D R. F Ö L D V Á R I R U D O L F Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet
Hibridintegrált aktív transzformátorok és zajviszonyaik ETO
A híradástechnikai transzformátorok igen széles kör ben felhasznált alkatrészek, melyek a jelenlegi egyéb alkatrészekhez képest mind gyártástechnológiai, mind felhasználói szempontból rosszul kezelhető és ezért kerülendő á r a m k ö r i elemeknek s z á m í t a n a k . Az á r a m k ö r t e r v e z ő k a transzformátor alkalmazásá nak elkerülésére törekszenek még akkor is, ha a v á lasztott megoldás n y i l v á n v a l ó a n h á t r á n y o s tulajdon ságokkal rendelkezik, és csak rosszul helyettesíti a transzformátoros megoldást. Az esetek t ú l n y o m ó többségében azonban semmiképpen sem kerülhető el a t r a n s z f o r m á t o r alkalmazása, ugyanis transzfor m á t o r o n kívül potenciális függetlenséget csak optoelektronikus csatolóval lehet biztosítani. Az optoelektronikai csatoló nemlinearitása és k o r l á t o z o t t d i n a m i k a t a r t o m á n y a m i a t t csak speciális esetekben h a s z n á l h a t ó , azonban kétségtelen, hogy a transzfor m á t o r h o z hasonlóan potenciális függetlenséget, va lamint s z i m m e t r i á t lehet biztosítani felhasználásával. A híradástechnikai berendezések és műszerek be meneti egységei, r i t k a esetektől eltekintve, transzfor m á t o r t tartalmaznak. A transzformátor potenciálisan független és szimmetrikus bemenet biztosítására, to v á b b á illesztési feladat megoldására is felhasználható, de a jelenlegi á r a m k ö r i megoldásokban nem az illesz tés a bemeneti t r a n s z f o r m á t o r fő feladata. A hagyo m á n y o s bemeneti fokozat elvi rajza az 1. á b r á n lát h a t ó . Ebben a megoldásban a transzformátor bizto sítja a bemenet potenciális és szimmetrikus leválasz t á s á t , de a kapcsolás t ö b b h á t r á n n y a l is rendelkezik, melyek a k ö v e t k e z ő k : - a bemeneti i m p e d a n c i á t elsősorban a transzfor m á t o r paraméterei h a t á r o z z á k meg; — a kapcsolás átviteli tényezője nemcsak a frekven ciától, hanem a meghajtó g e n e r á t o r impedanciá j á t ó l is függ; — a s z i m m e t r i á t a tekercselés geometriája h a t á r o z z a meg; — a relatív sávszélesség k b . ?> d e k á d ; — a transzformátor lényegesen nagyobb, különösen a hangfrekvenciás t a r t o m á n y b a n , m i n t a korszerű egyéb á r a m k ö r i elemek.
621.3.040.776:621.372.57
A m o d u l á t o r és demodulátor k ü l ö n b ö z ő k é p p e n is megvalósítható, de szinkron m o d u l á t o r és d e m o d u l á tor alkalmazása esetén még egy harmadik transzfor m á t o r r a is szükség van. A 2. á b r á n l á t h a t ó m e g o l d á s áramkörileg bonyolult, és a következő lényeges t u lajdonságokkal rendelkezik: — a bemeneti impedancia széles h a t á r o k k ö z ö t t frekvenciafüggetlen; — az átviteli tényező független a m e g h a j t ó g e n e r á tor impedanciájától; — a transzponálás eredményeképpen T r r e l a t í v s á v szélessége kicsi, kis méretű vassal is r e a l i z á l h a t ó ; — a r á n y l a g k ö n n y ű a bemeneti szimmetria biztosí tása; — szinkron moduláció és demoduláció esetén a kap csolás h á r o m t r a n s z f o r m á t o r t tartalmaz; —- DC jel átvitelére is alkalmas. A 3. á b r a egy t o v á b b i lehetséges bemeneti fokoza t o t m u t a t be, amely megoldás o p t o e í e k t r o n i k a i csa tolót tartalmaz. Tr
6e
1
R ~o
x 1
Ki
> O
|H 5 5 1 - FR 1
1. ábra
o fie O
i
>
2 Mod.
•iíC
y
3 Dzmod.
Ki
[TT551-FR 2| 2. ábra
A kapcsolás egyetlen előnye, hogy egyszerű. A 2. á b r a egy korszerű és szellemes bemeneti fo kozat elvi v á z l a t á t mutatja be. Az / bemeneti erő sítő és a 2 m o d u l á t o r földfüggetlen táplálású, a t á p feszültséget az 5 DC—DC konverter biztosítja. A mo dulált és kis relatív sávszélességű jelet a T r transz formátor a 3 d e m o d u l á t o r bemenetére csatolja, majd a demodulálás u t á n a kellő szintet és a kimeneti i m p e d a n c i á t a '/ erősítő biztosítja. Bcérkeeztt: 1977. I X . 20.
3. ábra
89
HÍRADÁSTECHNIKA X X I X . fiVF. 3. SZ.
Ez a megoldás is tartalmaz t r a n s z f o r m á t o r t , mely a l a p v e t ő e n m e g h a t á r o z z a az á t ü t é s i szilárdságot, és a 2. á b r á n bemutatott kapcsolás tulajdonságaival rendelkezik á linearitás és a d i n a m i k a t a r t o m á n y kivételével, melyeket az optoelektronikai eszköz h a s z n á l a t a korlátoz. Az eddigieket röviden összevetve m e g á l l a p í t h a t ó , hogy a 2. és 3. á b r á n / b e m u t a t o t t megoldások hibridá r a m k ö r i technológiával realizálhatók. Ezen megol d á s o k b a n felhasznált t r a n s z f o r m á t o r o k m i n i a t ű r k i vitelben készíthetők és így a h i b r i d á r a m k ö r b e n el helyezhetők. A t o v á b b i a k b a n egy egyszerűbb és szintén hibrid á r a m k ö r i f o r m á b a n realizálható megoldást részlete sen i s m e r t e t ü n k . Ennek érdekében először vizsgál j u k meg az i n d u k t í v t r a n s z f o r m á t o r tulajdonságait. I n d u k t í v t r a n s z f o r m á t o r o n veszteségmentes transz f o r m á t o r t é r t ü n k , melynek helyettesítő k é p e a 4. á b rán látható. Az i n d u k t í v t r a n s z f o r m á t o r t leíró egyenletrend szer a 4. á b r a és az [1] irodalom a l a p j á n a k ö v e t k e z ő :
U,
0
O
H551-FR66. ábra
IH 551- FR 7] ábra
u^pL^^+pL^I^,
(1)
ahol: k^L^ L , primer i n d u k t i v i t á s , L — szekunder i n d u k t i v i t á s , kölcsönös i n d u k t i v i t á s , -M2 csatolási t é n y e z ő . k H a L —L =L, azaz a t r a n s z f o r m á t o r 1:1 á t t é telű, akkor a kifejezés t o v á b b egyszerűsödik. Az á t v é t e l i tulajdonságok vizsgálatához jobban h a s z n á l h a t ó az 5. á b r a helyettesítő k é p e , amely po tenciális függetlenségtől eltekintve, ekvivalens az 1:1 á t t é t e l ű i n d u k t í v t r a n s z f o r m á t o r r a l . A 4. és 5. á b r a h e l y e t t e s í t ő képeinek ekvivalenciája a n é g y pólus p a r a m é t e r e k felhasználásával b i z o n y í t h a t ó . Először vizsgáljuk az 1:1 á t t é t e l ű i n d u k t í v transz formátor á t v i t e l é t szimmetrikus és ohmos lezárások k ö z ö t t (6. á b r a ) . -fl2
Az átviteli tényező a h í d i m p e d a n c i á k k a l kifejezve a következő:
2 2
r
_
2 2
U
W
t/p 2U,
_(Z +R)(Z +R) l
ll
(2)
ahol: Z,=p(l-A)L, Z =p(í+k)L. tt
A (2) összefüggés felhasználásával k a p j u k , hogy
R
(3)
2kpL
Bode-diagramban ábrázolva a (3) összefüggés á l t a l adott átviteli t é n y e z ő t , a 7. á b r á n l á t h a t ó ered m é n y t kapjuk. A 7. á b r á n bevezetett jelölések a (3) összefüggés alapján: .
a )
i =~(l+k)-L' / i , i.\ T '
w
2 = 7 í(í-k)-L —JX~T
() 4
14
Lz 2
Az és co frekvenciákat alsó, i l l . felső t ö r é s p o n t i frekvenciáknak nevezzük (3 dB-es pontok). Bevezet ve t o v á b b á , hogy a közepes frekvencia co =y<w >
0
|H 5 5 1 - F R 4 1
R cü = l / c o f t ) = 0
r
2
T
^
1 — ;
1
2
(5)
ya
a relatív sávszélesség: UL
a> _l+k 2
m, -o
o
_4 1 —k '" a'
(6)
valamint az a csillapítás a közepes f r e k v e n c i á n : 0
5. ábra
90
a = 2 0 log !r(/o, )| = 2 0 log V\S0
0
(7)
DR. FÖLDVÁRI R.: HIBRIDINTEGRÁLT AKTlV TRANSZFORMÁTOROK ÉS ZAJVISZONYAIK
Eddigi eredméiryeinkből jól l á t h a t ó , hogy az alsó törésponti frekvenciát a fő i n d u k t i v i t á s n a k ( L ) a le záró ellenálláshoz való a r á n y a szabja meg, t o v á b b á , hogy a relatív sávszélesség kizárólag a transzformá tor geometriájától függ (megvalósítható érték k b . 3 D e k á d ) . A 6. á b r á n Z -vél jelölt, primer oldalról értelmezhető bemeneti impedancia minden frekvenci á n i n d u k t í v , co közepes frekvencián jó közelítéssel R é r t é k ű . A t r a n s z f o r m á t o r n a k , m i n t négypólusnak a hullámellenállása: be
|Klp)|
20I9Í
0
Z^Z.Z^pfah
\HS5
(8)
és-a hullámellenállás abszolút é r t é k e : \Z\ =cofcL,
(9)
amely a közepes frekvencián (5) felhasználásával: \Z\=R.
(10)
Á t v i t e l t e c h n i k a i a l k a l m a z á s o k b a n á l t a l á b a n po tenciális leválasztás és földszimmetria biztosításán kívül a kis a alapcsillapítás megvalósítása is szük séges, ezért a t r a n s z f o r m á t o r t a 6. á b r á n a k megfelelő lezárások k ö z ö t t használják, és az (5) és (6) egyen letek alapján méretezik. A méretezés t o v á b b egy szerűsíthető, ha bevezetjük a kisfrekvenciás és nagy frekvenciás helyettesítő k é p e k e t (8. á b r a és 9. á b r a ) . Ezen helyettesítő k é p e k t o v á b b i előnye, hogy segít ségükkel az aszimmetrikus lezárások esetén is egy szerűen t á r g y a l h a t ó k a transzformátor átviteli tulaj donságai. Sok esetben a Z i m p e d a n c i á n a k sokkal nagyobbnak kell lennie, m i n t R é r t é k e , például á t viteltechnikai műszerek bemeneti transzformátorai nál, és ezekben-az esetekben m á r nem a transzfor m á t o r illesztett lezárása a cél, hanem a nagy beme neti impedancia és nagy szimmetriacsillapítás elé rése, széles f r e k v e n c i a t a r t o m á n y b a n . A. 8. á b r a kisfrekvenciás helyettesítő k é p e alapján
IH551-FR 111
0
be
0
L(R +R) 0
1+P
(11)
L
P
IH 5 5 1 - F R 8 |
8. ábra Ro -C3~
o
ÜR
Zbe
|H551-FRg] 9. ábra
11. ábra
A kisfrekvencián érvényes átviteli t é n y e z ő Bodediagramban ábrázolva a 10. á b r á n l á t h a t ó . A beme neti impedancia igen egyszerűen felírható: Z =pLxR-be
pLR pL+R
(12)
Teljesen hasonló m ó d o n a nagyfrekvencián é r v é n y e s átviteli tényező a 9. á b r a a l a p j á n : ,
Tr
x
U
0
R +R 0
L
a bemeneti impedancia pedig Z =R+poL. be
ah
1
(14)
A (13) átviteli tényező B ode -dia gra mjá t a 11. á b r a mutatja. A t o v á b b i a k b a n vizsgáljuk meg a t r a n s z f o r m á t o r átviteli tulajdonságait e x t r é m lezárások esetén, ugyanis, mint az eddigiekből jól l á t h a t ó , az á t v i t e l i tulajdonságok igen erősen függenek a lezárástól. Az e x t r é m lezárás ö n m a g á b a n véve szokatlan, de cé lunk éppen annak a t é n y n e k b e m u t a t á s a , hogy he lyesen é r t e l m e z e t t , és természetesen gyakorlatilag is helyesen megvalósított e x t r é m lezárás a transzfor m á t o r átviteli tulajdonságait n a g y s á g r e n d e k k e l j a vítja, valamint olyan n a g y m é r t é k ű m é r e t c s ö k k e n t é s t tesz lehetővé, hogy a t r a n s z f o r m á t o r korszerű h i b r i d integrált á r a m k ö r ö k b e beépíthetővé válik. E x t r é m lezáráson s z a k a d á s t vagy r ö v i d z á r a t ér t ü n k . A szakadással lezárt transzformátorról k ö n y nyen b e l á t h a t ó , hogy átviteli tulajdonságai a véges lezárásokkal lezárt esethez képest t o v á b b romlanak. A romlás m é g nagyobb é r t é k ű , m i n t az eddigi helyettesítő képeinkből k i t ű n i k , ugyanis az egysze rűség k e d v é é r t a szórt k a p a c i t á s o k a t és azok h a t á s á t idáig nem v e t t ü k figyelembe. Az e x t r é m lezárás másik esete, nevezetesen a r ö vidzár, r e n d k í v ü l előnyös t u l a j d o n s á g o k k a l rendel kezik, ugyanis elősorban az L főinduktivitás h a t á s á t csökkenti. A t r a n s z f o r m á t o r szekunder oldalon elhe lyezett i? lezárását a primer oldalra á t t é v e , és a sze-
91
HÍRADÁSTECHNIKA X X I X ÉVF. 3. SZ.
kunder oldalt rövidre z á r v a a 12. á b r á n l á t h a t ó el rendezéshez j u t u n k , melynek tulajdonságai az elő zőekben ismertetett megoldásoktól szinte minden szempontból eltérnek. A szekunder oldali r ö v i d z á r b a n folyó á r a m á r a m feszültség-konverter segítségével h a s z n o s í t h a t ó . K é t ségtelen, hogy a konverter alkalmazása m i a t t a 12. á b r a szerinti elrendezés nem reciprok, ellentétben a transzformátorral, de megjegyezzük, hogy az 1., 2. és 3. á b r á k o n bemutatott megoldások is ugyan ezzel a tulajdonsággal rendelkeznek, azaz szintén nem reciprok hálózatok. T u l a j d o n k é p p e n a transz formátor reciprok t u l a j d o n s á g á t csak igen kevés eset ben használják k i . (Például erősítetlen kéthuzalos összeköttetés.) A 12. á b r a elrendezése a transzformátor i n d u k t í v helyettesítő képével nem t á r g y a l h a t ó , ugyanis az e x t r é m lezárás mellett m á r nem h a n y a g o l h a t ó el a tekercsek ohmos ellenállása. A rézveszteséget k é p viselő r ellenállásokkal kiegészítstt helyettesítő k é p a 13. á b f á n l á t h a t ó , mely t o v á b b i t á r g y a l á s u n k alap ja, és a h a g y o m á n y o s lezárások k ö z ö t t üzemelő transzformátorral jól összehasonlítható, mind á t v i teli tulajdonságok, mind bemeneti impedancia szem pontjából. A 13. á b r a kisfrekvenciás helyettesítő képe alapján í r h a t ó , hogy
1H551-PR12] 12. ábra ,
Ro
R
U'RJ
|H 551- FR131
H 55^
E±
K o + R + r)[
-Fg <3Q|
R
K(j))=
=
13. ábra
R
u <>.
SL
2f
R + R + 2r r(R + R + r) 0
1+pL
0
PL
'
,
(15)
">\0
a bemeneti impedancia pedig Z =R
+
6e
Figyelembe v é v e , hogy r<s:R ^R, szerííbben is í r h a t ó : U _r(R U, 0
P
0
+ R) R
1
+
P
L r
L
(17)
P
(18)
Z =Rbe
A (17) átviteli függvény Bode-alakját a 13a á b r a mutatja. A 12. á b r á n l á t h a t ó kapcsolás nagyfrekvenciás he lyettesítő k é p é t a főinduktivitás elhagyásával, és a szórt i n d u k t i v i t á s o k figyelembevételével kapjuk (14. ábra). Az á b r a alapján í r h a t ó : R +R
+ 2r
0
R
1+-
14. ábra
(15) és (16) egy-
0
K( y.
[H 551-FRIUj
(16)
r+pLxr.
poL R +R + 2r
(19)
0
valamint
t r a n s z f o r m á t o r esetében megegyezik a véges ellen állással lezárt transzformátor felső t ö r é s p o n t i frek venciájával. A z elmondottak a nagyfrekvencián ér telmezhető bemeneti impedanciára is érvényesek. [A (21) átviteli tényező Bode-diagramja a (13)-mal megegyezik és a 11. á b r á n látható.] Az egyszerű összehasonlíthatóság k e d v é é r t t é r j ü n k vissza a véges és aszimmetrikus m ó d o n lezárt transz formátor esetéhez, és írjuk fel a 10. és 1 1 . á b r á k alap j á n a relatív sávszélességet, melynek é r t é k e a>s (J? + fl) co, oR R
s
=
(23)
0
0
A (23) összefüggés véges és szimmetrikus lezárá sok esetén is érvényes, ugyanis figyelembe v é v e , hogy R — R , a relatív sávszélességre a (6) összefüggést kapjuk vissza [3]. A rövidre z á r t t r a n s z f o r m á t o r re latív sávszélessége a 10. és 11. á b r a a l a p j á n 0
Z =R+ be
2r+poL.
(20)
I s m é t felhasználva, hogy r<szR ?=R k a p j u k : 0
m b
(21) Z = R + poL, be
(22)
E r e d m é n y ü n k azonos a (13) és (14) e r e d m é n y e k k e l , azaz a felső törésponti frekvencia a rövidre z á r t
92
=
*
ö)i
2
°
R =
+
R
ar
R =R a
2R = — • ar
(24)
A k é t relatív sávszélesség viszonyára í r h a t ó , hogy RR r(R + R) 0
b
x
0
R_ '2r
(25)
DR. FÖLDVÁRI R.: HIBRIDINTEGRÁLT AKTlV TRANSZFORMÁTOROK ÉS ZAJVISZONYAIK
Tekintettel arra, hogy r k é t - h á r o m nagyságrenddel is kisebb lehet, m i n t R é r t é k e , a 12. á b r á n l á t h a t ó megoldással 5 —6 dekád relatív sávszélesség is meg v a l ó s í t h a t ó . A megoldás t o v á b b i előnyei is jól lát h a t ó k eddigi eredményeinkből. A rövidre z á r t transz formátor alsó törésponti frekvenciája nem függ a meg hajtó generátor belső ellenállásától és a bemeneti impedancia még az alsó t ö r é s p o n t környezetében is jó közelítéssel tisztán ohmos és R értékű. A kapcso lásnak ezt. az előnyös tulójdonságát jól lehet haszno sítani hangfrekvenciás futásiidő-mérő műszer beme neti fokozatainál, ugyanis a műszer mérési pontos ságát a meghajtó generátor impedanciájától függő futásiidő-változás korlátozza. Ennek a h i b á n a k el kerülése érdekében a [4] irodalomban ismertetett műszer a 2. á b r á n l á t h a t ó megoldást alkalmazza. A h a g y o m á n y o s 1. á b r á n a k megfelelő megoldást al kalmazó műszereknél az elérhető futási idő mérési pontosság k b . egy nagyságrenddel rosszabb. A véges lezárással szemben a rövidre z á r t transz formátor a l k a l m a z á s á n a k t o v á b b i előnye, hogy a szórt kapacitások h a t á s á t is csökkenti. A 15. á b r a a szórt kapacitásokkal kiegészített földszimmetrikus kapcsolás helyettesítő k é p é t mu tatja. A szórt kapacitások csak nagyfrekvencián befolyásolják az átviteli függvényt és a szimmetriacsillapítást, ezért a 16. á b r a a transzformátor nagy frekvenciás helyettesítő k é p é t tartalmazza. Feltételezve, hogy a transzformátor a primer és a szekunder tekercse k ö z ö t t árnyékolást tartalmaz, a C és C kapacitás a primer tekercsárnyékolás, i l l . föld k ö z ö t t i szórt k a p a c i t á s á t helyettesíti. Az így k i a l a k í t o t t koncentrált p a r a m é t e r e k e t t a r t a l m a z ó he lyettesítő k é p természetesen csak k v a l i t a t í v t á r g y a lásmódot tesz lehetővé, de v é l e m é n y ü n k szerint egy bonyolultabb helyettesítő k é p sem szolgáltat gya korlatilag jól használható eredményeket. A para méterek elsősorban a geometriától függenek és csak közelítő összefüggésekkel h a t á r o z h a t ó k meg. A 15. á b r a alapján m e g á l l a p í t h a t ó , hogy a r ö v i d z á r t transz formátor szekunder tekercsének C k a p a c i t á s a gya korlatilag" nem befolyásolja a frekvenciamenetet, to v á b b á , hogy a primer tekercs C kapacitása is csak kismértékben v á l t o z t a t j a meg a r ö v i d z á r b a n folyó á r a m o t . A szimmetriacsillapítást meghatározó C és C k a p a c i t á s csak a rövidre z á r t t r a n s z f o r m á t o r primer oldali impedanciájával p á r h u z a m o s a n kap csolódva érezteti a h a t á s á t , mely sokkal kisebb, mint a véges értékkel lezárt transzformátor esetében. A szimmetriacsillapítást t o v á b b növeli, hogy a kapa citások nem közvetlenül a bemenetet teszik aszim metrikussá, hanem a k é t gyakorlatilag egyforma RI2 értékű ellenállás u t á n okoznak a s z i m m e t r i á t . Ezen h a t á s o k e r e d m é n y e k é p p e n a szimmetriacsillapítás t ö b b m i n t egy nagyságrenddel nagyobb, mint a ha g y o m á n y o s bemeneti fokozatokkal elérhető szimmet riacsillapítás. 3
R/2
o
cn-
Uo
<=r R|2 -CD~ c
o
U*R-J
15. ábra
(D
o
[H 5 5 1 - F R "
16. ábra
H_551-FR17l 17. ábra
4
2
C)
18. ábra
zett, de egyébként azonos tulajdonságú i d e a l i z á l t erősítőből kivehető zajteljesítmény h á n y a d o s a k é n t definiáljuk. E definíció alapján í r h a t ó :
x
P G +P
F =
g
4
A t r a n s z f o r m á t o r t t a r t a l m a z ó bemeneti fokozatok zajviszonyainak vizsgálatát az 1. és 12. á b r a szerinti elrendezések zajtulajdonságainak összehasonlítása alapján célszerű elvégezni. Először a 16. á b r a alap j á n írjuk fel a feszültség—feszültségkonverter zaj tényezőjét. Az erősítő zajtényezőjét az erősítőből k i vehető zajteljesítmény és a zajmentesnek feltétele-
0
(26)
N
P Go
3
g
ahol P a vezérlő generátor belső ellenállásából kive h e t ő termikus zajteljesítmény, P az erősítőből származó kivehető zajteljesítmény és G az erősítő teljesítmény erősítése. í g y a (26) egyenlettel definiált zajtényező a 16. á b r a feszültség—feszültségkonver terére g
N
0
Zki
(27)
4kTR AAf ' ahol A=—p = const.
A t o v á b b i a k b a n tételezzük fel, hogy R tisztán ohmos és F értéke R értékétől függetlenül kons tans. FZzen feltételezések csak durva közelítést tesz nek lehetővé, de egyszerű, jól á t t e k i n t h e t ő és a m é r t értékekkel megegyező e r e d m é n y r e vezetnek. A z előzőekkel azonos feltételek mellett a 17. á b r a áramfeszültség k o n v e r t e r é n e k zajtényezője g
g
93
HÍRAtíÁSTECHNIKA X X I X . ÉVF. 3. SZ.
4kTR A Af 2
2
'
(28)
Közepes frekvenciákon a kimeneti j e l é r t é k e r
77
ahol célszerűségi okokból U^IJIA. A z összehasonlítási alapot szolgáló 1. á b r á n a k meg felelő elrendezés helyettesítő k é p é t a 18. á b r a mu-
— ^ °
g
z
Zki
Outiul
19. ábra
tatja. K ö n n y e n b e l á t h a t ó , hogy közepes ciákon a kimeneti jel é r t é k e
frekven
(29) és a kimeneti zaj értéke (27) felhasználásával, vala m i n t figyelembe véve, hogy jelen esetben jó közelíR téssel R =-7j-, írható ~2 g
Ul =2kTRFA*Af. kt
(30)
A 12. á b r a rövidre z á r t t r a n s z f o r m á t o r á n a k zaj szempontból érvényes közelítő helyettesítő k é p e a 19. á b r á n l á t h a t ó .
(31)
azaz (29) értékével megegyezik. A kimeneti zaj ér t é k e pedig (28) felhasználásával, valamint k i h a s z n á l va, hogy közepes frekvenciákon R =2R közelítés használható, írhatjuk: U =2kTRFA Af.
«.lo
-a
—H± 4
KA
(32)
E r e d m é n y ü n k (30) alatti eredménnyel azonos, "te h á t feltételezve, hogy a feszültség—feszültség és az áram—feszültségkonverterek zajtényezője megegye zik, a kimeneti zajfeszültségek is megegyeznek, azaz a rövidre z á r t transzformátor közepes frekvenciákon zaj szempontból ekvivalens a véges é r t é k k e l l e z á r t transzformátorral. Részletes zaj analízissel bizonyít h a t ó , hogy ez az állítás nemcsak a közepes frekvencia k ö r n y e z e t é b e n , hanem a teljes átviteli s á v b a n is ér vényes.
IRODALOM [1] Dr. Géher Károly: Lineáris hálózatok. Műszaki Könyv kiadó, Budapest, 1968. [2] Gordos Géza: Példatár a lineáris hálózatokhoz. Tankönyv kiadó, Budapest, 1965. [3] Dr. Izsák Miklós: Vezetékes távközlő berendezések. Tan könyvkiadó, Budapest, 1966. [4] Goenning, Frank: Fortschritte in derTechnik der Gruppenlaufzeitmessung, NTZ 1965. Vol. 18. 503—510. [5] Herpy Miklós: Analóg integrált áramkörök. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1973. [6] Dr. Ambrózy András: Elektronikus zajok. Műszaki Könyv kiadó, Budapest, 1972.
HÍRADÁSTECHNIKA X X I x ! ÉVF. 3. SZ. abszorpciója, amelyhez hasonló hatást fejtenek ki a szálban a buborékok (zárványok is). A sugárzási veszteségek elég alacsony szinten tarthatók és az átvitt hullám hosszának negyedik hatványával arányosan csökkennek. A saját veszte ségek meghatározására olyan képletet vezet le, amelyben a hullámhossz az egyetlen változó. E z az egyenlet lehetővé teszi a veszteségek meghatározását a • 0,19...1,2 jxm-es hul lámhosszúságú tartományban. A vörös és az infravöröshöz közeli tartományban ezek az értékek mjntegy 20%-kal ala csonyabbak az eddig számított értékeknél. A GaAlAs-lézernél (hullámhossza 0,85 fzm) és az Nd-lézernél (hullámhossza 1,06 fj.m) a tiszta kvarcüveg csillapítása 1,90, Hl. 0,90 dB/km. A képlet (az állandók megfelelő megváltoztatásával) dotált kvarcüveg csillapításának meghatározására is alkal mas. (Nachrichtentechnische Zeitschrift, 1977. jún. [395]) *
Épületek belső terének biztosításában egyre nagyobb szerepet játszanak az infravörös érzékelők. Ha az infravörös detektor által ellenőrzött tartományban tipikus hőváltozás lép fel (pl. ember mozog) a berendezés azonnal vészjelzést ad. A napsugár zás, a természetes hőmérséklet-változás, a légmozgások és a za jok nem hatnak a detektorra. A P I D 6 detektor után Zettler (NSZK) megjelentette a nagyobb teljesítményű P I D 15-öt, amely 196 m terület ellenőrzésére alkalmas. A földtől 2...3 mre elhelyezett 115 mm átmérőjű és 170 mm hosszú berendezés 2
ben 12 infravörös detektor van. A kiértékelő elektronikát a földtől 50 mm-re helyezték el. A P I D 15-ös elektronikára 5 db P I D 5 A független detektor kapcsolható. A berendezés 9...14 V-ról üzemeltethető, nyugalmi áramfelvétele 1—1 mA. Az infravörös belsőtérbiztosító-berendezés más berendezések kel kombináltan is használható. (Funkschau, 1977. máj. 20. [396]) *
A nyugatnémet autópályán baleset vagy műszaki hiba esetén a segítség sokkal gyorsabban a helyszínre érkezik majd ezu tán. Az évente mintegy 700 000 alkalommal használt 7000 te lefonállomást a közlekedési miniszter utasítására automatikus azonosítórendszerrel látják el. E z az egyes központok személy zetének lehetővé teszi, hogy pontosan meghatározzák a hívó helyét. Az új, többfrekvenciás kódolású eljárással (MFC) dol gozó rendszer mintapéldánya Köln mellett kísérletként üze mel. Az átvitel 4 vezetékes, így a hatósugarat 65 km-re lehetett meghosszabbítani. A központba beérkező, csak arra az egy állomásra jellemző MFC-jel biztosítja, hogy a diszpécser kezelő pultján a km-t és az autópálya oldaljelzését a diódás display kimutassa, valamint, hogy (ez még csak terv) az autópálya méretarányos térképén a hívó állomás helyét villogó lámpácska jelezze. E z a rendszer az A95-ös autópályán (München—Garmisch) üzemelő rendszer továbbfejlesztése. A minisztérium a következő 3 évben akarja az új rendszert bevezetni. (Technische Rundschau, 1977, máj. [397])
