PL67589B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25JX.19W 67589 KI. 2le,l/3Ó MKP G01rl/30 CZYTELNIA1 Wspóltwórcy wynalazku: Kazimierz Lewandowski, Zbigniew Lubczanski, Jan Raubiszko, Andrzej Urbanik Wlasciciel patentu: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Pomiarów i Automatyki Elektronicznej, Wroclaw (Polska) Szerokopasmowy transformator impedancji Przedmiotem wynalazku jest szerokopasmowy trans¬ formator impedancji przeznaczony do stosowania jako uklad dopasowujacy duza impedancje na przyklad im¬ pedancje wyjsciowa zródla do malej impedancji — na przyklad malej impedancji obciazenia zródla. Przedmiot wynalazku, zgodnie ze swoim przeznaczeniem moze byc szczególnie stosowany w konstrukcji szerokopasmowych miliwoltomierzy oraz w innych przyrzadach pomiaro¬ wych.W znanych konstrukcjach transformatorów impedan¬ cji zbudowanych na tranzystorze polowym z dodatko¬ wym tranzystorem, dren tranzystora polaczony jest z baza dodatkowego tranzystora, którego emiter laczy sie z dodatkowym zródlem zasilania, a kolektor ze zródlem tranzystora polowego. W celu uzyskania wiekszego za¬ kresu dynamicznych napiec wyjsciowych wlacza sie w obwód zródla tranzystora polowego uklad generatora pradu stalego.Wada znanych ukladów jest duza wrazliwosc na prze¬ ciazenia oraz stosunkowo waskie pasmo czestotliwosci pracy, nie przekraczajace 20 MHz przy stosowaniu tran¬ zystorów o fT rzedu 600 MHz. W znanych ukladach dazac do zapewnienia wzmocnienia nie mniejszego od 0,95 poprzez rozbudowe ukladu pogarsza sie znacznie szerokopasmowosc.Celem wynalazku jest umozliwienie transformacji im¬ pedancji z wielkosci (impedancja wejsciowa) rzedu kil¬ ku gigaomów do wielkosci (impedancja wyjsciowa) rze¬ du kilku omów, w pasmie czestotliwosci do kilkudzie- 10 15 20 25 30 sieciu MHz i przy wzmocnieniu mniejszym od jednosci, ale nie mniejszym niz 0,98.Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie ukladu rea¬ lizujacego postawiony cel.Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie szero¬ kopasmowego transformatora impedancji, w którym dren tranzystora polowego polaczony jest z baza dwuzlaczo- wego tranzystora, którego kolektor polaczony jest ze zródlem tranzystora polowego, w którym to transforma¬ torze bramka polowego tranzystora, stanowiaca wejscie transformatora, jest polaczona z uziemionym rezysto¬ rem przez uklad równolegle i przeciwsobnk polaczo¬ nych dwóch diod, podczas gdy wspólny punkt polacze¬ nia wymienionych diod i rezystora jest polaczony przez kondensator ze wspólnym punktem szeregowo polaczo¬ nych rezystorów, laczacych zródlo polowego tranzystora z uziemieniem calego ukladu, przy czym stosunek war¬ tosci rezystancji wymienionych szeregowo polaczonych rezystorów wynosi jak jeden do siedmiu, zas emiter dwuzlaczowego tranzystora jest uziemiony przez diode Zenera.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia transfor¬ macje impedancji z kilku gigaomów do kilku omów w pasmie czestotliwosci do kilkudziesieciu MHz oraz przy wspólczynniku wzmocnienia mniejszym od jednosci o czesci procenta w calym czestotliwosciowym pasmie pracy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta- 6758967589 wia schemat elektryczny, a fig. 2 schemat elektryczny odmiany transformatora wedlug wynalazku.Szerokopasmowy transformator impedancji wedlug wynalazku jest utworzony z polowego tranzystora Ti oraz dwuzlaczowego tranzystora T2, komplementarnego wzgledem polowego tranzystora Ti. Wejscie transforma¬ tora jest polaczone przez rezystor Ri z bramka polowe¬ go tranzystora Ti, którego dren polaczony jest przez re¬ zystor R2 z dodatnim biegunem zródla zasilania oraz przez rezystor R3 z baza dwuzlaczowego tranzystora T2, którego emiter jest polaczony przez rezystor R^ z do¬ datnim biegunem zródla zasilania. Kolektor dwuzlaczo¬ wego tranzystora T2 stanowiacy wyjscie transformatora jest polaczony przez rezystor R5 ze zródlem polowego tranzystora Ti, którev jest jednoczesnie uziemione po¬ przez szeregowo polaczone rezystory Re i R7. Bramka polowego tranzystora Ti jest polaczona z uziemionym rezystorem Rs poprzez uklad utworzony z dwóch diod Di i D2, polaczonych równolegle i przeciwsobnie.Wspólny punkt polaczenia diod Di i D2 oraz uziemio¬ nego rezystora Rg jest polaczony przez kondensator Ci ze wspólnym punktem szeregowo polaczonych rezysto¬ rów R6 i R7, laczacych zródlo polowego tranzystora Ti z uziemieniem calego ukladu, przy czym rezystancje tych rezystorów R6 i R7 sa wzgledem siebie w stosunku jak jeden do siedmiu. Emiter dwuzlaczowego tranzystora T2 jest uziemiony poprzez diode Zenera D3.W odmianie transformatora wedlug wynalazku (fig. 2) dren polowego tranzystora Ti jest polaczony przez re¬ zystor R3 z baza drugiego dwuzlaczowego tranzystora T3, którego kolektor jest uziemiony, a emiter poprzez rezystor R9 polaczony z dodatnim biegunem zródla za¬ silania oraz bezposrednio z baza dwuzlaczowego tran¬ zystora T2. Dodatkowy dwuzlaczowy tranzystor T3 wraz z rezystorem R9 tworzy uklad emiterowego wtórnika.Odmiana transformatora pozwala na uzyskanie wielo¬ krotnie nizszej wartosci impedancji wyjsciowej transfor¬ matora oraz zwieksza dynamike pradów wyjsciowych.Dzialanie szerokopasmowego transformatora jest opi¬ sane nizej. Jesli sygnal o polaryzacji na przyklad do¬ datniej jest podawany przez rezystor Ri na bramke po¬ lowego tranzystora Ti powodujac jego wysterowanie, to sygnal o fazie przeciwnej pojawiajacy sie na drodze te¬ go tranzystora jest przenoszony przez rezystor R3 na baze dwuzlaczowego tranzystora T2. Na wyjsciu ukladu, to jest na kolektorze dwuzlaczowego tranzystora T2 otrzymujemy sygnal o polaryzacji dodatniej, który jest podawany przez rezystor R5 na zródlo polowego tran¬ zystora Ti podnoszac jego potencjal i realizujac ujemne sprzezenie zwrotne. Dzieki temu rezystancja wyjsciowa ukladu jest mala i wynosi kilka omów, zas rezystancja wejsciowa jest do kilkuset razy wieksza niz rezystancja wsteczna diod Di i D2 co wynika z nastepujacego dzia¬ lania. Dwuzlaczowy tranzystor T2 pracuje w ukladzie z uziemionym emiterem przy uzyciu diody Zenera D3 po¬ laczonej z masa ukladu. Ze zródla polowego tranzysto¬ ra Ti sygnal jest podawany przez rezystor R6, konden¬ sator Ci i dwie diody Di i D2, polaczone równolegle, a których rezystancja wynosi kilka megaomów, na bram¬ ke polowego tranzystora Ti. W wyniku tego impedancja wejsciowa ukladu zostaje zwiekszona do kilku giga- omów, a równoczesnie realizowany jest obwód zabez¬ pieczajacy bramke polowego tranzystora Ti przed uszkodzeniem. 10 20 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Szerokopasmowy transformator impedancji, w któ¬ rym dren polowego tranzystora jest polaczony z baza 25 dwuzlaczowego tranzystora komplementarnego wzgle¬ dem polowego tranzystora, zas kolektor dwuzlaczowego tranzystora jest polaczony przez rezystor ze zródlem po¬ lowego tranzystora, znamienny tym, ze bramka polowe¬ go tranzystora (Ti), stanowiaca wejscie transformatora 30 jest polaczona z uziemionym rezystorem (Rg) przez uklad równolegle i przeciwsobnie polaczonych dwóch diod (Di, D2), podczas gdy wspólny punkt polaczenia wymienionych diod (Di, D2) oraz rezystora (Rg) jest polaczony przez kondensator (Ci) ze wspólnym punk- 35 tern szeregowego polaczenia dwóch rezystorów (Rq, R7), laczacych zródlo polowego tranzystora (Ti) z uziemie¬ niem calego ukladu, przy czym stosunek impedancji wy¬ mienionych, szeregowo polaczonych rezystorów (R6, R7) wynosi jak jeden do siedmiu, a emiter dwuzlaczowego 40 tranzystora (T2) jest uziemiony przez diode Zenera (D3).

2. Odmiana ukladu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze dren polowego tranzystora (Ti) jest polaczony z baza dwuzlaczowego tranzystora (T2) poprzez emiterowy wtór¬ nik, utworzony z drugiego dwuzlaczowego tranzystora 45 (T3) i rezystora (R9).K!. 21 e, 1/30 67589 MKP GOlr 1/30 *Kheri j\R7 T- Fig.i £1 U We—E^D-f—|—(HJj D1. i ,D2 R8 -Jll- 'C1 Rg. 2 PL PL