167619. lajstromszámú szabadalom • Frekvencia-feszültség átalakító, különösen járművek megcsúszás- és pörgetésgátló berendezéseihez
3 167619 Egy lehetséges kiviteli alaknál az elektronikus kapcsoló és analóg tároló egységben (5, 6) differenciál erősítő van, melynek invertáló bemenetére a kapacitiv töltőkör kondenzátora, a neminvertáló bemenetére az analóg tároló kimenete van kötve. A találmány szerinti megoldás égy további kiviteli alakjánál a differenciál erősítő kimenete az elektronikus kapcsoló első tranzisztorának bázisához csatlakozik, amely tranzisztor kollektora ellenálláson keresztül a második tranzisztorához, valamint további ellenálláson keresztül az analóg tároló kondenzátorához kapcsolódik, a kondenzátorhoz tranzisztoros erősítőfokozat bemenete csatlakozik, melynek kimenete az analóg tároló kimenete, továbbá az első monostabil billenőkör tranzisztorának kollektora a kapcsoló második tranzisztorának bázisához és a második monostabil billenőkör bemenetéhez kapcsolódik, a második monostabil billenőkör tranzisztorának kollektora a kapacitiv töltőkör bemenetéhez van csatlakoztatva. A találmányt a rajzok alapján ismertetjük részletesebben, amelyek annak egyik példaképpeni kiviteli alakját mutatják. Az 1. ábrán egy példaképpeni tömbvázlat látható, a találmány szerinti kiviteli példa működésének magyarázatához. A 2. ábrán az 1. ábra szerinti berendezés egyes pontjaiban fellépő feszültségek láthatók az idő függvényében. A 3. ábra az 1. ábra szerinti berendezés példaképpeni kapcsolási rajzát mutatja, egy különleges tároló alkalmazásával. Az 1. ábrán és a 2. ábrán a frekvencia generátor jele, amely egyben a berendezés bemenő jele is, szimmetrikus négyszögfeszültség. A találmány azonban nincs erre az esetre korlátozva. Alkalmazható bemeneti jelként olyan impulzussorozat, amelynél a jel-szünet arány 1:1-től eltérő. A forgó frekvenciagenerátorok, ahogy azok a csúszás- és pörgésgátló berendezéseknél alkalmazást nyernek, általában szinusz alakúak, vagy közel szinusz alakú váltakozó feszültséget szolgáltatnak, amely önmagában ismert módon négyszögfeszültséggé vagy impulzussorozattá alakítható át. Az Uf bemenő impulzussorozatnak egy meghatározott része, jelen esetben pl. az első szakasza, vezérli az első 1 monostabil billenőkört, amely erre Ti idejű Ui impulzust ad le; mely impulzus időtartama alatt az lb vezetéken keresztül zárja a célszerűen elektronikus 5 kapcsolót, amely által a 4 kondenzátor pillanatnyi Uc feszültsége a 6 analóg tárolóba jut. A 6 analóg tároló ezt a feszültséget tárolja, és ezzel azonos nagyságú, vagy adott esetben arányos Ua kimeneti feszültséget állít elő. Az impulzus lefutása után az 5 kapcsoló nyit, miközben a Ti idő alatt a 6 analóg tárolóval közölt feszültség mint Ua kimeneti feszültség marad fenn. Az első Ti idejű Ui impulzus eső szakasza az la vezetéken keresztül indítja a második 2 monostabil billenőkört, amely ennek alapján T2 időtartalmú U2 impulzust állít elő, amely a 3 ellenálláson keresztül a 4 kondenzátort tölti. Az U2 impulzus végén a feszültség nulla lesz és a 4 kondenzátor a 3 ellenálláson keresztül kisül oly mértékben, hogy a kondenzátor feszültsége az Uf bemenő impulzussorozatnak a kérdéses periódusa végén Uc feszültséget érje el, amely az Uf bemenő impulzussorozat frekvenciájával közel arányos és amelyet a fentiekben leírtak szerint az első Ui impulzus Ti ideje alatt a 6 analóg tárolóba vezetünk. Megjegyzendő, hogy az Uf bemenő impulzussorozat egy impulzusa után bizonyos idővel, amely közelítően két-háromszorosa a 3,4 kapacitiv töltőkör időállandójának, a 4 kondenzátor lüktető feszültségének a középértéke az Uf bemenő impulzussorozat frekvenciájával arányos statikus végértékét kb 1%-kal megközelíti. Ez a késleltetés a mérőjel frekvenciájának megváltozásakor is érvényesül. A találmány szerinti frekvencia-feszültség átalakítóval a 4 kondenzátor Uc feszültségének a megengedett nagy hullámossága következtében a 3, 4 kapacitiv töltőkör időállandó-1 _ ja és ezzel a bernedezés késési ideje lényegesen kisebb értéken tartható, mint egy olyan szokásos frekvencia-feszültség átalakítónál, amelynél a 4 kondenzátor lüktető feszültségét közvetlenül a vezérlő- vagy szabályozóegységbe vezetik. 2Q A 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés feszültségeinek az időbeli lefolyását mutatja az Uf bemenő impulzussorozat állandó, emelkedő és csökkenő frekvenciája mellett. Látható, hogy a kondenzátor Uc feszültségéből az Uf bemenő impulzussorozat minden 25 periódusa végén az 1 első monostabil billenőkör Ui impulzus Ti időtartamára az 5 elektronikus kapcsolón át mintát veszünk és ez a feszültség a 6 analóg tárolóba jut. Ez az Uc feszültség kisebb mint a feszültség előbbiekben említett időbeli középértéke. 2Q Az Uf bemenő impulzussorozat frekvenciájának 1:20-tól 1:30-ig terjedő változása esetén — ahogy az a találmány szerinti berendezésnek megcsúszás- és pörgésgátló berendezésben történő alkalmazásánál előáll, a 3,4 kapacitiv töltőkör időállandóját — pl. mindjárt ,5 az Uf bemenő impulzussorozat legnagyobb előforduló periódus idejével megegyezőre (legkisebb frekvencia) választják. Ebből adódóan a kondenzátor Uc feszültsége mindenkori legkisebb értékének már említett letapogatásával az Uf bemenő impulzussorozat leg-40 kisebb frekvenciájánál ugyan néhány százalékos abszolút mérési hiba áll elő (Ua az Uf bemenő impulzussorozat frekvenciájának függvényében.) Ez a hiba azonban megközelítőleg arányosan csökken az Uf bemenő impulzussorozat frekvenciájának növekedé-45 sével úgy, hogy a találmány szerinti berendezésnél egy csekély kb. 1%-os linearitási hibát okoz, amely a megadott alkalmazási esetben minden további nélkül megengedhető. Megcsúszás- és pörgésgátló berendezés ugyan minden további nélkül úgy konstruálható, 50 hogy csak a linearitás, nem pedig a frekvencia-feszültség átalakító által leadott feszültség abszolút értéke a mérvadó. A 2. ábrán látható továbbá, hogy a 6 analóg tároló 55 kimenő feszültsége, illetve a teljes találmány szerinti berendezés ugrásszerűen veszi fel azt a mindenkori feszültség-értéket, amelyet a 4 kondenzátoron az Uf bemenő impulzussorozat minden periódusa végén megjelenik, így az Ua kimenő feszültség a frekvenciagQ változást csak csekély késedelemmel követi. A találmány szerinti berendezéssel összefüggésben a 6 analóg tárolónak a későbbiekben leírandó különösen előnyös áramköri kivitelezésével az előbbieken kívül még elérhető, hogy az Ua kimenő feszültség az Uf bemenő 65 impulzussorozat frekvenciája mellett már minden periódus végén az értékhez közelítsen; ez a 2. ábrán szaggatottan van jelölve (Ua ). 2
