160942. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagypontosságú negatív kapacitásos kompenzálás megvalósítására
160942 Uo(p) _ A» U/(p) 1 +[H(C+Cv)+T-JlA 0 Cv]p+R|(C +CV)T\ ...(II) A gyakorlati szampontbói legfontosabb, és optimumnak tekinthető a kritikus csillapítás esete, amikor éppen miég nincs túllövés egységugrás alakú bemenőfeszültség erősítése esetén. Ilyenkor a (II) összefüggés egyszerűbb alakban írható: UoÍP) ^ A 0 U,(p) (l+pT')2 ahol T' =|/R(C+Cv )rF ...(III). A gyakorlatban használt ilyen kapcsolások a kritikus csillapítást a (II) egyenletnek megfelelően a Cy visszacsatoló kapacitás és/vagy az A0 erősítés változtatásával állítják be. A berendezést általában két részre osztják, előerősítőre (mérőfejre) és törzskészülékre, s a két egységet vezetékkel csatlakoztatják egymáshoz. A szétválasztási előnye abban van, hogy a nagy bemeneti impedanciás mérőfej közel kerülhet a mérendő jelforráshoz. Így a forráshoz csatlakoztató vezeték rövid, tehát kapacitása kicsi lehet. Az előerősítő elegendően kisimpedanciás kimenetűre készíthető ahhoz, hogy a törzskészülékhez csatlakozó vezeték ne befolyásolja számottevően az átvitelt. Az ismert megoldásoknál a kompenzációt általában két lépésben (durva, finom) végzik, úgy, hogy az előerősítő tokjára van szerelve mind a finom, mind a durva kompenzáció szabályozó szerve. E megoldások hibája az, hogy a szabályozó gombot forgató kéz a környezeti viszonyokat erősen megváltoztathatja, külső zavarokat, hálózati zavarokat vihet az érzékeny bemeneti pont közelébe. Bizonyos esetekben az előerősítőhöz szervesen hozzátartozó finom kompenzáció szervét a törzskészülékbe helyezik. Ilyenkor viszont az előerősítő és a törzskészülék köaött levő aránylag rövid csatlakoztató vezetékek esetén is az elkerülhetetlenül jelenlevő kapacitások miatt az előerősítő nyilthurkú sávszélessége erősen csökken. Ez a (III) összefüggésből láthatóan a felfutási idő (T) jelentős növekedését vonja maga után, azaz nem lehet megfelelő mértékű kompenzációt végezni. Ezeket a hibákat a találmány szerinti berendezés úgy.küszöböli ki, hogy az előerősítő tokján csak a visszacsatoló kapacitás változtatásárra alkalmas durva kompenzáció kezelőszerve nyer elhelyezést, amennyiben egyáltalán szükséges a kompenzációt két lépésben végezni, míg a finom kompenzáció kezelőszerve a törzskészülékben van, és segítségével az előerősítő erősítése táwezérelihető, a (II) egyenlet értelmében ugyanis ezzel a kompenzálás elvégezhető. Áz erősítés változtatása az erősítő visszacsatolási mértékének szabályözájsával történik, úgy, hogy a visszacsatoló osztó egyik elemének ellenállásértékét elektronikusan, de galvanikus kapcsolat nélkül táwezérM a finomsaabályozó. A találmány szerinti megoldás esetén a törzs-5 készülékhez csatlakozó kábel hossza nem befolyásolja számottevően az előerősítő sávszélességét és frekvenciai-karakterisztikáját, a szabályozó kéz pedig nem változtatja meg a környezeti viszonyokat, így gyorsan és biztonságosan 10 érhető el a kívánt kompenzáció. Ennek megfelelően a találmány szerinti berendezés törzskészülékből és előerősítőből áll, amelyeket kábel köt össze. A törzskészülék tartalmazza a finomkompenzáció szabályozószer-15 vét, a mérőfej a durva-kompenzáció. szabályozó szervét (amennyiben szükséges). Az előerősítő magában foglal egy szélessávú, nagy bemeneti ellenállású műveleti erősítőt, amelynek fázistartó bemenete egyrészt az egész készülék be-20 menete, másrészt ide kapcsolódik a műveleti erősítő kimenetéről a durva kompenzáció szervével kiválasztott visszacsatoló kondenzátor. A műveleti erősítő f ázisfordiító bemenetére a frekvencia-független, változtatható nagyságú nega-25 tív visszacsatolást végző Ohmos feszültségosztó osztáspontja csatlakozik, amely osztónak egyik vége az erősítő kimenetével, másik vége az állandó potenciálú ponttal van összekötve. A visszacsatoló osztó egyik elemének ellenállása 30 elektronikusan változtatható anélkül, hogy a törzskészülékben levő vezérlő eszköz és a mérőfejben levő, vezérelt értékű visszacsatoló elem között galvanikus kapcsolatot kellene létrehozni. Az előerősítő kimenete vagy közvetlenül a 35 műveleti erősítő fázisfordító bemenetéhez van kötve, vagy egy impedancia transzformátoron keresztül van összekötve azzal. A találmány szerinti berendezés előerősítő-40 jenek kiviteli példáját a 2. ábra szemlélteti. Az előerősítő legfontosabb eleme a nagy bemeneti ellenállású pl. térvezérléses tranzisztor bemenetű 1 differenciálerősítő, amelynek a fázistartó 2 bemenete egyúttal az előerősítő (mérő-45 fej) bemenete. Ide csatlakoznak egyrészt a mérendő feszültségforrás, másrészt a durva kompenzáció 5 kapcsolójával kiválasztott nagyságú visszacsatoló 6, 7 és 8 kondenzátorok egyik végződései. A visszacsatoló 6, 7 és 8 kondenzátorok 50 másik végződései az 5 kapcsolón keresztül az 1 differenciálerősítő kimeneti. 4 pontjára csatlakoznak. A 4 ponton mérhető erősítés a törzskészüléken található finomszabályozóval állítható, oly módon, hogy a negatív visszacsatolást 55 biztosító egyik sarkával állandó potenciálú 15 pontra kötött feszültségosztó 9 és 10 ellenállások közül a fényérzékeny 10 ellenállás értékét a 14 ponton keresztül a 12 lámpába folytatott egyenárammal vezérelt fényintenzitással szabá-60 lyozzuk. A törzskészülékbe menő jelet a feszültségosztó 9 és 10 ellenállások 16 osztáspontjáról vesszük le, mely egyfelől a differenciálerősítő fázásfordító 3 bemenetére, másfelől a 11 impedancia transzformátoron keresztül a, 65 kapcsolási elrendezés kimenő 13 pontjára csat-
