146229. lajstromszámú szabadalom • Berendezés egyenáramnak váltakozó árammá átalakítására

Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.229. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY — MU-102. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Berendezés egyenáramnak váltakozó árammá átalakítására Műszeripari Kutató Intézet Feltaláló: Csóti Pál oki. gyengeáramú villamosmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. május 22. Az egyenfeszültség-erősítés egyik ismert módszere szerint az egyenfeszültséget előbb váltófeszültséggé alakítják, azután váltófeszültségű erősítővel erősítik a kívánt mértékre és végül egyenirányítják. E módszerrel elkerülhetők a közvetlen egyenfeszültséget erősítő rendszerek sajátos problémái. Az egyenfeszültség ilyen célra történő átalakításánál az erősítendő egyenfeszültséget periodikusan be- és kikapcsolják. Ennek az ún. szaggatásnak eredményeképpen a váltófeszültségű erősítő bemenetére az egyenfeszültség mértékével azonos, vagy arányos amplitúdójú négyszögfeszültség jut. E jel alkalmas arra, hogy a váltófeszültségű erősítővel erősítsük. A jelen találmány egy ilyen egyenfeszültsegátalakító berendezést ismertet új megoldás alapján. Fő előnye, hogy a szokásosnál kisebb egyenáram és feszültség mérését teszi lehetővé, adott mérési pontosság mellett. Ismertek olyan megoldások, amelyek a jelen találmányhoz hasonlóan a szaggatás céljára tranzisztorokat alkalmaznak. A tranzisztor olyan elektronikus eszköz, mely lehetővé teszi áram segítségével áram vezérlését, eltérően az elektroncsövektől, ahol feszültséggel lehet áramot vezérelni. Az előbbit nevezzük vezérlő, az utóbbit vezérelt áramnak. Legyen az erősítendő egyenfeszültségforrásból a váltófeszültségű erősítőbe folyó áram a vezérelt áram. Megfelelő vezérlő áram hatására előidézhető, hogy a vezérelt áram — jelen esetben a mérendő —• egyszer az elérhető maximális, liláskor a lehető minimális, közel nulla legyen. Ha a vezérlő áram négyszög hullámú jel alakú és megfelelően nagy amplitúdójú, akkor, ha a vezérelt áram, egy maximális és egy közel nulla érték között gyors átmenettel váltakozik, ez jó közelítéssel a ki-bekapcsolásnak, vagyis szaggatásnak felel meg. A szaggató áram előállítására szolgáló generátort szaggató generátornak nevezhetjük. A tranzisztor egyik hátrányos tulajdonságának következtében a szaggató áram egy része átfolyik a szaggatott áram körébe, és a váltóáramú erősítő bemenő impedanciáján feszültségesést okoz. Ezt hibafeszültségnek nevezzük. A hibafeszültség akkor is jelen van, amikor a mérendő egyenfeszültség áram nulla. A hibafeszültség következtében a váltófeszültségű erősítő kimenetén feszültség abban az esetben is jelentkezik, amikor a mérendő egyenfeszültség (áram) nulla. A hibafeszültség nagysága és a kívánt mérési pontosság megszabja az erősíthető legkisebb egyenfeszültséget, tehát az érzékenységet. Az eddig ismert megoldásoknál a hibafeszültség a mérendő egyenfeszültségtől nem függ. A jelen találmány olyan megoldást tartalmaz, melynél a hibafeszültség a mérendő egyenfeszültségtől függ, mégpedig oly módon, hogy az alsó határig a mérendő egyenfeszültséggel arányosan csökken. Nulla egyenfeszültség esetén a hibafeszültség lényegesen kisebb, mint az ismert tranzisztoros megoldások bármelyikénél, ahol a hibafeszültség egyáltalán nem függ a mérendő egyénfeszültségtől, áramtól, hanem attól független. Jelen találmány példaképpeni kivitelét az ]. ábra szaggatott vonallal bekeretezett része tartarmazza. Az 1. ábra jelölése szerint: 1. egyenfeszültségű generátor, 2. váltófeszültségű erősítő, 3. átlagértéket mérő műszer, A. B. váltófeszültségű erősítő bemenő kapcsai, 4., 5. kondenzátorok, 6., 8. ellenállások, 7. ellenállás, 9. feszültségforrás. TI—T4 tranzisztorok. A T3 és T4 tranzisztorok képezik a tulajdonképpeni szaggató kapcsolót. Emittereik a nyílheggyel jelölt vékony vonalak, kollektoraik a nyílhegy nélküli vékony vonalak, bázisaik a vastak vonalak és báziskivezetéseik a vastag vonalak közepével merőlegesen érintkező vékony vonalak.