178571. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés átkapcsolható, egyik vagy mindkét irányú változást érzékelő, feszültségszint figyelő áramkör részére, előnyösen tápellátó rendszerekhez
5 178571 6 közönséges differenciál erősítő kimeneti pont feszültsége nem változik, mivel a DE közönséges differenciál erősítő bemeneti pontjai között a feszültség iránya változatlan marad. A kapcsolási elrendezés működésében csak a 5 közös null pont feszültségéhez képest pozitív feszültségszintek érzékelését tárgyaljuk. A működés viszont ugyanígy értelmezhető a pozitív és negatív feszültségszintekre is. Ilyen esetben a 3 közös nullpontra közös negatív feszültség kapcsolható, sőt negatív fe-10 szültségszintek érzékelésénél lehet a 2 stabil pozitív referencia feszültség csatlakozó pont a közös nulla feszültség kapcsolási pontja, ilyenkor azonban a 3 közös nullpontra stabil negatív referencia feszültség kapcsolandó és az 1 bemeneti pont feszültségszintjei 15 a 2 stabil pozitív referencia feszültség csatlakozó pontra kapcsolt közös nullától általában negatív irányban értelmezhetők. Ha az 1 bemeneti pontra kapcsolt feszültség értéke növekszik, eléri azt a feszültséget, mely az 20 R3 és R4 ellenállásokból álló osztó közös pontjánál levő feszültségnél a D, dióda és Z2 zener dióda közös nyitófeszültségével magasabb. Ekkor áram indul meg a D, diódán, Z2 zener diódán és Kt kapcsolón keresztül. 25 Az 1 bemeneti pontra kapcsolt feszültség további növekedése következtében ez az áram növekszik és az R3 és R4 ellenállások közös pontján levő feszültség értéke megváltozik, mivel ez az áram hozzáadódik az R4 ellenálláson eddig átfolyó osztóáramhoz a 30 növekvő áram következtében az R4 ellenálláson eső feszültség jó közelítéssel a Dt dióda és a Z2 zener dióda közös nyitófeszültségével csökkentett szinten követi az 1 pontra kapcsolt feszültség növekedését Amikor így az R3 és R* ellenállás közös pontján 35 levő feszültség értéke eléri, majd éppen meghaladja az Rt és Rj ellenállások közös pontján levő értéket, (Dj dióda és Z2 zener diódákon ilyenkor nem folyik áram) akkor a DE közönséges differenciál erősítő kimeneti pontján, a 4 kimeneti ponton a 40 feszültség átvált az 5 pozitív tápfeszültség csatlakozó pontra kapcsolt pozitív tápfeszültséget megközelítő értékre. Ez jelzi azt, hogy az 1 bemeneti ponton levő feszültség meghaladja a beállított küszöbszintet. Nyilvánvaló, hogy a Kj kapcsoló bontása esetén 45 nem folyhat a Dj diódán és a Z, zener diódán keresztül kiegészítő áram, az R3 és R4 ellenállások közös pontján így nem változik a feszültség, tehát nem valósulhat meg a felső küszöbszint érzékelése. Abban az esetben, ha az 1 bemeneti 50 pontra kapcsolt feszültség csökkenni kezd, úgy csakhamar eléri azt az értéket, mely a D3 dióda és a Z2 zener dióda közös nyitófeszültségével alacsonyabb az Rj és Rs ellenállások közös pontján lévő értéknél. Ekkor áram indul meg a D2 dióda, Z2 55 zener dióda és K2 kapcsolón keresztül, ami a 2 stabil pozitív referencia feszültség csatlakozó pontra kapcsolt stabil pozitív referencia feszültség forrásból ered és átfolyik az R( ellenálláson is és ez hozzáadódik az ott nyugalmi helyzetben folyó osztóáram-60 hoz. Az 1 bemeneti ponton lévő feszültség csökkenését a D2 dióda és Z2 zener dióda nyitófeszültségével magasabb szinten követi az R, és R2 ellenállások közös pontján lévő feszültség, mely ha eléri, illetve igen kis mértékben alacsonyabbá válik az R3 65 és R4 ellenállások közös pontján lévő feszültségnél, (ilyenkor a D2 diódán és Z, zener diódán nem folyik áram,) akkor a DE közönséges differenciál erősítő 4 kimeneti pontján a feszültség átvált a korábbi értékről, vagyis a közönséges differenciál erősítő negatív tápfeszültség csatlakozó pontra kapcsolt negatív tápfeszültséget megközelítő értékről a DE közönséges differenciál erősítő az 5 pozitív tápfeszültség csatlakozó pontra kapcsolt pozitív tápfeszültséget megközelítő értékre és ezzel jelzi, hogy az 1 bemeneti pontra kapcsolt feszültség az alsó küszöbsant alá csökkent. Nyilvánvaló, hogy a K2 kapcsoló bontása esetén nem folyhat D2 diódán és Z2 zener diódán kiegészítő áram, az R2 ellenállás és a Z2 zener dióda közös pontján a feszültség nyugalmi szinten marad, tehát nem valósul meg az alsó küszöbszint érzékelése. A leírtakból érthető, hogy a K, és K2 kapcsolók zárt állapotában, ha a DE közönséges differenciál erősítő 4 kimeneti pontja a feszültség negatív értékéről a pozitív értékre vált, akkor ez azt jelzi, hogy az 1 bemeneti pontra kapcsolt feszültség kilépett a megszabott határérték közül, de hogy melyik irányban, azt a kapcsolás nem jelzi. Az 1. ábrában közölt kapcsolási elrendezésből egyértelműen kitűnik, hogy több kiviteli példa is lehetséges. A 2. ábrában közölt kapcsolási elrendezésben a 2 stabil pozitív referenciafeszültség csatiakozó pontja és a DE közönséges differenciál erősítő nem-in vertáló bemeneti pontja, valamint a 3 közös nullpont közé egy P2 potenciométer a 2 stabil pozitív referencia feszültség csatlakozási pontja a DE közönséges differenciál erősítő invertáló bemeneti pontja, valamint a 3 közös nullpont közé egy további P, potenciométer van közbeiktatva. A P2 és P2 potenciométerek alkalmazásával az alsó és felső érzékelési küszöbszint értéke változtatható, így a P, potenciométer állításával a D, dióda, Z, zener dióda, valamint D2 dióda és Z2 zener diódák nyitófeszültsége közti tartományban állítható az alsó küszöbszint értéke, míg a P2 potenciométer állításával, hasonló tartományban a felső küszöbszint értéke állítható. Nyugalmi helyzetben, vagy K2 és K2 kapcsolók nyitott állapotában azonban értelemszerűen a Pj potenciométer csúszó érintkezőjén levő feszültség pozitívabb kell legyen P2 potenciométer csúszó érintkezőjén levő feszültségnél, hogy a kapcsolás működőképes legyen. A 3. ábrában vázolt kapcsolási elrendezésben a THi és THj termisztorok feladata a hőkompenzálás. Az ábrában a DE közönséges differenciál erősítő invertáló bemenete és a 2 stabil pozitív referencia feszültség csatlakozási pontja közé egy THi termisztor, illetve az ugyanazon közönséges differenciál erősítő neminvertáló bemenete és a 3 közös nullpont közé egy további TH2 termisztor van beiktatva. A THi és TH2 termisztor valamint a rajtuk átfolyó nyugalmi osztóáram megfelelő megválasztásával széles hőfoktartományban teljesen kompenzálható a kapcsolásban szereplő összes elem hőfokfüggése. A THj és TH2 termisztorok feladatát elláthatják erre alkalmas félvezetők, pl. diódák és zener diódák is. A legegyszerűbb megoldásban a D, dióda és Z, zener 3
