198247. lajstromszámú szabadalom • Hőmérséklet-feszültség átalakító áramköri elrendezés platina hőmérő ellenállással
5 HU 198247 B 6 térvezérlésű tranzisztorból és egy U3 harmadik egyen-feszültségforrásból áll. Ezeknek az elemeknek a kapcsolata a következő: Az A2 második műveleti erősítőnek az N2 fázist fordító bemenete össze van kötve a T tranzisztor S source elektródájával és a H áramvezérelt áramgenerátor V vezérlő bemenetét képezi. Az A2 második műveleti erősítőnek a P2 fázist nem fordító bemenete az U3 harmadik egyen-feszültségforrásra csatlakozik, melynek vonatkoztatási pontja a H áramvezérelt áramgenerátor F vonatkoztatási pontját képezi. Az A2 második műveleti erősítőnek a kimenete a T tranzisztor G gate elektródájára csatlakozik. Végül a T tranzisztor drain elektródája képezi a H áramvezérelt áramgenerátor D kimenetét. A 2. ábrán bemutatott kiviteli alak további elemei és azok kapcsolata megegyezik az 1. ábra kapcsán ismertetett általános megoldás elemeivel, azok kapcsolatéval. A gyakorlati megvalósításhoz azaz az elemek méretezéséhez szükséges képletek levezethetők az alapismeretekhez tartozó hurok és csomóponti egyenletekből. Ezek közül itt egyet, a linearizáló hatásra jellemző tényező képletét adjuk meg: Ro x (R2 + R3) Y =---------------------/II. R4 x R2 ahol Ro a P platina hőmérőellenállás ellenállásának 0 °C-on mért értéke. Ha például a hőmérséklet-feszültség átalakító karakterisztikáját a 0 °C és 500 °C közötti hőmérséklettartományban oly módon kívánjuk linearizálni, hogy a tartomány két végén legyen a pontosság a maximális, akkor Y = 0,04081-et kell választanunk. Ekkor a karakterisztika nemlinearitésából adódó hiba a maximális értékét a tartomány középső részén veszi fel és a KI kimeneten mérve 0,4 °C-nak megfelelő hibafeszültség. A H áramvezérelt áramgenerátornak a 2. ábrán ismertetett kiviteli alakja úgy működik, hogy a V vezérlő bemeneten befolyó áramot a T tranzisztor a D kimenet felé továbbítja, amely nagy belső ellenállású. Az U3 harmadik egyen-feszültségforrás és az A2 második műveleti erősítő a T tranzisztor munkapontját állítja be. Egy másik kiviteli alakot mutatunk be a 3. ábrára' hivatkozva. Az itt alkalmazott áramgenerátor csupán egyetlen ellenállással, az R5 ötödik ellenállással van megvalósítva, melynek két végpontja képezi a H áramvezérelt áramgenerátor V vezérlő bemenetét és D kimenetét. Ez az áramgnerátor tulajdonságaiban lényegesen eltér az eddigiekben feltételezett és az előző kiviteli alaknál jól megközelített ideális áramvezérelt áramgenerátortól. Egyik hátránya, hogy véges belső ellenállása van, ez a hőmérséklet-feszültség átalakító eddig ismertetett nemlineáris tulajdonságán felül további nemlinearitást okoz. Ez a hátrány az R4 negyedik ellenállás linearizáló hatásával részben kiküszöbölhető. A másik, lényegesebb hátránya az, hogy az áramköri elrendezés működése az áramköri elemek toleranciájára érzékenyebb, stabilitása roszszabb. Mégis előnyös lehet alkalmazása ott, ahol az áramköri elemek száménak minimalizálása elsőrendű követelmény. Működésének lényege az, hogy a V vezérlő bemeneten befolyó áram teljes egészében kifolyik a D kimeneten. Ez a méretezés alapja is. Mindkét bemutatott kiviteli alaknál kézenfekvő az Ul, U2 és U3 egyen-feszültségforrásokat egyetlen feszültségosztólánc leágazásaival megvalósítani. A találmány szerinti megoldás előnyeit úgy foglalhatjuk össze, hogy jó linearitású hőmérséklet-feszültség átalakítási karakterisztikával rendelkezik, amelynek stabilitása nem diódák stabilitásán, hanem ellenállások stabilitásán múlik, a platina hőmérőellenállás egyik vége földelt és az áramköri elrendezés kevés elemet tartalmaz, olcsó. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Hőmérséklet-feszültség átalakító áramköri elrendezés, amely platina hőméröellenállást. (P), áramvezérelt áramgenerátort (H), első műveleti erősítőt (Al), első és második egyen-feszültségforrást (Ul, U2), első, második és harmadik ellenállást (RÍ, R2, R3) tartalmaz, mindezeket oly módon elrendezve, hogy a platina hőméröellenállás (P) egyik vége az áramvezérelt áramgenerátor (H) kimenetével (D) és az első műveleti erősítő (Al) fázist nem fordító bemenetével (Pl) van öszszekölve, az első ellenállás (RÍ) az első egyen-feszültségforrás (Ul) kimenete és az áramvezérelt áramgenerátor (H) vezérlő bemenete (V) közé csatlakozik, a második ellenállás (R2) a második egyen-feszültségforrás (U2) kimenete és az első műveleti erősítő (Al) fázist fordító bemenete (NI) közé csatlakozik, a harmadik ellenállás (R3) az első műveleti erősítő (Al) kimenete (KI) és fázist fordító bemenete (NI) közé csatlakozik, továbbá az első és második egyen-feszültségforrás (Ul, U2) vonatkoztatási pontjai össze vannak kötve egymással, az áramvezérelt áramgenerátor (H) vonatkoztatási pontjával (F) és a platina hőméröellenállás (P) másik végével, azzal jellemezve, hogy negyedik ellenállást (R4) tartalmaz, amely az áramvezérelt áramgenerátor (H) vezérlő bemenete (V) és az első műveleti erősítő (Al) kimenete (KI) közé csatlakozik. 2. Az 1. igénypont szerinti áramköri elrendezés, azzal jellemezve, hogy az áramvezérelt áramgenerátor (H) második műveleti ei-ősítőt (A2), tranzisztort (T) és harmadik egyen-feszültségforrást (U3) tartalmaz oly módon elrendezve, hogy a harmadik egyen-feszültségforrás (U3) kimenete a második műveleti erősítő (A2) fázist nem fordító be5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
