169877. lajstromszámú szabadalom • Érintkező nélküli kapcsolóelem
3 169877 4 osztást érünk el. így ha az analógátalakító-ra egy bemenő jellemző hat, az U—I diagrammban a munkaegyenes nemcsak egy fixpont, vagyis az U0 konstans feszültség körül fordul el, hanem önmagával párhuzamosan el is tolódik. Ezáltal a kapcsolt jel lefutása és felfutása azonos mértékű lesz, a AUE és AU A feszültségkülönbségek közelednek egymáshoz, és így optimális hasznos jelet kapunk. Alkalmas hőfüggő párhuzamos ellenállás alkalmazásával a helyileg negatív differenciális ellenállású vegyület karakterisztikájának hőfüggését szinte teljesen kiegyenlíthetjük. A találmányt ezekután egy kiviteli példa kapcsán jobban megvilágítjuk. A mellékelt rajzokon az alábbiak láthatók: az 1. ábrán az érintkezés nélküli kapcsoló elem vázlata, a 2. ábrán az U—I diagram Rp — °° esetén, a 3. ábrán az U—I diagram Rp 500 ohm esetén, a 4. ábrán a feszültség az analógátalakítóra ható erő függvényében, az 5. ábrán az U—I diagram hőfüggő Rp ellenállás esetén. Az 1. ábra szerint az érintkezés nélküli kapcsolóelemben egy 1 analóg átalakító, egy helyileg negatív differenciális ellenállású 2 vegyület, és egy 3 állandó ellenállás sorbakötve fekszenek, és egy 4 feszültségforráshoz csatlakoznak. Ezenkívül a 2 vegyülettel és a 3 állandó ellenállással egy 5 ellenállást is párhuzamosan kötünk. Amikor egy bemenő jellemző az 1 analóg átalakítóra hat, akkor a 3 állandó ellenállás sarkairól egy 6 jelet vehetünk le. Az analóg átalakító céljára felületi vezető réteggel ellátott poliuretán-habot használunk. Ennek ellenállása a ráható erőtől függően analóg módon, erősen változik. Például F = 0p esetén több mint 1 M-ohm, míg F = 100p esetén 100 ohm értékű ellenállást mérhetünk. A helyileg negatív differenciális ellenállású vegyület céljára pedig kötőanyaggal kevert V02 porból vastagréteget készítünk. Ez a réteg Us = 10,5 V-os jellemző feszültséggel bír, és a 2. ábrabeli U—I diagram 7-es karakterisztikájával rendelkezik. A 3 állandó ellenállás nagysága RA=750 ohm, és a 4 feszültségforrás U0 = 12 V állandó feszültséget szolgáltat. Ha az 5 ellenállás értékét először végtelenre választjuk, akkor a bemenőjellemzőnek az 1 analóg átalakítóra való hatásakor a 2. ábra U—1 diagramjának munkaegyenese az U0 konstans feszültség körül elfordul. Amint ez a munkaegyenes eléri a 8 helyzetet, az áram a 9 szakaszon AlE értékkel felfut, és a 3 állandó ellenállás sarkairól egy AUE = R • AlE nagyságú 6 jelet vehetünk le. Ha a bemenő jellemző többé nem hat az 1 analóg átalakítóra, a munkaegyenes balra dől, és amikor a 10 helyzetet eléri, akkor az áram hirtelen egy AlA értékkel lecsökken all szakasz mentén, és a 3 állandó ellenállás sarkairól 10 15 20 25 30 35 40 AUA = R A • AlA nagyságú 6 jelet tudunk levenni. A 2. ábrából látható, hogy az 5 ellenállás kiiktatásakor (Rp -*• °°), all lefutás (AlA) lényegesen kisebb, mint a 9 lefutás (AlE ). így nagyon kis 12 átlapolási szakaszt (AlN ) kapunk. Ebből következik, hogy csak nagyon kis 6 hasznos jel áll rendelkezésünkre (AUN == RA Al N ). Ha az 5 ellenállás értéket ugyanolyan paraméterek mellett Rp = 500 ohm nagyságúra választjuk, akkor a 3. ábrán látható működést fogjuk tapasztalni. A bemenő jellemzőnek az 1 analóg átalakítóra való hatásakor a munkaegyenes eléri a 8.1 helyzetet, az áram a 9.1 szakasz mentén AlE értékkel felfut, a hatás megszűnésekor pedig a munkaegyenes párhuzamosan eltolódik, a 10.1 helyzetbe, az áram 11.1 szakasz mentén AlA értékkel lefut. Láthatjuk, hogy a 11.1 szakasz menti AíA lefutás all mentihez képest (2. ábra) megnőtt. Ugyanígy a 12,1 szakasz menti AlN átlapoló rész is megnőtt a 12 mentihez képest (2. ábra). Ennek következtében a 3 állandó ellenállás sarkainál levehető AUN = U" -ir jel (a 2. ábrán 6-tal, a 4. ábrán 13-mal jelölve) is megnőtt, azaz a hasznos jel nagyobb lett. A helyileg negatív differenciális ellenállású 2 vegyületként felhasznált V02 karakterisztikája (U—I-diagramja) a hőmérséklettel változik. Az 5. ábrán Tx hőmérséklethez tartozó 14. karakterisztikát és T2 hőmérséklethez tartozó 15 karakterisztikát ábrázoltuk, ahol T2 >T L . Növekvő hőmérséklettel a V02 U 0 jellemző feszültsége csökken, és így a 6 jel hőfokfüggő lesz. Ha viszont az 5 ellenállást is hőfokfüggőre választjuk, akkor a munkaegyenes a hőmérséklet növelésével a 16 helyzettől balra fekvő 16. helyzetbe tolódik, és a 11 hőmérsékleten a 17 felfutás közel egyenlő a T2 hőmérsékleten észlelhető 18 felfutással. Ily módon a 6 jel hőmérsékletfüggését messzemenőkig ellensúlyoztuk. Teljes kompenzálás akkor jön létre, ha az alábbi feltételt kielégítjük. 1 8Rp 1 §Us ~7 Us 8T RP 8T 1 §Us ~7 Us 8T Szabadalmi igénypontok 1. Érintkezés nélküli kapcsoló elem, amelyben egy 45 helyileg negatív differenciális ellenállású kémiai vegyület, egy analóg átalakító és egy állandó ellenállás egymással sorba vannak kötve, és egy villamos feszültség-forráshoz csatlakoznak, azzal jellemezve, hogy a helyileg negatív differenciális ellenállású vegyülettel (2) és az állandó 50 ellenállással (3) párhuzamosan egy további ellenállás (5) van kötve. 2. Az 1. igénypont szerinti érintkezés nélküli kapcsoló elem kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a további ellenállás (5) hőfokfüggő. 2 rajzmelléklet, 5 ábrával A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 77.4909.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 2
