180858. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés egyszerű felépítésű áramimpulzus átalakító kialakítására
180858 5 6 billen és a kis impedanciájú kimeneti ellenálláson vagy közvetve a 25 ellenálláson keresztül a kisütő Ik árammal a 21 kondenzátort gyorsan, pozitív feszültségre süti ki. Ennél a megoldásnál a kimenő d vezetékről a jeleket nagy bemenő impedanciájú egységre vezethetjük el. A találmány szerinti elrendezés egy további példakénti kiviteli alakját a 3. ábrán mutatjuk be. A digitális 24 kapu kimenete közvetlenül nagy 25 ellenálláson keresztül a szelephatású 23 elem, pl. PNP 23b tranzisztor bázisára, a 23b tranzisztor kollektora a digitális 24 kapu bemenetére és a 21 töltőkondenzátor egyik kivezetésére van kötve. A 23b tranzisztor emittere a pozitív táp f vezetékre, a 21 töltőkondenzátor másik kivezetése pedig stabil feszültségű, pl. földelt c vezetékre van kötve. A h vezetéken érkező negatív mérendő lm áram tölti a 21 töltő-kondenzátort. Amikor a 21 töltő-kondenzátor feszültsége eléri a digitális 24 kapu billenési vagy Schmitt bemenet esetén a megfelelő hiszterézis szintet, a kimenet logikai nulla feszültségszintre ugrik, kinyit az eddig zárt PNP 23b tranzisztor és a mérendő lm áramnál sokkal nagyobb Ik árammal süti ki a pozitív táp f vezetéken lévő feszültség felé a 21 töltőkondenzátort. Ha a 21 töltőkondenzátoron a feszültség eléri a 24 kapu billenési feszültség szintjét, a kimenet átbillen, a PNP 23b tranzisztor lezár, de előzőleg a késleltetés, vagy a Schmitt-bemenet hiszterézise miatt elegendő ideig volt nyitva ahhoz, hogy a 21 töltőkondenzátort a pozitív táp f vezetéken lévő feszültségre süsse ki. Esetleg a 25 ellenállás beiktatásával a bázisáramot korlátozzuk, nehogy a PNP 23b tranzisztor túlzottan telítésbe menjen, ill. a kapu kimenete túlterhelődjön. A 4. ábrán a találmány szerinti elrendezés egy további példakénti alakját mutatjuk be, amelyben a szelephatású 23 elem NPN 23c tranzisztorának emittere a negatív g vezetékre van kötve. Az áramkör működési elve azonos a 3. ábrán bemutatott áramkör működési elvével, azzal a különbséggel, hogy a mérendő lm áram pozitív. Az 5. ábrán a találmány szerinti áramköri elrendezésnek azt a példakénti kiviteli alakját mutatjuk be, amelynél az invertáló digitális 22 kapu legalább kétbemenetü NEM-ÉS 22b kapu, melynek további bemenetére vagy bemeneteire kapuzó e vezeték van kapcsolva. Az áramkör működése egyébként megegyezik az 1. ábra alapján ismertetett működéssel. Azonban a kapuzó e vezetéken érkező logikai nulla szinttel az áram-impulzus átalakítást letilthatjuk, illetve logikai egy szinttel a működést elindíthatjuk. Előnyös tulajdonsága ezen kapuzási módnak az, hogy a 21 töltőkondenzátor feszültsége a tiltás tartama alatt mindig pozitív feszültségen van és így indításkor a negatív mérendő lm áram ezen alaphelyzetből kiindulva húzza negatív irányba a 21 töltőkondenzátor feszültségét. Ezáltal elkerülhetjük a véletlenszerűséget — és hibát — az első impulzus megjelenésénél a kimenő d vezetéken. A 6. ábrán az áramköri elrendezésnek egy lehetséges kiviteli alakját mutatjuk be. Ennél a megoldásnál a kapcsoló áramkör két egymással sorbakapcsolt invertáló digitális 22 kapuból áll, amikor is a második da kimeneten a kimenő d vezetéken lévő impulzusos invertált alakját vezethetjük el. Az áramkör működése a 3. ábrán ismertetetthez hasonló, mivel a két darab sorbakötött invertáló digitális 22 kapu kimenete azonos fázisbeli tulajdonságot mutat, mint egy darab digitális 24 kapu. Természetesen a késleltetési idő hossza a két 22 kapunak megfelelően hosszabb, mint az egy 24 kapué. Előnyösen alkalmazható olyan esetben, amikor invertált és nem invertált jelekre van szükség, valamint akkor, amikor felhasználási szempontok miatt csak invertáló digitális 22 kapuk állnak rendelkezésre. A 7. ábrán a találmány szerinti áramköri elrendezésnek egy további lehetséges kapuzható kiviteli alakját mutatjuk be. A kapcsoló szerv invertáló digitális 22 kapuból és legalább kétbemenetü NEM-VAGY 22c kapuból áll, a további bemenet(ek) a kapuzó e vezeték(ek)kel vannak összekötve. Az áramkör működése a 3., 6. ábrán ismertetettekhez hasonló azzal a különbséggel, hogy a kapuzó e vezetéken keresztül logikai egy szinttel lehet az áramimpulzus átalakítását tiltani és logikai nullával indítani. Ez a kpuzási módszer is hasonló előnyös tulajdonsággal rendelkezik, mint az 5-ös ábrán ismertetett megoldás kapuzási módszere. A 8. ábrán a találmány szerinti áramköri elrendezésnek egy másik lehetséges kapuzható kiviteli alakját mutatjuk be. Ennél a megoldásnál a kapcsoló szerv legalább kétbemenetü NEM-ÉS 22b kapuból és invertáló digitális 22 kapuból áll, a NEM-ÉS 22b kapu további bemenete(i) a kapuzó e vezetékre van kötve. Az áramkör működése megegyezik a 3., 6. ábrán ismertetett áramkörök működésével, kapuzási módszere és ennek előnyei az 5. ábrán ismertetett áramkörével azonosak. A 9. ábrán ismertetjük az 1., 5. ábrán bemutatott áramköri elrendezés működésének bemeneti feszültség-idő diagramját a t időtengely mentén. A negatív mérendő lm áram a 21 töltőkondenzátor feszültségét negatív irányba húzza. A töltési Tt idő után a 21 töltőkondenzátor feszültsége eléri a 22 kapu billenési feszültség Ub szintjét és a 22 kapu kimenete késleltetési Tk idő után logikai egy állapotba átbillen. Kinyit a 23 dióda és egy az lm áramnál sokkal nagyobb kisütő Ik árammal süti ki a 21 töltőkondenzátort. A visszahúzási Tx idő múlva a 22 kapu bemenetén a feszültség ismét (ellenkező irányból) keresztülhalad a billenési Ub szinten és a kimenet Tk idő múlva visszabillen logikai nulla állapotba. A 23a dióda lezár és a 21 töltőkondenzátort ismét a mérendő lm áram tölti. A késleltetési Tk idők miatt a mérendő lm áram alsó bemeneti Ua szintre tölti, a kisütő Ik áram pedig felső bemeneti feszültség Uc szintre süti ki a 21 töltőkondenzátort. A 10. ábrán ismertetjük az 1. ábrán bemutatott áramköri elrendezés invertáló digitális 22 kapujának kimenő d vezetékén megjelenő impulzus sorozatot. A 22 kapu kimenetén a feszültség kimeneti logikai egy U1 szint és kimeneti logikai nulla U0 szint között váltakozik, ismétlési T0 idővel. A T0 időt a 9. ábra alapján számíthatjuk ki, a képleteket a már ismert jelölésekkel felírva: T0 = 2Tk + Tt + Tx Ik— lm lm Ik-Im lm T0 = 2Tk+---------Tk +----------Tk lm Ik —lm Im(Ik - lm) Ha teljesül a már említett IkMm, akkor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3