Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 27. 3 augusti 1954 - Dielektorer och deras användning, av Sven Fornander
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
622
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 3. Principschema för
en enkel dielektrisk
förstärkare.
Fig. 4. Princip för en
modulator förstärkare.
spänning. Styrsignalen tillförs dielektorn i serie med
polarisationsspänningen. Under inverkan av styrspänningen
varierar dielektorns kapacitans och i takt därmed värdet av
den högfrekventa ström, som tillföres belastningen2.
I en "modulatorförstärkare", fig. 4, matas resonanskretsen
med högfrekvent effekt. Dielektorerna ges sådan
kapacitans och förspänning att arbetspunkten förläggs till en
av resonanskurvans sidor (fig. 5). Om kapacitansen
varieras genom inverkan av en liten ingångsspänning, så
förskjutes kretsens resonanskurva i takt med ingångssignalen.
På så sätt amplitudmoduleras högfrekvensspänningen över
kretsen. Demodulering av högfrekvensspänningen ger en
signal, som utgörs av den förstärkta ingångssignalen.
Energi kräves av ingångssignalen endast för att täcka de
små förlusterna i kondensatorerna, ty all energi som
avlämnas i den förstärkta signalen i belastningen kommer
från högfrekvensaggregatet.
Den dielektriska förstärkarens ingångsimpedans är hög
och dess utgångsimpedans låg. Spänningsförstärkningen är
liten eller ingen, men effektförstärkningen stor. I
labora-toriebyggda dielektriska förstärkare har
effektförstärkningen 10 000 per steg erhållits.
Med hjälp av dielektorer kan effektiv
frekvensmultiplikation erhållas. Utan polarisationsspänning ger dielektorn
huvudsakligen udda övertoner och lämpar sig särskilt för
frekvenstrippling.
Liksom andra icke-linjära element kan dielektorn
användas som frekvensblandare3.
En dielektor inkopplad i en oscillators svängningskrets
måste kunna användas för modulering av oscillatorns
frekvens. En sådan frekvensmodulator är fördelaktig i enkla,
lätta UKV-sändare för vilka ej vanliga reaktansrör lämpar
sig. Resonanskretsen i en oscillator för 100 MHz kräver en
kondensator på ca 10 pF. En så liten dielektor är svår att
tillverka. Den får ca 0,1 mm2 yta och 0,25 mm tjocklek.
Om en sådan dielektor inkopplas i en praktisk
oscillatorkrets och drives i närheten av sin Curie-punkt utsättes
den för så allvarlig lokal uppvärmning att den bryts ned.
I fig. 6 visas hur en dubbel dielektor inkopplats som
frekvensmodulator i en oscillator för ultrakorta vågor.
Genom transformatorkopplingen reduceras
högfrekvensspänningen på dielektorn och man kan få en frekvenssving
på upp till 2 %>. För små sving är den amplitudmodulerade
komponenten försumbar. Försök visar, att man med god
linearitet kan använda sinusformad modulationsspänning
upp till 500 kHz. Principen för inkopplingen av dielektorn
i den frekvensbestämmande kretsen kan utsträckas att
gälla svänglinjer och hålrumsresonatorer. Preliminära
försök antyder, att en reflexklystron med framgång kan
moduleras på detta sätt över ett bredare frekvensband än
det som kan fås genom enbart modulation via
reflektorspänningen.
Frekvensen hos den beskrivna oscillatorn kan befrias från
inverkan av dielektorns temperaturberoende genom att
man inför en automatisk frekvensreglering, vilken
påverkar dielektorns förspänning och därmed dess
medelkapa-citans.
Dielektorns fördelar och nackdelar
Dielektorn är nu i ungefär samma utvecklingsläge som
elektronröret vid tiden för första världskriget. Fortgående
forskningsarbeten inom halvledarfysiken visar
gynnsamma resultat i fråga om framställning av bättre material för
dielektorer. Elektronröret och den kretsteknik som baserar
sig på detta, har legat till grund för en stor del av de
senaste årtiondenas viktiga framsteg inom elektrotekniken.
Trots att de apparater som byggts med denna teknik,
oftast fyller sina uppgifter väl, är deras användning
begränsad av att elektronröret är ömtåligt. Det har relativt
kort livslängd och är känsligt för överbelastning, stötar
och vibrationer.
Tillförlitligheten hos apparater med elektronrör är
därmed sådan att deras användning blir särskilt äventyrlig i
militära utrustningar. Detta förhållande stimulerar till
utveckling av oömma ersättare för elektronrören. De för
närvarande mest lovande medtävlarna förefaller vara
trans-duktorn (Tekn. T. 1945 s. 517), transistorn (Tekn. T. 1951
s. 657; 1953 s. 935) och dielektorn. De främsta nackdelarna
hos den sistnämnda är dess behov av högfrekvent
kraftförsörjning samt temperaturberoendet hos
förstärkningsförmågan.
Jämförd med elektronröret, transduktorn och transistorn
är dielektorn billig att tillverka. Den gör den dielektriska
förstärkaren lämpligare än elektronrörsförstärkaren inom
flera användningsområden. Dielektorn har nämligen
fördelen att vara oöm, kompakt och icke-mikrofonisk.
Frånvaron av glödkatod gör att värmealstringen blir praktiskt
taget ingen i den dielektriska förstärkaren. Den kan ge
stor effektförstärkning vid låg distorsion, lågt brus och
Fig. 5.
Modulatorförstär-karens arbetssätt.
Fig. 6. Schema
över en
experimentell frekvensmodu-lerad oscillator med
en
transformatorkopplad dielektor
som modulator.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
