171581. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés villamos jelek abszolutértékének képzésére

3 171581 4 A találmány feladata olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amely alkalmas tetszőleges bipoláris bemeneti jelek esetében is az abszolútérték képzésére. Ekkor a bemeneti jel jelalakjának, különösen hirtelen emelkedésű amplitúdómodulált impulzusok esetében, nem szabad megváltoznia. Az átviteli jelleggörbének adott amplitúdóintervallumán belül lineárisnak kell lenni. A kapcsolási elrendezésnek ezenkívül a kimeneti jellel egyidejűleg a bemeneti jel eredeti polaritására jellemző információt is kell szolgáltatni. A találmány szerint a feladatot egy olyan kapcsolási elrendezéssel oldjuk meg, amely két lineáris kapuáramkörből, egy kapuvezérlő áramkörből, egy trigger-áramkörből, egy polaritásfordító fokozatból, egy impedanciaátalakítóból és egy késleltető művonalból áll. Minden bemeneti jel először a késleltető művonalon halad keresztül és ennek kimenetén adott idővel késleltetve jelenik meg. A jel innen egyidejűleg egy impedancia átalakító fokozathoz, majd egy polaritásváltó fokozathoz kerül, amely utóbbi úgy van méretezve, hogy minden bemeneti jel esetében kimenetén azonos nagyságú, de ellentétes polaritású kimeneti jel keletkezik, azaz a jelet az abcissza mentén tükrözi. Az impedancia átalakító és a polaritásváltó fokozat kimeneti jeleit külön-külön egy-egy lineáris kapuáramkörhöz vezetjük. A két lineáris kapuáramkör kimenete egymással össze van kötve, és ez a közös kimenet képezi a kapcsolási elrendezés kimeneti pontját is. A kapuáramkörök nyitása illetve zárása a kapuvezérlő áramkörök hatására következik be, amelyet a billenőáramkörrel vezérlünk. A billenőáramkör a bipoláris bemeneti jelet polaritása szempontjából még akkor kiértékeli, mielőtt a bemeneti jel a késleltető művonalon áthaladna. Ez a billenőáramkör így a bemeneti jel polaritásától függően a kapuvezérlő áramkörön keresztül eldönti, hogy a kapuáramkörök közül melyiknek kell nyitni, illetve zárni. A bemeneti jelnek a késleltető művonalon való áthaladását megelőző polaritás szerinti kiértékelése nagyon lényeges, mivel a polaritás felismeréséhez és a kapuáramkörök vezérléséhez ugyan csekély, de nem elhanyagolható kapcsolási időt vesz igénybe. A késleltető művonal késleltetési idejét ezért legalább olyan nagynak kell választani, mint amekkora ennek a kapcsolási időnek az értéke. A teljes áramkör működése így úgy megy végbe, hogy egy bemeneti jel, amelyet a billenőáramkör például pozitív jelként érzékel, a késleltető művonalon és az impedancia átalakítón való áthaladása után a kapuáramkörhöz csatlakozik, amelyet ebben az esetben úgy vezérlünk, hogy a jel az eredeti polaritását megtartva kerül a kimenethez. Ha a bemeneti jel azonban például negatívvá válik akkor a billenőáramkör úgy vezérli a kapuáramkört, hogy az a kapuáramkör kerül nyitott állapotba, amely a polaritásfordító fokozattal áll összeköttetésben. Ekkor a kimeneten ugyancsak pozitív, de a negatív bemeneti jellel azonos értékű és azonos jel alakú kimeneti jel keletkezik. A kapcsolási elrendezés lineáris kapuáramköreiben célszerű diódákat alkalmaznunk, amelyek mindig két párhuzamos ágból állnak, ahol egy-egy 'f párhuzamos ágban két sorosan kapcsolt dióda helyezkedik el, amelynek nyitóiránya azonos lineáris kapuáramkörön belül azonos értelmű. A második lineáris kapuáramkör diódái azonban az első lineáris kapuáramkör diódáihoz képest ellentétes po-5 laritással vannak bekötve. A diódás ágak végpontjai mindkét lineáris kapuáramkör esetében külön-külön egy-egy csatolásmentesítő ellenálláson keresztül két áramkapcsolóként működő tranzisztor kollektorával vannak összekötve. Ezen tranzisztorok kollektorai 10 továbbá egy-egy munkaellenálláson keresztül, például pozitív tápfeszültséghez csatlakoznak, ugyanezen tranzisztorok emitterei pedig közös állandó áramú áramforráson keresztül egy például negatív tápfeszültséget kapnak. Az áramkapcsolóként mű-15 ködő tranzisztorok vezérlése egy-egy emitterkövető áramkörön keresztül a billenőáramkörök révén történik, és így a billenőáramkör állapotától függően váltakozva az áramkapcsolóként működő tranzisztorok egyike mindig vezető állapotban van és így a 20 két lineáris kapuáramkör váltakozva nyitott állapotba kerül, míg a másik kapuáramkör lezárt. A lineáris kapuáramkörökhöz a bemeneti jeleket mindig a két dióda közötti ághoz vezetjük, míg a kimeneti jelet minden esetben a két dióda közötti 25 másik ágról vesszük le. Az értékképzésre alkalmas találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnye abban rejlik, hogy alkalmas bipoláris bemeneti jelek polipoláris kimeneti jelekké történő átalakítására, amikor is a 30 jelek formája változatlan marad. Ilyen módon még nagyon rövid ideig tartó impulzusok, például olyan impulzusok is feldolgozhatók, amelyek mintavevő áramkörök kimenetén levő mintajelek esetében keletkeznek. Ezzel a kapcsolási elrendezéssel például 35 a párhuzamos átalakítási típusú gyorsan működő analóg-digitál átalakítók esetében azonos pontosság megtartása mellett a felmerülő költségek felére csökkennek, illetve azonos ráfordítási költségek esetében a mérési hiba felére csökken. Az abszolút-40 érték képzésre alkalmas találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további előnyét az képezi, hogy minden kimeneti jelhez polaritásinformáció is tartozik, amely a jelek kvantitatív kiértékelését illetve további feldolgozását is lehetővé teszi. 45 A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 50 l.ábra az abszolútérték képzésre alkalmas kapcsolási elrendezés, a 2. ábra a kapuáramkör és a vezérlőáramkör, a 3. ábra az abszolútérték képző kapcsolási elrendezés jeltovábbítási diagramja. 55 Az 1. ábra szerint az abszolútérték képzéséhez alkalmas kapcsolási elrendezés az alábbi funkciós egységekből áll: 2 impedanciaátalakító, 3 késleltető művonal, 4 polaritásváltó fokozat, 5 billenőáram-60 kör, első 6 lineáris kapuáramkör, 7 kapuvezérlő áramkör és második 8 lineáris kapuáramkör. A bipoláris bemeneti jel egy 1 bemeneten keresztül a 3 késleltető művonalhoz és ezzel egyidejűleg az 5 billenőáramkörhöz jut. A 2 impedanciaváltó a 3 65 késleltető művonal kimenetéhez csatlakozik, és ki-2