197131. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés függvénygenerátor szinkron kapuzárására
1 197 i 31 2 A találmány tárgya áramköri elrendezés függvénygenerátor szinkron kapuzására, amely a kapuzójel megjelenésekor az oszcillátor meghatározott fázishelyzetből történő indítását, valamint a kapuzójel megszűnése után az oszcilláció letiltását teszi lehetővé. Felhasználási területe: ipari és laboratóriumi célra készült kapuzható felépítésű függvénygenerátorokban van. A függvénygenerátorok szinkron kapuzására többféle megoldás ismert. A technikai szintet képviseli pl. az EMG—1257 típusszámú fúggvénygenerátorban alkalmazott megoldás, amely az 1. ábrán látható- Az áramköri elrendezés működését a könnyebb érthetőség érdekében az oszcillátor részegységeivel együtt ismertetjük. Az 1 oszcillátor az 1A feszültségvezéreit áramkapu által bekapcsolt időzítő áram tölti a Q- időzítőkondezátort, amelyen a feszültség egyenletesen nő. Ez a feszültség az egységnyi erősítésű 1B leválasztó erősítőn keresztül a nagyhiszterézisű IC komparátor bemenetére kerül. Az egyik U, átkapcsolás! szint elérésekor az ÍC komparátor átkapcsol, s az 1A feszültségvezéreit áramkapun keresztül a töltő áram irányát átkapcsolja. Ez az áram megkezdi a Cy időzítőkondenzátor kisütését, illetve töltését az ellenkező irányú polaritásba. Ez a töltődés a másik Ufi átkapcsolási szint eléréséig tart. Ekkor az IC komparátor visszabilien és ismét átkapcsolja a töltőáram irányát. így létrejött a rezgés egy periódusa. Az áramköri elrendezés és az 1 oszcillátor lényeges pontjainak idődiagramja a 2. ábrán látható. A kapuzott üzemmódot az első, második, harmadik TiRlA, TR2A, TR3A tranzisztorokból felépített áramköri elrendezés vezérli. A kapuzójel (GATE) „0” szintjénél az első TR1A tranzisztor vezető, a második TR2A tranzisztor lezárt állapotban van. Az első TR1A tranzisztor árama a harmadik R3A ellenálláson U! A feszültséget ejt. Ez az U1A feszü itség úgy vezérli a feszültségvezéreit 1D kapcsolót, hogy az bekapcsolt állapotban legyen. A bekapcsolt 1D kapcsolón az aktuális időzítőáram a földpont felé elfolyik, így az 1 oszcillátor működése le van tiltva. A kapuzójel megérkezésekor az első, második TR1A, TR2A tranzisztorokból álló differenciál erősítő átbillen, a második TR2A tranzisztor vezetésbe azelsőTRI A tranzisztor lezárt állapotba kerül. Mivel az elsőTRIA tranzisztoron áram nem folyik, ezért a harmadik R3A ellenálláson a feszültségesés „0” lesz. Ennek hatására az 1D kapcsoló kikapcsol, s a töltőáramok útja szabaddá válik a Cy időzitőkondenzátor felé. Az előzőekben ismertetett áramköri elrendezés még nem valósítja mega szinkron működés feltételét, mivel az 1 oszcillátor letiltása kimenetijeiének bármelyik fázishelyzetében megtörténhet a kapuzójel megszűnésének időpillanatában. A következő kapuzójel megjelenésekor az 1 oszcillátor ebből a véletlenszerű fázishelyzetből indulna. A szinkronizálás megvalósítására az első, második TR1 A, TR2A tranzisztorokból álló differenciál erősítőn kívül 1.1, induktivitásból, Cí kapacitásból és hetedik R7A ellenállásból álló differenciálókört, egy R8, nyolcadik ellenállásból és Dl diódából álló vágó áramkört és egy harmadik TR3A tranzisztorból felépített impulzuserősftőt alkalmaznak. A kapuzójel által vezérelt differenciálerősítő átkapcsolásaikor a differenciáló áramkör hetedik R7A ellenállásán az áramváltozások irányának megfelelő polaritású tűimpulzusok keletkeznek. A kapuzójel felfutóélekor keletkező pozitív polaritáséi impulzust a Dl dióda levágja. A kapuzójel megszűnésekor keletkező negatív polaritású tűimpulzus vezérli a harinadikTR3A tranzisztort. A tizedik RIO .■ ellenálláson megjelenő pozitív polaritású impulzus az IC komparátor visszabiilentő bementére kerülve elvégzi a meghatározott fázisheiyzetbe való billentést, bármilyen fázishelyzetben is történt az 1 oszcillátor letiltása. 1 * Az előzőekben leírt áramköri elrendezés hiányossága a következő: Tekintettel arra, hogy a beérkező kapujelct csak egy differenciál erősítő gyorsítja, nagy fel- és lefutási idővel rendelkező kapuzójel esetén a difíerenciá- 15 lókör működése, s így a visszabillentő impulzus létrehozása bizonytalan, továbbá a differenciáidkor időállandója meghatározza a visszabillentő impulzus talpszélességét, így a visszabillentő impulzus szélességét is, s ezalatt az idő ulatt az oszcillátor új raindílása nem 20 lehetséges. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldás hiányosságának megszüntetését, és olyan áramköri elrendezés létrehozását, amely a függvénygenerátor szinkron kapuzását teszi lehetővé, azaz újraindítás -.g esetén biztosítja az oszcillátor kívánt fázishelyzetből történő indulását. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha a bemeneti első differenciál erősítőn kívül egy második differenciál erősítőt alkalmazunk, amely a kapuzd ácamot állítja jQ elő, és egy harmadik differenciál erősítőt, amely az oszcillátorból érkező vezérlőjelekkel az áramköri elrendezés kimenetén keresztül az oszcillátor áramvezérelt kapcsolóját a töltődés irányát figyelembevevő fázishelyzetnek megfelelően vezérli, akkor így min- 25 dig biztosítva lesz az oszcillátor kívánt fázishelyzetben történő leállítása, valamint ebből a fázishelyzet' bői történő újraindítása, azaz a szinkron kapuzás. A találmány szerinti áramköri elrendezést a 3. ábra, az áramköri elrendezés idődiagramját a kapuzójel c o lefutásának időpillanatában az oszcillátor kívánt fázishelyzete esetén a 4. ábra, a kapuzdjel lefutásának időpillanatában az oszcillátor nem kívánt fázishelyzete esetén pedig az 5. ábra ábrázolja. A függvénygenerátor szinkron kapuzására szolgát g ló áramköri clrendzés tartalmaz 1 oszcillátort, háromszögje! 14 kimenettel, első és második TRI, TR2 tranzisztorból álló első differenciál erősítőt. Az első TR1 tranzisztor bázisára Bel kapuzóbemenet és első RÍ ellenállás egyik vége, az első RJ ellenállás másik f ,Q vége sorbakötött második, harmadik és negyedik R2, R3, R4, ellenállásból kialakított, földpont és pozitív +UT tápfeszültség közé kapcsolt feszültségosztó harmadik és negyedik R3, R4, ellenállásának közös pontjára csatlakozik. A második TR2 tranzisztor bá'.5 zisa a második és harmadik R2, R3, ellenállás közös pontjára, az első és második TRI, TR2 tranzisztor összekötött emittere, II áramgenerátor egyik pontjára van kötve. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy tartalmaz továbbá harmadik és negyedik TR3, i ,o TR4, tranzisztorból álló második diíterepeiéi erősítőt. A harmadik TR3 tranzisztor kollektora a föld pontra, bázisa azelsőTRI tranzisztor kollektorára és ötödik R5 ellenállás egyik végére, emittere a negyedik TR4 tranzisztor ernitterére és hatodik R6 ellő lenállás egyik végére csatlakozik. A negyedik TR4 2
