167440. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés lineáris feszültség-frekvencia illetve áram-frekvencia átalakítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1972. I. 11. (DE—772) Német Demokratikus Köztársaság-beli elsőbbsége: 1971. I. 11. (WP H 03 k/152 458) Közzététel napja: 1975. V. 28. Megjelent: 1976. X. 31. 167440 Nemzetközi osztályozás: H 03 k 13/02 Feltalálók: Dr. Chaplain Ronald Arthur, Dr. sc, Dr. fii., biofizikus Michaelis Bernd oki. mérnök, Mohis Günter dkl. mérnök, Magdeburg, Német Demokratikus Köztársaság Tulaj donos: Akademie der Wissenschaften der DDR, Berlin, Német Demokratikus Köztársaság Kapcsolási elrendezés lineáris feszültség-frekvencia, illetve áram-frekvencia átalakításra í A találmány tárgya kapcsolási elrendezés lineáris feszültség-frekvencia, illetve áram-frekvencia átalakításra, különösen kis áramerősségeknél a gyengeáramú technikában, pl. mérőérzékelőkben frekvenciakódolásra, A/D átalakítók- 5 hoz, frekvenciában kódolt jeleik adatelősűrítésére, analóg adatok tárolására, információ átvitelre és feldolgozásra stb. Ismeretesek kapcsolási elrendezések feszültség-frekvencia, illetve áram-frekvencia átalakí- io tásra, melyeknél konstans árammal kondenzátort töltenek. Egy meghatározott feszültségérték elérésénél billenési folyamat indul meg: a kondenzátor hirtelen kisül, azaz visszatér kiinduló állapotába, majd az áram ismét feltölti. A bille- ig nési folyamatok által keltett frekvencia, azaz az időegység alatti billenések száma, a töltőárammal fordítottan arányos. Más ismert kapcsolási elrendezések ennek az elvnek a fordítottját alkalmazzák. A feltöltött kondenzátort egy meg- 20 határozott küszöbértékig kisütik. A küszöbérték elérésénél a kisülési folyamat megszakad és a kondenzátor ismét gyorsan feltöltődik. Ismeretes továbbá kapcsolási elrendezés, ahol műveleti erőisítő visszacsatoló ágában kondenza- 25 tor van. Ezen kapcsolás működése elvileg nem különbözik a fent leírt kapcsolási elrendezésektől. Az előzőekben leírt kapcsolási elrendezéseknek a következő hátrányaik vannak. Ezek a li- 30 neáris feszültség-frekvencia átalakítók széles, több dekádos tartománnyal viszonylag költségesek, mivel a Taylor sor 1 1 f=F

<U> magasabb rendű tagjainak kompenzálása különösen nehéz (f a frekvencia és U a feszültség). A kondenzátor időben lineáris feltöltéséhez az egész töltési idő alatt konstans töltőáram szükséges, melynek nagysága közvetlenül a vezérlőfeszültséggel, illetve a vezérlő-árammal arányos. Ez fennáll az áramgenerátoros átalakítókra, valamint az olyan átalakítókra, melyeknél a frekvencia-meghatározó kondenzátor műveleti erősítő visszacsatoló ágában van. Ha nagy költségek árán sikerül is feszültséggel arányos áramot szolgáltató áramgenerátort létrehozni, mely a kondenzátor feszültségének változása ellenére állandó áramot ad le, akkor is, különösen kis áramoknál, a szükséges küszöbérték tag véges nem lineáris bemenő ellenállása miatt, azt az áramot illetve ennek meghatározott részét valójában nem lehet a kondenzátorra kényszeríteni. Hasonló nehézség lép fel, ha a kondenzátor egy műveleti erősítő visszacsatoló ágában van. A műveleti erősítő véges, nemlineáris átvezetési 167440