182390. lajstromszámú szabadalom • Aktív elemekkel kialakított ellenállást helyettesítő kétpólus kapcsolási elrendezés
tartó visszacsatoló hálózaton keresztül a műveleti erősítő nem invertáló bemenetére van kötve, másrészt egyik póluskapocsként van kiképezve, a vezérelt tag második kapcsa pedig egyrészt második fázistartó viszszacsatoló hálózaton keresztül a műveleti erősítő in- 5 vertáló bemenetére, másrészt első ellenálláson keresztül vagy közösített potenciálú kapocsra, vagy segédtápfeszültség kapocsra van kötve, ahol a közösített potenciálú kapocs egyben második póluskapcsot alkot. A találmány szerint megvalósított kétpólus a vezérelt 10 tagban elrendezett első tranzisztor vezetési típusa által meghatározott polaritású táplálás esetén alkalmazható rendeltetésszerűen. Működtetés során a kétpólusra kapcsolt terhelő feszültség egyrészt az első fázistartó visszacsatoló hálózat útján a műveleti erősítő nem in ver- 15 táló bemenetét vezérli, másrészt terhelő áramot hajt át a vezérelt tag első tranzisztorán. A tranzisztor emitterárama az első ellenálláson feszültséget ejt, amely a második fázistartó visszacsatoló hálózaton keresztül a műveleti erősítő invertáló bemenetére jut. A műveleti 20 erősítőt a bemeneteire kapcsolt feszültségek különbsége vezérli, és kimeneti árama, ami a vezérelt tagban elrendezett első tranzisztor bázisáramát alkotja, olyan értékre áll be, amelynél a műveleti erősítő bemeneteire kapcsolt feszültségek különbsége gyakorlatilag nullává 25 válik. A kétpólus által mutatott ellenállás a kétpólus helyettesítő képéből számítható ki, nagyságát döntően a visszacsatoló hálózatokban elrendezett elemek értéke, valamint az első ellenállás értéke határozza meg. A kétpólus vezérelt tagjának kialakítását az alkal- 30 mazási feszültség- és áramtartomány határozza meg. Kisebb terhelőfeszültségű igényekhez kisebb teljesítményű ellenállást helyettesítő kétpólus esetén a vezérelt tagot maga az elegendően nagy áramerősítési tényezővel rendelkező első tranzisztor alkotja. Vezetési jellege 35 a találmány szempontjából közömbös lehet bipoláris tranzisztor JFET, MOSFET stb. tranzisztor. Nagyobb árammal terhelő ellenállást helyettesítő kétpólus előnyös kiviteli alakjánál a vezérelt tagnak az első tranzisztorral Darlington elrendezésbe kötött második 40 tranzisztora van, ahol az első tranzisztor emittere van a második tranzisztor bázisához kötve, a közösített kollektoruk csatlakozik a vezérelt tag első kapcsához, és a második tranzisztor emittere kapcsolódik a vezérelt tag második kapcsáhol. 45 A kétpólus másik nagyobb árammal terhelhető előnyös kiviteli alakjánál a vezérelt tag első tranzisztorának emitterellenállása továbbá a vezérelt tagnak az első tranzisztorral azonos vezetési típusú harmadik tranzisztora van. A harmadik tranzisztor kollektora az első 50 tranzisztor kollektorával közösítve a vezérelt tag első kapcsára csatlakozik, a harmadik tranzisztor bázisa az első tranzisztor emitteréhez van kötve, és emittere közvetlenül vagy második ellenálláson keresztül az emitterellenállás másik kapcsával együtt a vezérelt tag második 55 kapcsára van kapcsolva. Nagyobb terhelőfeszültségű igényeknek megfelelő kétpólus előnyös kiviteli alakjánál a' vezérelt tagnak egymással Darlington kapcsolásba kötött negyedik tranzisztora és ötödik tranzisztora van, a Darlington 60 kapcsolás ekvivalens tranzisztorának emittere az első tranzisztor kollektorához van kötve, az ekvivalens tranzisztor kollektora a vezérelt tag első kapcsához van csatlakoztatva, és az ekvivalens tranzisztor bázisa pedig a vezérelt tag második kapcsa és az ekvivalens trap- 65 3 zisztor kollektora közé kötött bázisosztó kimenetére van kapcsolva. A kétpólus rendeltetésszerű alkalmazáshoz képest fordított polaritású feszültségtől fokozottabban védett kiviteli alakjánál a vezérelt tagban az első tranzisztornak a kollektora — közvetlenül vagy közvetve — védődiódán keresztül kapcsolódik a vezérelt tag első kapcsához. A találmány szerinti kétpólus célszerűen megvalósított alakjánál az első fázistartó visszacsatoló hálózat és,'vagy a második fázistartó visszacsatoló hálózat ohmikus osztó. A második fázistartó visszacsatoló hálózat kialakítható továbbá 1-szeres feszültségerősítésű hálózatként vagy feszültségerősitőt tartalmazó hálózatként is, adott esetben a feszültségerősítő kimenetére kötött ohmikus osztóval ellátva. Legalább az egyik fázistartó visszacsatoló hálózatot megvalósító ohmikus osztó változtatható leosztási tényezős célszerűen potenciométeres kialakítása és/vagy az adott esetben alkalmazott feszültségerősítő változtatható erősítési tényezős kialakítása változtatható nagyságú ellenállást helyettesítő kétpólust nyújt. A változtatható értékű elemek kiválasztásától függően többféle függvény szerint, így például lineáris, küszöbértékkel rendelkező lineáris, hiperbolikus stb. függvény szerint változtatható ohm értékű ellenállás nyerhető. A kétpólus által mutatott ellenállás nagysága a kiválasztott elemek értékének változtatásával állítható. A kétpólus igen előnyös, széles tartományban lineárisan változtatható ohmértékű ellenállást helyettesítő kiviteli alakjának az első fázistartó visszacsatoló hálózata ohmikus osztó, a második fázistartó visszacsatoló hálózatának feszültségerősítője és annak kimenetére kapcsolt potenciométerrel kialakított változtatható leosztású ohmikus osztója van. A műveleti erősítő és a második fázistartó visszacsatoló hálózatban alkalmazott célszerűen másik műveleti erősítővel kialakított feszültségerősítő a megválasztástól függően drift és ofszet kompenzáló hálózattal, frekvenciakompenzáló hálózattal egyező generátorellenállásokat és optimális zajtényezőt biztosító bemeneti ellenállásokkal, továbbá a vezérelt tag első tranzisztorának védelmét szolgáló kimeneti áramkorlátozó ellenállássá! és záróirányú bázisfeszültséget korlátozó szintmegfogó diódával van ellátva. A találmány szerint kialakított kétpólus legfőbb előnye, hogy nagypontosságú, nagystabilitású és nagyteíhelhetőségű ellenállás kialakítását teszi lehetővé. A változtatható ellenállást helyettesítő kiviteli alakok széles ellenállástartományban kívánt függvény szerint folyamatosan változtatható ohmértékű ellenállást nyújtanak. A megoldás előnye még, hogy mérőkészletekbe vagy műszerekbe könnyen beépíthető. A találmány lényegét a továbbiakban részletesebben előnyös kiviteli alakok bemutatásával ismertetjük, hivatkozva a csatolt vázlatos rajzokra, ahol az 1. ábra a találmány szerint kétpólus kapcsolási elrendezés tömbvázlatát, a 2. ábra a kétpólus egy egyszerűbb változtatható ellenállást helyettesítő kiviteli alakját, a 3. ábra a kétpólus egy nagyobb terhelhetőségű, szélesebb tartományban lineárisan változtatható ellenállást helyettesítő kiviteli alakját és a 4. ábra a 3. ábrán bemutatott kétpólushoz a vezérelt tagnak egy másik kialakítását mutatja. 4 2
