Pierwszenstwo: Opublikowano: 10. XI. 1965 50070 KI. 21a*, 18/05 MKP H 03 f "/ A A :!6LIOicKA UKD •, Urzedu Paf»nlow«go Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Naglowski, Marian Hoscilowicz Wlasciciel patentu: Zaklad Doswiadczalny Budowy Aparatury Naukowej UNIPAN, Warszawa (Polska) Uklad polaczen lampowego wzmacniacza oporowego wspól¬ pracujacego z selektywnymi czwórkami ujemnego sprzezenia zwrotnego Przedmiotem wynalazku jest uklad polaczen lampowego wzmacniacza oporowego, który moze wspólpracowac z selektywnymi czwórnikami ujem¬ nego sprzezenia zwrotnego zarówno mostkujacy¬ mi np. RC typu „podwójne T" lub LC typu „za- bocznikowane T", jak i niemostkujacymi np. RC typu „zabocznikowane T", odznaczajacy sie mozli¬ woscia uzyskania na nim bardzo duzego wzmocnie¬ nia petli sprzezenia zwrotnego przy pelnym zabez¬ pieczeniu stabilnosci pracy. Znane uklady wzmac¬ niaczy selektywnych wspólpracujacych z selektyw¬ nymi czwórnikami czyli filtrami selektywnego ujemnego sprzezenia zwrotnego sa oparte prze¬ waznie na filtrach mostkujacych tj. takich, które na czestotliwosci maksymalnego wzmocnienia daja zero wzmocnienia petli ujemnego sprzezenia zwrot¬ nego.Stosowanie filtrów mostkujacych do wzmacnia¬ czy selektywnych z ujemnym sprzezeniem zwrot¬ nym posiada powazne wady. Pierwsza wada jest brak mozliwosci uzyskania ujemnego sprzezenia zwrotnego na czestotliwosci „rezonansu" — tj. cze¬ stotliwosci maksymalnego wzmocnienia, co czyni wzmocnienie wzmacniacza malo stabilnym na tej czestotliwosci.Wady 'tej mozna uniknac stosujac np. dwie petle sprzezenia zwrotnego — jedna aperiodyczna a dru¬ ga selektywna, ale komplikuje to znacznie rozwia¬ zanie wzmacniacza i obniza selektywnosc ukladu. 10 15 20 25 30 Druga wada polega na 'tym, ze filtry mostkujace trzeba równowazyc podwójnie tzn. amplitudowo i fazowo na czestotliwosci „rezonansu", co powo¬ duje znaczne trudnosci szczególnie we wzmacnia¬ czach selektywnych przestrajanyc.i; uklad wymaga wówczas bardzo waskich tolerancji na elementy wchodzace w sklad filtru oraz bardzo dobrej rów- nobieznosci co najmniej dwu elementów przestra- janych.Obydwu powyzszych wad mozna uniknac stosu¬ jac do realizacji ukladu zamiast filtrów mostkuja¬ cych filtry niemostkujace. Otrzymuje sie jednak wtedy przy tym samym wzmbcnieniu wzmacniacza bez ujemnego sprzezenia zwrotnego znacznie gor¬ sza selektywnosc, niz przy uzyciu filtrów mostku¬ jacych, a chcac otrzymac selektywnosc równowaz¬ na selektywnosci ukladu z filtrami mostkujacymi nalezy zwiekszyc odpowiednio wzmocnienie wzmac¬ niacza bez ujemnego sprzezenia, co z kolei pociaga za soba wzrost wzmocnienia petli ujemnego sprze¬ zenia zwrotnego na obydwu krancach krzywej re¬ zonansu, zaostrzajac powaznie problem stabilnosci wzmacniacza.Ze szczególowej analizy matematycznej filtrów mostkujacych jak i niemostkujacych wynika bo¬ wiem, ze przy zastosowaniu kazdego z tych filtrów wzmocnienie petli ujemnego sprzezenia zwrotnego na obydwu krancach krzywej „rezonansu" jest praktycznie równe wzmocnieniu wzmacniacza bez 50070$0070 sprzezenia zwrotnego. Kazdy z tych filtrów dla czestotliwosci dostatecznie dalekiej od czestotliwo¬ sci „rezonansu" stanowi praktycznie zwarcie dla napiec zmiennych wyjscia wzmacniacza z wejsciem.Oczywiscie przesuniecie fazowe wzmacniacza musi 5 w roboczym zakresie czestotliwosci wynosic okolo 180°, ale z wyzej wymienionych wlasciwosci filtrów selektywnych wynika, ze kazdy wzmacniacz wspól¬ pracujacy z takimi filtramtf musi przejsc próbe stabilnosci w warunkach zwarcia wyjscia z wej- 10 sciem.Im wieksze wzmocnienie wzmacniacza bez sprze¬ zenia zwrotnego tym wieksze wzmocnienie petli ujemnego sprzezenia zwrotnego przy zwarciu wyj¬ scia wzmacniacza z jego wejsciem i tym trudniej uzysftac warunki absolutnej stabilnosci wzmacnia¬ cza^ tzn.~ takie uksztaltowanie jego czestotliwoscio¬ wej charakterystyki amplitudowej i fazowej aby na zadnej czestotliwosci nie nastapilo samowzbu dzenie. 20 35 Jak juz wspomniano wyzej, stosowanie filtrów niemostkujacych przy zachowaniu selektywnosci wzmacniacza takiej jak z filtrami mostkujacymi, pociaga za soba koniecznosc zwiekszenia wzmóc- 25 nienia wzmacniacza bez sprzezenia zwrotnego, a tym samym zwiekszenia wzmocnienia petli ujemnego sprzezenia zwrotnego i, zaostrzenia pro¬ blemów stabilnosci wzmacniacza. 30 Z drugiej strony zastosowanie filtrów niemostku¬ jacych daje wymienione na wstepie niniejszego opisu znaczne korzysci, a ponadto ze szczególowej analizy wynika, ze dodatkowa korzyscia zastoso¬ wania filtrów niemostkujacych jest praktyczne uniezaleznienie selektywnosci ukladu od wzmoc¬ nienia wzmacniacza bez sprzezenia zwrotnego, je¬ zeli wzmocnienie petli ujemnego sprzezenia zwrot¬ nego na czestotliwosci „rezonansowej" jest odpo¬ wiednio duze. Selektywnosc ukladu jest wtedy praktycznie zalezna jedynie od parametrów filtru.Wynalazek stawia sobie za zadanie zrealizowanie ukladu polaczen wzmacniacza, którego zarówno wzmocnienie bez sprzezenia zwrotnego, jak rów¬ niez wzmocnienie petli ujemnego sprzezenia zwrot- 45 nego przy zwarciu wyjscia z wejsciem byloby od¬ powiednio duze.Uklad polaczen wzmacniacza wedlug wynalazku przedstawiony jest na rysunku na fig. 1. Uklad polaczen sklada sie z czterech stopni wzmocnienia pracujacych odpowiednio na lampach VI, V2, V3, V4, przy czym lampy VI i V2 moga byc pentodami badz triodami, natomiast lampy V3 i V4 moga byc zarówno dwoma oddzielnymi triodami, jak równiez jedna podwójna trioda. Stopnie wzmacniajace na lampach VI i V2 pracuja w konwencjonalnym ukladzie wzmacniaczy oporowych z uziemiono ka¬ toda, a stopnie na lampach V3 i V4 pracuja W ukladzie wtórników katodowych, przy czym opornikiem obciazenia katody lampy V3 jest opor¬ nik R5, natomiast katoda lampy V4 jest obciazona opornikiem Rl, wlaczonym w obwód katodowy lampy VI. 50 55 60 Na oporniku Rl odklada sie napiecie ujemnego 65 sprzezenia zwrotnego. Czwórnikiem ujemnego sprzezenia zwrotnego uzaleznionym od czestotliwo¬ sci jest filtr F, którego wejscie jest polaczone bez¬ posrednio z katoda lampy V3, a wyjscie z siatka lampy V4, której katoda sprzezona jest za pomoca wspólnego opornika katodowego Rl z wejsciem wzmacniacza. Siatka lampy- V4 stanowi wiec rów¬ niez wejscie wzmacniacza. Siatka lam«py V2 jest sprzezona z anoda lampy VI za pomoca kondensa¬ tora Cl, a siatka lampy V3 z anoda lampy V2 za pomoca równoleglego polaczenia kondensatora C4 i opornika R4, co ma na celu odpowiednie uksztal¬ towanie charakterystyki ifazowej na dolnym_zakre- sie czestotliwosci^aby niedopuscic do oscylacji.Podobne zadanie na górnym zakresie czestotli¬ wosci spelniaja uklady szeregowe oporowo-pojem- nosciowe: R2—C2 wlaczony w obwód anodowy lampy VI oraz R3—C3 wlaczony w obwód anodo¬ wy lampy V2.Sygnal wejsciowy jest doprowadzony do ukladu asymetrycznie pomiedzy zaciski 1 i 2, skad prze¬ dostaje sie na siatke lamipy VI, natomiast sygnal wyjsciowy odklada sie na oporniku katodo¬ wym R5 lampy V3 i jest odbierany^równiez asy¬ metrycznie z zacisków 3, 4. W celu zbadania abso¬ lutnej stabilnosci ukladu wedlug wynalazku przy wspólpracy z dowolnymi selektywnymi filtramj ujemnego sprzezenia zwrotnego F nastrojonymi w roboczym zakresie czestotliwosci, wystarczy krótko zewrzec siatke lampy V4 z katoda lam¬ py V3. Otrzymuje sie wtedy zwarcie wyjscia wzmacniacza z jego wejsciem czyli maksymalne wzmocnienie petli ujeninego sprzezenia zwrotnego, równe wzmocnieniu ukladu bez sprzezenia zwrot¬ nego. . PL