161131. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés villamos feszültséggel leképezhető két mennyiség hányadosával arányos villamos jel előállítására és kijelzésére
5 161131 6 T-szűrő, a visszacsatolt váltakozó feszültségű 3 erősítő, a 4 fázisérzékeny egyenirányító, melynek szinkron jel-bemenetére Í2 frekvenciájú — pl. négyszögalakú — jel generátora csatlakozik, az 5 második integrátor, a 11 különbségképző, melynek egy bemenetére a 8 alap jelképző van kötve, a 6 műveleti erősítő és a 7 harmadik integrátor, melynek kimenete az 1 erősítő szabályozójel-bemenetére van kötve. Az 1 erősítő azonos mértékben felerősíti az Ui és U2 bemenőjeleket. Az állandó kimenőszintre szabályozandó jel az Í2 = 1000 Hz frekvenciájú Ui bemenőjel. Ez a szabályozás arányos típusú szabályozási körben történik. Ebben a körben azonban zavarójelként hat a 100 Hz frekvenciájú feszültség, melyet még a komparálási pont előtt gyakorlatilag kielégítő mértékben ki kell szűrni, míg viszont az 1000 Hz-es feszültséget az osztálypontosságot is figyelembe véve olyan szintre kell felerősíteni, hogy a fázisérzékeny egyenirányítás után kiintegrált jel összehasonlítható legyen a Zener-diódás 8 alapjelképző referencia-szintjével. A 100 Hz leszívására hangolt 2 második kettős T-szűrő az 1000 Hz-es jelet is 10—15%-kal csillapítja. A csillapítás ilyen kis mértékét az emitterkövetőről való feszültséggenerátoros meghajtás és a Darlington kapcsolású — szakadást megközelítő — lezárás teszi lehetővé. A 100 Hz-es jelet viszont a szűrő kb. 50-ed részére csökkenti. Ha tehát — szélső esetben — az 1 erősítő kimenetén a 100 Hz-es jel még nagyságrenddel nagyobb, mint az 1000 Hz-es jel, a 2 második kettős T-szűrő kimenetén már az 1000 Hz-es jel lesz a nagyobb. A 3 erősítő példánkban 150-szeres erősítést ad, stabilitását negatív visszacsatolás, nagy emittereilenállás és az egyfokozatú kialakítás biztosítja. A 4 fázisérzékeny egyenirányító és az arra csatlakozó 5 második integrátor hatására az utóbbinak a kimenetén már gyakorlatilag csak az 1000 Hz-es jellel arányos mennyiség jelentkezik. Példánkban az 5 második integrátor időállandója 1 mp. Az integrátort kimenetén 2 db emitterkövető tehermentesíti; az első npnsziiicium planár tranzisztor, a láncban rácsatlakozó második a bázis-emitter feszültség hőmérsékletfüggésének kompenzálására szolgál, ezért az elsőnek komplementere. A 8 alapjelképző Zener diódájának munkaponti áramát és a 11 különbségképző kis kimenő impedanciáját a műveleti erősítő felé is ezen emitterkövetők biztosítják. A 6 műveleti erősítő hivatott a különbségi jel olyan szintre való felerősítésére, hogy az 1 erősítő számára megfelelő szabályozójelet nyerjünk. A különbségi jel pozitív (a fázisérzékeny egyenirányítót ehhez úgy kell bekötni, hogy kimenőjele negatív legyen), a műveleti erősítő pedig fázist is fordít, így a szabályozójel ismét negatív és így csatoljuk az erősítő szabályozójelbemenetére. A példakénti kivitelnél a műveleti erősítő nyílthurkú erősítése 5,104 . Erősítését úgy állítottuk be, hogy az U2 bemenőjel nagyságrendnyi megváltozását a szabályozólánc 1%-on belüli hibával korrigálja,— a körerősítés ez esetben meghaladja az 1000-t. A 7 harmadik integrátor ismert módon úgy beállítandó, hogy az 5 második integrátor kimenetén már erősen csillapított, de a műveleti erősítővel ismét felerősített zavaró váltakozó komponenseket kiszűrje, 5 de a második integrátor időállandójától elég távol legyen, hogy a körbe ne vigyen be lengéshajlamot. A 9 kettős T-szűrő az 1000 Hz leszívására hangolt, a 10 integrátor pedig 200 Hz-re hangolt, 10 így az 1000 Hz-es jelet kielégítő biztonsággal kiszűrtük a kijelzés előtt. Természetesen az Uy kimenőjel tovább alakítható és feldolgozható tetszőlegesen, hiszen a zavaró komponenseket eléggé kiszűrtük ahhoz, 15 hogy e feldolgozás során ne hamisítsák meg az eredményt. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyös kiviteli alakját nyerjük, ha az 1 erősítőt az 5. ábra szerinti áramkörrel alakítjuk ki. Az 20 5. ábra szerinti erősítőt két tranzisztorral alakítottuk ki, melyek közül a Ti első tranzisztor szabályozott erősítő aktív eleme lenne, míg a T2 második tranzisztor szabályozó aktív elem, melynek emitterkörát a Ti első tranzisztorral kialakított 25 szabályozott erősítő alkotja. A Ti első tranzisztor emitterkörében az Rí ellenállás és Ci kondenzátor alkotta emitterkomplexum van, a Ti első tranzisztor bázisa a kollektor és az áramkör közös pontja közé kapcsolt — példánkban R2 és 30 R3 ellenállásokból álló — feszültségosztó leágazására csatlakozik, mely leágazásra van kötve a bemeneti C2 csatoló kondenzátor. A szabályozó T2 második tranzisztor emitterével közvetlenül csatlakozik a Ti első tranzisztor kollektorára, 35 amely egyben az erősítő kimenete, a T2 második tranzisztor kollektora tápforrás UTl sarkára csatlakozik. A T2 második tranzisztor bázisára pedig R4 ellenállás van kötve, melynek szabad kivezetése alkotja az áramkör szabályozó bemenetét. A hányadosmérő kapcsolási elrendezés példakénti kivitelének részletes kapcsolási rajzát a 6. ábra mutatja, melyhez egy alkalmas munka-45 ponti beállítás szerinti konkrét értékeket az alábbiakban adjuk: Ri=400i2; R2 =8,2 kü; R3 =12 kü; R4 =120 kß; R5=3,3 kü; R6 =530 kü, 1%; R7 =530 kü 1%; R8 =265 kü, 1%; R9 =4,7 kü; Ri0 =47 kü; 00 Rii=39 kü; Ri2=6 kü; Ri3=l kü; Ri4=4,7 kü; R15 =4,7 kü; Ri6=3 kü; Ri7 =3 kü; Ri8 =3 kü; R19 =3 kü; R2 o=10 kfí;R 2 i=6,8 kß;R 22=2,4kß; R23=3 kü; R2 4=l kü; R25 =120 kü; R 26==100ß; R2 7=68ß; R 28=7,5 kü; R2 9=53 kü, 1%; 55 Rso=53 kÜ, l%;R3 i=26,5 kü. 1%; R3 2=4,7 kü, R33=800ß. Ci=250/ttF; C2 =100/^F; C 3 =3 nF, 1%; C 4 =3 nF, 1%; C5 =6 nF, 1%; Q^lOO/^F; C^lOO/^F; Cg=100//*F; C9 =100/>F; 010=100//^; C lt =330 60 pF; C12 =330 pF; Ci 3 =l/aF; C 14 =3 nF, 1%; C15 =3 nF, 1%; C 16 =6 nF,"l%; Ci7 =l/f*F. Ti=AC 107; T2 =AC 107; T 3 =OC 1071; T 4 =OC 1076; T5 =2SA 495; T 6 =AC 125; T 7 =OC 1072; T8 =2SA 495; T 9 =2SA 495; T 10 =2SA 495; Tn= 65 2SA 495; T12 =BFY 46; T J3 =2SA 495; Ti4=OC 3
