188381. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés optikai csalódás modulációjával keltett digitális jelek zavarvédett és illesztett vételéhez
183 381 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés optikai csatolás modulációjával keltett digitális jelek zavarvédett és illesztett vételéhez, amely megoldás főként ipari környezetben üzemelő helyzelérzékelő optikai csatolás rendszerekben például motor fordulats/ám-merö berendezésekben, próbapadokon stb. alkalmazható, A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek helyzelérzékelő optikai csatolója és tranzisztoros kimeneti meghajtó fokozata van. Az ipari környezetben alkalmazott helyzetérzékelö optikai csatolók és az azok által keltett jeleket feldolgozó áramkörök rendszerint térben egymástól távolabb helyezkednek el. Az összekötő vezetékek viszonylag hosszúak, ami azzal a hátrányossággal jár, hogy a környezetben föllépő mágneses térerősség változások, és elektromos erőterek például villany motorok, tirisztoros hajtásszabályozók, mágneseskapcsolók stb. által keltett erőterek indukció és/vagy infiuencia útján számottevő, az optikai csatolók által keltett jelekkel összemérhető nagyságú zavarjeleket generálnak a vezetékekben. Í zt a hátrányosságot rendszerint szimmetrikus vezetékek alkalmazásával, a jelvezetékek illesztett lezárásával, elterjedtebb esetben a vezetékek szimmetrikus meghajtásával biztosítják. Ez utóbbit úgy valósítják meg, hogy két helyzetérzékelő optikai csatolót alkalmaznak olyan elrendezésben, amelynél egymással ellentétes vezérlést kapnak. A jeleket feldolgozó áramkörben különbségképző tagot helyeznek el, így az optikai csatolók kimenetén megjelenő, vezetékeket meghajtó ellentétes fázisú jelek a jelfeldolgozó áramkörben összegződnek, s a vezetékekben generálódó egyező fázisú zavarjelek pedig kiszűrődnek. E megoldás kivitelezése azonban igen nehézkes. Ahhoz, hogy az optikai csatolók kimenetijeiének változása koincidenciában érkezzen a különbségképző tag bemenetelre biztosítani kell az optikai csatolók pontos ellenfázisú vezérlését, az optikai csatolók statikus és dinamikus paramétereinek egyezőségét valamint a vezetékekben az egyező reflexiót. A pontos ellenfázisú vezérlés csak pontos mechanikai kialakítással, ill. szereléssel valamint gyakori ellenőrzéssel és utánállítással érhető el, a paraméterek egyezősége az optikai csatolók válogatását teszi szükségessé, ami jellegéből adódóan csak korlátozottan eredményes. Az egyező reflexió követelménye pedig nem biztosítható, mivel az optikai csatolók belső ellenállása, amely a vezetékek vonatkozásában generátorimpedanciát képez, az ellenfázisú vezérlésből adódóan váltakozik és rendeltetésszerű egymástól mindig eltérő. Ezzel a megoldással a vezetékekben generált zavarjelek bár nagyrészt kiszűrhetők, de a felsorolt feltételek korlátozott kielégítése, főként az optikai csatolók kimeneti jele állapotváltozásai közötti fáziseltolódás következtében a hasznos jelben egy aszimmetrikus komponens is kialakul, amely zavarjelként érzékelhető és nem kívánt. így a megoldás amellett hogy költséges és állandó ellenőrzése jelentős többletmunkát igényel, nem tekinthető kielégítőnek. Az ismert megoldásoknál továbbá az optikai csatolók kimeneti jelének formálására általában Smitt triggert alkalmaznak. Ez a megoldás is csak korlátozott mértékben használható, ugyanis fokozottan „zajos" környezetben az optikai csatoló kimeneti ~> jelét követően föllépő zavarjelek olyan mértéket is elérhetnek, hogy a Smitt trigger hosszabb ideig nem tud alaphelyzetébe visszabillenni, s ezáltal az időközben érkező hasznos jelet nem érzékeli. A nagypontosságú helyzetérzékelő optikai csatolós rendszerek kialakítása feladattá tették olyan megoldás keresését, amely a felsorolt hátrányosságoktól mentes. A találmány alapját annak a ténynek tudatosítása képezi, hogy a helyzetérzékelő optikai csatolós rendszereknél a vezetékben generálódó zavarjelek és a hasznos jelek, mivel az azokat kiváltó jelenség rendszerint közös, pl. villanymotor indulása, mágneskapcsoló zárása stb, egymáshoz időben szorosan kapcsolódnak. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy olyan áramköri megoldás felel meg igényeinknek, amely valamely hasznos jelet vett állapotában meghatározott, rendszerint a következő hasznos jel várható beérkezéséig kiterjedő időintervallum jelentős része alatt érkező további jelekre - amelyek zavarjelek - érzéketlen. A feladat találmány szerinti megoldását nyújtó kapcsolási elrendezésnek elmozdulásérzékelő optikai csatolója és tranzisztoros kimeneti meghajtó fokozata van. A megoldás lényege, hogy első tranzisztora és második tranzisztora van, az első tranzisztor és a második tranzisztor emittere közös emitterellenálláson keresztül egyik tápforrás kapocsra van kötve, az első tranzisztor kollektora egyrészt osztott kollektorellenálláson keresztül, másrészt az első tranzisztorral egyező vezetési irányba kötött diódán és a diódával sorbakötött munkaellenálláson keresztül, a második tranzisztor kollektora pedig közvetlenül vagy ellenálláson keresztül másik tápforrás kapocsra van kötve, az első tranzisztor bázisa első bázisosztóra, a második tranzisztor bázisa második bázisosztóra van kapcsolva, ahol az első és a második bázisosztó a két tápforrás kapocs közzé van kötve, és ahol az első bázisosztó leosztási tényezője kisebb értékű, mint a második bázisosztó leosztási tényezője, továbbá a dióda és a munkaellenállás közös kapcsa a második tranzisztor bázisával kondenzátoron keresztül össze van kötve, az első bázisosztó felső tagjához az optikai csatoló kimeneti köre párhuzamosan csatlakozik, és a kimeneti meghajtó fokozat tranzisztorának bázisa az osztott kollektorellenállás osztókapcsával van összekötve. A találmány szerinti áramkör működése során állandósult állapotában az első tranzisztor lezárt, a második tranzisztor vezető állapotban van. Az első tranzisztor csak a bázisosztók kimeneti feszültségének különbségét meghaladó nagyságú nyitóirányú impulzus hatására vált vezető állapotba, így ennél kisebb amplitúdójú zavarjelekre érzéketlen. Az elmozdulásérzékelő optikai csatoló vezető állapotba kerülésével az első bázisosztó felső tagja lényegében rövidrezáródik, az első tranzisztor vezetni kezd, egyidejűleg a kimeneti meghajtó fokozat kimeneti jele megváltozik és a második tranzisztor lezár. A második tranzisztor záróirányú előfeszítettségét a kondenzátor kisüléséből származó feszültségtranziens növeli. Az első tranzisztor vezető állapotának időtartamát s ezzel az áramkör kimeneti jelének hosszát az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
