147229. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolás áramoknak a kondenzátor feltöltési elv alapján impulzusokká való átalakítására, különösen távmérés céljaira
Megjelent 1960. július 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.229. SZÁM 21. a4 . 1-13. OSZTÁLY — FE-447. ALAPSZÁM Kapcsolás áramoknak a kondenzátor feltöltési elv alapján impulzusokká való átalakítására, különösen távmérés céljaira VEB Werk für Fernenieldewesen, Berlin-Oberschöneweide (Német Demokratikus Köztársaság) Feltaláló: Lauenroth Franz, berlin-friedrichshageni iakos A bejelentés napja: 1959. április 10. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1958. április 15. Különösen távátvitellel kapcsolatban ismeretesek olyan kapcsolások, amelyek áramoknak impulzusokká való átalakítását célozzák, amely összefüggésben egyenáramok vagy -feszülteégek, de váltóáramok vagy -feszültségek átalakításáról egyaránt szó lehet. Távméréssel kapcsolatban általában a követelmény az, hogy az előállított impulzusok frekvenciája az impulzusokká átalakítandó menynyiség erősségével egy bizonyos határozott viszonyban legyen, ebben az összefüggésben a követelmény általában az arányosság. Áramokat és feszültségeket eddig úgy alakították át impulzusokká, hogy egy vagy több, az átalakítandó árammal táplált kondenzátort és a kondenzátorok töltési állapotát ellenőrző relét alkalmaztak, amelynek meghúzása ellenében elektromos vagy mágneses erő hat, amely az érintkezés nyitásának pillanatában ismét eltűnik. Az ellenerőt a relé egy különleges tekercse segítségével kell előállítani, amelynek gerjesztőfeszültségét egy feszültségosztóról veszik, és amelyet a relé érintkezői átpolarizálnák. Bár e kapcsolások az ismert villanólámpa kapcsolásokkal szemben a kisebb üzemfeszültség előnyeit nyújtják, ezek zavarérzékenységet mutatnak, amely relékapcsolásoknál a legkülönfélébb kontaktushibák fellépésének lehetőségére1 való tekintettel általában adva van. A találmány célja az, hogy az ismert elrendezésekkel kapcsolatos hátrányokat megszüntessük. A találmány szerinti megoldás lényege, hogy egy tranzisztor emitteráramának egy részét a feszültségimpulzusokat előállító kondenzátor töltőárama szolgáltassa, amelynek töltőfeszültsége olyan ohmikus ellenálláson fellépő feszültségeséssel egyenlő, amely ellenállás a kondenzátorra együtt, hídkapcsolás egyik részét képezi, míg annak másik része, egy kiegészítő ellenállás mellett, tranzisztorból áll, amelynek bázisemitter feszültsége a mért mennyiség függvényében a kondenzátor töltési idejét vezérli és a hídkapcsolás középső ágában további tranzisztor van elrendezve, amely a kondenzátor töltött állapotában vezetővé válik, úgyhogy az mind a tranzisztoron, mind pedig az impulzusátvivő primértekercsen keresztül feszültségesés előállítása mellett, kisül, amikor is a feszültségesés a tranzisztort a töltőáram körben zárja. A találmány szerint elérhető, hogy kicsiny üzemfeszültség és nagy üzembiztonság mellett, a legcsekélyebb mérőáramokat is impulzusokká lehet átalakítani. Az ábra kapcsán a találmányt annak egy kiviteli példájában ismertetjük részletesebben. Az 1, 2 ellenállásokból, a 3 kondenzátorból és a 4 tranzisztorból álló hídkapcsolás az 5 tranzisztorral sorba és a 6 feszültségforráshoz van kötve. Az 5 tranzisztornak 7 további feszültségforrás által szolgáltatott bázis-emitter feszültsége által az akkora előifeszültséget kap, hogy az a 6 feszültségforrás által szolgáltatott áram száméra csak elhanyagolhatóan kis ellenállást nyújt. Ezáltal a 3 kondenzátor feltöltődhetik. A feltöltődési időt a 4 tranzisztor bázis-emitter feszültsége szabályozza. Ha a 3 kondenzátor annyira feltöltődött, hogy feszültsége a 2 hídellenállás feszültségesésével egyenlő, a híd középágában fekvő — az eddig az időpontig a kollektor-emitter áramkör számára pozitív bázisemitterfeszültség által lezárt 8 tranzisztor vezetővé kezd válni. A 3 kondenzátor, amint az az ábrából látható, a 8 tranzisztoron és a 9 átvivői primértekercsen keresztül kisülhet. A kisülőáram hatása alatt az 5 tranzisztor a 6 feszültségforrás árama szempontjából lezárul, úgyhogy a 3 kondenzátort nem lehet többé feltölteni. Ugyanakkor a 8 tranzisztort, a 3 kondenzátor kisülőárama által létrehozott nagy negatív bázis-emitterfeszültség teljesen nyitja, úgyhogy a kisütőáram szempontjából, mint ellenállás, csak a 9 átvivő primertekercse szerepel.
