203008. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektromos jel átalakítására arányos frekvenciájú jellé, és kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására
9 HU 203008 B IQ esi, az uh elektromos jel számára megmaradó kivezérlési tartomány a maximálisan lehetsé-Ur ges,----- referenciajelnek megfelelő kivezér-2 lési tartományhoz viszonyítva megengedhetetlenül kicsi lehet. Ezért - a dinamikai viszonyok javítása érdekében - a 2 elektromos egységben történő további jelfeldolgozást megelőzően célszerű lehet a periodikusan változó polaritású ±uh elektromos jel 3. ábra szerinti, 18 felüláteresztó erősítővel történő Ih felerősítése. Ezáltal az ----- viszony, illetve az Io Uh-----viszony javítható. A 18 felüláteresztő Uo erősítő egyenáramú erősítése elhanyagolhatóan kicsi, ami önmagában ismert módon biztosítható. A 18 felüláteresztó erősítő például 20 felüláteresztó szűrőből és annak bemenetére csatlakozó 19 erősítőből alakítható ki. A 18 felüláteresztó erősítő időkonstansát elegendően kicsinek kell választani, hogy a ±uh elektromos jelből erősítővel nyert négyszögletes ±uh’ jel torzítása az átvitel szempontjából megengedhető mértékű legyen. A harmadik változat esetében a 2 elektromos egység akár az 1. ábra szerinti, akár a 2. ábra szerinti felépítésű lehet. A 3 feszültség/áram-átalakitó az utána kapcsolt C kondenzátorral mindhárom változat esetében integrátort képez, amelynek bemeneti részére a 15, illetve a 16 referenciajel-forrás csatlakozik. A C kondenzátorra - az integrátor kimenetére - csatlakozó 6 komparátor az integrátor kimenőfeszültségét, pontosabban az uc kondenzátorfeszültséget figyeli a 10 áramgenerátor által generált Ir konstans referenciaáram kapcsolásának vezérlése céljából, négyszögletes kimenőimpulzusok egyidejű létrehozása mellett. A 6 komparátor az uc kondenzátorfeszültséget előre meghatározott küszöbértékkel hasonlítja öszsze. előjelek pedig az A, illetve B periodikus vezérlőjel páros számú félperiódusaira vonatkoznak. Amennyiben a 7 flip-flop F kimenőjele 5 kezdetben logikai nulla értéket vesz fel, a 9 átkapcsoló kezdetben az 1. ábra szerinti kapcsolóállásban van. Ekkor a konstans 10 áramgenerátor az A, illetve B periodikus vezérlőjel páratlan számú félperiódusai alatt, 10 miközben az 5 polaritásváltó kapcsolóegység ugyancsak az 1. ábra szerinti kapcsolóállásban van, az 5 polaritásváltó kapcsolóegység éppen földpotenciálon lévő kivezetésével van összekötve. A konstans 10 áramgenerátor Ir 15 konstans referencia árama így a C kondenzátort nem tölti. Az A, illetve B periodikus vezérlőjelek páratlan Bzámú félperiódusai alatt tehát a C kondenzátort kizárólag az 5 polari-Ir 20 tásváltó kapcsolóegység is + -------- ± Io ára-2 ma tölti. Ezáltal a 6 komparátor által felügyelt uc kondenzátorfeszültség növekszik. A 6 komparátor kezdeti küszöbértéke például 25 nulla. Amikor az uc kondenzátorfeszültség a 6 komparátor kezdeti küszöbértékét túllépi, a 6 komparátor K kimenőjele logikai nulla szintnek megfelelő értékről logikai 1 szintre billen. 30 A 6 komparátor K kimenőjelének időbeli változása ugyancsak a 4. ábrán látható. A 6 komparátor K kimenőjelének állapotváltozásait a 7 flip-flop F kimenőjele a nagyfrekvenciás L órajel negatív (lefutó) éleinek 35 pillanatában követi. A nagyfrekvenciás L órajel frekvenciája előnyösen 210 Hz. A 7 flip-flop tehát a 6 komparátor négyszögletes K kimenőjelének a négyszögletes L órajellel történő szinkronizálására szol- 40 gál. A 7 flip-flop által közvetített szintváltozás az F kimenőjelen keresztül a 9 átkapcsolót vezérli. A 9 átkapcsoló 1. ábra szerinti kapcsolóállással ellentétes kapcsolóállása esetén a 10 áramgenerátor Ír konstans referen- 45 ciaárama a C kondenzátoron átfolyhat. A C kondenzátort töltőáram ebben az Az uc kondenzátorfeszültség időbeli változását a 4. ábra mutatja, olyan esetben, amikor az uh elektromos jel értéke konstans és pozitív, továbbá az Uo nullfeszültség értéke nulla. Amint az ábrából kitűnik, az uc kondenzátorfeszültség időfűggvénye ebben az esetben fűrészfog alakú görbe, amelynek állandó meredekségű élei vannak, és amelynek pozitív, illetve negatív lefutású élei párhuzamosak. A 7 flip-flop által vezérelt 9 átkapcsoló az Ir konstans referenciaáram kapcsolását végzi. Mint már említettük, a C kondenzátor az 5 polaritásváltó kapcsolóegység kimeneté- Ir ról íh ± — ± Io áramot kap, ahol a pozitív 2 előjelek az A, illetve B periodikus vezérlőjel páratlan számú félperiódusaira, a negatív esetben: Ír Ír íh +-----+ Io - Ír = íh----------+ Io 50 2 2 azaz gyakorlatilag a C kondenzátort töltó- Ir áram -----referenciajel komponensének az 2 55 előjele változott meg. Mivel a már említett Ie / , \----> ±>h ± Io feltétel továbbra is érvényes, az eredő töltőáram értéke negativ. 60 Az uc kondenzátorfeszültség tehát csökken, és amint a 6 komparátor küszöbértékénél kisebb lesz, K kimenőjele ismét viszszabillen logikai nulla szintnek megfelelő kiindulási értékébe. Ezt a szintváltozást a 7 65 flip-flop ismét az L órajel soron következő 7
