160753. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagypontosságú csúcsérték detektor megvalósítására
mim ségével összehasonlítja a mérendő jel csúcsértékével és eltérés esetén utánállítja. A találmány tárgya tehát kapcsolási elrendezés periodikus jelek csúcsértékének mérésé-^ re, amely bemenetén koimparátort tartalmaz, és 5 az jellemzi, hogy a komparátor fázisfordító bemenete 3 mérendő jel (Uj) bemenetével, fázist nem fordító bemenete egy osztó belső pontjával van összekötve, imíg a komparátor kimenetére közvetlenül vagy diódás vágók őrön keresztül integrátor bemenete van kötve, az integrátor kimenetére pedig az osztó bemenete van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést egy példáképpeni megoldás kapcsán rajz alap^ ján ismertetjük részletesen: Az ábrák a következőket tartalmazzák: Az 1. ábrán egy példáképpeni kapcsolási elrendezés blokkvázlata, a 2. és 3. ábrán az 1. ábra szerinti elrendezés görbe alakjai, míg a 4. ábrán az 1. ábra szerinti elrendezés egy változatának görbe alakjai láthatók. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a következő blokkokat tartalmazza: differenciál erősítő 1 komparátor, 2 diódás vágókört, erősítő 3 integrátort és ellenállás 6 osztót. *5 20 2S 35 A kapcsolás működését az alábbiakban ismertetjük. A működés alapelve az, hogy csúcsegyenirányító áramkör alkalmazása nélkül örakiegyenlítő mérőkapcsolással valósítja meg a csúcsérték mérését. Tétessük fel, heg# a, rendszer ayugaj.<a.mbai| van, az Uft kimenet} fgsssültséjf tömié. Al Et^íla ellenálliaps^tön megjelenő, v:t8S£§es,ajtplt fesiültiég XI« *= VH ' B2KI1 + Ra)]. A 3- ábrán a) dJigyairaján láthaté % feemenelji Ü6 jel időbeli lefolyása és az Uw {fszültséj: nagysága, (by a hjba,fess§ü,ltgég,) A differenciál erősítő 1 konaparátoF kimene^ tén megjelenő ür feszültség időfüggvénye a 2. b) görbén látható. Az U» feszültség az 1 dif-* fereneiál komparátOTerősítő kimeneti szintje, ha Vb <SlJv, általába» a pozitív tápfeszültséghez közeli érték. A diódás vágás utáni U,- jelet a 2. c) görbén ábrázoltuk, ahol Ue a vágódióda nyitóirányú feszültségesése Ur *s U< esetben, \Jm pedig Ui minimális értéke. A rendszer nyugalmi állapotában az üj (t) idő szerinti integrálja zérus, hiszen csak így lehet az integrátor után Ufc = oomst. A differenciál erősítő 1 kemaparátoF megfen lelően nagy erősítése esetén a 2. a) görbén látrható ha hibafeszültség ige» kicsiny, hiszen a kemparátor U& = Uv esetén zérus kimenetet ad, az U,- pedig maximálisan Um értékkel tér el a zérustól. Tehát hu = Um /Ai, ahol Ai a differenciál komparátoir erősítése. Nagyobb kompa^ rátor-erŐ9Íté3 esetén a 3. ábra szerfeti görba^alakok jelentkeznek. (Jelölések a 2. ábrával azonosak.) «5 55 60 Általában belátható még, hogy ha a 2. c) impulzussorozat kitöltési tényezője K, ami <^ 1, akkor szinuszos jelalak mérése esetén közelítőleg hu •k2jt2 ami pl. k = 5% esetén hu = 1%-ot ad. Nyugalmi állapotban közelítőleg tehát Ufc R2 R1 + R2 VÖ csúct agaz §z Un kvmemQ feszültség az, Us bemeneti jel csúcsértékével arányos. Az Vt, megváltozása — pl. növekedése — esetén a hu megnő, az Ur és U, negatív impulzusamplitudói megnőnek, az U; integrálja negatívvá válik, tehát Ufc növekedni fog addig, amíg az egyensúly vissza nem áll. Az elren-, dezés tehát önkiegyenlítő. A csúcsdetektor átviteli tényezője az Rí — R3 osztóval állítható be. A felső frekvenciahatárt a komparátor és a vágódióda korlátozza, míg az alsó határfrekvencia csak az RC integrátor időállandótól függ. Az als,ó határfrekvencia igen alacsony értékű lehet, mert nagy bemeneti ellenállású (kis bias áramú) erősítő integrátor alkalmazásával nagy R érték választható. Az elrendezés pontosságát befolyásoló tényezők: a) a komparátor nullpont-eltolódása, b) a vágódióda hőfokfüggése (a 2. c. ábra Um értékének befolyásolásán keresztül a bemeneten alig jelentkezik), e) az erősítő integrator- null-eltolódása (a bemenetre Ai-gyel elosztva redukálódik), d) az Rí—R2 osztó pontossága és stabilitása. Hasonló elrendezés alkalmas negatív csúesfeszültség mérésre is: a vágóköri dióda polaritását kell csak megcserélni. A kapcsolás a fentebb ismertetettel analóg módon iműködik. A diódás vágóköp el is maradhat, ha a differenciál erősítő komparátor kimenetén a nagy kivezérléshez tartozó pozitív és negatív telítési szintek erősen különbözők. A szokásos, digitális rendszerekhez illeszkedő erősítő komparátorok ilyen felépítésűek, míg más erősítők megfogódióda alkalmazásával ilyenné alakíthatók. Az 1. ábra szerinti elrendezésben a differenciál erősítő 1 komparátor helyett lehet pozitívan visszacsatolt, hiszterézises bülénőkört is alkalmazni. Ha°onló működés mellett a 3. ábra szerinti görbealakokat kapjuk. (Jelölések a 2. ábra megfelelő görbéivel azonosak.) Szabadalmi igénypontok: 1. Kaoosolási elrendezés periodikus jelek csúcsértékének mérésére, aimelv bemenetén komparátort tartalmaz, azáltal jellemezve, hogy ?
