188508. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés mintavételező kapu záróirányú előfeszítésére
1 188 508 2 A találmány tárgya eljárás és áramköri elrendezés mintavételező kapu záróirányú előfeszítésére, elsősorban mintavételező oszcilloszkópok részére. A mintavételező oszcilloszkópok egyik legfontosabb áramköre a mintavételező kapu és az azt sztatikusan záróirányba előfeszítő áramkör. A mintavételező rendszerek legfontosabb jellemzője a kapu nyitvatartási ideje. Minél kisebb a nyitvatartási idő, annál nagyobb határfrekvenciáig használható mintavételezésre. A rövid nyitvatartási időtartam azt is jelenti, hogy igen kis töltés jut át a mintavételező kapun a tároló kondenzátorba. Ahhoz, hogy a mintavételező kapun átjutott kis töltés elegendően nagy feszültségmintát eredményezzen, a tároló kondenzátornak kisértékűnek kell lennie. A kisértékű tároló kondenzátor a bemeneti jel pillanatértékének megfelelő nagyságú mintát a rákapcsoló terhelések miatt csak igen rövid ideig tudja megtartani, gyorsan megindul a kisülés. Ezért a mintafeldolgozó áramköröknek igen gyorsaknak kell lenniök, illetve gyakran szükséges második mintavételezés is. Az ismert megoldású mintavételező kapu előfeszítő áramkörök a közös tápfeszültség forrásokból ellenálláshálózat segítségével állítják elő a kapudiódák lezárófeszültségét. Ilyen jellegű megoldások közös jellemzője: a rövid idejű mintamegtartás, gyors, bonyolult felépítésű feldolgozó áramkörök, alacsony mintavételezési hatásfok, nagy hurokerősítés a minta értékének helyreállítása érdekében. A mintavételező oszcilloszkópokban, ahol a mintavételezési frekvencia igen tág határok között változik és zárthurkú a mintavételezés, feltétlenül szükség van egy jó hatásfokú mintavételező áramkörre. Ennek érdekében az ideális előfeszítő áramkörnek az alábbi tulajdonságokkal kell rendelkeznie: — földfüggetlen legyen, — elhanyagolható szórt kapacitása legyen a föld felé, — kis belső ellenállású legyen igen nagy frekvencián is, — hosszú ideig stabil feszültséget szolgáltasson, — a szolgáltatott feszültségpár szimmetriája kismértékben változtatható legyen a mintavételező kapu szimmetrizálása érdekében. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölését és a fenti tulajdonságok megvalósítását. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogyha fénycsatolású, földfüggetlen feszültséggenerátorokat alkalmazunk, akkor ezek kapacitása a földponthoz képest igen kicsi, továbbá belső ellenállásuk még nagyfrekvencián is kisértékű, s így igen jó mintavételezési hatásfokot érhetünk el. A találmány szerinti eljárás mintavételező kapu záróirányú előfeszítésére szolgál, azzal jellemezve, hogy a mintavételező kapu előfeszítésére két földfüggetlen egyenfeszültséget generálunk, a két veszültséget a G1 és G2 generátoregységek sorbakapcsolásával összegezzük és a mintavételezett jelet a két sorbakötött feszültség közösített pontja és a földpont között vesszük le. A két előfeszítő feszültség generálásához szükséges egyenfeszültséget azoktól galvanikusan leválasztott földelt tápfeszültséggel állítjuk elő. A találmány szerinti áramköri elrendezést az ábra alapján Ismertetjük. Az áramköri elrendezés tartalmaz első Dl dióda anódjához és második D2 dióda katódjához csatlakozó mintavételező Be bemenetet. Az első Dl dióda katódja első RÍ ellenállás egyik végére és első Cl kondenzátor egyik fegyverzetére, az első Cl kondenzátor másik fegyverzete negatív polaritású nyitóimpulzus 1 bemenetre, a második D2 dióda anódja második R2 ellenállás egyik ’’égére és második D2 dióda anódja második R2 ellenállás egyik végére és második C2 kondenzátor egyik fegyverzetére a második C2 kondenzátor másik fegyverzete pozitív polaritású nyitóimpulzus 2 bemenetre van kötve. Harmadik R3 ellenállás egyik vége és harmadik C3 kondenzátor egyik fegyverzete mintavételezett Ki jelkimeuetre, a harmadik R3 ellenállás másik vége és a harmadik C3 kondenzátor másik fegyverzete földpontra van kötve. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy tartartalmaz továbbá első és második VI, V2 feszültséggenerátort. Az első VI feszültséggenerátor pozitív a feszültségkimenete az első RÍ ellenállás másik végére, negatív b feszültségkimenete a mintavételezett Ki jelkimenetre, c árambemenete P potenciométer egyik végére, földpontkimenete a földpontia csatlakozik. A második V2 feszültséggenerátor pozitív e feszültségkimenete a mintavételezett Ki jelkimenetre, negatív f feszültésgkimenete a második R2 ellenállás másik végére, g árambemenete a P potenciométer másik végére, h földpontkimenete a földpontra, a P potenciométer leszedője pozitív +U tápfeszültségforrásra csatlakozik. Az áramköri elrendezés kivitelt alakjára jellemző, hogy az első V] feszültséggenerátor első Gl generátoregységből, és első áramvezérelt fényemittáló Fi diódából a második V2 feszültséggenerátor második G2 generátoregységből és második áramvezérelt fényemittáló F2 dióda, valamint a második G2 generátoregység és a második áramvezérelt fényemittáló F2 dióda közötti kapcsolat fénycsatolású. Az áramköri elrendezés működése a következő: A +U tápfeszültségre kötött P potenciométeren keresztül 11 ill. 12 áram folyik az első és második V2 feszültséggenerátorok c, g árambemenetébe. Ezen áramok hatására az első és második áramvezérelt fényemittáló Fl, F2 diódákban fényemisszió jön létre. A fény hatására az első és második VI, V2 feszültséggenerátorok a, b ill. e, f feszültségkimenetein egyenfeszültség keletkezik az 1. ábra szerinti polaritással. Az első és második VI, V2 feszültséggenerátorok kimeneti impedanciája igen kicsi az eszköz diódajellege miatt. Az első és második VI és V2 feszültséggenerátorok kimeneti U1 és U2 feszültsége az első és második RI, R2 ellenállásokon keresztül záró irányba feszíti elő az első és második Dl, D2 diódákat. így az áramkör mintavételező Be bemenete és mintavételezett Ki jelkimenete között igen nagy impedancia van, a mintavételező Be bemenetre érkező jel nem jut el a mintavételezett Ki jelkimenetre. A mintavételezett Ki jelkimenet potenciálját az előző minta amplitúdójának megfelelő feszültségen tartja az idecsatlakozó mintatarló áramkör. A mintavételi parancs hatására a mintavétel időpontjában az 1 bemenetre negatív polaritású, a 2 benetre pozitív polaritású nyitó impulzus érkezik. Az első Cl kapacitás, az első RÍ ellenállás és az első Dl dióda, valamint a második C2 kapacitás, a második R2 ellenállás és a második D2 dióda közös pontján az U1 feszültség és a negatív nyitóimpulzus, ill. az U2 feszült-5 10 15 20 25 3G 35 40 45 50 55 60 65 2
