166337. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hányados képzésére két, egymástól független változóból

3 166337 4 az integrátor kimenő feszültsége nullává válik, a komparátor kezdeti állapotába billen vissza. Az ismert kapcsolási elrendezéssel képzett hányados pontossága döntő mértékben függ attól, hogy — a kapcsolástechnikai eredetű késleltetéseket szem előtt tartva — milyen pontosan tudjuk érzékelni az összehasonlítás kezdetét és végét. Az ismert kapcsolási elrendezésnél a hányadosképzés pontossága sok esetben nem kielégítő, mivel az összehasonlítás időtartamának érzékelése pontatlan. Ennek oka egyrészt az, hogy a vezérlő egység utasítására az összehasonlítás az integrálással egyidejűleg indul. Az integrátoroknak azonban belső berezgési folyamatokból eredően mindig van bizonyos kezdeti tehetetlensége, amely viszonylag bonyolult kapcsolási elrendezések alkalmazásával sem szüntethető meg teljesen. A kezdeti tehetetlenség következtében az integrátor kimenő feszültsége az integrálási folyamat elején nem lineárisan nő. Csak az átmeneti folyamatok lecsengése után alakul ki äz idő függvényében lineárisan emelkedő jelleggörbe. A tényleges kimenő feszültség tehát később éri el az osztandó feszültség értékét, mintha kezdettől fogva lineárisan növekedett volna. Ennek következtében a hányadosképzés szempontjából döntő összehasonlítási időintervallum hossza megengedhetetlen mértékben megnő. A növekedés mértéke annál nagyobb, minél meredekebben nő az integrátor kimenő feszültsége. Ez a jelenség különösen hátrányos abban az esetben, ha az osztandó feszültség az osztófeszültséghez képest kicsi, mivel ekkor az összehasonlítás időtartama viszonylag rövid. Figyelembe kell venni azt is, hogy a komparátor kapcsolási ideje kompenzálásának kíVánt hatása csak feltételesen következik be. A komparátor csupán az összehasonlítás végét határozza meg, miáltal a komparátor csak részben kompenzált kapcsolási ideje az összehasonlítás végén jelentkezik és meghamisítja az eredményt. Mivel a komparátor kapcsolási ideje és az ennek megfelelő kompenzáló feszültség értéke állandó, a komparátor korai kapcsolásának időpontját az határozza meg, hogy az integrátornak az összegezési pontra kapcsolt kimenő feszültsége milyen meredeken nő. Ez azt jelenti, hogy abban az esetben, amikor az integrátor kimenő feszültségének meredeksége kicsi, a komparátor hamarabb kapcsol, mint amikor ez a meredekség nagy. A komparátor kapcsolási ideje ezért csak az integrátor kimenő feszültségének egy adott meredeksége mellett kompenzálható tökéletesen. így tehát a hányadost leképező időintervallum végének érzékelése többé-kevésbé pontatlan, mivel az összehasonlítás a komparátor kapcsolása pillanatában befejeződik. Az összehasonlítás időtartama meghatározásának pontatlansága annál nagyobb, minél kisebb az osztandó feszültség az osztófeszültséghez viszonyítva. A találmány által kitűzött cél olyan hányadosképző kapcsolási elrendezés létrehozása, amelynél az összehasonlítás időtartama egyszerű eszközökkel hibamentesen érzékelhető és ily módon nagy pontosságú hányadosképzés érhető el. Feladat két, analóg villamos feszültség — osztandó feszültség és osztófeszültiség — alakjában rendelkezésre álló, egymástól független változóból való hányadosképzésre olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amelynél az osztófeszültség forrása integrátorra van kapcsolva, és az integrátor kimenete komparátorra van csatlakoztatva, az osztandó feszültség forrása pedig a komparátorra van csatlakoztatva és a komparátor abban a pillanatban szólal meg, amikor az integrátor kimenő feszültségének és az osztandó feszültségnek az értéke között előre meghatározott arány áll elő, és amely kapcsolási elrendezésnél nemcsak az összehasonlítás végét, hanem annak kezdetét is a komparátor határozza meg, az utóbbit célszerűen úgy, hogy az az integrátorban fellépő átmeneti jelenségek lecsengése után következzék be. A feladat találmány szerinti megoldásában a komparátorra korlátozó feszültségforrás van kapcsolva, a komparátornak első és második összegező áramköre van, a korlátozó feszültségforrás és az integrátor kimenete mindkét összegező áramkörrel össze van kötve, a második összegező áramkör az osztandó feszültségforrással is össze van kötve, az összegező áramkörök kimenetei egy-egy küszöbértékkapcsolóra vannak csatlakoztatva, mikoris az első összegező áramkörhöz tartozó küszöbértékkapcsoló kimenete ÉS-kapu első bemenetével van összekötve, amelynek második bemenetére a második összegező áramkörhöz tartozó küszöbértékkapcsoló negált kimenete van csatlakoztatva, és az ÉS-kapu kimenete egyúttal a komparátor kimenete is. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy célszerű kiviteli alakjánál az integrátor kimenete első ellenálláson és második ellenálláson át referenciafeszültség forrásra van kapcsolva. Egy további célszerű kiviteli alaknál az integrátor bemenete vezérlő berendezéssel ellátott kapcsoló kimenetével van összekötve és annak egyik bemenetén át az osztófeszültség forrására, másik bemenetén át pedig az első ellenállás és a második ellenállás közötti leágazási pontra van csatlakoztatva. A találmány szerinti megoldásnál az összehasonlítás kezdetét és végét is a komparátor határozza meg. Az összehasonlítás csak azután indul meg, hogy az integrátor kezdeti tehetetlenségének megfelelő idő már biztonsággal eltelt. Az összehasonlítás tehát később kezdődik, mint az integrálás, így az összehasonlítás folyamán az integrátor kimenő feszültsége már lineárisan nő, ezáltal biztosítva van a pontos hányadosképzés feltétele. Az összehasonlítás kezdetének az integrálás kezdetéhez viszonyított késleltetése következtében az integrátor bemenetére csatlakoztatott kapcsoló egyszerű átkapcsoló érintkező is lehet, mivel a pergés nem befolyásolja az összehasonlítás pontosságát. A komparátor kapcsolási ideje mind az összehasonlítás kezdeténél, mind annak végénél jelentkezik, így az összehasonlítás időtartama — bár a komparátor kapcsolási idejének megfelelő időbeli eltolással áll rendelkezésre — változatlan marad. Ily módon a komparátor kapcsolási idejét kompenzáló külön kapcsolási elrendezésre nincs szükség. A hányadosképzés pontossága abban az esetben sem csökken, ha az osztandó feszültség az osztófeszültséghez viszonyítva kicsi, mivel az összehasonlítás pontossága teljesen független ezen feszültségek értékétől. A találmányt a következőkben egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük. A csatolt rajzokon az 1. ábra a példa szerinti kapcsolási elrendezés tömbvázlata; a 2. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezéssel végrehajtott hányadosképzés grafikusan ábrázolva. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés 1 integrátort tartalmaz, amelynek bemenete 2 kapcsolón át — nem ábrázolt vezérlő berendezés által adott utasítástól füg-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2