180858. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés egyszerű felépítésű áramimpulzus átalakító kialakítására
MAGYAR SZABADALMI 180858 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS A SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetközi osztályozás: f O Bejelentés napja: 1979. XII. 15. (MA-3250) NSZO3 G 01 R 19/165 "H 03 K 13/02 Közzététel napja: 1982. VIII. 30. ^^^ősTalál mânyï/^^ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI f . Szabadalmi Tár ' ‘á/ HIVATAL Megjelent: 1985. IV. 30. Feltalálók: Szabó Béla villamosmérnök (50%) Vágvölgyi Jenő villamosmérnök (50%) Budapest Szabadalmas: MTA Központi Fizikai Kutató Intézete, Budapest Áramköri elrendezés egyszerű felépítésű áram-impulzus átalakító kialakítására A találmány tárgya áramköri elrendezés áram-impulzus átalakító kialakítására. A műszaki tudományos gyakorlatban sok területen szükség van analóg villamos jelek (áramok) digitális feldolgozására. így pl. egy űrhajóban használatos — termolumineszcens dózismérő kiértékelő műszernél a dózismérőből kilépő fényt érzékelő fotoelektronsokszorozó cső, vagy fényérzékelő dióda áramát kell az áramerősséggel arányos sűrűségeloszlású impulzussorozattá alakítani. Kisméretű, hordozható készülék esetében így szükség van egy egyszerű felépítésű, kis fogyasztású, de viszonylag pontos áram-impulzus átalakítóra. Az áram-impulzus átalakítók további alkalmazási területe pl. a digitális kijelzésű egyen- és váltakozó árammérő műszerek, az áram jel-adók, a nukleáris méréstechnikában az ionizációs kamrák áramának mérése, az optikai méréseknél a fényáram erősségét mérő fotoelektronsokszorozók áramának digitalizálása stb. Mint ismeretes, az analóg áram jelet analóg tranzisztoros vagy integrált áramkörös műveleti erősítők és komparátorok, valamint digitális kapu, billenő és számláló áramkörök segítségével alakítják digitális jellé. Analóg és digitális áramkörök egyidejű alkalmazása több ismert problémát eredményez. így pl. többféle tápfeszültséget kell alkalmazni; a digitális billenő áramkörök működésénél keletkező áramlökések nagymértékben zavarják az analóg áramkörök működését; sokféle áramköri elemből épülnek fel, így viszonylag magas a meghibásodás valószínűsége. Igen gyorsan növekszik a berendezések hordozhatóságára vonatkozó igény, mely az áramkörök méreteinek és fogyasztásának csökkentését, egyszerűsítését teszi szükségessé. 2 E problémák kiküszöbölése végett már javasolták pl., hogy az áramkörök analóg és a digitális részét opto-csatoló áramkörökkel válasszák el egymástól, vagy az analóg műveleti erősi töket és komparátorokat a digitális áramkörök tápfeszültségéről üzemeltessék. Ezek a megoldások részben megoldották a felmerült problémákat, de az áramkörök még bonyolultabbakká váltak és nőtt a meghibásodási valószínűségük. Ismeretesek egyszerűbb, pl. csak egy tápfeszültséggel működő áram-frekvencia átalakítók is. Egy ilyen megoldást ismertet pl. a 167 440 sz. találmányi leírás. Ez lényegében egy Schmitt-áramkörből, kapcsolóáramkörből és egy reaktáns elemből (kondenzátor) felépített oszcillátor. A bemenő jel — áram v. feszültség — hatására megváltozik az oszcillátor frekvenciája. A frekvenciaváltozás mértéke arányos a bemenő árammal, ill. feszültséggel. A megoldás legnagyobb hátránya, hogy a kimenő jel két frekvencia különbségéből adódik, és amennyiben ez a különbség kisértékű, nagy lesz az átalakítás bizonytalansága. További hátránya ennek a megoldásnak, hogy nagymértékben érzékeny a hőmérsékletváltozásokra, mivel az átalakító tranzisztorának áramerősítési tényezője erősen hőmérsékletfüggő, és ez befolyásolja a bemeneti karakterisztikát. A példaként említett áramköri elrendezés egyik további hátránya, hogy az áram vagy feszültség-frekvencia átalakítás tartománya — meglehetős pontatlanság mellett is legfeljebb 2—3 nagyságrend lehet. A találmány célja olyan áramköri elrendezés kialakítása, amely mentes az előzőekben ismertetett hátrányoktól és 5 10 15 20 25 30 180858
