161303. lajstromszámú szabadalom • Nagyérzékenységű automatikus szintbeállítású jelformáló áramköri elrendezés

5 161303 6 áramkör, referenciafeszültséget előállító-, kompenzáló, érzékelő- és erősítő-, valamint integráló egységek áramköri elrendezése. A találmány nagyérzékenységű automatikus szintbeállítású jelformáló áramköri elrendezés, amely tartalmaz 1 bemeneti impedanciaillesztő fokozatot, két (-— és +) bemeneti és egy kimeneti ponttal rendelkező differenciálerősítőből pozitív visszacsatolással létrehozott, hiszterézissel rendelkező 2 komparátor áramkört, 3 referenciafeszültséget előállító áramkört, két bemeneti- és egy kimeneti ponttal rendelkező 4 kompenzáló áramkört és két bemeneti- (-+- és —) és egy kimeneti ponttal rendelkező 5 érzékelő és erősítő fokozatot, végül 6 integráló áramkört, úgy, hogy az 1 bemeneti illesztő fokozat kimeneti pontja csatlakozik egyrészt a 2 komparátor áramkör negatív bemenetére, másrészt a 4 kompenzáló fokozat egyik bemenetére. A 2 komparátor áramkör pozitív bemenete csatlakozik egyrészt a 3 referenciafeszültséget előállító fokozat kimenetére,' másrészt az 5 érzékelő és erősítő fokozat negatív bemeneti pontjára. A 2 komparátor áramkör kimeneti pontja képezi az áramköri elrendezés kimenetét és csatlakozik a 4 kompenzáló áramkör másik bemeneti pontjára. A 4 kompenzáló áramkör kimeneti pontja csatlakozik az 5 érzékelő és erősítő fokozat bemeneti pontjára. Az 5 érzékelő és erősítő fokozat kimeneti pontja csatlakozik a 6 integráló áramkörön keresztül a 3 referenciafeszültséget előállító áramkör bemeneti pontjára. A találmány szerinti áramköri elrendezés működése a következő. Az IN bemeneti pontra érkező jelet az 1 bemeneti impedanciaillesztő fokozat a 2 komparátor működési feltételeinek megfelelő impedancia mellett továbbítja a 2 komparátor áramkör negatív bemeneti pontjára. Az 1 bemeneti impedanciaillesztő fokozat kimeneti egyenfeszültségszintjét (Ue) a 4 kompenzáló fokozaton keresztül és a 2 komparátor áramkör komparálási szintjét (Uk) az 5 érzékelő és erősítő fokozat összehasonlítja és beavatkozó jelet ad ki a 3 referenciafeszültséget előállító fokozat számára s létrehozza az Ue és Uk egyenlőséget. Ezzel a (7) összefüggés szerint a AU minimális értéket bármely külső és belső paraméterváltozás esetén biztosítja. Az 1 bemeneti illesztőfokozat kimeneti jelének átlagolását a 6 integráló áramkör végzi. A találmány szerinti áramköri elrendezés egyik megvalósítási formáját a 4. ábrán mutatjuk be. Az 1 bemeneti impedanciaillesztő fokozatot TI térvezérlésű tranzisztorral valósítjuk meg. A Cl kapacitív elem az IN bemeneti pontra érkező jel egyenfeszültségű komponensét választja le. Az RÍ és R2 ellenállások a TI tranzisztor munkapontját állítják be. A 2 komparátor áramkört a kiviteli alaknál egy erősítő valósítja meg. A 3 referenciafeszültséget előállító áramkört a T2 térvezérlésű tranzisztorra] realizáljuk, source-követő kapcsolásban. R3 ellenállás a T2 tranzisztor munkaellenállasa; A4 kompenzáló fokozat R4 ellenállásból és Pl p&tencióméterből áll. Az 5 érzékelő és erősítő fokozat differenciálerősítő. A 6 integráló áramkör R8 ellenállásbél ég C2 kapacitásból áll, amelynek nagy időállandója biztosítja a kívánt frekvenciasávban az integráló hatást. A TI és T2 tranzisztor source-elektródái csatlakoznak a 2 komparátor erősítőhöz, amelynek hiszterézisét az R5 változtatható ellenállással állítjuk be. Az 5 érzékelő és erősítő fokozat végzi a komparálási szint automatikus beállítását. Ha a 2 komparátor erősítő bemenetei között nincs feszültségkülönbség az aszimmetrikus kimeneti OUT pont feszültsége zérus. Ugyanezen bemenetek közötti ± 1 mV feszültség hatására a kimenet feszültsége a V+ és V— tápfeszültségértékek között változik. Ennek hatására a T2 tranzisztor gate-elektródája olyan feszültségre kerül, amelynek következményeként a T2 tranzisztor source-elektródájának egyenfeszültsége Uk megegyezik a TI tranzisztor source-elektródájának egyenfeszültségszintjével (Ue). Ha az áramköri elrendezés IN bemeneti pontjára jel nem kerül, azaz a 2 komparátor erősítő nem működik, az R5 ellenállás az Uk feszültsé, Uh Uh get + -—vagy — —- ertekkel eltolja. Annak CA síi megelőzésére, hogy ezt az eltolást az 5 érzékelő és erősítő fokozat ne szabályozza ki, szükséges a 4 kompenzáló áramkör (R4 ellenállás és Pl potenciométer) alkalmazása, amely az Uo feszültséget (lásd 4. ábrán) ugyanolyan mértékben és irányban változtatja meg. A 6 integráló áramkör feladata az 5 érzékelő és erősítő fokozat kimenetére jutó váltófeszültségnek egyenfeszültségű átlagát képezni. Ez biztosítja, hogy az Uk az 5 érzékelő és erősítő fokozat bemenetére jutó váltófeszültségtől független és kizárólag az Ue értéktől függ. A találmányi megoldás megszünteti az ismert megoldások hátrányait és műszaki többletként a következő előnyöket mutatja fel: 1) megvalósítja a (7) szerinti összefüggés AU értékének minimálisra történő szabályozását azáltal, hogy az Uk komparálási szint mindenkor az Ue függvénye és a AUk cs AUe összefüggés teljesül. Ez független attól, hogy — adott határok között levő — milyen külső vagy belső paraméter változás hozta létre a AUe feszültségváltozást. A AU tényleges értékét a szabályzókör hurok erősítése határozza meg. A szabályzókörben levő elemek fellépő bármely paraméterváltozása az 5 érzékelő- és erősítő egység nagy erősítése következtében elhanyagolható változást okoz a AU értékében. 2) A felhasznált alkatrészek szórására az adott specifikáción belül az áramköri elrendezés érzéketlen és a munkapontok beállítása felesleges. Ez az előny jelentkezik a régi, teljesen manuális beállítású és a legújabb, részben manuális beállítású megoldásokkal szemben egyaránt. 3) A találmány szerinti áramköri elrendezés automatikusan állítja be a komparálási szintet 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3