174408. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus berendezés analóg mintajelek erősítésére diszkrét értékeket felvevő erősítési tényezővel
13 174408 14 össze van kötve a 110 erősítő 112 kimenetével. A késleltető művonal 122 kimenete azS 140 kapcsolón át egyrészt a 110 erősítő 111 bemenetével, másrészt pedig egy R 141 ellenálláson át a testtel van összekötve. Ennél a kiviteli alaknál a 130 komparátor célszerűen az 1. ábra szerinti kialakítású, amelynél olyan referencia + VR 1 feszültséget alkalmazunk, amely megfelel a maximális VC 0 feszültségnek, tehát a 110 erősítő alaperősítési tényezőjének. Ennél a kiviteli alaknál a mintavétel előnyösen az S 150 kapcsoló zárása által következik be, mégpedig a 120 késleltető művonal késleltetési idejénél valamivel rövidebb időintervallum alatt. A mintavétel tekintetében azonban bizonyos eltérést láthatunk az 1—4. ábrák szerinti kiviteli alakok és az 5. ábrán vázolt kiviteli alak között. Ha a késleltető áramkört statikus tárolóelem képezi, például az 1—4. ábrákon vázolt esetekben, akkor a vett mintajel az analóg jelnek egy adott pillanatban az egyik kapcsoló nyitási pillanatában vett értéke, volt, és ezt az értéket közbenső erősítés után egy vagy több statikus tárolóelemben tároltuk. Az 5. ábra szerinti késleltető művonalból felépített ’ esleltető áramkörnél a vett mintajelet az eredeti jelnek egy adott ideig tartó szakasza képezi, amely az analóg jel egy részéből van kivágva. A mintajel amplitúdója a mintavétel kezdete és vége között változhat. Ebben az esetben előnyösnek bizonyul, ha a komparátor jelnagyságát a mintavétel tartamán belül egy adott időpontban vizsgáljuk, amelyet a soronkövetkező folyamatoknál mindig azonos értéken tartunk. A statikus tárolóelemek és a késleltető művonal között egy további különbség is van, amelyet a következők szerint vázolunk: az első esetben a késleltető áramkörön belül a folyamat időbeli sorrendjét a késleltető áramkör kapcsolóinak működtetésével határozzuk meg. A második esetben ez a sorrend eleve adott, és csak a mintavétel időtartamától és a késleltető művonal késleltetési idejétől függ. A továbbiakban olyan, a találmány szerinti berendezéseket ismertetünk, amelyeknél dôæôr beállítható erősítési tényezővel erősítünk, majd analóg-digitál átalakítást végzünk. Ebből a célból időtől függő működési diagramokra hivatkozunk. Ezek közül az erősítési tényező beállítására vonatkozó műveleti diagramok megvilágítják az 1—5. ábrák szerinti kiviteli alakok működését is. A következő ábrákkal kapcsolatban megjegyezzük, hogy a találmány szerinti berendezésben egy fel nem tüntetett, önmagában ismert kialakítású H időjelgenerátor van, és minden 180 vezérlőáramkör először a diszkrét értéket felvevő erősítési tényező beállítását vezérli, majd vezérlést biztosít az ezt követő anaióg-digitál átalakítás részére, és a kapcsolók helyzetét a kezelendő jelek határozzák meg. A két statikus tárolóelemmel rendelkező berendezéseknél az erősítési tényező beállításának megfelelő állapotot az erősítési tényező beállításának befejezétúl is fenn lehet tartani. Az erősítési tényező beállításának ezt az adott időtartamig tartó állapotát 32 jdőjelgenerátor meghatározott számú impulzusával ^jük el. Egy változatnál az erősítési tényező beállítási áhapotát egy komparátor kimenetén megjelenő telíté- S1 érték megjelenésétől függően válljuk ki. Az átalakí5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 tás közvetlenül, vagy pedig bizonyos késleltetéssel is követheti az erősítési tényező beállítását. Késleltető művonalat alkalmazó berendezések esetében megjegyezzük, hogy az erősítési tényező beállítása akkor szakad meg, amikor a telítési érték a komparátoron megjelenik, tehát általános esetben ezt közvetlenül átalakítás követi. Az erősítési tényező beállítása és a felerősített analóg jel átalakítása között az erősítőt úgy állíthatjuk be, hogy az erősítési tényezője „1” legyen. A találmány szerinti berendezésben az analóg-digitál átalakítást két különböző átalakítási módon végezhetjük el. Ezt a két módot a 6. és 7. ábrák kapcsán ismertetjük. Szükségesnek bizonyul azonban, hogy figyelembe vegyük a 6. ábra 110 erősítőjének az A 113 differenciálerősítőjét is. Mihelyt az S 116 kapcsoló zár, az erősítő erősítési tényezője R 114 + R 115 (R 115 értékű lesz). Az ellenállások hivatkozási számával egyúttal ellenállásértékeiket is jelöltük. Nevezzük az erősítési tényező beállításánál ezt a hányadost alaperősítési tényezőnek, amely általában 2 egész számú hatvánnyal azonos. Nyitott S 116 kapcsolónál és zárt S 118 kapcsolónál a V 112 feszültség a V 111 feszültség és a kvantálási + VQ feszültség függvényében a következően fejezhető ki: V 112 = V 111 R 114 + R 117 R 117- (+VQ) R 114 R 117 Bináris analóg-digitál átalakításhoz az R 114 és az R 117 ellenállások értékét azonosra választjuk, és ezért V 112 = 2 x V 111 — VQ értékű lesz. így, mint a továbbiakból is következik, az analóg-digitál átalakító különböző változatainál szintén az A 113 differenciálerősítőt alkalmazzuk, amelynél a VQ feszültséget egy O feszültséggel helyettesítjük, tehát a kifejezésben V 112 = 2xVlll adódik. Beláthatjuk, hogy ha 2-es értékű alap-erősítési tényezőt választunk, amelyet az R 114 = R 115 ellenállásérték választással érünk el, szükség van egy további kapcsoló alkalmazására, hogy aV 112 = 2xVlll viszonyt biztosítani tudjuk. Az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy ezt a továbbiakban ismertetendő áramköröknél megvalósítottuk. Érthető, hogy az A 113 differenciálerősítő invertált bemenetével összekötött kapcsolók egyike minden időpontban zárt állapotban van. A komparátorokkal kapcsolatban ugyanez a helyzet áll fenn, amelynél a komparálási érték - illetve a két polaritású komparálási érték egyike — adott esetekben (például 10. ábra) azonos az erősítési tényező beállításának, valamint az analóg-digitál átalakításnak az esetében is. Normális üzemmód alatt az adott komparátorral összekötött kapcsolók közül egy és csakis egy van zárt állapotban. Az analóg-digitál átalakító üzemével kapcsolatban továbbá két lényeges változatot különböztetünk meg, amelyek egyikénél a referenciafeszültség 0 (6—9. ábrák), míg a második esetben a referenciafeszültség éppen a maximális átalakítási feszültség fele (10. ábra). A következőkben a 6. ábrán feltüntetett kiviteli alakot ismertetjük. A számszerűsítés előtt a berendezés várakozási állapotban van, amelynél csak az S 150 és az S 123 kapcsolók vannak zárt állapotban. Az A 113 differenciálerősítőnek ezért „l”-es értékű erősítési tényezője van. A mintavétel a 2. ábrán ismertetett 7
