Opublikowano dnia 15 grudnia 1958 r. s mm % BIBLIOTEKA) Urzedu i-..,. ..(u,yeg(l POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 40896 Tesla, narodni podnik Praga, Czechoslowacja KI. 21 a4, 27 H0at 1[Z£ Uklad do sygnalizowania uszkodzen w lampach elektronowych wzmacniacza mocy, polqczonych w ukladzie przeciwsobnym Patent trwa od dnia 28 wrzesnia 1956 r.Do sygnalizowania uszkodzen w urzadzeniach elektronowych stosuje sie najczesciej czule prze¬ kazniki, wlaczane do obwodów anodowych lub katodowych lamp elektronowych. Nowszy uklad tego rodzaju jest uwidoczniony na fig. i rysunku.Uklad ten jest tym znamienny, ze spadek napiecia na poszczególnych opornikach Rk, wlaczonych w obwody katodowe poszczególnych lamp, jest stale kontrolowany. Przekaznik spolaryzowany S jest wlaczony jako galwanometr w przekatnej mostka Wheatstone'a, utworzonego przez po¬ tencjometr P, opór katodowy R, odpowied¬ niej lampy i jej opór wewnetrzny. Prostow¬ niki suche U (np. diody germanowe) umoz¬ liwiaja zastosowanie jednego tylko przekaznika do blisko kilkudziesieciu lamp, pod warunkiem ze wielkosc opornków Rkl, Rk2 jest dobrana tak, iz w normalnym stanie powstaje na nich jedna¬ kowy spadek napiecia (np. 10 v). Przy pewnym zmniejszeniu tego spadku napiecia na jednym z oporników Rk przekaznik S przeklada wlasna kotwiczke. W celu zwiekszenia czulosci mozna do obwodu przekaznika S wlaczyc lampe pracu¬ jaca jako wzmacniacz pradu stalego.W wypadku sygnalizacji uszkodzen w lampach polaczonych przeciwsobnie na stopniu wzmacnia¬ cza mocy wedlug fig. 3, czesto nie mozna wlaczyc do obwodu katodowego ani opornika Rk, ani prze¬ kaznika (spadek napiecia w obwodzie' katodowym dodaje sie do stalego wstepnego napiecia siatko¬ wego V&). Równiez uklad zwyklego przekaznika w obwodzie zasilania anodowego nastrecza trud¬ nosci, gdyz napiecie anodowe Vfl jest dosc wyso¬ kie (np. lkV), i wtedy nie ma innej mozliwosci sygnalizowania uszkodzen prócz kontrolowania na¬ piecia wyjsciowego ue wzmacniacza. Takie sygna¬ lizowanie mialoby jednak sens pod warunkiem, ze napiecie wyjsciowe nie spadnie nigdy ponizej okreslonego minimum, np. wtedy gdy czestotli¬ wosc sterujaca lub nosna jest nadawana bez przer¬ wy. W zupelnie ogólnym przypadku wydaje sie lepsze rozwiazanie sygnalizowania za pomoca ma¬ lego transformatora T lt jak przedstawiono na fig. 2. Uzwojenie pierwotne la, lb, sa nawiniete prze¬ ciwsobnie, tak iz przy dobrej symetrii lamp Li, L% pracujacych w klasie A zostaje zniesiona zmienna skladowa strumienia magnetycznego. Napiecie u± jest wtedy równe zeru. Gdy jednak w Jednejz lamp Li, ^2 wystapi zaklócenie, to wprawdzie napiecie ue nie spadnie do zera (w przypadku ujemnego sprzezenia zwrotnego napiecie ue spada np. tylko o okolo 10°/o), jednak napiecie u± osiaga wartosc maksymalna. Urzadzenie sygnalizacyjne, np. czuly przekaznik z detektorami, rozróznia za¬ klócenie w zaleznosci od tego czy ue jest wieksze od uemin i jednoczesnie u{ jest wieksze od uimin.Przez sama tylko kontrole napiecia u;. w stanie roboczym wzmacniaka mozna latwo stwierdzic jaka zmiana symetrii zostala wywolana w obwo¬ dach lamp Li, L2- W stanie normalnym lub gdy poziom wejsciowy wzmacniaka jest równy zeru powinno byc u|. = umin = 0. Wada opisanego ukladu wedlug fig. 2 polega na tym, ze uklad nie moze byc uruchomiony jezeli w obu lampach jed¬ noczesnie wystapi to samo uszkodzenie (np. jed¬ noczesne przepalenie wlókien grzejnych). Tak samo w ukladzie przeciwsobnym pracujacym w klasie B nie moze byc zastosowany jeden tylko transformator Tt\. W tym przypadku uzwojenie Ig oraz Ib powinny posiadac osobny obwód magne¬ tyczny.W stopniach mocy wznacniaków stosuje sie czesto dwie lub kilka lamp polaczonych równo¬ legle. Rozwiazanie takie zabezpiecza ruch przed zaklóceniami za pomoca lamp polaczonych równo- negle oraz umozliwia uzyskanie koniecznej mocy za pomoca lamp typizowanych (ograniczenie ty¬ pów lamp, jednostkowy uklad konstrukcyjny itd.).Dostatecznie wczesne sygnalizowanie zaklócenia wystepujacego w którejkolwiek z tych równolegle polaczonych lamp umozliwia uzyskanie calkowicie niezawodnego dzialania wzmacniaka, tzn. osiag¬ niecie nominalnego wzmacniania maksymalnej mocy i minimalnych znieksztalcen.Celem wynalazku jest niezawodne sygnalizo¬ wanie zaklócen wystepujacych w lampach pola¬ czonych w ukladzie przeciwsobnym stopnia mocy we wzmacniakach telekomunikacyjnych.Uklad wedlug wynalazku do sygnalizowania we wzmacniakach zaklócen w lampach elektrono¬ wych, polaczonych w ukladzie przeciwsobnym stopnia mocy, jest tym znamienny, ze do obwodów anodowych wszystkich lamp jest wlaczony trans¬ formator pomocniczy o dwóch uzwojeniach pier¬ wotnych, z których kazde jest wlaczone w obwód anodowy polowy chronionych lamp w takim kie¬ runku, ze przy symetrycznym dzialaniu wszystkich lamp nie moze byc przeniesione do uzwojenia wtórnego zadne zmienne napiecie modulowane, natomiast przy niesymetrycznym dzialaniu na sku¬ tek zaklócenia lub zuzycia którejkolwiek lampy zjawia sie w uzwojeniu wtórnym napiecie zmien¬ ne, które za pomoca przekaznika sygnalizuje uszkodzenie.W przypadku wzmacniaka o dwóch lampach w zestawie podwójnym stopnia mocy, w którym zestawy kazdej lampy podwójnej sa polaczone przeciwsobnie, uklad wedlug wynalazku jest wy¬ konany tak, iz kazde uzwojenie pierwotne trans¬ formatora pomocniczego przewodzi sume pradów anodowych zestawu jednej lampy podwójnej oraz pracujacego z przeciwna faza zestawu drugiej lam¬ py podwójnej.Wynalazek dotyczy równiez ukladów wspomnia¬ nego rodzaju, w których wystepuje jednoczesnie sygnalizowanie zaklócen przez prady katodowe, przy czym wedlug wynalazku w tym przypadku zastosowany jest przekaznik, który sygnalizuje za¬ klócenie pradów katodowych jednoczesnie z zakló¬ ceniem w stopniu mocy wzmacniaka.Inna cecha wynalazku polega na tym, ze napie¬ cie sygnalizujace zaklócenia stopnia mocy wzmac¬ niaka jest polaczone w szereg z napieciem pochodzacym od spadku w obwodzie katodowym stopnia wzbudzania wzmacniaka mocy, a róznica miedzy tymi dwoma napieciami steruje przekaznik sygnalizacyjny.Przyklady wykonania wynalazku sa uwidocz¬ nione na fig. 3 i 4 rysunku. Fig. 3 uwidacznia uklad polaczen do sygnalizacji zaklócen w lam¬ pach wzmacniaka mocy o czterech lampach pracu¬ jacych w ukladzie przeciwsobnym (lub w zesta¬ wach lampowych), a fig. 4 — uklad, który umozli¬ wia zastosowanie tego samego czulego przekaznika po pierwsze do sygnalizowania zmniejszenia spad¬ ków napiecia stalego na opornikach katodowych lamp, a po wtóre do sygnalizowania zmian pradów zmiennych i napiec w obwodach katodowych lamp polaczonych w ukladzie przeciwsobnym wedlug fig. 3.Stopien mocy wzmacniaka przedstawiony na fig, 3 pracuje w ukladzie przeciwsobnym w klasie ABj, W kazdej galezi sa wlaczone równolegle dwa zestawy lamp. Gdy np. stosuje sie triody podwójne Tesla REE 30A (GU 29,829 B), to zestawy lampowe LA i L\, sa umieszczone w bance jednej lampy, a zestawy L2, L'2, w bance drugiej lampy.Uwidoczniony na rysunku wzmacniak sluzy do przenoszenia telefonii o modulowanej amplitudzie.Fala nosna jest nadawana w sposób nieprzerwany.W razie zaklócenia lub odlaczenia jednego z czte¬ rech zestawów lampowych nastepuje sygnalizacja asymetrycznego rozkladu mocy. Na wyjsciowym poziomie mocy wzmacniaka asymetria taka sie nie — 2 —uwydatnia, gdyz wzmacnianie jest stabilizowane za pomoca ujemnego sprzezenia zwrotnego (które nie jest uwidocznione na fig. 3). Nalezy tu wziac jeszcze pod uwage takze mozliwosc, ze zaklócenie doprowadza do jednoczesnej zmiany warunków pracy w dwóch zestawach L±, L\, i L2, L'2, (np. przerwanie wlókna zarowego jednej z triod pod¬ wójnych). Napiecie sygnalizacyjne Ut zalezy od wspomnianej asymetrii czterech zestawów lamp i od odebranej mocy wyjsciowej. Napiecie sygna¬ lizacyjne Ue pobiera sie z pomocniczego uzwoje¬ nia transformatora wyjsciowego Tr i zalezy od poziomu wejsciowego oraz wielkosci wzmocnienia wzmacniaka. Urzadzenie sygnalizacyjne sygnali¬ zuje zaklócenia na stopniu mocy wzmacniaka tylko wtedy, gdy u. jest wieksze od u|min. Dopuszczalna wartosc minimalna u.min moze byc nastawiona.Jednoczesnie moze byc równiez sygnalizowane obnizenie napiecia ue ponizej dopuszczalnej gra¬ nicy uemin. Uklad do tego celu jest uwidoczniony na fig. 4.Jak uwidoczniono na fig. 3 w przedstawionej postaci wykonania wynalazku o czterech zesta¬ wach lampowych anody sa zasilane ze zródla ano¬ dowego Va przez cztery uzwojenia wspólnego transformatora Tf (uklad przeciwsobny).Pomocniczy transformator róznicowy Tr2 jest wlaczony do obwodów anodowych lamp tak, iz; przy dobrej symetrii wszystkich czterech zesta¬ wów Ii, L\, oraz I2, V2, w transformatorze tym zostaja zniesione skladowe strumienia magnetycz¬ nego pradu stalego i zmiennego. Anody zestawów Li, i L2 sa zasilane z jednej galezi transformatora róznicowego Tf2l natomiast anody zestawów Li i L2, — z drugiej galezi. W razie przerwania obwo¬ du elektrycznego jednej z lamp lub wystapienia zmiany nachylenia charakterystyki ulega zaklóce¬ niu symetria pradów w uzwojeniach transforma¬ tora Tr2 i przez indukcje magnetyczna zostaje wzbudzone napiecie u.. Napiecie to powstaje rów¬ niez przy jednoczesnym zaklóceniu zestawów Li i L'i, oraz L2 i L^, ale nie powstaje przy jedno¬ czesnym zaklóceniu zestawów L\ i L2 oraz Li i L2.Poniewaz zestawy Li i V2 oraz Li, i L'2, nie znajduja sie we wspólnej bance, jest wiec bardzo malo prawdopodobne, zeby mogly w nich wystapic jednoczesnie uszkodzenia tego samego rodzaju. Zestawy LA i L\, oraz L2 i L'2, moga byc natomiast umieszczone we wspólnej bance i dla¬ tego celowe jest aby mialo miejsce sygnalizowanie jednoczesnego zaklócenia tych dwóch zestawów.Uklad wedlug fig. 3 moze pracowac w klasie A, AB, B lub C. Uklad ten stosuje sie z powodzeniem we wzmacniaku przenoszacym sygnaly o modulo¬ wanej amplitudzie na fali nosnej 80 kc/s, przy czym narezy bardzo uwazac, aby uzwojenia ano¬ dowe transformatora Trbyly zupelnie symetryczne.Uklad wedlug fig. 4 pochodzi od znanego ukla¬ du wedlug fig. 1. Wyzej juz wyjasniono zasade ukladów sygnalizacyjnych wedlug fig. 2 i 3. Za¬ znaczono przy tym, ze zmienne napiecia sygnali¬ zacyjne Uj oraz ue sa wykorzystane w urzadzeniu sygnalizacyjnym pracujacym na czulych przekaz¬ nikach.Uklad wedlug fig. 4 umozliwia zastosowanie wspólnego przekaznika S, który dla innych celów zaklada sie na stojakach urzadzen telekomunika¬ cyjnych (np. na stojaku miejscowej rozglosni), a mianowicie z jednej strony do sygnalizowania obnizenia spadków napiecia na opornikach kato¬ dowych flk, co juz wyjasniono w zwiazku z fig. 1, z drugiej zas strony do wykorzystania sygnalizacji stopnia mocy, co wyjasniono w zwiazku z fig. 3.Transformator róznicowy Tr2 jest wziety z ukla¬ du wedlug fig. 3. Napiecie sygnalizacyjne Uj jest prostowane przez diody germanowe polaczone w prostowniczy uklad dwukierunkowy. Wyprosto¬ wane napiecie uis jest wlaczone w szereg z opor¬ nikiem katodowym R^2, przekaznikiem S i poten¬ cjometrem P w ten sposób, ze odejmuje sie od spadku napiecia E±, wystepujacego na czesci opor¬ nika flk2. Gdy uis = O diody D zastepuja prostow¬ nicze elementy zaporowe w tej galezi. Przekaznik przyciaga kotwiczke tylko przy zmniejszeniu spad¬ ku napiecia Ek. W innym przypadku gdy napiecie ujs osiaga wartosc wieksza od zera to napiecie u{& odejmuje sie od katodowego spadku napiecia £k, tak iz przekaznik S znowu przelacza kotwiczke.W rozwazanym przypadku opornik R^2 nalezy do stopnia wzbudzania wzmacniaka mocy,rmozna jed¬ nak równiez stosowac inne dzielniki napiecia lub zródla dla otrzymania potrzebnego spadku napie¬ cia. Czulosc sygnalizacji moze byc odpowiednio wyregulowana za pomoca opornika R±2. W po¬ dobny sposób moze byc wyprostowane równiez napiecie wyjsciowe ue pomocniczego uzwojenia transformatora Tr (porównaj fig. 3), tak iz prze¬ kaznik S przelacza kotwiczke równiez wtedy, gdy napiecie ue spadnie ponizej wartosci minimalnej.Obwód transformatora tr moze byc wylaczony za pomoca wylacznika v.Oszczednosci uzyskane w ukladzie wedlug fig. 4 pochodza przede wszystkim stad, ze kosztowny przekaznik S moze byc zastosowany jednoczesnie do sygnalizacji uszkodzenia transformatora mocy.Poza tym przydatnosc opornika R±2 (np. stopnia — 3 —wzbudzania wzmacniaka mocy) do dwóch celów, wprowadza oszczednosc prostownika zaporowego U, który jest zastapiony przez dwie diody germa¬ nowe D. Tak samo zaoszczedza sie na potrzebnym zródle polaryzacji lub dzielniku napiecia albo wy¬ maganym przewodzie polaczeniowym, prowadza¬ cym z dwóch miejsc zaklócenia. PL