170251. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés többmérőhelyes mérőberendezéshez, mérőhelyváltás megvalósítására

170251 3 4 Az 1. ábra az egy mérőhelyhez csatlakozó elemek elrendezését mutatja olyan példakénti kivitelnél, melynél a kapcsolási müveletet végző félvezető tranzisztor. A vezérlőbemenet a tranzisztor egy kivezetésére csatlakozik. 5 A 2. ábra e kivitel két mérőhelyének a mérőhelyváltónál való kapcsolódását mutatja. A 3. ábra olyan kivitelt mutat, melynél a kapcsolóelem dióda. A vezérlőbemenet a dióda egy kivezetésére csatlakozik. 10 A4, és az 5. ábrák olyan kiviteleket mutatnak, melyeknél a vezérlőbemenet a műveleti erősítő offsetbemenetére, illetve tápfeszültség-bemenetére csatlakozik. Az 1. ábrán látható, hogy az 1 műveleti erősítő 15 egyenes + bemenete alkotja a 4 jelbemenetet. Az 1 műveleti erősítő kimenete a tranzisztor emitterkivezetésére van kötve. A tranzisztor kollektorkivezetése alkotja a 2 félvezető egyik 8 kivezetését, a báziskivezetés pedig a további 7 kivezetést. Természetesen a 20 félvezető típusától és a rendszer polaritásviszonyaitól függően az emitterkivezetés és a kollektorkivezetés bekötése felcserélhető. Az 1 műveleti erősítő negált — bemenete és a 2 félvezető egyik 8 kivezetése a közös 5 jelkimenetre vannak kötve. A 3 ellenállás áramkor- 25 látozó elem. A működése a következő: Ha a tranzisztor további 7 kivezetésén nem folyik bázisáram, akkor az 1 műveleti erősítő kimenete és a közös 5 jelkimenet között megszűnik a csatolás, tehát a 4 jelbemeneten uralkodó viszonyok nem tudják az 1 30 műveleti erősítőn át befolyásolni a közös 5 jelkimenet állapotát. Ez a kikapcsolt állapot, melyet a 6 vezérlőbemenetre adott szint idéz elő. Ha a 6 vezérlőbemenetre adott szint olyan, hogy a tranzisztor kap bázisáramot, akkor a tranzisztor 35 vezetése folytán az 1 műveleti erősítő kimeneti feszültsége úgy áll be, hogy a 4 jelbemenet és a közös 5 jelkimenet feszültsége megegyező, ekkor kerül ugyanis a műveleti erősítő egyensúlyba. A közös 5 jelkimeneten mérhető feszültség mértékét tehát egy- 40 értelműen a 4 jelbemeneten jelentkező feszültség határozza meg (bekapcsolt állapot). A kapcsolóelem ilyenkor egyszeres erősítésű átvitelt biztosít függetlenül a tranzisztorban fellépő üzemi feszültség esésétől. A 2. ábrán lényegében ugyanazok az elemek 45 láthatók, mint az 1. ábrán, de két mérőhelynél alkalmazva. A mérőhelyenként külön alkalmazott elemeket az adott mérőcsatornára jellemző betűvel különböztettük meg. Az „a" csatornánál látható pl. az la műveleti erősítő, a 2a félvezető, a 4a jelbeme- 50 net, a 6a vezérlőbemenet stb., a „b" csatornánál az előző csatornának megfelelően az lb műveleti erősítő, 2b félvezető stb. A rendszer közös eleme a közös 5 jelkimènet, melyre mindkét 2a és 2b félvezető egyik 8a és 8b kivezetése és mindkét la és lb műveleti 55 erősítő negált - bemenetei vannak kötve. A közös 5 jelkimenet mindenkor annak a csatornának a bemeneti feszültségét veszi fel, melynek tranzisztorában éppen bázisáram folyik. Ha pl. a 6a vezérlőbemenetre adtunk a bekapcsolt állapotnak 60 megfelelő szintet, akkor a közös 5 jelkimeneten az a feszültségszint jelenik meg, melyet éppen a 4a jelbemeneten mérhetünk. E kétcsatornás elrendezés mintájára elvileg tetszőleges számú mérőhely csatolható közös 5 jelkimenetre; a gyakorlati korlátokat a; 65 mindenkori konkrét alkalmazási hely követelményei és feltételei és az alkalmazott építőelemek jellemzői határozzák meg, s azok szakértő által a tervezéskor felmérhetők. Ez a kapcsolási elrendezés mind pozitív, mind negatív feszültség kapcsolására alkalmas, pozitív feszültség esetén a tranzisztor inverz üzemben dolgozik. A 3. ábrán mutatott példakénti kivitelnél a 2 félvezető dióda, melynek be-, illetve kikapcsolt állapotát úgy idézzük elő, hogy egyik 8 kivezetését állandó potenciálra — az ábrázolt polaritás esetén pozitív potenciálra - kötjük egy további 9 ellenálláson át, míg a további 7 kivezetése, mely ez esetben'a 6 vezérlőbemenet, kapcsolón át ugyanilyen potenciálra csatlakozik. Ez a kapcsoló lehet úgy mechanikus, mint elektronikus. A kapcsoló nyitott állásában a dióda vezet és az 5 jelkimeneten az 1 műveleti erősítő 4 jelbemenetén levő feszültség, jelenik meg. Ha a kapcsoló zárt, akkor a dióda lezár és így az 1 műveleti erősítő nem tud hatni az 5 jelkimenetre, a kimenő feszültség tehát független a 4 jelbemeneten megjelenő feszültségtől. Ennél a kivitelnél pl. a további 9 ellenállás valamennyi csatorna részére közös, így a diódák egyik 8 kivezetései egyező potenciálon vannak. Az ábrán áttekinthetőség kedvéért nem mutatott kapcsolót, melyen át a további 7 kivezetés ugyanezen potenciálra kapcsolható, mindenkor csak egyetlen csatornánál hagyjuk nyitva, annál, melynek bemenő feszültségét éppen mérni akarjuk, a többi csatornában a kapcsolókat zárjuk. így mindenkor csak a kiválasztott egyetlen csatorna 1 műveleti erősítője tudja közvetíteni a diódán át a 4 jelbemenetre jutó feszültséget a közös 5 jelkimenetre. Természetesen a diódát ellenkező polaritással is beköthetjük, mely esetben az említett közös potenciál is ellenkező polaritású. A diódák lezárásához az szükséges, hogy a további 7 kivezetés potenciálja megegyezzék vagy közel megegyezzék az egyik 8 kivezetésével. Ezt nemcsak úgy idézhetjük elő, hogy a további 7 kivezetésre — kapcsolón át — közvetlenül csatoljuk ezt a potenciált, de oly módon is, hogy az 1 műveleti erősítő munkaponti beállítását módosítjuk. Ebben az esetben tehát a 6 vezérlőbemenet nem a 2 félvezető további 7 kivezetésére csatlakozik, hanem az 1 műveleti erősítő valamely bemenetére. A 4. ábrán azt az esetet mutatjuk be, amikor ez a bemenet az 1 műveleti erősítő 10 offset (kompenzáló)-bemenete. Ha erre a 10 offset-bernenetre a 6 vezérlőbemeneten át nem adunk feszültséget, akkor az 1 műveleti erősítő akkora áramot hajt át a diódán, hogy a további 9 ellenállás feszültségesése révén az 5 jelkimenet feszültsége megegyezik a 4 jelbemeneten levő feszültséggel. Ekkor kerül ugyanis az 1 műveleti erősítő egyensúlyba. Ez a bekapcsolt állapot, amikor az 5 jelkimeneten ennek a csatornának a bemeneti feszültsége jelenik meg. Ha viszont a 6 vezérlőbemenetre olyan értelmű feszültséget adunk, mely (az ábrázolt polaritások mellett) pozitív irányú kompenzálásnak felel meg, akkor az 1 műveleti erősítő kimenetén a pozitív tápfeszültség jelenik meg, a dióda lezár és a műveleti erősítő nem tudja befolyásolni a közös 5 jelkimenet állapotát. Ez a kikapcsolt állapot. Az 5. ábrán azt az esetet mutatjuk be, amikor a vezérlőbemenetet az 1 műveleti erősítő 11 tápfeszült-2