202994. lajstromszámú szabadalom • Háromállású kimeneti áramkör kapcsolási elrendezése fokozott pontosságú és szimmetriájú érzéketlenségi sávval és hiszterézissel
1 HU 202994 A 2 A találmány kapcsolási elrendezés, amely az ipari irányítástechnika számos területén, széles körben alkalmazott időarányos működésű háromállású, kétfázisú szervomotoros beavatkozó szervek közvetlen működtetésére alkalmas szabályozók, fokozott pontossági igényeket kielégítő érzéketlenségi sávval és hiszterézissel rendelkező kimeneti fokozatára ad megoldást, különös tekintettel a két jellemző (érzéketlenségi sáv, hiszterézis) szimmetrikus voltára. Az időarányos működésű háromállású kimenettel rendelkező szabályozó készülékek ún. belső visszacsatoló áramköre - a kapcsolási elrendezéstől függetlenül - különböző polaritású, az összehasonlitó fokozatból érkező, azonos nagyságú rendelkezójelek esetén, azonos időbeli tulajdonságokkal jellemezhetők. A szabályozók kimeneti komparátor fokozata, amennyiben a kapcsolási elrendezés nem biztosit megfelelő szimmetriát, a belső visszacsatolástól érkező jelet torzítja. Ez azt jelenti, hogy azonos nagyságú, de ellentétes polaritású rendelkező jel esetén a szabályozón beállított jellemzők (arányossági tartomány, integrálási idő), nem lesznek egyformák. E torzítás, szabályozástechnikai szempontból a szabályozási kör jó beállithatóságát rontja, esetleg az optimális beállítást lehetetlenné teszi. Aszimmetrikus érzéketlenségi sáv és hiszterézis az általában alkalmazott, műveleti erősítőkből felépített ellentétes polaritású jelek esetén kapcsoló komparátoroknál, az áramkör eltérő struktúrája miatt minden esetben fellép. A HU 178 403 lajstromszámú szabadalmi leírás egy azonos struktúrájú komparátorokból felépített áramköri elrendezést ismertet. Ez azonban egy meghatározott, azonos értelemben változó fizikai jellemzőnek megfelelő villamosjel két eltérő értékkel történő öszszehasonlítását végzi, nem pedig előjelet (polaritást) váltó jelekét. A DE 3 423 658 C2 szabadalmi leírásban polaritásváltás detektálására alkalmas kapcsolási elrendezés található, de mint az a leírás Fig. 2. rajzáról a 12 differenciálerősítők, - mint komparátorok bekötésén látható eltérő struktúrájú, tehát eltérő szimmetriával és hiszterézissel rendelkezik. Emiatt fokozott pontosságú szabályozási célra alkalmatlan. A találmány célkitűzése olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, melynek kapcsolási szimmetriája pozitiv és negativ előjelű bemenő feszültség esetén egyenlő (azonos érték) és hiszterézise jól meghatározott, szimmetrikus. A találmány háromállású kimeneti áramkör kapcsolási elrendezése fokozott pontosságú és szimmetriájú érzéketlenségi sávval, a bemenetekhez kapcsolt bemeneti erősítővel és referenciaforrással, a kimenetekhez csatolt kapcsolóerősitókkel, valamint hiBZterézisállító áramkörrel, melynél a bemeneti erősítő kimenete első komparátor pozitiv bemenetére és első ellenállás egyik végére van kötve. Az első elenállás másik vége fázisfordító bemenetére és második ellenálláson keresztül a második komparátor pozitív bemenetére és a fázisfordító kimenetére kapcsolódik. Az első komparátor egyik negatív bemenete és a második komparátor egyik negativ bemenete össze van kötve, közös pontjukra referenciaforrás csatlakozik. Az első komparátor másik negatív bemenetével hiszterézist állító áramkörön keresztül saját kimenetére, valamint az egyik kapcsoló-erősítő bemenetére van kötve. A második komparátor másik negatív bemenetével a hiszterézist állító áramkörön keresztül saját bemenetére, valamint másik kapcsoló-erősítő bemenetére csatlakozik. Találmányunkat az 1. ábrán látható kapcsolási elrendezés segítségével ismertetjük. Az 1 bemeneti erősítő kimenete a 2 első komparátor pozitív bemenetére és RÍ első ellenállás egyik végére van kötve. Az RÍ első ellenállás másik vége 3 fázisfordító bemenetére és R2 második ellenálláson keresztül a 4 második komparátor pozitiv bemenetére és a 3 fázisfordító kimenetére kapcsolódik. Az 2 első komparátor egyik negativ bemenete és a 4 második komparátor egyik negatív bemenete össze van kötve, ' közös pontjukra az 5 referenciaforrás csatlakozik. A 2 első komparátor másik negatív bemenetével 6 hiszterézist állító áramkörön keresztül saját kimenetére, valamint az egyik 7 kapcsoló-erősítő bemenetére van kötve. A második komparátor a másik negatív bemenetével a 6 hiszterézist állító áramkörön keresztül saját bemenetére, valamint másik 8 kapcsoló-erősítő bemenetére csatlakozik. A 6 hiszterézist állító áramkörben a TI egyik tranzisztor és a T2 másik tranzisztor emittere össze van kötve, közős pontjukra a 9 referenciaforrás csatlakozik. A TI első tranzisztor bázisa R3 harmadik ellenálláson keresztül a 2 első komparátor kimenetére, kollektora a 2 első komparátor másik negatív bemenetére, a T2 második tranzisztor bázisa R4 negyedik ellenálláson keresztül a 4 második komparátor kimenetére, kollektora a 4 második komparátor negatív bemenetére van kötve. Az egyik 7 kapcsoló-erősítő kimeneteire a J1 jelfogó, illetve az LD1 fényemissziós dióda van kötve. A J1 jelfogó pozitív feszültségre, KI kontaktusa szervomotor vezérlésére, az LD1 fényemissziós dióda negatív feszültségre van kapcsolva. A másik 8 kapcsoló-erősítő kimeneteire a J2 jelfogó, illetve az LD2 fényemissziós elektróda van kötve. A J2 jelfogó pozitív feszültségre, K2 kontaktusa szervomotor vezérlésére, az LD2 fényemissziós dióda negatív feszültségre van kapcsolva. A kapcsolási elrendezés 1 bemeneti erősítője a szabályozóknál szokásos kompenzált rendelkezőjel fogadására, impedancia illesztésre szolgál. A 3 fázisfordító feszültségerósítése 1. az az RÍ = R2. Ez az erősítő 3
