167440. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés lineáris feszültség-frekvencia illetve áram-frekvencia átalakítására

167440 6 átalakítóként működő tranzisztor bemenetére párhuzamosan van kapcsolva. Az 1 tranzisztor kimenetére a Tu tuninel-dióda van párhuzamosan kapcsolva. A Tu tunnel-dióda sorba van kapcsolva az Rt, Ra ellenállásokkal, melyeken a frekvenciává átalakítandó S2 feszültség van. A Tu tunnel-dióda továbbá a D diódánál össze van kötve az 1 tranzisztor bemenetével. Az impulzus sorozat a 6 kimeneti kapcsokon vehető le. Egy meghatározott feszültség, illetve áram túllépés után a Tu tunnel-diódán keresztül impulzus leadása történik. Az 1 tranzisztorból, a D diódából és a 2 kondenzátorból álló kapcsolás vezérli az S2 feszültség számára hatásos küszöbértéket az impulzuisadáshoz, Az 5 komparátor és a 3 kapcsolófokozat szerepét itt lényegében a Tu tunnel-dióda veszi át. A működésmód megvilágításához a tunneldióda áramfeszültség karakterisztikáját a 3.b) ábrán ábrázoltuk. Ha az 1 tranzisztoron átfolyó áram nem ér el egy meghatározott értéket, akkor a tunnel-dióda karakterisztikáján a Pt munkapont Pj-be megy át. A Tu tunnel-dióda megnövekedett feszültsége miatt a D dióda vezet és az 1 kondenzátor gyorsan feltöltődik. A munkapont a tunnel-dióda karaktersztikáján a P2 pont irányába vándorol. Ha az 1 transator bázisfeszültségének megnövekedése miatt a kollektoráram elegendően naggyá válik, a munkapont P2-ből P2 vesszőbe megy át. A D dióda lezár és az 1 kondenzátor lassan kisül az 1 tranzisztor bázis emitter átmenetén át. A Pi pont elérése után újra kezdődik a folyamat. Az ismertetett kapcsolásban alkalmazott elv tovább általánosítható ha a Tu tunnel-diódát és az Rt, R2 ellenállásokat tartalmazó koincidencia áramkört a dinátron vagy ívfény bemeneti karakterisztikájú 5 komparátorral' pótoljuk. Ha az 1 tranzisztor kollektor árama nem ér el egy meghatározott értéket, az 5 komparátor kapcsol és megindul a 2 kapacitás feltöltése. Ez akkor szakad meg, ha eléri az 5 komparátor kikapcsolási értékét. A frekvenciát meghatározó kondenzátor töltődése addig tart, míg eléri az 5 komparátor bekapcsolási értékét. A bekényszerített I árammal változtatható az a tartomány, amelyben a bázisfeszültség változik (2. ábra). Az I áram előállítása az átalakítandó feszültségből nem problematikus, mivel a komparátor küszöbértéke állandó és az áram csak a koincidencia időpontban mérvadó. Az eddigi kapcsolási elrendezésekkel ellentétben a találmány szerinti megoldásnál az áram, illetve a többi mennyiségek csak a koincidencia időpontban mérvadók, bizonyos monoton tulajdonságokat feltételezve. Ez azt jelenti, hogy a vezérlő bemenő feszültség átalakításának árammá vagy más jellé csak egy meghatározott munkapontban kell lineárisnak lennie. Ez nagy előny egy kondenzátor állandó árammal történő töltésével szemben, ahol az állandóság az áramgenerátor kimenő feszültségének változásánál is szük-5 séges. A kisütő ellenállás megfelelő méretezése, például az R beállító ellenállás és a vele sorbakapcsolt bázis emitter dióda segítségével, meszszemenően lineáris feszültség-frekvencia karakterisztikát biztosít. Az R beállító ellenállásnak 10 és az 1 tranzisztor báziis-emitter diódájának soros kapcsolása az átalakítási karakterisztika négyzetes tagját elhanyagolhatóvá teszi. Mivel csak az 5 komparátor hiszterézise lényeges a feszültség-frekvencia, illetve áram-frekvencia át-15 alakítás szeimpontjából, a fellépő átvezetési áramnak csak alárendelt jelentősége van. A feszültség-frekvencia kódolókkal, a mért mennyiség elektromos feszültséggé történő átalakításával összhangban, a mérőérzékelők frek-20 véncia kimenettel építhetők meg. Ennek nagy jelentősége van a modern automatikában, a folyamatszabályozó számítógépek bevezetésével kapcsolatban. Az egyszerű frekvenciakódolok nagyon fontosak az analóg jelek mágnesszalagon 25 történő tárolásánál. Az egyszerű feszültség-frekvenciaátalakítók alkalmazásának jó lehetősége a frekvenciában kódolt jelek közvetlen feldolgozásánál adódik. 30 45 50 Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés lineáris feszültségfrekvencia, illetve áram-frekvencia átalakításhoz, különösen kis áramerősségeknél a gyenge„- áramú technikában, például frekvencia kódolásra mérő-érzékelőkben, A/D átalakításhoz, frekvenciában kódolt jelek adatelősűrítésére, analóg jelek tárolásánál, valamint információ átvitelre és feldolgozásra stb., azzal jellemezve, hogy előnyösen egy vagy több tranzisztort tartalmazó átalakító (1) nem-lineáris bemeneti ellenállásával párhuzamosan reaktáns elem (2), például kondenzátor van kapcsolva, továbbá az átalakító (1) kimenő jelével (St) és a frekvenciává átalakítandó vezérlő jellel (S2) vezérelhető, célszerűen Schmittntriggert vagy előtétellenállással ellátott tunner-diódát tartalmazó komparátor (5) kimenetére a reaktáns elem (2) töltő, illetve kisütő kapcsolófokozata (3) csatlakozik. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átalakító (1) nem-lineáris bemeneti ellenállása egy árambeállító ellenállás (R) és ezzel az árarrirbeállító ellenállással (R) sorbakapcsolva a tranzisztor bázis-emitter diódájából áll. 55 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapcsolófokozat (3) tranzisztort tartalmaz. 2 db rajz A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 76.5102/4 Zrínyi Nyomda, Budapest. F. v.: Bolgár Imre vezérigazgató 3