185100. lajstromszámú szabadalom • Frekvencia átalakító kapcsolási elrendezés különösen geofizikai ellenállásszelvényező berendezések részére
1 185 100 2 ritás ellenkezőjére forduljon. À 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 8 bemenetéhez az új frekvenciájú négyszög alakú vezérlőjelet szolgáltató 9 forrást csatlakoztatjuk, ugyanakkor a másik 10 bemenetére az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú, és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjelet adó 11 forrás csatiakozik. Az előálló frekvenciaátalakító hatást a jelalakokkal kapcsolatban a 2. ábrán mutatjuk be. Az ábrán felül látható a jel az átalakítandó jel alakja. Az információt a négyszög alakú jel amplitúdója hordozza. A b jel a kívánt új frekvenciájú négyszög alakú vezérlőjel, cjel az átalakítandó jellel azonos frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban levő négyszögjel. A KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetéről a „d” jellel az 5 kapcsoló bemenetén vezérelt kapcsolható fázisfordító az a jel polaritását változtatva a 4 kimenetén az e jelet szolgáltatja. Látható, hogy az „e” jel a vezérlő b jelnek megfelelő új frekvenciájú és vele merev fáziskapcsolatban álló, pillanatonként az a jel burkológörbéjének megfelelő amplitúdójú jel. A 2. ábrából kitűnik a megoldásnak az a jelentős előnye, hogy a b jel új frekvenciájú négyszögjel frekvenciája és fázishelyzete tetszőleges, és információromlás nélkül bármely időpillanatban megváltoztatható. A frekvenciaátalakítás szűrőelemek nélkül valósul meg, ezért az új frekvenciájú négyszögjel felső határfrekvenciáját csak az alkalmazott alkatelemek működési sebessége korlátozza, és tetszőlegesen alacsony frekvencia is lehetséges. Találmányunk lényegét nem érinti, előnyeit nem csökkenti, hogy a megvalósításhoz alkalmazott áramköri elemeknél, például a 3 forrásnak a 2 analóg bemenethez történő csatlakoztatásakor a nemkívánatos egyenfeszültségek leválasztása érdekében, önmagában ismert áramköri hatású elemeket, például kondenzátort vagy transzformátort alkalmazunk, amelyek a 2. ábrán bemutatott összefüggéseket nem befolyásolják, mert amint a gyakorlatból ismeretes, értékeik úgy választhatók meg, hogy a jelalakokat legfeljebb elhanyagolhatóan torzítják, és a működést nem korlátozzák. Minthogy ezek találmányunknak nem lényegi részei, ezért ábráinkon ilyen kiegészítő elemeket az áttekinthetőség kedvéért nem tüntettünk fel, A találmány szerinti megoldás egy további példaképpen! kiviteli alakját a 3 ábrán mutatjuk be, A 3. ábrán az 1. ábra megfelelő elemei ismétlődnek, továbbá a kapcsolás kiegészült a 12 komparátorral. Az átalakítandó jelet adó 3 forrást egyidejűleg az 1 kapcsolható fázisfordító 2 analóg bemenetéhez és a 12 komparátor 13 bemenetéhez csatlakoztatjuk, A komparátor a 3 forrás kímenőfeszültségének nuil-átmeneteit érzékelve négyszögjelet szolgáltat a 14 kimenetén, mely a KIZÁRÓ VAGY kapu 10 bemenetéhez csatlakozik, és a 3 forrásnál észlelt jellel merev fáziskapcsolatban van. A találmány tárgyának további kiviteli megoldásánál a 4. ábra szerint jártunk el. A 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenete a 15 analóg kapcsolót vezérli oly módon, hogy a 7 kimeneten megjelenő magas logikai szint esetén a kapcsoló az ábrán látható kapcsolási helyzetet valósítja meg, míg ha a 7 kimeneten alacsony logikai szint van, a 15 analóg kapcsolóban a 16 bemenet a 17 kimenettel kerül összeköttetésbe, e's a 18 bemeneriés a 19 kimenet közötti kapcsolat szakad meg. A 15 analóg kapcsoló 16 és 18 bemenetéihez csatlakozik az átalakítandó jelet szolgáltató 3 forrás. A 20 műveleti erősítő 21 neminvertáló bemenete a 15 analóg kapcsoló 19 kimenetéhez, továbbá a 22 invertáló bemenete a 23 ellenálláson keresztül a 15 analóg kapcsoló 1 7 kimenetéhez van kap csolva. A 20 műveleti erősítő 24 kimenete a 25 ellenálláson kei észtül a 22 invertáló bemenetéhez csatlakozik, továbbá a neminvertáló bemenete a 26 ellenálláson keresztül az áramkór földeléséhez van kapcsolva. Ha a 23, 25 és 26 ellenállások értékét azonosra választjuk, akkor a 20 műveleti erősítő a 15 analóg kapcsolónak az ábrán feltüntetett állásában a 3 forrásról érkező jelet azonos fázisban továbbítja a 24 kimenő pontján, míg ha a 15 ar alóg kapcsoló az ellenkező állásban van vezérelve, akkor a 24 kimenő ponton a kimenő feszültség polaritása ellenkezőjére változik. Ily módon a 15 analóg kapcsoló, a 20 műveleti erősítő és a 23, 25 és 26 ellenállások alkotják a kapcsolható fázisfordító áramkört, mert a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetén előálló logikai szinttől függően átmásolják a 3 forráson mutatkozó jelet egyező vagy ellenkező polaritással a 24 kimenetre. Ez a kiviteli megoldás azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetének mindkét logikai állapota esetén null-hibátó! mentesen és torzítatlanul másolódig át a 24 kimenetre a 3 forrás jele. Ez a kiviteli megoldás nagy hőstabilitású, és több lehetőséget biztosít a műszaki kivitel és a továbbfelhasználás szempontjából. A találmány egy további kiviteli változatát az 5. ábrával kapcsolatban ellenállásszelvényezáshez alkalmazva ismertetjük. Az ábrán azonos számozással a 4. ábra elemei ismétlődnek, továbbá kiegészül a 27 mérőfrekvencia generátorral és a 29 mérőáram generátorral. A 27 mérőfrekvencia generátor 28 kimenete a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 10 bemenetéhez van kapcsolva, továbbá a 29 mérőáramgenerá’or 30 bemenetéhez. A 29 - egyébként önmagában ismert működésű - mérőáram generátor lényegében a 30 bemenetére érkező négyszögjellel azonos fázisú négyszögjel alakú áramot szolgáltat a 31 árambevezető elektródára. Megjegyezzük, hogy az ellenállásszelvényező módszerektől függően - találmányunk lényege azonban nem érintve - több árambevezető (pl. mérőáram és terelőgram bevezető) elektródák lehetségesek, ennek megfelelően az áramgenerátor kimenete több elektródához csatlakozhat, illetve több áramgenerátor vezérlése történhet ugyanarról a mérőfrekvencia generátorról. A szakirodalomból ismeretes, hogy az ellenállásszelvényezés folyamán néha'nyszor 10 Hz frekvenciáknál az áramgenerátor(ok) útján a kőzetbe juttatott jel gyakorlatilag Ohmikus, azaz amplitúdóját változtatva, de fázis- és jelalakját megtartva jut el az érzékelő elektródához (elektródákhoz). Egy érzékelő elektródát - esetleg alkalmas csatolóelemeken keresztül - csatlakoztatva a 3 forráshoz, az itt rendelkezésre álló jel a találmányunk szerinti merev fáziskapcsolatban van a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 10 bemenetére a mérőfrekvencia generátor 28 kimenetéből csatlakoztatott jellel. Találmányunk lényegét nem érinti, hogy a 6 KIZÁRÓ VAGY kapu 7 kimenetének melyik logikai állapotához tartóz,k az 1 kapcsolható fázisfordító 4 kimenetén a 2 bemenetére érkezővel azonos fázisú jel, mert a lényeg csak az, hogy az egyik logikai állapotban ez a fázis azonos, a másikban ellenkező. így annak sincs jelentősége, hogy a magas vagy az alacsony szinthez rendeijük-e az „igen" logikai jelentést, ezért a KIZÁRÓ VAGY kapuval azonos hatású egy EKVIVALENCIA vagy ANT1VALENCIA logikai kapcsolatot megvalósító kapu is. Topábbá találmányunk lényegét nem érinti az sem, hogy a mérőáram és terelőáram bevezető elektródák táp5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
