172586. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés lineárisan, inverz módon vagy exponenciálisan vezérelhető átviteli értékkel
5 172586 6 nyugalmi áramot azonban (kielégítően kicsi) Ux jelfeszültség befolyásolja, és Iz = ~ y2i ‘ Ux kimenő áramot hoz létre, mikor is y21 az első Trl tranzisztor meredekségét jelenti. Az első Trl tranzisztor Rcl kollektorellenállásával kiegyenlíthetők a Trl és Tr2 tranzisztorok kisebb eltérései, úgy hogy Ux = Q jelfeszültség esetén az Iz kimenő áram is nullává válik. Mivel a bipoláris tranzisztorok meredeksége széles tartományban pontosan arányos az Ic kollektorárammal, ugyancsak széles körű multiplikációs hatás adódik. Ha a műveleti erősítő kimenetét felcseréljük az Uy vezérlőfeszültséggel, a 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezést kapjuk, amelynek átviteli értéke exponenciálisan vezérelhető. Működése lényegében azon alapul, hogy a bipoláris tranzisztorok Ic kollektorárama és meredeksége exponenciális függvénye a bázis-emitter feszültségnek. A második Tr2 tranzisztor bázis-emitter feszültsége b.ázisának a vonatkoztatási csomóponttal való összekötése folytán azonos az Uy vezérlőfeszültséggel. A 3. ábrán az első Trl tranzisztor elé és R^ ellenállásokból álló feszültségosztó van kapcsolva. A feszültségosztó nagyobb bemenőjelek esetén a jelszint illesztésére szolgál és az Rt, R2 ellenállások hőfokfüggésének alkalmas megválasztásával lehetővé teszi a meredekség hőfokfüggésének kompenzálását. Különösen jó kompenzációt érhetünk el, ha az P.2 ellenállást a 4. ábra szerinti kapcsolással helyettesítjük. Az Re bemenő ellenállás jó közelítéssel azonos a Tr3 tranzisztor meredekségének reciprokértékével. Mivel a Tr3 tranzisztor meredekségének hőfokfüggése azonos vagy közelítőleg azonos az 1. vagy 2. ábrán szereplő Trl és Tr2 tranzisztorokéval, illesztett kompenzációs hatás jön létre. Ez a hatás vonatkozik a nonlinearitásokra is, amennyiben az Re ellenálláson helyes értelmű feszültségesés-előtorzítás lép fel és a multiplikációs hatás linearizálásához vezet. A 4. ábra szerinti kapcsolás további részei, az OV2 műveleti erősítő, a Tr3 tranzisztorral lehetőleg azonos típusú Tr4 tranzisztor és az Ur referencia-feszültségre kapcsolt Rc3 és Re 4 kollektorellenállások a bemeneti kapcson szükséges zéruspotenciál előállítására szolgálnak. Az Ur referencia-feszültséggel kiegyenlíthető az Re bemenő ellenállás. hiányossága, hogy az érzékenység gyakran szükségtelenül nagy, jelentős mértékű hőfokfüggés áll fenn, a bemenő ellenállás, illetve az Uy vezérlőfeszültség nem lineáris és igen kicsi lehet, ugyanakkor egyenpotenciálra van szükség. Ezeket a hiányosságokat az 5. ábrán bemutatott segédáramkör alkalmazásával küszöbölhetjük ki. Ennél az Uy vezérlőfeszültséget OV3 műveleti erősítő invertálja, mikor is az érzékenység az R3 és R4 ellenállások alkalmas megválasztásával állítható be. Az egyenpotenciált és annak hőfokfüggését a nem invertáló bemenetre kapcsolt, D diódából és Rs ellenállásból álló kombináció csökkenti, illetve kompenzálja. Az áramkör a vezérlőjelforrás és az emitterbemenet nonlinearitásai között csatolásmentesítést hoz létre. A lineáris vezérlésből úgy lesz inverz vezérlés, hogy a lineárisan vezérelhető áramkört műveleti erősítő ellencsatoló ágában rendezzük el. A 6. ábra ezt az elrendezést mutatja leegyszerűsítve. A vezérelhető áramkört s.S tömbként jelöltük. Ez a tömb az 1. ábra szerinti kapcsolást jelképezi, adott esetben a 3. és 4. ábra szerinti áramkörök beiktatásával. Iz kimenő árama a következő összefüggéssel írható le: lz = - K • Uy • UZ (K konstans). Az OV4 műveleti erősítő erősítését tekintsük végtelennek. Ekkor bemenő feszültsége nullává válik és Ux/Rv = -Iz (Ry előtétellenállás). Ezekből az egyenletekből a következő összefüggés adódik: Ux z ~ K • Uy • Rv Ha az s.S. tömb a lineáris vezérlés helyett a 2. ábra szerinti exponenciális vezérlést tartalmazza Uz/Ux és Uy között ismét exponenciális összefüggés jön létre, mivel az exponenciális függvény inverziója exponenciális függvényt ad. Itt azonban, a 2. ábra szerinti kapcsolástól eltérően, megvan a lehetőség, hogy az Ux jelfeszültséget az Uy vezérlőfeszültséggel széles dinamikai tartományban állandó Uz kimenő feszültségre állítsuk be. Ezért ennek a változatnak is nagy műszaki jelentősége van. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés lineárisan vezérelhető átviteli értékkel, amely bipoláris tranzisztorokat és műveleti erősítőt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy két közel azonos tranzisztor (Trl, Tr2) két közel azonos kollektorellenálláson (Rcl, Rc2) át vezérlőfeszültségforrás (Uy) van kapcsolva, a második tranzisztor (Tr2) kollektora továbbá invertáló műveleti erősítő (OVI) bemenetére, és a két emitter az invertáló műveleti erősítő (OVI) kimenetére van csatlakoztatva, a második tranzisztor (Tr2) bázisa a vonatkoztatási csomóponthoz van kötve, mikor is a jelfeszültségforrás (Ux) az első tranzisztor (Trl) bázisára van kapcsolva, és a kimenet az első tranzisztor (Trl) kollektoráról van. 2. Kapcsolási elrendezés exponenciálisan vezérelhető átviteli értékkel, amely bipoláris tranzisztorokat és műveleti erősítőt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy két közel azonos tranzisztor (Trl, Tr2) két közel azonos kollektorellenálláson (Rcl, Rc2) át invertáló műveleti erősítő (OVI) kimenetével van összekötve, mikor is a második tranzisztor (Tr2) kollektora a műveleti erősítő (OVI) bemenetével, a második tranzisztor (Tr2) bázisa a vonatkoztatási csomóponttal van összekötve, a jelfeszültségforrás (Ux) az első tranzisztor (Trl) bázisára, a vezérlőfeszültségforrás (Uy) a két tranzisztor (Trl, Tr2) emittereire van csatlakoztatva, és a kimenet az első tranzisztor (Trl) kollektoráról van. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
