178054. lajstromszámú szabadalom • Frekvencia-egyenfeszültség jelátalakító változtatható görbe karakterisztikával
5 178054 6 az R3 ellenálláson és a D2 áttöltő diódán át a Cj kondenzátor töltése áttöltó'dik a nagyságrendekkel nagyobb kapacitású C2 puffer kondenzátorba. Ez utóbbi töltését folytonos áram formájában az R-4 ellenállás fogyasztja. Egyensúlyi helyzet ala- 5 kul ki, a C2 puffer kondenzátorba befolyó töltésquantumokból számítható átlagos töltőárammal egyenlő lesz az R4 ellenálláson folyó áram. Az átlagos töltőáram ideális diódák esetén: It = f • UTk • Ci. A kisütő áram értéke pedig: 10 Ik = U/R4. E két áram egyenlőségéből akimeneti feszültség: U = f • Uxk • Ci • R4. Látható, hogy az U- F (f) függvény lineáris, meredeksége az UTk-val arányos. Ezen összefüggések gyakorlatilag akkor helytállóak, ha az U értéke még nem nagyobb az 15 UTk 1%-ánál. (Nagyobb UTk mértékeknél már érezhetővé válik, hogy a C, kondenzátor töltése nem maradéktalanul töltődik át C2 puffer kondenzátorba, mert csak Uxk értékig tud kisülni.) Ha biztosítjuk azt, hogy a Ci kondenzátor a 20 bemeneti négyszögimpulzussor szüneteiben ne csak UTk feszültségre töltődjön fel, hanem ehhez adódjon hozzá még a jelátalakító U kimeneti feszültségével arányos komponens is, akkor a jelátalakító karakterisztikájának meredeksége növekvő frekven- 25 ciával nőni fog. Ez azt jelenti, hogy a karakterisztikája a 4. ábra szerinti lesz és az 1. ábrának megfelelő karakterisztikájú mérőérzékelők jelének linearizálására lesz alkalmas. Ha a C, kondenzátor feltöltődése növekvő frekvenciával nem növekszik, 30 hanem csökken, a 2. ábrának megfelelő mérőérzékelők jelének linearizálása valósítható meg. A találmány az ismertetett elvnek egy új és egyszerű gyakorlati megvalósítását képezi. Működési elve a 6. ábra segítségével követhető. Az eredeti 3*' (5. ábra) és a találmány szerinti jelátalakító kapcsolást összehasonlítva látható az a változtatás, hogy a Dj töltő dióda egyik sarka nem a földpontra (nullpontra) csatlakozik, hanem egy erősítő kimeneti feszültségjelét leosztó R7, Rg és P osztóláncra, 40 illetve ennek tagját képező potenciométer csúszóérintkezőjére. Az erősítő bemeneti jelét a jelátalakító kimeneti feszültségjele képezi. Az erősítő mint bővítő elem, a jelátalakító kimeneti jelét fázis fordítás nélkül erősíti fel. A felerősített jelet te- 45 kinthetjük a találmány szerinti jelátalakító kimeneii jelének. A feszültségek polaritás-viszonyaiból látható, hogy a Ct kondenzátor nem csak a Z zéner diódával stabilizált konstans értékű feszültségre 50 töltődik fel (ezt az erősítő amúgy is szükséges tápfeszültségéből állítjuk elő), hanem az osztóláncról vett, a jelátalakító kimeneti feszültségével arányos komponens is adódik ehhez. A potenciométerrel a jelátalakító karakterisztikája görbültségének 55 3 a mértékét lehet beállítani és így a legkisebb hibával lehet a kívánt görbe karakterisztikát megközelíteni. A D3 és D4 diódák, a Di töltő dióda és a D2 áttöltő dióda hőmérsékletfüggésének hatását kompenzálják. Az R5 és R6 ellenállások az erősítőt negatív visszacsatolásban tartják. Az osztóláncról levett, említett feszültség komponenshez hozzá kell adni egy olyan polaritású és nagyságú konstans feszültséget, hogy a potenciométer csúszóérintkezőjének potenciálja ne lehessen a nullponthoz képest negatívabb. Ugyanis, ha ez fennállna az osztóláncról vett feszültség a D! töltő diódán és a D2 áttöltő diódán át közvetlenül az erősítő bemenetére jutna. Ezt a szükséges feszültségszint eltolást az Rs és R9 ellenállások biztosítják. Ha az erősítő bekötése olyan, hogy fázisfordítást végez, a Cj kondenzátor feltöltődése növekvő frekvenciával csökken. (Az osztóláncról vett feszültség előjelet vált). Ez esetben a 2. ábrának megfelelő karakterisztikájú mérőérzékelők jelének linearizálása végezhető el. Ez esetben feszültségszínt eltolásra nincs szükség. Hivatkozunk az ugyanilyen célkitűzést megvalósító 169 365 lajstromszámú magyar szabadalmukra, amellyel szemben a jelen találmányunk egyszerűbben és kisebb ráfordítással realizálható. A hivatkozott találmánynál szükség van külön földfüggetlen stabil tápfeszültség-forrásra is, jelen találmányunknál viszont a jelátalakító stabil tápfeszültségét az amúgy is szükséges normál, földelt tápfeszültségből biztosíthatjuk. Szabadalmi igénypont: Frekvencia-egyenfeszültség jelátalakító, amelynél a bemenet a kapcsoló tranzisztor (T) bázisa közvetlenül vagy ellenállás (Rj) közbeiktatásával, a kollektora pedig ellenálláson (R2) át stabil tápfeszültségre, egy másik ellenálláson (R3) át pedig kondenzátorra (Ct) csatlakozik, amelynek másik sarka a töltő dióda (Dt) anódjára és az áttöltő dióda (D2) katódjára csatlakozik, anódja pedig a puffer kondenzátor (C2) és ellenállás (R4) egyik sarkával van közösítve és ez a közös pont képezi a kimenetet, továbbá a kapcsoló tranzisztor (T) emittere, a puffer kondenzátor (C2) és az ellenállás (R4) másik sarka földponton van, azzal jellemezve, hogy a töltő dióda (Dj) katódja egy erősítő kimenetére csatlakozik közvetlenül vagy óhmos feszültségosztólánc (R7, Rs és P) beiktatásával, a kimenet pedig ugyanezen erősítő bemenetére célszerűen közvetve csatlakozik. 3 rajz, 6 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója ’ ~ 824518 - Zrínyi Nyomda, Budapest ~ 3
