181131. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés több méréshatárral rendelkező gyors elektrométerek megvalósítására
3 181131 4 ellenállását kapcsolókkal - általában reed relékkel - váltják. Ezeknél az elektrométereknél problémát jelent, hogy a nyitott kapcsolók kontaktusai között véges nagyságú, néhány pF szórt kapacitás lép fel, amely sorba kapcsolódik a nem használt visszacsatoló ellenállásokkal. így a nein használt visszacsatoló ellenállások a velük sorba kapcsolódó szórt kapcsoló kapacitással egy olyan járulékos visszacsatoló impedanciát eredményeznek, amely az aktuális visszacsatoló ellenállással párhuzamosan kapcsolódik. Ilyen esetekben az elektrométer átviteloperátora már nem jellemezhető egyetlen pólussal, úgyhogy a fent leírt pólus-zérus kompenzáció már nem oldható meg. A találmány a probléma megoldására egy olyan kapcsolási elrendezést javasol, amellyel a nyitott kapcsoló sörös szórt kapacitása a visszacsatoló hálózat megfelelő kialakításával jelentős mértékben lecsökkenthető. A megoldás lényegét az 1. ábra alapján érthetjük meg, áátely az elrendezésnek megfelelő kapcsolás helyettesítő képét ábrázolja egy à műveleti erősítőhöz csatlakoztatott visszacsatoló ellenállással, amellyel soros méréshatár kapcsoló éppen nyitva van. A kapcsolásban megtalálható az adott méréshatárt megvalósító Rv visszacsatoló ellenállás, a vele párhuzamosan kapcsolódó Cv szórt kapacitás, a méréshatár kapcsoló nyitott kontaktusai közötti Ck szórt kapacitás. Az Rt, R2 ellenállás és a K kapcsoló segítségével kialakított hálózat feladata a Ck szórt kapacitás jelentős mértékű lecsökkentése. A K kapcsoló a méréshatár kapcsoló nyitott állásában zárva, egyébként pedig nyitva van. Jelöljük Zy-vel az ft* és Cy szórt kapacitások alkotta impedanciát, akkör a Z visszacsatoló impedancia a K kapcsoló zárt állása esetén: 1 1 Rí z=z,+_ +Rl+(Zi + __,_ juk: Rí Bevezetve az 1 +—=q jelölést a következőt kap- Rí Z=Zvq + —r~ + Rt. s— q Azaz a Ck szórt kapacitás a q faktorral leosztva jelenik meg a visszacsatolásban. Az R2 ellenállás tetszés szerinti kicsivé tehető, ha az Rt ellenállást akkorára választjuk, hogy a műveleti erősítő kimenetét ne terhelje lényegesen. Ebben az esetben az R2 ellenállás akár a K kapcsoló bekapcsolt ellenállása is lehet. így q>10s is elérhető, ami a fent vázolt probléma tökéletes megoldását jelenti a gyakorlatban. Az 1. ábrán vázolt megoldás további előnye, hogy amennyiben az Rv visszacsatoló ellenállás és C, szórt kapacitás alkotta pólust a visszacsatoló hálózatban kialakított zérussal kívánjuk kompenzálni, az 5 Rí ellenállás az egyik eleme lehet a zérust megvalósító hálózatnak. Az elrendezés egyik gyakorlati kiviteli formáját a 2. ábrán láthatjuk. 10 A méréshatár kapcsolókkal sorba kapcsolódnak a műveleti erősítő kimenetére csatlakozó Rk , Rk2„. . Rkfl kompenzáló ellenállások. A Ki, K2,... Kn méréshatár kapcsolók célszerűen két- 15 állású kapcsolók (amelyet funkcionálisan kialakíthatunk két db független kapcsolóval is). Egy adott méréshatár bekapcsolása esetén a megfelelő méréshatár kapcsoló sorba kapcsolja az aktuális Rki és Rvi .0 = 1, 2» • ■ . n) ellenállásokat, míg a többi Rkj 20 ellenállás az illető kapcsolók bekapcsolt ellenállásán keresztül külön-külön földpotenciálra kapcsolódik. Az elrendezés egy másik kiviteli formáját a 3. ábrán láthatjuk. Éz az ejrendezés annyiban különbözik a 2. ábrán közölt megoldástól, hogy a Kj 25 méréshatár kapcsolók és az Rki kompenzáló ellenállások közös pontjaira csatlakoznak a Pki póluskompenzáló hálózatok. 30 Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés több méréshatárral rendelkező gyors elektrométerek megvalósítására, azzal 35 jellemezve, hogy egy műveleti erősítő (A) invertáló bemenete a jelbemeneti pont, amely pontra tetszés szerinti számú visszacsatoló ellenállás (Rvl, Rv2, RV{, Rvn) csatlakozik, amelyek külön-külön egy-egy kétállású méréshatár kapcsoló (Ki, K2,... Ki,... 40 Kn) egyik pontjára csatlakoznak, mindegyik méréshatár kapcsoló (K!, K2,... Ki,... K„) másik pontja földpotenciálra, középpontjuk pedig külön-külön egy-egy konpenzáló ellenállás (Rkl> Rkj,- - Rkj, Rkn) egyik végére van kötve, 45 mindegyik kompenzáló ellenállás (Rkt, Rkí,... Rkj ■ ■ • Rkn) másik vége pedig a műveleti erősítő (A) kimeneti pontjára, amely egyben jelkimeneti pont csatlakozik (2. ábra). 50 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a méréshatár kapcsolók (Ki, K2,... Kj,... Kn) középpontjára egyrészt a megfelelő kompenzáló ellenállás (Rkl, Rkí, • ■ • Rki, • • • Rkn), másrészt a póluskompenzáló 55 hálózat (Pk,, Pkj, •.. Pkj, ... Pkn) csatlakozik. (3. ábra) 3 rajz, 3 ábra A kiadásért felel, a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 84.4278 - Zrínyi Nyomda, Budapest 2
