Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. VII. 1968 55448 KI. 21 g, 4/05 MKP 4TH1 h Mo$ k, \\\co UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Bogdan Kalinowski Wlasciciel patentu: Zaklad Aparatury Pomiarowo Regulacyjnej „Energ< pondar", Wroclaw (Polska) Tranzystorowy przekaznik podczestotliwosciowy Wynalazek dotyczy tranzystorowego przekaznika podczestotliwo§ciowego.Znane konstrukcje tranzystorowych przekazni¬ ków podczestotliwosciowych zawieraja wysokoczu- le i bardzo delikatne przekazniki galwanometrycz- ne lub spolaryzowane. Wszystkie znane dotychczas przekazniki podczestotliwosciowe wykazuja szereg wad wynikajacych z ich ukladu lub konstrukcji.Do wad tych nalezy przede wszystkim niepozada¬ na zaleznosc od wielkosci napiecia zasilajacego i wrazliwosc na jego nagle zmiany lub zalaczanie i wylaczanie, przejawiajace sie w podawaniu przez przekaznik niepozadanych krótkotrwalych impul¬ sów pomimo tego, ze czestotliwosc sieci jest wyz¬ sza od nastawionej.W celu wyeliminowania tych impulsów koniecz¬ ne jest stosowanie dodatkowych przekazników cza¬ sowych, co komplikuje i podraza stosowane prak^ tycznie uklady takie jak na przyklad uklady sa¬ moczynnego obciazenia przy spadku czestotliwosci.Do dalszych wad omawianych przekazników na¬ lezy miedzy innymi wrazliwosc stasowanych w tranzystorowych przekaznikach podczestotliwos¬ ciowych przekazników spolaryzowanych i galwa- nometrycznych na wstrzasy i uszkodzenia mecha¬ niczne oraz zuzywanie sie styków i potrzeba od¬ powiedniej konserwacji.Celem wynalazku jest wyeliminowanie zasadni¬ czych wad znanych dotychczas przekazników pod¬ czestotliwosciowych a w szczególnosci ich wraz¬ liwosci na nagle wahania lub zalaczanie i wy¬ laczanie napiecia zasilajacego, a tym samym unik¬ niecie koniecznosci stosowania dodatkowych prze¬ kazników czasowych na wyjsciu. Tranzystorowy 5 przekaznik podczestotliwosciowy wedlug wynalaz¬ ku rozwiazuje omówione powyzej problemy i na¬ daje sie szczególnie do pracy w ukladach samo¬ czynnego odciazenia przy spadku czestotliwosci.Cel ten wedlug wynalazku osiagnieto przez za- io stosowanie w przekazniku podczestotliwosciowym pomiedzy wlasciwym czlonem pomiarowym a prze¬ kaznikiem wyjsciowym calkowicie statycznego czlonu posredniczacego, w którym wyjscie z czlo- nu pomiarowego polaczone jest przez wlaczony 15 w szereg opornik z emiterem tranzystora pracuja¬ cego w ukladzie ze wspólna baza, którego baza polaczona jest bezposrednio z baza nastepnego z kolei tranzystora posredniczacego pracujacego w ukladzie ze wspólnym emiterem, przy czym 20 kolektor tranzystora posredniczacego polaczony jest przez opornik szeregowy z baza pierwszego tranzystora ukladu spustowego zlozonego z dwóch tranzystorów i czterech oporników a kolektpr drugiego z kolei tranzystora ukladu spustowego 25 polaczony jest przez opornik szeregowy z baza tranzystora stopnia wyjsciowego pracujacego jako wzmacniacz w ukladzie ze wspólnym emiterem, zas w obwód kolektora tranzystora stopnia wyj¬ sciowego wlaczone jest uzwojenie przekaznika 30 wyjsciowego przy czym baza tranzystora posred- 5544855448 niczacego polaczona jest równiez z odrebnym ukla¬ dem blokujacym a uklad pomiarowy zawiera opor¬ nik kompensacyjny o dodatnim wspólczynniku temperaturowym opornosci.Wynalazek zostanie objasniony szczególowo na rysunku przedstawiajacym schemat ideowy prze¬ kaznika. Wejscie ukladu zasilane napieciem zmien¬ nym Uwe o kontrolowanej czestotliwosci stanowi uzwojenie 1—2 transformatora TZ, którego uzwo¬ jenia wtórne zasilaja dwa obwody ukladu pomia¬ rowego A oraz tranzystorowy czlon posrednicza¬ cy B.Dzialanie ukladu pomiarowego A polega na po¬ równywaniu dwóch pradów, z których jeden o na¬ tezeniu zaleznym od czestotliwosci kontrolowanej przez przekaznik laduje kondensator porównawczy C3 na wyjsciu z ukladu pomiarowego, natomiast drugi o natezeniu stalym niezaleznym od czesto¬ tliwosci rozladowuje go, przy czym obydwa wy¬ zej wymienione natezenia pradu sa niezalezne od .wielkosci napiecia zasilajacego, dzieki uzyciu sta¬ bilizatorów krzemowych, zwanych w dalszym cia¬ gu diodami Zenera.Obwód ladowania sklada sie z uzwojenia wtór¬ nego 3—4 transformatora TZ, opornika Rl, pro¬ stownika Prl i kondensatora Cl przeladowywanego w rytm kontrolowanej czestotliwosci napieciem stabilizowanym przez diody Zenera Dl i D2. Ob¬ wód rozladowania sklada sie z uzwojenia wtór¬ nego 5—6 transformatora TZ, prostownika Pr2, kondensatora wygladzajacego C2, opornika R2 i ukladu oporników R3, R4 oraz R5 zasilanego na¬ pieciem stabilizowanym przez diode Zenera D3.Parametry elementów ukladu pomiarowego do¬ brane sa w taki sposób, aby przy czestotliwosciach wiekszych od zadanej czestotliwosci zadzialania kondensator porównawczy C3 pozostawal w stanie naladowanym zgodnie z biegunowoscia oznaczona symbolami +l—. Do nastawiania czestotliwosci zadzialania przekaznika sluzy opornik regulowany R6 zmieniajacy natezenie pradu rozladowujacego kondensator porównawczy C3.Napiecie wystepujace w normalnych warunkach czestotliwosci na kondensatorze C3 powoduje prze¬ plyw pradu oddzialywujacego na czlon posredni¬ czacy B poprzez opornik szeregowy R7 i emiter a nastepnie baze tranzystora Tl ze wspólna baza, wskutek czego poprzez tranzystor posredniczacy T2 wraz ze wspólpracujacymi opornikami R8 i R9, opornik szeregowy RIO oraz przerzutnik skladajacy sie z dwóch tranzystorów T3 i T4 oraz czterech oporników Rll, R12, R13 i R14 a takze nastepny z kolei opornik szeregowy R15 nastepuje zabloko¬ wanie tranzystora T5 stopnia wyjsciowego tak, ze w rezultacie wyjsciowy przekaznik pomocniczy P pozostaje w stanie spoczynku.Rozladowanie kondensatora porównawczego C3 do wartosci napiecia bliskiej zeru nastepujace przy obnizce czestotliwosci ponizej wartosci zadanej po¬ woduje zatkanie tranzystora Tl pracujacego w ukladzie ze wspólna baza a w konsekwencji przez tranzystor posredniczacy 1*2, przerzutnik i tranzystor T5 stopnia wyjsciowego nastepuje pobudzenie wyjsciowego przekaznika pomocni¬ czego P, który swymi stykami podaje impuls na wylaczenie i sygnalizacje.Bledne dzialanie przekaznika przy naglych znacznych wahaniach napiecia zasilajacego unie- 5 mozliwia uklad blokujacy C skladajacy sie z tran¬ sformatora impulsowego TI, prostownika Pr3 za¬ pewniajacego jeden kierunek przeplywu pradu blokujacego bez wzgledu na kierunek napiecia indukowanego w uzwojeniu wtórnym transforma- 10 tora impulsowego, diody D4 oddzielajacej uklad blokujacy od czlonu pomiarowego, kondensatora filtrujacego C4 oraz kondensatora C5 gromadza¬ cego ladunki blokujace i wreszcie oporników R6 w obwodzie zasilania uzwojenia pierwotnego tran- 15 sformatora impulsowego, R16 wlaczonego w sze¬ reg z dioda oddzielajaca D4 oraz R17 tlumiacego dzialanie ukladu blokujacego.Jezeli napiecie zasilajace ma wartosc stala to wówczas natezenie pradu stalego plynacego przez 20 uzwojenie pierwotne transformatora impulsowego TI równiez nie ulega zmianom i w takim wypadku napiecie po stronie wtórnej transformatora impul¬ sowego jest równe zeru a tym samym uklad bloku¬ jacy nie dziala. Kazdorazowa zmiana wielkosci na- 25 piecia zasilajacego wywoluje impuls w uzwojeniu wtórnym, który po wyprostowaniu przez prostow¬ nik Pr3 laduje kondensator C5. Prad rozladowania kondensatora C5 przeplywajacy przez emiter do bazy tranzystora posredniczacego T2 a nastepnie 30 przez opór R16 i diode oddzielajaca D4 blokuje tranzystorowy uklad posredniczacy B uniemozli¬ wiajac zadzialanie przekaznika wyjsciowego P na przeciag czasu zalezny od szybkosci i wielkosci zmiany napiecia zasilajacego, to jest od wielkosci 35 pochodnej wartosci skutecznej tegoz napiecia wzgledem czasu. ^ Dla skompensowania wplywu temperatury oto¬ czenia na uklad pomiarowy przekaznika zastoso¬ wano uklad kompensacyjny, którego istotny ele¬ ment stanowi opornik kompensacyjny R4 o sto¬ sunkowo duzym dodatnim wspólczynniku tempe¬ raturowym opornosci, na przyklad wykonany z drutu miedzianego, wlaczony jako bocznik rów¬ nolegle do obwodu pradu wzorcowego plynacego na zaciski kondensatora porównawczego C3 i roz¬ ladowujacego ten kondensator. Wzrost temperatury otoczenia powoduje wzrost opornosci opornika R4 o dodatnim wspólczynniku temperaturowym opor¬ nosci a w konsekwencji równiez i wzrost nate¬ zenia pradu wzorcowego1. Opisany uklad kompen¬ sacji temperatury umozliwia wiec zastapienie la¬ two dostepnym opornikiem o dodatnim wspólczyn¬ niku temperaturowym opornosci, opornika o ujem¬ nym wspólczynniku temperaturowym opornosci. PL