CS219499B1 - Zapojení pro indikaci diskrétních napěťových úrovní - Google Patents

Abstract

Zapojení pro indikaci diskrétních napěťových úrovní je tvořeno dvěma referenční­ mi zdroji, např. diodami, tranzistorem a odporem. Při vícestupňové indikaci je v zásadě použito většího počtu základních obvodů, k nimž jsou přiřazeny luminiscenční indiká­ tory a druhé tranzistory.

Description

Vynález se týká zapojení přo indikaci diskrétních napěťových úrovní se dvěma referenčními zdroji, tranzistorem a odporem, pomocí kterých lze sestavit vícestupňový indikátor úrovní, příp. světelnou stupnici.

V řadě případů je třeba indikovat jednu nebo více napěťových úrovní v určitém rozsahu, příp. s danou přesností. Nejběžnější případy jsou např. indikace vybuzení zesilovače, teploty, světelná stupnice přijímače nebo přenos více informací (povelů) po jednom vedení změnou úrovně vstupního napětí. Indikačním prvkem bývá zpravidla luminiscenční dioda, méně často žárovka nebo relé.

K indikaci stavu vstupního napětí diskrétním způsobem může dojít v podstatě dvěma způsoby. Buď je v činnosti pouze jeden indikátor, odpovídající příslušné hladině napětí, a nebo jsou v činnosti všechny indikátory dané a nižší úrovně. Prvý případ indikace je úspornější, pro většinu aplikací názornější, např. u stupnice přijímače, určení tolerančního pole apod., ale obvodově složitější než druhý způsob indikace.

Často v obou, zejména však u prvého způsobu, se používají složité obvody jako generátor, čítač, komparátor atd., které zařízení prodražují. Protože integrovaný obvod určený pro indikaci diskrétních napěťových úrovní není na trhu, bylo vyvinuto zapojení, které indikuje pouze jednu předem danou úroveň napětí a je značně variabilní a jednodušší než dosud známá zapojení.

Uvedené nedostatky jsou odstnaněny zapojením pro indikaci diskrétních napěťových úroivní podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ke vstupní svorce je v sérii zapojen první referenční prvek, jehož výstup je spojen s prvním vývodem odporu a přes ochranný odpor se vstupem druhého referenčního prvku, jehož výstup je připojen na bázi tranzistoru vodivostního typu NPN, jehož kolektor je připojen k výstupní svorce, s níž je spojen druhý vývod odporu, přičemž emitor tranzistoru je spojen se společnou svorkou.

Zapojení podle vynálezu bude dále vysvětleno podle výkresů, kde na obr. 1 je princip zapojení, na obr. 2 závislost výstupního napětí na vstupním, na .ob.r. 3 princip vícestupňového indikátoru nebo světelné stupnice, obr. 4 proudová závislost indikátoru na vstupním napětí podle předchozího. Obr. 3.

Vyšší účinek zapojení pro indikaci diskrétních napěťových úrovní podle vynálezu proti dosavadnímu stavu techniky je spatřován hlavně v rychlém kontrolním měření. V tomto zapojení se používá diskrétních součástek, neboť odpovídající integrované obvody nelze dovážet. Vzhledem k dosahované přesnosti je zapojení vhodné ke kontrole ta nikoliv k měření. Zapojení podle vynálezu lze použít i k přenosu více informací po· jednom vedení pomocí změn napěťových úrovní.

V základním zapojení podle vynálezu je k prvnímu referenčnímu prvku RDI připojen druhý referenční prvek RD2, jehož výstup je spojen přes ochranný odpor RB s bází prvního tranzistoru TI. Kolektor prvního tranzistoru TI je spojen s výstupní svorkou U2, na níž je vyhodnocena diskrétní úroveň napětí. Mezi výstupní svorku U2 a první referenční prvek RDI je zapojen odpor R. Vzrůstem napětí na vstupní svorce napětí U1 zůstává výstupní napětí na výstupní svorce U2 zpočátku nulové. Po překonání napětí prvního referenčního prvku RDI, popř. jiného referenčního napětí, např. diody, článků atd., počne stoupat napětí na výstupní svorce U2 pro· vyhodnocení diskrétní úrovně. Stoupající tendence trvá až do okamžiku, kdy je překonáno napětí druhého· referenčního prvku RD2 realizované diodou nebo jiným způsobem, a prahové napětí UBE prvního tranzistoru TI. Potom dojde k otevření prvního tranzistoru TI a poklesne napětí téměř k nule. Odpor R představuje vnitřní odpor zdroje napětí na výstupní svorce U2. Tvar křivky na obr. 2 lze vhodně ovlivnit vřazením dalších odporů do různých míst indikátorů, zejména do báze prvního tranzistoru TI.

Při vícenásobném použití základního zapojení je možno vytvořit světelnou stupnici (viz obr. 3), kde k základním obvodům jsou přiřazeny luminiscenční indikátory II—n a druhé tranzistory T2. V tomto, zapojení jsou k házím prvních referenčních prvků RDI připojeny druhé referenční prvky RD2, před něž je zařazen ochranný odpor RB. Na výstupní svorce U2, připojené luminiscenčními 'indikátory II—ή mají takovou spotřebu proudu, že.vyžadují připojení zesilovačů tvořených druhými tranzistory T2.

Zapo jení je určeno pro indikaci nebo kontrolu, ' nikoliv pro měření. Proto je jednoduché a ovšem i méíiě přesné, což však pro indikaci a kontrolu nemusí vadit.

Zvětšením napětí referenčního prvku RD2 např. druhé diody se dosáhne překrývání svitu indikátorů II až In podlé potřeby. Je možno dosáhnout toho, aby následující indikátor se rozsvítil dříve než zhasne předchozí, jak bylo též experimentálně ověřeno.

Průběh proudů indikátorů je znázorněn na obr. 4. Za účelem dosažení překrytí svitu indikátorů je použito ochranného odporu RB v bázích prvních tranzistorů TI. V řadě aplikací lze zesilovače tvořené druhými tranzistory T2 vypustit.

Počátek působení indikátorů je dán napěťovým posunem refereinčnfho prvku RDI. Ochranný odpor RB omezuje maximální dovolený proud báze tranzistoru. Odpor R potom určuje vnitřní odpor zdroje na výstupní svorce U2 pro další zpracování.

Vzestupem kladného napětí na vstupní •svorce U1 stoupá z počátku i napětí na výstupní svorce U,2. Po dosažení součtu prahového napětí druhého referenčního prvku

RD2 a přechodu báze — emitor UBE prvního tranzistoru TI dochází k saturaci tranzistoru. Niapětí na jeho kolektoru rychle klesne asi na 0,1 V. Vrchol křivky tedy indikuje jistou úroveň vstupního napětí, kterou lze prvním referenčním prvkem RDI libovolně posunout.

Strmost sestupné části křivky můžeme snížit zařazením většího ochranného odporu do přívodu báze prvního tranzistoru TI. Dalším zařazením křemíkové diody do obvodu báze prvního tranzistoru TI se vrchol posune ještě iasi o 0,5 V. Tohoto obvodu tedy použijeme pro konstrukci světelné stupnice.

Claims (2)

1. P R E D Μ £ T

   Zapojení pro indikaci diskrétních napěťových úrovní, vyznačené tím, že ke vstupní svorce (Ul) je v sérii zapojen první referenční prvek (RDI), jehož výstup je spojen s prvním vývodem odporu (R) a přes ochrianný odpor (RB) se vstupem druhého ϊ M A L κ z u referenčního- prvku (RD2), jehož výstup je připojen na bázi tranzistoru (TI) vodivostního typu NPN, jehož kolektor je připojen k výstupní svorce (U2), s níž je spojen druhý vývod odporu (R), přičemž emitor tranzistoru je spojen se společnou svorkou (O).
2. 2 lišty výkresů