Pierwszenstwo: Opublikowano: 15. X. 1968 55688 KI. 2 2fe J3/j8 MKP G 01 r A§\A$ CZYiELNIA UKD Urzedu Poiente^ego Pllsilij lztciytt*t e| l Wspóltwórcy wynalazku: inz. Franciszek Bialokoz, mgr inz. Ignacy Min- czewski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Uklad wejsciowy do pojemnosciowego przetwornika napiecia stalego na zmienne Przedmiotem wynalazku jest uklad wejsciowy do pojemnosciowego przetwornika napiecia stalego na zmienne, który ma zastosowanie w przyrzadach pomiarowych takich jak elektrometry, mierniki opornosci i ladunków oraz malych pradów i napiec.Istotnym zagadnieniem w znanych ukladach wej¬ sciowych jest zmniejszenie czasu odpowiedzi (reak¬ cji) ukladu na zmiany napiecia wejsciowego lub odpowiedzi ukladu po przylozeniu na zaciski wej¬ sciowe napiecia stalego.Czas odpowiedzi, a raczej szybkosci reakcji ukla¬ du, zalezy od stalej czasowej widzianej od wejscia, która jest funkcja oporu, pojemnosci i wspólczyn¬ nika wzmocnienia ukladu wzmacniajacego. Na pojemnosc stalej czasowej sklada sie pojemnosc sprzegajaca filtru, przetwornika oraz pojemnosci szkodliwe. W celu zmniejszenia stalej czasowej stosowane jest szereg rozwiazan. Jedno ze znanych rozwiazan polega na zastosowaniu sprzezenia zwrot¬ nego w stalopradowej czesci ukladu wejsciowego, tuz po detektorze. Jednak rozwiazanie to nie dalo zadowalajacych wyników, gdyz obejmowalo tylko czesc stalopradowa ukladu a czesc zmienno prado¬ wa nie byla objeta sprzezeniem zwrotnym. Wplyw pojemnosci szkodliwych byl tylko czesciowo zmniej¬ szony.Celem wynalazku jest opracowanie prostego ukla¬ du wejsciowego, który odznaczalby sie znacznie wieksza szybkoscia reakcji, to znaczy mniejsza wej¬ sciowa stala czasowa niz dotychczasowe uklady, 25 wieksza stabilnoscia oraz wiekszym wspólczynni¬ kiem przetwarzania, szczególnie przy zastosowaniu przetwornika o malej pojemnosci. Ponadto uklad taki powinien byc latwy w montazu przy produkcji seryjnej.Cel ten wedlug wynalazku zostal osiagniety przez umieszczenie przetwornika wraz z oporem robo¬ czym, pojemnoscia sprzegajaca, filtrem i oporem siatkowym w obudowie ekranujacej, do której do¬ prowadzony jest sygnal o amplitudzie nie wiekszej od amplitudy sygnalu wejsciowego i fazie zgodnej z faza sygnalu wejsciowego. Jako sygnal wejsciowy rozumie sie tu sygnal doprowadzony do pierwszego stopnia wzmacniajacego.Korzystne jest aby sygnal doprowadzony do obu¬ dowy zawieral tylko skladowa zmienna. Obudowa przetwornika zostala odizolowana od masy za po¬ moca pierscienia na przyklad ceramicznego. Takie rozwiazanie pozwolilo na utrzymanie ekranu na potencjale równym lub zblizonym do napiecia sygnalu .wejsciowego. W ten sposób znacznie zo¬ staly ograniczone pojemnosci szkodliwe oraz po¬ prawia sie wspólczynnik przetwarzania wraz z ukla¬ dem wejsciowym. Zwiekszenie wspólczynnika prze¬ twarzania wynika z zaleznosci, w której wspól¬ czynnik proporcjonalny jest do amplitudy sygnalu zmiennego, a odwrotnie proporcjonalny do pojem¬ nosci, bedacej suma pojemnosci przetwornika i po¬ jemnosci szkodliwych. Przy zastosowaniu prze¬ tworników o duzej pojemnosci, rzedu na przyklad 5568855688 3 4 100—200 pF, wplyw pojemnosci szkodliwych, które przyjmuje sie minimum okolo 15—20 pF, jest nie¬ znaczny. Natomiast przy stosowaniu przetworników o malej pojemnosci rzedu na przyklad 5—20 pF, wplyw pojemnosci szkodliwych jest wtedy bardzo istotny. Kazde ograniczenie ich zwieksza wspól¬ czynnik przetwarzania. Zwiekszenie wspólczynnika przetwarzania pozwala z kolei na zmniejszenie ilosci stopni ukladu wzmacniajacego zwiekszajac tym samym stabilnosc pracy wzmacniacza, co ma szcze¬ gólne znaczenie przy montazu i eksploatacji. Dodat¬ kowa i szczególna zaleta takiego rozwiazania jest zrezygnowanie z klopotliwego poprawiania wspól- czynika przetwarzania na drodze mechanicznej obróbki ukladu drgajacego przetwornika.Wynalazek zostanie objasniony blizej na podsta¬ wie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znany dotychczas uklad wejsciowy z zaznaczonymi po¬ jemnosciami szkodliwymi, fig. 2 rozwiazanie wedlug wynalazku, a fig. 3 przyklad rozwiazania z fig. 2.Na fig. 1 pojemnosci szkodliwe oznaczone sa za pomoca Cs, a pojemnosc przetwornika przez Co.Lampa 2 pracuje w ukladzie wzmacniacza i steruje pozostalymi stopniami wzmacniajacymi 3.Petla 4 sprzezenia zwrotnego obejmuje wzmac¬ niacz 3 i pojemnosc 60 przetwornika. Przedstawio¬ ne na fig. 2 rozwiazanie wedlug wynalazku polega na umieszczeniu w obudowie ekranujacej 1 ukladu wejsciowego skladajacego sie z przetwornika 7, oporu roboczego Rr, kondensatora sprzegajacego Cl, oporu siatkowego Rs, a do obudowy 7 z ukladu wzmacniajacego 3a doprowadzony jest poprzez po¬ jemnosci Cz sygnal zmienny o amplitudzie nie wiek¬ szej od amplitudy sygnalu wejsciowego dochodza¬ cego do siatki pierwszego stopnia wzmacniajacego, a faza jego jest zgodna z faza sygnalu wejsciowego.Obudowa 5 przetwornika 7 jest przedzielona pierscie¬ niem izolacyjnym 6. Dzieki takiemu polaczeniu obu¬ dowy ekranujacej zostaja ograniczone znacznie po¬ jemnosci szkodliwe. Na fig. 3 przedstawiony jest przyklad wykonania ukladu wedlug wynalazku gdzie pierwszy stopien wzmacniajacy wykonany jest jako wtórnik 2a a katoda jego jest polaczona z obudowa ekranujaca 1 poprzez kondensator Cz. s W tym przypadku amplituda jest tylko nieco mniejsza od amplitudy sygnalu wejsciowego, a faza jest zgodna z nim, gdyz wzmocnienie wtórnika jest mniejsze od jednosci.Zastosowanie wtórnika pozwala na uzyskanie transformacji opornosci przy stosowaniu ukladów pólprzewodnikowych. PL