Pierwszenstwo: Opublikowano: 56179 25.1.1967 (P 118 675) 25. IX. 1968 KI. 21 g, 4/05 MKP Hojff 4^00 IlILlGi -KA UBft*bP~~~m Twórca wynalazku: mgr inz. Stanislaw Wasko Wlasciciel patentu: Instytut Lotnictwa, Warszawa (Polska) Tranzystorowy przekaznik czasowy o duzym czasie opóznienia Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy prze¬ kaznik czasowy o duzym czasie opóznienia, z kom¬ pensacja temperatury, w którym do ukladu RC przez diode pólprzewodnikowa wlaczony jest gene¬ rator impulsów sterujacych, których amplituda porównywana jest z napieciem rozladowania kon¬ densatora.W tranzystorowych przekaznikach czasowych o niezbyt duzych czasach opóznienia wykorzystuja¬ cych zasade ladowania lub rozladowania konden¬ satora na ogól kompensacje temperaturowa prze¬ prowadza sie przez dobieranie kondensatora C i opornika R o odpowiednich wspólczynnikach tem¬ peraturowych. Kompensacja temperaturowa tego typu jest dosc prosta, ale uciazliwa i nie zawsze daje sie przeprowadzic w calym zakresie tempera¬ tur pracy.Szczególnie w przekaznikach czasowych o duzych czasach opóznienia wplyw elementów RC jak rów¬ niez opornosci zwrotnej diody pólprzewodnikowej wchodzacej w sklad ukladu oraz opornosci izolacji kondensatora C jest tak duzy, ze kompensacja tem¬ peraturowa za pomoca dobierania elementów R i C o odpowiednich wspólczynnikach temperaturo¬ wych staje sie wrecz niemozliwa. W tych przypad¬ kach wplyw temperaturowy nal czas opóznienia zmniejsza sie przez stosowanie elementów specjal¬ nego przeznaczenia o parametrach lepszych od standartowych, a ponadto znacznie rozbudowuje sie 10 25 30 sie uklad, co oczywiscie powoduje skomplikowanie urzadzenia oraz wzrost jego kosztów.Celem wynalazku jest unikniecie wad i niedo¬ godnosci wyzej opisanych ukladów kompensacji temperaturowej.Zgodnie z zalozonym zadaniem opracowano no¬ wy tranzystorowy przekaznik czasowy o duzym czasie opóznienia, w którym miedzy wyjscie gene¬ ratora impulsów sterujacych, a mase ukladu wla¬ czone ma jeden lub wiecej polaczonych równolegle elementów pólprzewodnikowych o opornosci zwrot¬ nej dobranej w zaleznosci od wartosci dlugosci cza¬ su opóznienia i zadanego zakresu kompensacji tem¬ peratury.. Korzysci techniczne wynikajace z takiego ukla¬ du kompensacji temperaturowej sa duze, poniewaz w ukladach tego typu mozna stosowac elementy o standartowych parametrach, a ponadto realiza¬ cja tego typu kompensacji jest prosta, malopraco- chlonna i moze byc przeprowadzona w szerokim zakresie zmian temperatury otoczenia.W przekazniku czasowym, który jest przedmio¬ tem wynalazku, najistotniejsza cecha jest wlacze¬ nie germanowej diody ostrzowej, o opornosci zwrotnej dobranej w zaleznosci od wartosci dlu¬ gosci czasu opóznienia, pomiedzy wspólny punkt diody i wyjscia generatora impulsowego, a masa ukladu.W wykonanym przekazniku czasowym o czasie opóznienia 120 sek. stosowano diodowa kompensa- 5617956179 3 cje temperaturowa za pomoca jednej, dwóch oraz trzech diod polaczonych równolegle i przy zmianie temperatury otoczenia od +20°C do +70°C uzy¬ skano nastepujace zmiany czasu opóznienia odpo¬ wiednio: +0,5°/o -5- -l,2°/o, 0 -S- + l,5*/o i 0 -S- + 3Vo.Przy stosowaniu trzech diod polaczonych równo¬ legle uklad zostal przekompensowany. Bardzo waz¬ na zaleta przekazników czasowych pracujacych na zasadzie porównywania dwóch napiec jest ich mala wrazliwosc na zmiany napiecia zasilania, a wiec nie wymagaja stosowania dodatkowych stabiliza¬ tor^ napiec. Eksperymentalnie stwierdzono, ze zmiana napiecia zasilania o ±10°/o daje blad czasu opóznienia nie wiekszy od +2%.Tytulem przykladu, na rysunku podany jest sche¬ mat blokowy tranzystorowego przekaznika czaso¬ wego wedlug wynalazku.Tranzystorowy przekaznik czasowy sklada sie z nastepujacych zespolów: ukladu generatora impul¬ sowego 1, ukladu klucza ladowania 2, ogniwa RC 3, ukladu klucza rozladowania 4 oraz wzmacnia¬ cza 5, przerzutnika 6, i stopnia wyjsciowego 7.Generator impulsowy 1 generuje impulsy steru¬ jace, których odleglosc miedzy dwoma sasiednimi impulsami jest znacznie mniejsza od najmniejszego czasu opóznienia. Po wlaczeniu napiecia zasilania Eb, kondensator C laduje sie przez opór Rl i uklad klucza ladowania 2 do napiecia Eb. Z chwila po¬ dania sygnalu na wejscie ukladu klucza rozlado¬ wania 4, kondensator C rozpoczyna rozladowywac sie przez opór R i uklad klucza rozladowania 4.Podczas rozladowania sie kondensatora C poten¬ cjal punktu a przez pewien czas pozostaje dodatni.Dodatni potencjal w punkcie a zatyka klucz lado¬ wania 2 i nie przepuszcza impulsów sterujacych od generatora 1. Potencjal punktu a maleje wy¬ kladniczo od wartosci +Eb do —Eb i w pewnym momencie nastepuje zrównanie sie poziomu impul¬ sów sterujacych z potencjalem w punkcie a.Od tej chwili impulsy sterujace z generatora 1 sa przepuszczane przez uklad klucza ladowania 2, a nastepnie wzmacniane i podawane na wejscie przerzutnika 6 wyzwalanego niesymetrycznie. Po przyjsciu pierwszego impulsu przerzutnik 6 zmie¬ nia swój stan i steruje stopien wyjsciowy 7. O cza¬ sie opóznienia decyduje glównie stala czasu RC oraz stosunek amplitudy impulsów sterujacych do napiecia zasilania. Dla wyzszych temperatur dosc duzy wplyw na czas opóznienia wykazuje opornosc 10 15 20 25 30 35 40 45 zwrotna diody Dl oraz opornosc izolacji kondensa¬ tora C.Wiadomo jest, ze opornosc izolacji kondensato¬ rów jak równiez opornosc zwrotna diod pólprzewo¬ dnikowych ze wzrostem temperatury maleje. Czyn¬ niki te powoduja zmniejszanie sie czasu opóznie¬ nia. Przy zmianach temperatury otoczenia w zakre¬ sie —20°C -H +70°C zmiany czasu moga dochodzic nawet do kilkunastu procent. Wzrost temperatury otoczenia o kazde 10°C powoduje okolo dwukrotne zmniejszenie sie opornosci zwrotnej diod pólprze¬ wodnikowych. Zjawisko to w wiekszosci przypad¬ ków szkodliwe zostalo tu wykorzystane do kom¬ pensacji temperaturowej wplywu elementów R i C oraz opornosci zwrotnej diody Dl i opornosci kon¬ densatora C.Wyjscie generatora 1 bocznikowane jest opor¬ noscia zwrotna germanowej diody ostrzowej D2* Poniewaz opornosc wsteczna diody zalezy w znacz¬ nym stopniu od temperatury wiec równiez amplitu¬ da impulsów sterujacych bedzie zmieniala sie wraz z temperatura. Tak wiec jezeli jako diode D2 za¬ stosujemy germanowa diode ostrzowa o odpowied¬ niej opornosci zwrotnej lub laczac kilka diod rów¬ nolegle (pokazanych na rysunku linia kreskowa) to mozemy uzyskac zadana kompensacje tempera¬ turowa. Kompensacja temperaturowa za pomoca diod jest bardzo prosta, malopracochlonna i daje dobre rezultaty w szerokim zakresie zmian tem¬ peratury otoczenia. PL