Over hele koplingsviklingen er det sluttet en seriekopling,

som består av dioden 6 og motstanden 5» I regulert tilstand er diodens motstand R-, og den samiede motstand over koplingsviklingen er:

a 5

Omsetningsforholdet mellom primærviklingen 3 og hele koplingsviklingen er np og den til primærsiden transformerte dempningsmotstand er da:

a b

Av denne formel fremgår tydelig at Okningen av delen 4b av koplingsviklingen har til fOlge an betydelig Okning av primærkretsens dempning. Dette kan fOres tilbake såvel direkte til Okningen av vinningstallet n^ og som indirekte til at motstanden R^ derved kan minskes.

Som det ovenfor ble påvist er den tranformerte dempningsmotstand i regulert tilstand ved koplingen ifOlge fig. 1 hvor np : nb : na » 30 : 1 : 1 og R^ 100 Jl lik 45 k JL . I koplingen på

fig. 2 hvor np : nfe : nfl » 30 : 8 : 1 og R^ » 33Jl,» er den transformerte dempningsmotstanden i regulert tilstand 33OO Jl .

Av ovenstående fremgår at motstanden Rc og omsetningsfor-holdene p og _b_ må velges slik at den til primærsiden transformerte

<n>„ <n>„

a a

<2 >dempningsmotstand i fullt regulert tilstand _j> er vesentlig na 1 + %

na

mindre eller hOyst av samme størrelsesorden som inngangskretsens resonansmotstand.

De to over de to overfOringsveier tilfOrte signalspenninger

kan tas ut fra inngangskretsen på forskjellig måte. I stedet for som på fig. 2 å la koplingsviklingen bestå av to deler kan det også anven-des to atskilte altså ikke galvanisk med hverandre forbundne koplings-viklinger, hvor vinningstallet for viklingen i den annen overfOrings-

vei er betydelig storre enn for viklingen i den fOrste overfOringsvei.

Induktiviteten 3 eller kapasiteten 2 i resonanskretsen kan

også deles opp i et antall induktive resp. kapasitive avsnitt til hvilke de to overfOringsveier er tilsluttet på sådan måte at de to signalspenninger er i motfase overfor jord og at den signalspenning som tilfores den andre overfOringsvei er betydelig stOrre enn den signalspenning som tilfores den forste overfOringsvei. Videre skal bemerkes at inngangskretsen kan være aperiodisk, i stedet for å være dannet av en resonanskrets. En betydelig forenkling av koplingen oppnås hvis koplingsviklingen som er tilsluttet den andre overfOringsvei er kombinert med minst en del av den primære induktivitet. Den fOrste overfOringsvei er da tilsluttet en særskilt koplingsvikling. Et ytterligere utfOrelseseksempel er vist på fig. 3» Her er de deler som tilsvarer koplingselementer på fig. 2 forsynt med samme henvisningstall.

På fig. 3 inneholder transistorens 1 emitterkrets en med en. positiv likespenning forbundet motstand 10, som for signalfrekvensen'er forbikoplet ved hjelp av en kondensator 11. Denne motstand tjener til likestrOmsmatning av transistoren 1. I denne transistors kollektorkrets er det i serie med resonanskretsen 2,3 lagt inn en motstand 13,

som er parallellkoplet med en kondensator 12. Hensikten med denne motstand 13 skal forklares nedenfor. Ved hjelp av koplingsviklingen 4a blir signalspenningen utledet for den overfOringsvei som inneholder motstanden 5. nen nedre ende av denne koplingsvikling er ved hjelp av en kondensator 14 jordet for signalfrekvensen. Signalspenningen for overforingsveien som inneholder dioden 6 og koplingskondensatoren 7, tas fra induktiviteten 3 ved hjelp av et uttak 15 på den måte at den del av induktiviteten som befinner seg mellom uttaket 15 og den ved hjelp av kondensatoren 12 jordede ende, virker som koplingsvikling for den andre signaloverfOringsvei. På denne måte kan man slOyfe en ekstra koplingsvikling for den andre overfOringsvei (se viklingen 4b på fig. 2).

JL %J \J f U

De to signaloverfOringsveier, nemlig den fOrste som inneholder motstanden 5 og den andre som inneholder dioden 6 og koplingskondensatoren 7, er tilsluttet basisen i en transistor 16. Viklingen 4a er viklet slik at den signalspenning som tilfores motstanden 5 er i motfase med signalspenningen som opptrer i uttaket 15. Transistorens l6 emitterkrets inneholder en med en positiv likespenning forbundet emittermotstand 17, som er avkoplet med en kondensator 18. Transistorens l6 kollektorkrets inneholder en resonanskrets 19» som er avstemt til signalfrekvensen, ved hjelp av hvilken utgangssignalet tas, og en i serie med denne koplet motstand 21 som er parallellkoplet med en kondensator 20. Den Ovre ende av motstanden 21 er gjennom en motstand 9 forbundet med forbindelsespunktet mellom dioden 6 og koplingskondensatoren 7.

Over en ledning 22 blir den nedre ende av koplingsviklingen

4a tilfort en spenning for automatisk forsterkningsregulering, som f.eks. kan være utledet av utgangssignalet fra transistoren 16 og likerettet. Den automatiske forsterkningsregulering skjer da på fOlgende måte: Ved mottagning av et svakt signal blir det over ledningen 22, koplingsviklingen 4a °S motstanden 5 tilfOrt basisen i transistoren 16 en sådan reguleringsspenning at det gjennom denne transistor flyter

en forholdsvis stor emitter-kollektor-likestrOm, slik at transistoren er innstilt på maksimal forsterkning. Den store kollektor-likestrOm i transistoren 16 flyter også gjennom kretsen 19 og motstanden 21,

slik at det over denne motstand opptrer en stor positiv spenning som over motstanden 9 tilfOres katoden i dioden 6.

Gjennom emitter-kollektor-kretsen for transistoren 1, som inneholder induktiviteten 3 °S motstanden 13 flyter det likeledes en likestrOm, som er uavhengig av den automatiske forsterkningsregulering. Denne likestrOm frembringer over motstanden 13 en positiv likespenning, som tilfores anoden i dioden 6 gjennom induktiviteten 3» Koplingen er dimensjonert slik at ved små signalamplituder er den positive likespenning over motstanden 21 stOrre enn likespénningen over motstanden 13» slik at dioden 6 er sperret og signaloverfOringen finner praktisk talt bare sted gjennom den fOrste overfOringsvei.

Ved Okende signalamplitude vil transistoren 16 av den over ledningen 22 tilforte reguleringsspenning bli regulert mot mindre strOm, slik at denne transistors forsterkning avtar og også likespénningen over motstanden 21 avtar. Jo mer denne likespenning avtar i forhold til likespénningen som opptrer over motstanden 13, blir dioden 6 etterhvert

Jh» v » v utstyrt i passeringsretningen, slik at brokoplingen som dannes av ele-mentene 3» 4a» 5» 6 og 7 når likevektsstilling. Derved blir det, som ovenfor beskrevet, oppnådd en betydelig minskning av forsterkningen samtidig som resonanskretsen 2,3 blir dempet i betydelig grad.

Claims (10)

1. Koplingsanordning for automatisk forsterkningsregulering av et elektrisk signal som fra utgangen av et transistortrinn tilfores en inngangskrets, fra hvilken det tas en fOrste signalspenning som tilfores en fOrste overfOringsvei, og en andre signalspenning som i motfase tilfores en andre overfOringsvei som inneholder en impedans som reguleres ved hjelp av en av signalamplituden avhengig reguleringsstOrrelse, idet de over de to overfOringsveier overforte signaler sam-raenfOyes i en felles utgang på sådan måte at ved store signalamplituder vil de to signaler tilnærmet utligne hverandre, karakterisert ved at den fOrste overfOringsvei inneholder en hovedsakelig ohmsk impedans og den regulerbare impedans reguleres på den måte at den avtar med Okende signalamplitude, og at den ohmske impedans er så liten og den andre signalspenning er så meget stOrre enn den forste signalspenning, at det utoves en med fortlOpende regulering betydelig Okende dempning av inngangskretsen.

2. Koplingsanordning ifOlge krav 1, karakterisert ved at den andre signalspenning er minst to ganger og fortrinnsvis mere enn fem ganger stOrre enn den fOrste signalspenning.

3. Koplingsanordning ifOlge krav 1 eller 2, hvor inngangskretsen inneholder en på signalfrekvensen avstemt resonanskrets som er forsynt med to med resonanskretsens induktivitet magnetisk koplede koplings-viklinger, hvorfra de to signalspenninger tas, karakterisert ved at koplingsviklingen for den andre signalspenning har betydelig stOrre vindingstall enn koplingsviklingen for den fOrste signalspenning,,

4« Koplingsanordning ifOlge krav 1 eller 2, hvor inngangskretsen inneholder en på signalfrekvensen avstemt resonanskrets, karakterisert ved at en av resonanskretsens grener er oppdelt i flere i serie koplede kapasitive eller induktive avsnitt, og at de to signaloverfOringsveier er forbundet med denne gren på sådan måte at den andre overfOringsvei er tilsluttet en del med stOrre impedans enn den forste overfOringsvei.

5. Koplingsanordning ifOlge krav 1 eller 2, hvor inngangskretsen inneholder en på signalfrekvensen avstemt resonanskrets, og hvor den fOrste signalspenning tas fra en med resonanskretsens induktivitet magnetisk koplet koplingsvikling, karakterisert ved at den:andre signalspenning tas fra et uttak på resonanskretsens induktivitet, hvilket uttak er anordnet slik at den andre overfOringsvei er tilsluttet et antall vindinger av induktiviteten som er stOrre enn koplingsviklingens vindingstall.

6.. , . Koplingsanordning ifOlge krav 5»karakterisert ved at det over den nevnte induktivitet tilfores den regulerbare impedans en likespenning.

7. Koplingsanordning ifOlge krav 6, hvor resonanskretsen ligger i en transistors kollektorkrets, karakterisert ved at den nevnte likespenning frembringes over en motstand i kollektorkretsen.

8. - ' Koplingsanordning ifOlge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at de to overfOringsveiers felles utgang er forbundet med en etterfølgende transistors basiselektrode, og at deri i den fOrste overfOringsvei liggende, hovedsakelig ohmske impedans er mindre enn 100 J\.

9. Koplingsanordning ifOlge krav 8, karakterisert ved at forsterkningsfaktoren for den transistor til hvis basiselektrode de to overfOringsveier er sluttet, reguleres ved hjelp av en over den fOrste overfOringsvei, til basiselektrbden tilfOrt reguleringsspenning.

10. Koplingsanordning ifOlge krav 9»karakterisert ved at utgangskretsen for den transistor til hvis basiselektrode de to overfOringsveier er sluttet, inneholder en motstand fra hvilken reguleringsstOrrelsen for den regulerbare impedans i'den andre over-fOringsvei tas.