155472. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás aktív erősítő elemekből felépített bistabil áramkörnek állandó jellemzőkkel bíró kimenőimpulzust adó mintavételező küszőbáramkörként való működtetésére
155472 3 4 vesebb szórással jellemzett sávjának átlépésekor ugrásszerűen jön létre, de a kimenet 0—1 állapotváltozásához tartozó bemenőjelsáv más értékű, mint az 1—0 állapotváltozáshoz tartozó. Ilyen küszöbáram egy közönséges bistabil áramkör; egy erre a feltételre tervezett Schmitt-trigger; a negatív ellenállású szakaszt is tartalmazó elemekből (Tunel-dióda, Shockley-dióda, unipolar tranzisztor stb.) épített áramkörök. Mindezen áramkörök a kitűzött célt önmagukban nem képesek megvalósítani, ehhez többé kevésbé bonyolult kiegészítésre van szükség. A pozitív bemenő impedanciájú — tehát hiszterezés nélküli — áramköröknél a kimenőjel mindig átmegy a másik állapotba, valahányszor a bemenőjel átmegy a bizonytalan sávon. Ha tehát a bemenőjelre pl. zaj szuperponálódik, többszörös kimenőjelet kapunk. Ilyen áramikörökből a kimenet után kapcsolt küszöbbel, — amelyet a mintavétel időpontjában nyitunk, — majd ezzel kapun keresztül kapcsolt tartóáramkörrel (pl. bistabil) lehet a célul kitűzött hatást elérni. A hiszterezis jellegű áramköröknél, ha a hiszterezíst (azaz a kétféle irányú kimenet állapotváltozáshoz tartozó bemenőjelek különbségét) elég nagyra választjuk és valamilyen kapuzó áramkört alkalmazunk a bemenő körben, ezenkívül segédifeszültséget, illetve áramot alkalmazunk az áramkör visszaállítására, elérhetünk mintavételező hatást és állandó jellemzőjű kimenő impulzust. Hasonló hatás érhető el a bistabil áramkör „bénításával" is, azaz olyan hatás alkalmazásával, amely az áramkört egyik állapotban tartja a bemenőjel vezérlő hatása ellenére. A bénítás megszüntetését követően akkor, amikor legközelebb a bemenőjel átlépi a küszöbértéket, bekövetkezik a másik állapotba való átugrás, amely a bénítás megkezdéséig tart. így tehát a kimenőjel hossza — mint egy lényeges jellemző — nem állandó, mivel kezdetét nem szükségképpen a bénítás megszüntetése, hanem a küszöbátlépés időpontja jelenti, végét viszont a segédáramkör szabja meg. Ugyanezen ok miatt a mintavétel időpontja sem meghatározott. Ha azonban pl. a kimenetre egy kaput és utána egy tartóáramkört kapcsolunk, a kaput a bénítás megszüntetésével egyidejűleg rövid időre, a mintavétel időtartaniára nyitjuk, a kívánt állandó jellemzőjű kimenőjel és a meghatározott időpontban történő mintavétel feladatát meg tudjuk oldani. Ilyen feladatot tehát pl. két bistabil áramkörrel úgy oldhatunk meg, hogy a két áramkört egy, a mintavételező hatást ellátó ellenállás-dióda kapuval összekapcsoljuk és egy, az impulzus hosszát meghatározó segédáramforrást alkalmazunk, amelyik az első bistabil áramkört bénítja, a kaput vezérli és a második áramkört visszaállítja. Látható, hogy a kitűzött feladat ismert módon történő megvalósításához meglehetősen bonyolult áramkör szükséges. További nehézséget jelent az, hogy az érzékenység nem túl nagy, illetve nagy érzékenység csak nagy áron érhető el. Ugyanis a pozitív bemenő impedanciájú megoldásoknál több fokozatú egyenáramú erősítőt, kapuáiramkört és tartóáramkört kell alkalmazni. A negatív bemenő impedanciájú áramköröknél a bemenőjel teljesítménye a hiszterezissel arányosan növekszik. A bistabil áramkörnél a hiszterezisre a stabil működés és a terhelés lehetősége miatt van szükség, a nagyobb terhelhetőséghez nagyobb hiszterezis tartozik. A bemenő teljesítményt viszont a bemenéti hiszterezis karakterisztika oda, — ill. visszabi Henteshez tartozó pontjai határozzák meg és így ez hozzávetőleg arányos lesz a kimenőteljesítménnyel. Általában a tervezésnél szükségképpen betartandó korlátozó feltételek miatt (pl. működési biztonság) az alkalmazott aktív elemek teljesítmény-erősítésének egy hányadát érhetjük csak el, mint teljesítmény erősítést. További hátrányt jelentenek a bemenő körben alkalmazott kapuk, amelyek ha nagy érzékenységű áramkört készítünk kis feszültség és/vagy áramszinten kell, hogy működjenek, és a vezérlésből származó mellékhatások (kapacitásokon, átvezetéseken keresztül a nagyszintű vezérlő jel keveredik a bemenőjellel) a működést nagyon zavarják, illetve korlátozzák. Ez a hatás különösen akkor jelentkezik, ha a mintavétel tökéletesítése miatt nagyon rövid mintavételezési időt alkalmazunk (pl. 10 fisec), bár a kimenő impulzus hosszát ehhez képest jóval hosszabbra kívánjuk megszabni (pl. 1 msec). A kapuknál alkalmazott elemek (pl. diódák) hőfokfüggése nem kívánatos módon a küszöbértéket is eltolja, főképpen azért, mivel ezek szükségképpen nem szimmetrikus elrendezésűek. Kapuk alkalmazása nélkül viszont a kitűzött mintavételező hatás nem biztosítható. Hátrányos tulajdonsága a hiszterezis karakterisztikájú, negatív bemenő ellenállású áramköröknek, hogy a karakterisztika negatív szakasza (ezen a szakaszon a bemenet vezérléskor szükségképpen mindig áthalad) a vezérlő forrásra sok esetben károsan hat vissza, különösen akkor, ha a forrás kondenzátort és/Vagy induktivitást tartalmaz (pl. oscillálás keletkezhet). Ennek megakadályozására a bemenet elé olyan ellenállást kell tenni, amely a vezérlőforrás felől nézve a negatív bemenő ellenállást pozitívvá egészíti ki. Ez az ellenállás azonban a vezérléshez szükséges teljesítményt megnöveli, így a teljesítményerősítés méginkább csökken. Jellemző adatként pl. a Telefongyár által gyártott 24'5.:2'02 típusszámú bistabil áramkör átbillenéséhez egyik irányban 5O.10-6 , a másik irányban 90.10"6 W szükséges, a negatív ellen állás miatti visszahatás megszüntetéséhez szük-1C 15 20 25 30 S5 40 45 50 55 60 2
