163319. lajstromszámú szabadalom • Folyamatosan szabályozható osztási együtthatójú osztó
3 163319 4 relatív ellenállásváltozás az -—— aránytól és más ténye-Ry; zőktől függően sokkal nagyobbra (nagyságrendekkel nagyobbra) beállítható a megfelelő kis relatív értékű transzducerellenállásváltozástól AR-r RT s így alkalmassá válik például egy RC-oszcillátor működési frekvenciájának a vezérlésére: ez könnyen megvalósítható az említett (Rv + R 0 ) ellenállásnak az oszcillátor frekvenciabeállító áramkörébe való bekapcsolásával (feltételezzük, hogy az utóbbi frekvenciája lineárisan arányos az Rv + R 0 ellenállás értékével). Az Rv ellenállás teljes U h ki kompenzáláshoz szükséges értéke az (1) képletből számítható ki: R„= 2(2RT ±/JR T ) R T JRT Rt Rr nKZIRT .Rkl |RT J nK» ZlRT RT 2(2RT ±ZÍR T ) Rr 10 |15 2(2RT + /JR T )R T Ü] ahol: RT és AR T — transzducerellenállás és növekménye; K— az 1 erősítő erősítési tényezője (ha erősítő nincs alkalmazva: K = 1) Hf n = -—; (Uh — hídtápfeszültség) Az (1) képletből következik, hogy ha 20 25 (s ez a feltétel az RT , R k , n és K értékek megfelelő kiválasztásával a szükséges pontossággal mindig biztosít- 30 ható), akkor a ART -<-R V függés lineáris, s így az oszcillátor működési frekvenciája is lineárisan függ a mérendő mennyiségtől. Magától értetődően e feltétel biztosítása érdekében biztosítani kell egy másik feltételt is: ti., hogy a várható frekvenciaváltozási tartományban 35 Uh = const, és Uf = const, (amplitúdóra vonatkoztatva). Áttérve a tulajdonképpeni vezérelhető ellenállású (Rv + R 0 ) osztó lehetséges áramköri megoldásainak kérdésére, megjegyezzük még, hogy az említett osztó az előbbiekben vázolt felhasználási területen kívül alkal- 40 mázható más technikai kérdések megoldásánál is. (pl. különféle autokompenzációs hidakban és mérőműszerekben), elektroncsöves, vagy tranzisztoros kivitelezésének szükségességét pedig az indokolja, hogy a mérendő mennyiség aránylag gyors változásai esetében 45 más megoldások nagyfokú „tehetetlenségük" miatt nem alkalmazhatók. A csöves (tranzisztoros) megoldásoknál a következő problémák merülnek fel. A 2. ábra az általánosan ismert és széleskörűen alkal- 50 mázott csöves, vagy tranzisztoros kivitelezésű elektronikusan vezérelhető értékű ellenállásokat ismerteti. Az ellenállásszabályozás úgy az „a" mint a „b" esetben, úgy egyen- mint váltóáramra vonatkoztatva az elektroncső (vagy tranzisztor) belső (statikus, vagy dinamikus) 55 ellenállásának a vezérlése útján történik, melyet a megfelelő vezérlőelektróda (rács vagy bázis) feszültségének a változtatásával valósítunk meg. Ezek a legegyszerűbb megoldások azonban adott esetben nem használhatók fel, mert az anód — vagy kollektor feszültséget biztosító 60 segédáramkörök ellenállásai (Rs , R si stb.) a tápegységen keresztül váltóáramon párhuzamosan vannak kapcsolva a tulajdonképpeni Rv + R 0 osztóval, s így söntölik azt. így az oszcillátor frekvenciabeállító áramkörébe kapcsolt két párhuzamos áramkör eredő ellenállása Re 65 már nem lesz lineáris függvénye az Rv vezérlő-ellenállásnak, s ez a mérendő mennyiség és a működési frekvencia lineáris kapcsolatának a torzításához, vagyis méréshibához vezet. A két (2. ábra „a" és „b") megoldás működési elve azonos, de a „b" változat az Rsi belső ellenállású segédcső szabályozó hatása következtében stabil Un =U„ ~-— szinten tartja az Rv ellenállást képző V v a r x +r 2 cső egyszintű anódfeszültségét, s így lényegesen csökkenti az oszcillátor parazita amplitúdómodulációját az Rv ellenállás változásai esetén. A probléma elméletileg csak „szakadásnak" megfelelő Rs = R si = oo értékű ellenállás biztosításával lenne megoldható (váltóáramra vonatkoztatva), ami valós Rs , Rsi ellenállások esetében kizárja a V v cső anódjának egyenfeszültséggel való ellátását. Az Rsi , Rs ellenállások nagy induktivitású folytótekercsekkel való helyettesítése szintén megoldhatná a problémát, de technikailag nehezen kivitelezhető: már (1—10) kOhm nagyságrendű Rv ellenállás, s 0,1% méréspontossági igény esetében is azXL = 6)L S értéknek (1—10) MOhm-nál nagyobb nagyságrendűnek kellene lennie — ez alacsony frekvenciákon (tekintettel a tekercsen átfolyó induktivitást csökkentő előmágnesező anódegyenáramra is) elfogadható méretek mellett nem oldható meg. Aránylag elfogadhatónak látszik egy másik, kissé ugyan mesterkéltnek, de kézenfekvőnek tűnő megoldás: egy Ra ellenállást iktatva a tápegység és a V s segédcső anódja közé (a 2. ábrán nincs feltüntetve), az utóbbi anódjára az oszcillátor bármely alkalmas pontjáról közvetlenül, vagy közvetve bizonyos feszültségosztó segítségével egy, az Uf feszültséggel egyenlő amplitúdójú és fázisú kompenzáló feszültséget adunk; ez esetben a Vs segédcsövön keresztül nem folyik váltóáram (mivel katódjára és anódjára ugyanazon feszültségek vannak kapcsolva) ami megfelel az Rsi = » feltételnek (váltóáramon szakadás). Ez a megoldás azonban túlságosan bonyolult, s nem zárja ki, csak csökkenti az Rsi söntölő hatását, mert az Uf feszültségnek rendszerint amplitúdója és fázisa is változik a működési frekvencia változásával együtt, s így a teljes kompenzáció csak egy frekvencián állítható be. A felsorolt hiányosságoktól mentes s a probléma megoldására tökéletesen alkalmas a találmány tárgyát képező megoldás (3. ábra). A megoldás lényege az, hogy az Rs segédellenálláson („a") vagy a V s segédcsövön („b") keresztülfolyó váltóáramot egy „C" kondenzátor és Ra ellenállás segítségével nem a tápegységen, hanem az R0 ellenálláson keresztül vezetjük el: ebben az esetben a tulajdonképpeni Rv vezérlő ellenállást a V v vezérlőcső Rj belső ellenállásának és a vele párhuzamosan kapcsolt Rs ellenállásnak („a" eset), vagy a V s segédcső R si belső ellenállásának („b" eset) az eredő ellenállása alkotja. Az áramkör rendeltetésszerű működésének a feltétele: R0 -J 1 R2o Nagy R0 esetében a -1 -! «R a . WC R„ [2] szükséges —- arány úgy érhető Ro el, hogy az Ra ellenállás helyett egy egyenáramon kis, váltóáramon nagy belső ellenállású pentódát — vagy tranzisztort — kapcsolunk be, melynek vezérlő feszültségét megfelelő osztó segítségével biztosítjuk. A gyakorlati áramkörökben az R0 értéke (1—10) Ohm-os nagyságrendű, s az (1) képletnek megfelelően 2
