202686. lajstromszámú szabadalom • Alacsonyfrekvenciás generátor
1 HU 202686 B 2 A találmánnyal célunk olyan alacsonyfrekvenciás generátor kialakítása, ami rendelkezik az ismert generátorok előnyős tulajdonságaival, de mentes azok felsorolt hátrányaitól és hiányosságaitól, egyszení módon, olcsón, jó műszaki paraméterekkel gyártható és hangolása a teljes hangfrekvenciás sávban egyszerűen megoldható. Találmányunk alapjául az a felismerés szolgált, hogy a harmonikus rezgés differenciál egyenletének megvalósítása jó kiindulási alapot biztosít egy a célul kitűzött alacsonyfrekvenciás generátor kialakításához, ha a két integrátorfokozatot és a fázisfordító fokozatot újszerű elven működő szabályozóáramkörrel látjuk el. Kitűzött feladatunk megoldása során olyan alacsonyfrekvenciás generátorból indultunk ki, amelynek szabályozófokozata és oszcillátora van, ahol az oszcillátor láncba kapcsolt két integrátorfokozattal és egy fázisfordító fokozattal rendelkezik, mely utóbbi kimenete az első integrálófokozat bementére van visszacsatolva, egyben amplitúdó és frekvenciamenetet meghatározó szablyozófokozat bemenetére kapcsolódik és a generátor kimenetét alkotja, míg a szabályozófokozat kimenete az egyik integrátorfokozat bemenetére van visszavezetve és referenciabemenete szabályozófeszültséget előállító referenciafokozatra kapcsolódik. Ezt a generátort találmányunk értelmében úgy fejleszttettük tovább, hogy a második integrálófokozat kimenete és a fázisfordítófokozat kimenete képezi a generátor szimmetrikus kimenetét és a szabályozófokozat vezérlőkörből és vezérelt szabályozókörből áll, ahol a vezérlőkör jelbemenetei a szabályozókör jelbemeneteivel párhuzamosítottan a generátor szimmetrikus kimenetére csatlakoznak és kimenete a vezérelt szabályozókör vezérlőbemenetére kapcsolódik, amelynek kimenete az első integrálófokozat neminvertáló bemenetére van visszavezetve. Találmányunk értelmében előnyös, ha a vezérlőkör összegző és integrátor kapcsolásból áll, amelynek első összegzőbemenete referenciafokozat kimenetére, második összegzőbemenete a generátor szimmetrikus kimenetére van csatlakoztatva. Ugyancsak előnyös találmányunk értelmében, ha a vezérelt szabályozókor beállítható osztásarányú feszülségosztót tartalmaz. Ilyen esetben célszerű, ha a feszültségosztó egyik ágában vezérelt félvezető van elhelyezve, amely a vezérlőkör kimenetével áll kapcsolatban, míg a feszültségosztó másik ágában szóráskiegyenlítő trimmer potenciométer van beiktatva, és a feszültségosztó két ágának kimenete egy-egy ellenálláson át közösítetten van az első integrátorfokozat nemivertáló bemenetére visszavezetve. A találmány szerinti alacsonyfrekvenciás generátor egy-egy előnyös kiviteli alakja értelmében az integráló fokozatokban folyamatos hangolást biztosító együttfutó kettős potenciométer vagy fix frekvenciák beállítását biztosító, egy-egy nyomógombbal sorbakapcsolt ellenállások vannak beiktatva. A találmány szerinti alacsonyfrekvenciás generátor igen jó megvalósítása a bevezetőben említett, egymásnak részben ellentmondó követelményeknek. Kevés és olcsó alaktrészből felépíthető, a hangolóelemek együttfutására érzéketlen, ezért ellenállásváltoztatással, így például együttfutó kettős potenciométerrel a teljes hangfrekvenciás sávban hangolható. Beállási ideje igen kicsi, egy másodpercben belüli, ezért alkalmas gyors ellenőrző mérések elvégzésére. Szintstabilitását gyakorlatilag a referenciafeszültség stabilitása határozza meg, frekvenciamenete nagyon pontosan lineáris, +-0,05 dB-en belüli. Harmonikus torzítási tényezője 0,2-0,3% ami ellenőrző műszerek esetében igen jó értéknek mondható. A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletésebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti alacsonyfrekvenciás generátor egy lehetséges kiviteli alakjának blokkvázlata, és a 2. ábrán az 1. ábra szerinti generátor részletesebb kapcsolási rajzát tüntettük fel. Az alacsonyfrekvenciás generátor példaként bemutatott előnyös kiviteli alakja 1 oszcillátort és 2 szabályozó fokozatot tartalmaz. Az 1 oszcillátor láncbakapcsolt la és lb integrálófokozatot és le fázisfordítófokozatot tartalmaz. Az la, lb integrálófokozatok és le fázisfordítófokozat IC1, IC2, IC3 műveleti erősítővel vannak felépítve, ahol az IC1 műveleti erősítő kimenete Cl kondenzátoron át invertáló bemenetére van visszavezetve, és R. ellenálláson át neminvertáló bemenetével testpotenciálra kapcsolt IC2 műveleti erősítő invertáló bementére csatlakozik. Az IC2 műveleti erősítő kimenete C2 kondenzátoron át egyrészt invertáló bemenetére van visszavezetve, másrészt RÍ ellenálláson keresztül neminvertáló bemenetével testpotenciálra kapcsolt IC3 műveleti erősítő invertáló bemenetével van összekötve. Az IC3 műveleti erősítő kimenete R2 ellenálláson át invertáló bemenetére valamint Rb ellenálláson át az IC1 műveleti erősítő invertáló bementére van visszavezetve. Az IC2 és IC3 műveleti erősítő kimenetei alkotják az alcsonyfrekvenciás generátor szimmetrikus jelkimenetét. Ugyancsak az IC2 és IC3 műveleti erősítők kimentére kapcsolódik a 2 szabályozófokozat 3 vezérlőkörének és 4 vezérelt szabályozókörének egymással párhuzamosított 3a, 3b illetve 4a, 4b jelbemenet. A 3 vezérlőkör 3c kimenete a 4 vezérelt szabályozókor 4c vezérlőbemenetére kapcsolódik, míg a 3 vezérlőkör 3d referenciabemenete a szabályozófeszültséget előállító 5 referenciafokozat kimenetére csatlakozik. A 4 vezérelt szabályzókor 4d kimenete az 1 oszcillátor la integrálófokozatának nemivertáló bemenetére van visszavezetve. A bemutatott blokkvázlat alapján felépített alacsonyfrekvenciás generátor a teljes hangfrekvenciás sáv átkapcsolás nélküli átfogására alkalmas, mivel az ábrából láthatóan R, és Rb ellenállások együttfutó kettős potenciométer elemeit képezik. A 2. ábrán bemutatott részletesebb kapcsolási rajz ilyen szempontból annyiban tér el az 1. ábra szerinti blokkvázlattól, hogy a találmány szerinti alacsonyfrekvenciás generátor olyan kiviteli alakját mutatja be, ahol nem a teljes hangfrekvenciás sáv folyamatos átfogása, hanem meghatározott fix frekvenciát gyors kiválasztása a kitűzött feladat. Ezért itt az R. és Rb ellenállások egy-egy fixen bekötött R3 illetve R4 valamint egy-egy N1-N4 nyomógombbal sorbakapcsolt R5, R6 illetve R7, R8 ellenállással vannak helyettesítve. Az N1-N4 nyomógombok nyugalmi helyzetükben nyitottak, így az áramkörben csupán R3 és R4 ellenállások vannak beiktatva. A megfelelő N1-N4 nyomógomb működtetésével - az NI, és N2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
