188944. lajstromszámú szabadalom • Eljárás villamos jelek mágneses rögzítésére és berendezés az eljárás foganatosítására
1 188 944 2 — a kimeneti négyszögjel nullátmenetei pontosan essenek egybe a bemeneti jel nullátmeneteivel, még a legkisebb névleges jelszintek esetében is — a kimeneti négyszögjel legyen szimmetrikus a pozitív és a negatív tartományban. A 12 négyszögesítő fokozat 13 szintbeállító egységen keresztül 14 összegzőhöz csatlakozik, és a 14 összegző fogadja all erősítő kimenetét is. A 14 összegző közvetlenül 15 jelrögzítő fejhez csatlakozik. A 3. ábra szerinti kapcsolás az alábbiak szerint működik. A rögzítendő hangfrekvenciás jel a 10 jelforrásról már a rögzítéshez szükséges szinten érkezik. All erősítő feladata a megfelelő elválasztás, továbbá áramgenerátoros jellegű kimenet biztosítása. Az áramgenerátoros jellegű kimenet, amelynél a kimeneti jelárarn a terheléstől széles tartományban függetlenül állandó, nem szükséges feltétel ugyan a berendezés működőképessége szempontjából, de lényegesen leegyszerűsíti és megbízhatóvá teszi a jelösszegzést, hiszen áramgenerátoros kimenetnél a kimeneti jelfeszültség a terhelő ellenállással egyenesen arányos. A 12 négyszögesítő fokozat a leírtak szerint a jelfeszültség nullátmeneteivel időben egybeeső jelváltású négyszögjeleket állít elő. Egy előnyös kiviteli alaknál a 12 négyszögesítő fokozat a 4. ábrán vázolt egységekből, azaz nagy hurokerősítésű 16 erősítőből, kettős 17 vágókapcsolásból és a 11 erősítőhöz hasonló áramgenerátoros kimenetű 18 erősítőből áll. A 16 erősítő még a legkisebb rögzítendő jelszint esetén is elegendően nagy erősítéssel rendelkezik, hogy a bemeneti jelnél több nagyságrenddel nagyobb szintű kimenetijeiét állítson elő (természetesen az amplitúdócsúcsoknál már erősen torzított és vágott alakban). A stabil erősítés biztosításához a ló erősítő célszerűen több egymás mögé kapcsolt differenciálerősítőből áll. A 17 vágókapcsolás szimmetrikus diódás amplitúdóhatároló, amely a nagymértékben felerősített jeleket adott kis szintnél vágja. Az 5a. ábra a 11 erősítő kimeneti áramát, az 5b ábra pedig a 12 négyszögesítő fokozat (17 vágókapcsolás) kimeneti áramát szemlélteti. A 18 erősítő áramgenerátoros kimenetét biztosít és a terhelést leválasztja a 17 vágókapcsolásról. A 13 szintbeállító egység megvalósítható a 18 erősítőből, amennyiben annak erősítése változtatható. A 3. ábrán vázolt 14^ összegző gyakorlatilag csak a 15 jelrögzítő fejből áll, ha mindkét bemenet felől az áramgenerátoros vezérlést biztosítjuk. A 14 összegző feladata az 5a. és 5b. ábrákon vázolt jelek lineáris összegzése, amelynek eredményét az 5c. ábra szemlélteti. Ha az áramgenerátoros táplálás nem biztosítható, akkor a 14 összegzőnek kell gondoskodnia a jelfeszültség és az SQ négyszögfeszültség lineáris összegzéséről. A 15 jelrögzítő fej induktivitása és a tranziens jelenségek hátrányos hatásainak elkerülése miatt a 17 vágókapcsolás után célszerű egy olyan aluláteresztő szűrőt elhelyezni, amelynek határfrekvenciája mintegy 20— 40 %-kal a legmagasabb rögzítendő frekvencia felett van. A 3. és 4. ábrákon vázolt kapcsolási elrendezés igen széles frekvenciatartományban a 2b. ábrán vázolt jelleggörbével rendelkezik, és így felhasználható a találmány szerinti eljárás megvalósításához. A 6. ábrán egy alternatív kapcsolási elrendezés látható, amely tartalmazza a 10 jelforrást, a 11 erősítőt, a 12 négyszögesítő fokozatot, de itt a hasznos jel és a négyszögjel szuperponálása más elven történik. All erősítő kimenetét egymással sorosan kapcsolt két RÍ és R2 ellenállás terheli. Az R2 ellenállás értéke lényegesen nagyobb az RÍ ellenállásénál. A 12 négyszögesítő fokozat kimenetéhez 19 vezérelt kapcsoló csatlakozik, amely a vezérléstől függően az R2 ellenállást rövidrezárja. Az R2 ellenállás rövidzárja a jelváltás pillanatában szűnik meg. Ekkor az áramgenerátoros kimenetű 11 erősítőn keletkező legkisebb jeláram is a rövidrezárt állapothoz viszonyítva R2/R1 arányban megnövelt kimeneti feszültséget állít elő a 11 erősítő kimenetén (a terhelés ohmértéke lényegesen nagyobb lesz). A feszültségugrás nagyságát az R2 ellenállás értékének változtatásával lehet beállítani. A nullátmenetet közvetlenül követő jeltartományban a 19 vezérelt kapcsoló az R2 ellenállást ismételten rövidrezáija és a 11 erősítő terhelését az RÍ ellenállás képezi. A 6. ábra kapcsolásánál a 19 vezérelt kapcsoló csak piilanatszerűen működik, a nullátmenet időpontjában azonban gondoskodik a 2b. ábrán vázolt feszültség-áram karakterisztika megvalósításáról. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy harmadik előnyös kiviteli alakját a 7. ábrán tüntettük fel. A kapcsolásban a 10 jelforrás, all erősítő, a 14 összegző lényegében azonos a 3. és 6. ábrákon már leírt hasonló egységekkel. A négyszögjel előállítása az alábbiak szerint történik: A 10 jelforrás kimenetéhez 20 elválasztó erősítőn keresztül 21 komparátor, előnyösen Schmidt trigger bemeneté csatlakozik, amelynek a nullszinthez képest szimmetrikusan beállított igen kis billenési küszöbszintjei vannak. A jelfeszültség nullátmenetei tartományában ezért a 21 komparátor kimenetén attól függően van logikai magas vagy alacsony szint, hogy a jelfeszültség a nullértéknéí magasabb vagy alacsonyabb. A kapcsoláshoz tartozik egy nagyfrekvenciás (célszerűen rádiófrekvenciás) 22 oszcillátor, amelynek kimenetéhez 23 vezérelt kapcsoló tartozik, amely az oszcillátorkimenetet a vezérléstől függően Cl vagy C2 kondenzátorokon keresztül Dl vagy D2 diódákhoz csatlakoztatja, A Dl és D2 diódák pozitív, illetve negatív egyenfeszüitségforrásokhoz csatlakoznak nagyfrekvenciás fojtótekercseken és FI, illetve P2 potenciométereken keresztül, és az egyeníeszültséghez képest záróirányban vannak bekötve. A Dl és D2 diódák másik elektródjai nagyfrekvenciás szűrés után közösítetten csatlakoznak a 14 öszszegző bemenetéhez. A 22 oszcillátor jele nélkül az egyenfesziiltségek nem juthatnak el a 14 összegző bemenetéhez, mert ezt a záróirányú Dl, D2 diódák megakadályozzák. A 21 komparátor állapotától függően azonban a 22 oszcillátor jele a Dl vagy a D2 diódákra jut, azokat nagyfrekvenciásán periodikusan nyitja. Nyitott állapotban az egyenfeszültség szabadon a 14 összegző bemenetére jut. Mindig annak a feszültségforrásnak a leosztott egyenfeszültsége jut a 14 összegző bemenetére, amelyik a 23 vezérelt kapcsolón keresztül a 22 oszcillátor jelét megkapja. A pozitív, illetve negativ egyenfeszültségnek a jelfeszültségre való szuperponálása pedig nyilvánvalóan az 5c. ábra szerinti kimeneti jelet adja, ami összhangban van az 1. és 2. ábrákon vázolt követelményekkel. Bár a 3-7. ábrák kapcsán a találmány szerinti eljárás megvalósításához szükséges több alternatív megoldást vázoltunk, beláthatjuk, hogy szakember az itt leírt követelményrendszert kielégítő számos egyéb kapcsolást tud 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
