Opublikowano: 6. IV. 1965 49278 KI. 21a2, 18/02 MKF UKD •#&Aóll® . • t- r-A ow/.'l Twórca wynalazku: dr inz. Jan Kulikowski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk Instytut Automatyki Zaklad Elementów Elektrycznych, Warszawa (Polska) Wzmacniacz dielektryczny typu parzystych harmonicznych f Vj /"' 1 Przedmiotem wynalazku jest wzmacniacz diele¬ ktryczny z dodatnim sprzezeniem zwrotnym parzy¬ stych harmonicznych, przeznaczony do wzmacniania malych sygnalów pradu stalego.Sposród stosowanych wzmacniaczy malych sygna¬ lów pradu stalego najwieksza stabilnosc zera wy¬ kazuja te, w których stosuje sie przetwarzanie pra¬ du stalego na zmienny, który moze byc latwo wzmacniany. W ukladach o duzej opornosci wej¬ sciowej stosowane sa najczesciej modulatory z kon¬ densatorami wibracyjnymi lub modulatory para¬ metryczne z diodami o zmiennej pojemnosci. Wada pierwszych jest obecnosc czesci ruchomych, a dru¬ gich ograniczenie stabilnosci zera ze wzgledu na wplyw napiecia zasilajacego i temperatury. Znane byly równiez modulatory dielektryczne typu pa¬ rzystych harmonicznych, które nie maja wymie¬ nionych wad, ale duza niedogodnoscia ich stoso¬ wania jest bardzo male wzmocnienie.Wzmacniacz wedlug wynalazku usuwa wady po¬ wyzszych ukladów, gdyz wplyw napiecia zasilaja¬ cego i temperatury jest zmniejszony oraz wzmoc¬ nienie jest duze. Dokonuje sie tego dolaczajac do modulatora typu parzystych harmonicznych pro¬ stownik fazowy dzieki czemu wystepuje efekt wzmacniania.Uklad wedlug wynalazku zostanie opisany na podstawie rysunku. Na fig. 1 przedstawiony jest uklad wzmacniacza dielektrycznego, na fig. 2 — 15 25 30 charakterystyka polaryzacji ferroelektryków czyli zastosowanych w ukladzie materialów dielektrycz¬ nych, na fig. 3 pokazany jest przebieg czasowy pra¬ du wyjsciowego przed zalaczeniem prostownika fazowego, a na fig. 4 i 5 przedstawione sa przykla¬ dy prostowników fazowych.W ukladzie na fig. 1 czesc zasadnicza stanowi mostek utworzony przez dwa kondensatory nie¬ liniowe C (warykondy) i polówki uzwojenia wtór¬ nego transformatora zasilajacego Tr 1 oraz kon¬ densator dodatkowy Csd, transformator wyjsciowy Tr 2, do którego przylaczona jest opornosc obcia¬ zenia G0 i równolegle z nia prostownik fazowy Pf.Uklad bez prostownika fazowego pracuje jako mo¬ dulator dielektryczny typu parzystych harmonicz¬ nych, gdyz prad wyjsciowy iw, zlozony z parzy¬ stych harmonicznych, jest proporcjonalny do pradu sterujacego Is. Przy braku pradu sterujacego na wyjsciu ukladu nie ma parzystych harmonicznych, gdyz charakterystyki polaryzacji kondensatorów ferroelektrycznych C sa symetryczne, jak to jest przedstawione na fig. 2, a w napieciu zasilajacym brak parzystych harmonicznych. Modulator moze wspólpracowac ze wzmacniaczem selektywnym, nie uwidocznionym na fig. 1, nastrojonym na dana pa¬ rzysta harmoniczna (najczesciej druga). Modulator taki charakteryzuje sie duza stabilnoscia wzmoc¬ nienia i niskim poziomem szumów. 492783 Wspólczynnik wzomcnienia mocy Kp wyrazony jest przez wzór P JGo gdzie Ki jest wzmocnieniem pradowym a Gs i G0 oznaczaja odpowiednio przewodnosc wejsciowa mo¬ dulatora i przewodnosc obciazenia. Przewodnosc obciazenia musi byc równa przewodnosci wyjscio¬ wej, co jest warunkiem dopasowania, zatem aby uzyskac wzmocnienie mocy nalezy zmniejszyc prze¬ wodnosc wyjsciowa. W tym celu do zacisków wy¬ jsciowych dolacza sie prostownik fazowy, który ¦*' 'jest elementem zmiennopradowym. Zadaniem tego elementu jest zwieranie zacisków wyjsciowych O'—O" w chwilach pojawiania sie impulsów odsy- cania pradu wyjsciowego (o malej wartosci szczy¬ towej), znajdujacych sie pod osia czasu na fig. 3, oraz rozwieranie zacisków wyjsciowych w czasie trwania impulsów nasycania o duzej wartosci szczytowej, narysowanych nad osia na fig. 3. Im¬ pulsy omówione wyzej pojawiaja sie gdy wartosci chwilowe napiecia zasilajacego osiagaja zagiecie charakterystyki polaryzacji pokazanej na fig. 2.Sam prostownik fazowy moze byc zbudowany jak na fig. 4, w postaci ukladu Graetza sterowa¬ nego napieciem odniesienia o podwojonej czesto¬ tliwosci w stosunku do czestotliwosci napiecia za¬ silania. Drugi przyklad prostownika fazowego po¬ kazany jest na fig. 5. Jak widac jest to element zmiennooporowy o takiej charakterystyce prado¬ wo napieciowej, ze jego opornosc jest duza dla pra¬ dów wiekszych niz wartosc odpowiadajaca zala¬ maniu tej charakterystyki, a bardzo mala dla pra- 4 dów mniejszych. Charakterystyke podobna jak na fig. 5 mozna uzyskac stosujac uklad dwóch diod lub fotodiod, konstruujac symetryczny uklad dwóch zlacz (duodiode), jak równiez wykorzystujac inne 5 elementy o zmiennej opornosci (warystory).Zalaczenie prostownika fazowego na wyjsciu po¬ woduje powstanie wewnetrznego sprzezenia zwrot¬ nego parzystych harmonicznych. W obwodzie wyj¬ sciowym plynie wtedy prad o okreslonej skladowej 10 stalej, której wartosc jest proporcjonalna do pradu sterujacego. Modulator staje sie wiec wzmacnia¬ czem pradu stalego, w którym uzyskuje sie wzmocnienie mocy. 15 PL