192356. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramtávadókhoz
1 192.356 2 szükség be menete R2 ellenállásra és 1 referenciafeszültség-gene rátör egyik kimenetére csatlakozik. Az 1 leferendafeszültség-generátor második kimenete -7 földre, Uref referenciafeszültség bemenete pedig RÍ ellenállás másik végére és a T3 tranzisztor emitterére van kötve. Az áramtávadó 5 kimenete- egyrészt R9 ellenálláson és Ti tranzisztornak az R9 ellenállással sorbakötött emitter koliektor körén át T2 tranzisztor bázisával és T3 tranzisztor kollektorával, másrészt Dl dióda anódjával és végül 2 áramgenerátor K kimenetével van összekapcsolva. A Dl és D2 dióda sorba van kapcsolva, és D2 dióda katódja a T2 tranzisztor kollektorával és a Ti tranzisztor bázisával van összekötve. Ezenkívül az áramtávadó 6 kimenete az R2 és R3 ellenállások másik vége által alkotott közös pontra csatlakozik, 4 jelbemenete pedig 7 fölre van kötve. A kapcsolási elrendezés úgy van méretezve, hogy nulla értékű bemenő feszültségnél a távadó I^j kimenő árama egy meghatározott érték legyen, és a TI tranzisztor emitteráramánál 1 referenciafeszültség-generátor bemenő árama nagyságrendileg legyen nagyobb, és a feszültségvezéreit 2 áramgenerátor V viszszacsatoló bemenete virtuális földön van. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés működése a következő. A D1,D2 diódákból, T1-T4 tranzisztorokból és RÍ ellenállásból kialakított hálózat olyan különleges dinamikus ellenállást képez, amely egyúttal a 2 áramgenerátor +Uj tápfeszültség bemenetét is szolgáltatja. E- zen dinamikus ellenállás megvalósításánál a Dl és D2 dióda a TI tranzisztor bázisköre részére biztosit igen kis értékű, de stabil egyenfeszültséget. A TI tranzisztor áramgenerátoros üzemben működik, az áram értékét az R9 ellenállás határozza meg. A T3 tranzisztor olyan erősítő üzemmódba van kapcsolva, melyben a TI tranzisztor nagy dinamikus kimeneti ellenállásként szerepel, A T2 tranzisztor impedanciatranszformátorként szerepel. A T2 és T3 tranzisztor együtt felfogható egy olyan negatívan visszacsatolt erősítőnek, amelynél az erősítő bemenetére a feszültségviszszavezetést az RÍ ellenállás biztosítja. A különleges dinamikus ellenállás működési elvének vázolása után áttérünk az áramtávadó ismertetésére. A 2 áramgenerátor feszültségvezéreit, és az áramerősítési tényezője igen nagy, s emiatt kiviteli alakjai műveleti erősítővel valósítható meg a legegyszerűbben. Ezen kívül a V visszacsatoló bemenet virtuális földön van, azaz feszültsége jó közelítéssel azonos a 4 jelbemenet feszültségével. Fentiek figyelembevételével felírható, hogy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 IxR2 *Uq R3 U = 1, be be' Kbe (1) 50 Az (1)képletben szereplő^ddig deflniálatlan menynyiségeka következők: 55 1 — az R2 ellenálláson átfolyó áram, Iue — a 2 áramgenerátor bemenő árama, ^be ~ a 2 áramgenerátor bemenő ellenállása. Az (1) képlet bal és jobb oldalát felhasználva és hgyelembevéve, hogy R3 > R2, átrendezés után kapluk, hogy v 60 R3 UT Ube~-~ "Iw R2. R, be R2 ki (2) Figyelembe véve, hogy az Rue ellenállás és az Uj tápfeszültség állandó mennyiségek, a (2) képlet egy lineáris összefüggést határoz meg az I áram és az Ui_ köött. Mivel az I bemenő áram és az 1^ a feszültség kimenő áram legtöbb gyakorlati alkalmazásnál jó közelítéssel megegyeznek, hiszen az R3 ellenálláson folyó áram a legtöbb esetben az I áram értékéhez képest elhanyagolható, az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés valóban az bemenő feszültség által vezérelt áramtávadóként működik. Megjegyezzük, hogy az R3 ellenálláson folyó áram hatása lineáris korrekcióval elim inálható. Egy előnyös kiviteli alaknál a 2 áramgenerátor N nullázó bemenete és az 1 referendafeszültség-generátor Uref referenciafeszültség kimenete közé Pl potentiometer kapcsolódik. A Pl potendométer segítségével a (21 képletben szereplő Uj/R2 additív állandó körrekcióoa vehető. A teljesség kedvéért megemlítjük, hogy az ismertetett kapcsolási elrendezés olyan változata is működőképes, melyben a I1-T3 tranzisztort a komplementer párjaik helyettesítik, és a Dl, D2 dióda fordított Lányban van bekötve. Ekkor értelemszerűen az Uue bemenő feszültség az Uj és az referenda feszültség előjelet, az 1 áram és az Iy kimenő áram pedig irányt vált. Természetesen a Dl és D2 diódákból kialakított feszültség-eltoló áramkör is helyettesíthető más, kevésbé előnyös feszültségforrással. A 2. ábrán látható az 1 referenciafeszültség-generátor kiviteli alakja, amely D3 zener-diódát sorbakap;solt R4, R5 ellenállásokat tartalmaz. Az 1 referenciafeszültség-generátor Z[e|- referenciafeszültség bemenete és az egyik kimenete közé a D3 zener-dióda és a. sorbakapcsolt R4, R5 ellenállások párhuzamosan vannak bekötve. Az R4 és R5 ellenállások közös pontja az 1 referenciafeszültség-generátomak a 7 földre csatlakozó kimenete. A legtöbb alkalmazásban az 1 referendafeszültséggenerátornak ez az egyszerű változata is megfelelő, mert az R4 és R5 ellenállás értéke a kis áramigény miatt elegendően kicsire választható, s ugyanekkor még mindig elég nagynak tartható ahhoz, hogy a D3 zenerdióda feszültségstabilitását ne rontsa. A 2 áramgenerátor egy lehetséges kiviteli alakja, a 3. ábra szerint El műveleti erősítőt, T4 tranzisztort és R6-R8 ellenállásokat tartalmaz. Az El műveleti erősítő fázistartó bemenete egyrészt közvetlenül a 2 áramgenerátor V visszacsatoló bemenetével, másrészt az R6 ellenálláson keresztül 3 jelbemenettel,illetve az R8 ellenálláson keresztül N nullázó bemenettel van összekötve. Az El műveleti erősítő tápfeszültség bemenetéi alkotják a 2 áramgenerátor +Uj és -Uj tápfeszültség bemenetelt, a kimenete pedig a T4 tranzisztor bázisával van összekötve. A T4 tranzisztor kollektora a K kimenettel, emittere pedig R7 ellenálláson keresztül a -Uj tápfeszültség bemenettel van összekapcsolva. A 3. ábrán látható áramgenerátor valóban feszültségvezéreit. Amennyiben a 4 jelbemenet a 7 földre van közve, úgy a V visszacsatoló bemenet virtuális földön van, hiszen a visszacsatolt üzemmódban működő El műveleti erősítőre és T4 tranzisztorra épülő 3
