143999. lajstromszámú szabadalom • Eljárás grafikusan megadott függvénykapcsolatok elektromos mennyiségekké való átalakítására

Megjelent: 1958. július hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.999. SZÁM 2.1. e. 23-28. OSZTÁLY — KO—949. ALAPSZÁM. Eljárás grafikusan megadott függvénykapcsolatok elektromos mennyiségekké való átalakítására Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapest A bejelentő által megnevezett feltaláló: Ember György villamosmérnök, Budapest Bejelentés napja: 1955. október 19. Az alkalmazott elektronikában gyakran van szükség olyan készülékre, amelynek bemenő és kimenő feszültsége, illetve árama között egy tetszés szerinti — pl. grafikusan megadott — függvény kapcsolat áll fenn; Az ilyen készülékeiket függvénygenerátoroknak szokás nevezni és széleskörű felhasználást nyernek elektronikus számológépeknél, tetszés szerinti alakú elektromos jelek előállítására, program automatáknál, munkagépek vezérlésére, stb. Az elmúlt években többféle módszert dolgoztak ki a probléma megoldására, amelyek azonban bonyolult felépítésük mellett számos hátrányos tulajdonsággal (kis pontosság, lassú működés, nehézkes kezelhetőség, stb.) rendelkeztek. A jelen találmány egy olyan elektronikus eljárásra vonatkozik, amely egyszerűsége és könnyen kezelhetősége mellett az eddigi rendszerek hibáitól is mentes. A találmány szerinti eljárást a csatolt rajz alapján a következőkben ismertetjük; egy példaképpeni kiviteli alakban: Legyen a függvénygenerátor bemenő és kimenő feszültsége közötti kapcsolat az 1. ábrán megadott egyváltozós függvény szerinti, amelyre csupán annyi a megkötés, hogy az adott bemenő feszültség tartományban mindenhol véges és egyértékü legyen, tehát lehet szakadásos is. Ez a függvény a derékszögű koordináta-rendszerrel együtt egy, a fényt visszaverő 1 lapokon (pl. fehér papírlapra) van a lap alapszínétől jól elütő színnel (pl. fekete tussal) felrajzolva. Az 1 lap elhelyezése a 2. ábrán látható módon úgy történik, hogy a 2 optika és szükség esetén a 3 tükör segítségével a 4 katódsugárcső ernyőjén megjelenő világító pont az 1 lapra élesen leképeződjék és az erre felrajzolt koordináta-rendszer origójában legyen. A megfelelően választott koordináta-rendszer (pl. egyenes vonalú, polár, stb.) X és Y tengelyei a 4 katódsugárcső megfelelő kitérési irányaival párhuzamosak, tehát ha csak az egyik irányban kap a katódsugárcső kitérítő feszültséget, a fénypont mindig a koordináta-rendszer hasonló irányú tengelyén marad. A független változó bemenő feszültség egy 5 egyenáramú erősítőn keresztül jut a katódsugárcső X irányú eltérítő lemezpárjára és ennek megfelelően a fényfolt az 1 lapon felrajzolt koordinátarendszer X tengelyén tér ki a bemenő feszültséggel arányosan a polaritásnak megfelelő irányban. A 4 katódsugárcső Y irányú eltérítő elektródája a 6 eltérítő generátorból periodikus kitérítő feszültséget kap. Az eltérítő feszültség alakja, amint az a továbbiakból kitűnik, tetszőleges lehet. Az egyszerűség kedvéért legyen az Y irányú eltérítő feszültség fűrészfog alakú. Az elrendezés működésének megértéséhez tételezzük fel, hogy a 3. ábra szerint a bemenő feszültség egyenletesen növekszik 0-tól, a 6 Y irányú eltér rítő generátor pedig a 4 katódsugárcsőnek a 4. ábrán látható fűrészfog rezgést szolgáltatja. Ezeknek megfelelően az 1. ábrán megadott függvényt tartalmazó 1 lapon a kivetített fénypont az 5. ábrán látható szaggatottan rajzolt utat írja le. Az 1 lapon kivetített fénypont visszaverődő fényét egy, a 2. ábrán látható módon elhelyezett 4 optika képezi le a 12 sokszorozó fotocella fényérzékeny katódjára, amelynek tápfeszültségét a 11 nagyfeszültségű anódpátló állítja elő. Ha az 1 lapra vetített fénypont a függvénygörbén vagy az X tengelyen halad keresztül — mivel ezek másképpen reflektálják a fényt, mint az 1 lap — megváltozik a 12 sokszorozó fotocellára jutó fénymennyiség és így ez feszültségimpulzust szolgáltat. Ez az impulzus a 10 erősítőn keresztül egy impulzusformáló 9 monostabil multivibrátorra jut, amely ezeket azonos alakú és nagyságú impulzusokká alakítja át. Erre azért van szükség, mert a 12 sokszorozó fotocella különböző szélességű jeleket szolgáltat, aszerint, hogy milyen szög alatt metszi a fényfolt útja a görbét. Végeredményben tehát az impulzusok a 6. ábrán láthatóan az előállítandó függvény pilMnatnyi értékétől függően a fűrészfog feszültség más-más értékénél fognak megjelenini, ami impulzüshelyzetmodulációs (PPM-rehdszer) jelnek felel meg.