175461. lajstromszámú szabadalom • Csúszó töréspontú effektív érték egyenirányító
3 175461 4 letét. Az ismert effektiv érték egyenirányítók töréspontos karakterisztikája megegyezik abban, hogy az első, legkisebb feszültséghez tartozó töréspontig terjedő karakterisztika szakasz vízszintes, vagyis az első törésponthoz tartozó feszültségig az egyenirányító kimenetén áram nem jelenik meg. Ebben a szakaszban tehát a töréspontos közelítés hibája nagy. Ez különösen nagy csűcstényezőjű jelek mérésénél jelent pontatlanságot. A nagy csúcstényezőjű jelek effektiv értékének mérésénél nagyobb pontosság lenne elérhető, ha valamilyen egyszerű eszközzel már az első töréspontig tartó szakasz nem lenne vízszintes, és ez az első töréspont szintén csúszó töréspont lenne. A találmány elé célul tűztük ki olyan csúszó töréspontú effektiv érték egyenirányító kidolgozását, amelynél a fenti ismert és jelenleg legkorszerűbbnek tekinthető egyenirányítók említett hibái kiküszöbölhetők, vagyis amelynél a mérhető legkisebb feszültségszint a korábbiakhoz képest tovább csökkenthető, valamint a töréspontos görbe első szakasza jobban közelíti az ideális másodfokú parabola görbületét. A kitűzött feladatot a bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezéssel értük el, amelynek a találmány szerint az a lényege, hogy az áramgenerátorok vezérlő bemenete és az áram-egyenirányítók kimenete közé ellenállás van iktatva, továbbá az integrátor kimenete és nem-invertáló bemenete közé visszacsatoló áramkör van bekötve. A visszacsatoló áramkör előnyösen egy invertáló erősítőből, valamint ennek kimenetére kapcsolt feszültségosztóból áll. Annak érdekében, hogy a találmány szerinti csúszó töréspontú effektiv érték egyenirányítóval magasabb frekvenciájú jelek is mérhetők legyenek, a soros diódák közösített kimenete és a söntdiódák közösített kimenete közé szintkövető áramkör van közbeiktatva. A szintkövető áramkör előnyösen PNP és NPN tranzisztorokból felépített Darlington-kapcsolás. A találmány szerinti csúszó töréspontú effektiv érték egyenirányítót az alábbiakban a mellékelt ábrán bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen. Az ábrán a találmány szerinti egyenirányító bemenetére egy önmagában ismert 1 abszolútérték-képző csatlakozik, amelynek kimenete 18 erősítő fokozaton keresztül a 2, 3, 4 áramgenerátorok bemenetére csatlakozik. A 2, 3, 4 áramgenerátorok célszerűen műveleti erősítőkből vannak kialakítva. A műveleti erősítők kimenete a 2, 3, 4 áramgenerátorok kimenete. A 2, 3, 4 áramgenerátorok kimenete az 5 áramegyenirányítókra csatlakoznak, amelyek mindegyike egy-egy 12, 13, 14 soros diódából, valamint egy-egy 15, 16, 17 söntdiódából áll. Mind a 12, 13, 14 soros diódák másik vége, mind a 15-17 söntdiódák másik vége közösítve van. A 12, 13, 14 soros diódák közösített pontja az 5 áramegyenirányítók kimenete. Az 5 áramegyenirányítók közösített kimenete a 6 integrátor bemenetére csatlakozik. A 6 integrátor kimenete a találmány szerinti effektiv érték egyenirányító kimenete. Az effektiv érték egyenirányításhoz szükséges másodfokú töréspontos karakterisztika előállításához a törésponti feszültségeket az egyenirányító kimenetéről állítjuk elő, amelyet visszacsatoló hálózaton keresztül a 2, 3, 4 áramgenerátorok műveleti erősítőinek invertáló bemenetére vezetünk. A visszacsatoló hálózat az ábrán bemutatott kiviteli példában a 8 invertáló erősítőből és ennek kimenetére csatlakozó 11 feszültségosztóból áll. A fentiekben ismertetett áramkör lényegében egy önmagában ismert csúszó töréspontú effektiv érték egyenirányító. Annak érdekében, hogy az első töréspontig terjedő karakterisztika szakasznak egy vízszintestől eltérő meredekséget biztosítsunk, a 2, 3, 4 áramgenerátorok bemenete és az 5 áramegyenirányítók közösített kimenete közé 19 ellenállást kötünk. Ekkor az áramkör működése a következő. A 6 integrátor bemenetére, mint áramösszegző pontra folyó áramok a feszültség szintjének függvényében a következőek. A legkisebb feszültségtartományból kiindulva csak a 19 ellenálláson keresztül folyik áram. A 19 ellenálláson folyó áram iránya pozitív és negatív a bemeneti jel szintjének pillanatnyi értékétől függően. Ez azonban csak úgy biztosítható, ha az effektiv érték képző 2, 3, 4 áramgenerátorok bemeneti pontjára, valamint az ugyanide csatlakozó 19 ellenállásra olyan vezérlő generátor csatlakozik, amelynek kimenete mindkét irányú áram feldolgozására alkalmas. Ez tehát az adott kiviteli példában a 18 erősítő fokozat kimenő impedanciájára vonatkozó követelmény. A feszültség növekedésével rendre bekapcsolódnak a 2, 3, 4 áramgenerátorok annak megfelelően, ahogy a mérendő feszültség az egyes törésponti értékeket meghaladja. All feszültségosztó különböző osztási pontjai és a 2—4 áramgenerátorok invertáló bemenetei összakapcsolási rendjéből folyóan sorrendben a 2, 3, 4 áramgenerátorok kapcsolódnak be. Látható, hogy a 6 integrátor bemenetére már az első töréspont alatt is folyik áram, vagyis az egyenirányító karakterisztikája már az első töréspont alatti feszültségszintnél is eltér a vízszintestől, vagyis a másodfokú parabola karakterisztikáját a töréspontos i görbe kisszintű szakasza is jobban közelíti. Annak érdekében, hogy az első karakterisztika szakaszhoz tartozó töréspontot is csúszó törésponttá tegyük, a 6 integrátor - amely célszerűen műveleti erősítőből van felépítve — nem-invertáló bemenetének a munkapontját a kimeneti effektiv értéknek megfelelően kell változtatni. Ezt legcélszerűbben úgy értük el, hogy all feszültségosztó egyik osztáspontját a 6 integrátor nem-invertáló bemenetével összekötjük. Ebben a kapcsolásban azonban a 6 integrátor bemenetén levő feszültség a nagyobb mérendő feszültségek tartományában szintén megemelkedik, aminek következtében a 15, 16, 17 söntdiódákon, azok lezárt állapotában olyan nagy feszültség jelenik meg, amelynek szintjéről a vezetési tartományba történő váltáskor nagyon nagy feszültségváltozás jön létre. Annak érdekében, hogy adott KCi maximális csúcstényezőjű jel mérésekor a töréspontos közelítéssel adott hibahatáron belül maradjunk, meg kell határozni az effektiv értéket előállító áramkör erősítési tényezőjét, 5 10 15 20 25 30 35 »0 45 50 55 60 65 2
