PL60889B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 08.XI.1968 (P 129 964) 5.XII.1970 60889 KI. 21 e, 17/04 MKP G OUtf 17/04 UKD 621.317.733.3 Wspóltwórcy wynalazku: Pawel Studzinski, Krzysztof Badzmirowdki Wlasciciel patentu: Zjednoczone Zaklady Elektronicznej Aparatury Po¬ miarowej „Elpo", Warszawa (Polska) Przelacznik tranzystorowy zwlaszcza do kompensacyjnego woltomierza cyfrowego Przedmiotem wynalazku jest przelacznik tranzy¬ storowy zwlaszcza do kompensacyjnego woltomie¬ rza cyfrowego przeznaczony do przelaczania pre¬ cyzyjnych oporników dzielnika napiecia wzorco¬ wego.Znane przelaczniki tranzystorowe, stosowane w kompensacyjnych woltomierzach cyfrowych, zbu¬ dowane sa w ten sposób, ze emitery tranzystorów sa polaczone z napieciem wyjsciowym dzielnika napiecia wzorcowego poprzez wspólny opornik te¬ go dzielnika, natomiast ich bazy ze stalym napie¬ ciem ujemnym poprzez oporniki okreslajace prady plynace w obszarach baza-emiter tych tranzysto¬ rów.Kolektor pierwszego tranzystora jest polaczony ze zródlem napiecia wzorcowego, a kolektor dru¬ giego z punktem o potencjale zerowym. Napiecia sterujace przelaczaniem tranzystorów, pobierane z ukladu pamieci, sa podawane na bazy, poprzez diody pólprzewodnikowe dolaczone do baz tranzy¬ storów katodami.Wspomniane przelaczniki tranzystorowe charak¬ teryzuja sie duzym spadkiem napiecia na tranzy¬ storze pracujacym w nasyceniu. Spadek napiecia, spowodowany przeplywem przez tranzystor w obszarze nasycenia calego pradu plynacego przez opornik dzielnika napiecia, osiaga znaczne war¬ tosci przy przelaczaniu niewielkich oporników dzielnika i powoduje zmniejszenie wartosci napie¬ cia wzorcowego podawanego na te oporniki. Jest 10 15 20 25 on przy tym glówna przyczyna nieliniowosci dziel¬ nika wzorcowego, decydujacej w duzej mierze o dokladnosci pomiaru kompensacyjnego wolto¬ mierza cyfrowego.Aby wyeliminowac czesciowo wplyw spadku na¬ piecia na tranzystorze pracujacym w nasyceniu na liniowosc dzielnika napiecia wzorcowego w prze¬ lacznikach tranzystorowych stosuje sie specjalne tranzystory przelaczajace zapewniajace niewielki spadek napiecia na tranzystorze w obszarze jego nasycenia przy wiekszym pradzie, przeplywajacym przez opornik dzielnika napiecia wzorcowego.Celem wynalazku jest opracowanie ukladu prze¬ lacznika tranzystorowego, który wyeliminuje wady konwencjonalnych przelaczników tranzystorowych.Cel ten zostal osiagniety w przelaczniku tranzy¬ storowym przez to, ze do punktu polaczenia emi¬ terów tranzystorów dolaczona jest katoda czwar¬ tej pólprzewodnikowej diody i anoda piatej pól¬ przewodnikowej diody, a baza pierwszego tranzy¬ stora jest polaczona poprzez trzeci opornik, z czwartym zaciskiem, na który przylozone jest sterujace napiecie pobrane z ukladu pamieci, zas baza drugiego tranzystora jest polaczona, poprzez czwarty opornik, z piatym zaciskiem, na który jest przylozone sterujace napiecie pobrane z ukladu pamieci bedace w przeciwfazie do pierwszego na¬ piecia sterujacego.Katoda piatej diody i katoda trzeciej diody pól¬ przewodnikowej sa polaczone, poprzez drugi opor- 608893 nik, ze zródlem stalego ujemnego napiecia zasila¬ nia, natomiast anoda trzeciej diody jest polaczona z piatym zaciskiem zas anoda drugiej pólprzewod¬ nikowej diody i anoda pierwszej pólprzewodniko¬ wej diody oraz anoda czwartej diody sa polaczone, poprzez pierwszy opornik, z drugim zaciskiem, na który przylozone jest stale dodatnie napiecie zasi¬ lania. Katoda pierwszej diody jest polaczona z czwartym zaciskiem, a katoda drugiej diody jest polaczona z pierwszym zaciskiem, na który przy¬ lozone jest napiecie zgodne w fazie z napieciem wzorcowym.Powyzszy przelacznik tranzystorowy umozliwia ograniczenie pradu przeplywajacego przez zlacze emiter-kolektor tranzystora pracujacego w nasyce¬ niu. Zmniejsza to spadek napiecia na tranzysto¬ rze pracujacym w nasyceniu pochodzacy od tego pradu, przyczyniajac sie tym samym do osiagnie¬ cia znacznie wiekszej liniowosci dzielnika napiecia wzorcowego i lepszej dlugookresowej stabilnosci pracy przelacznika tranzystorowego oraz upraszcza regulacje przyrzadu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia uklad elektryczny przelacznika tranzystorowego.Przelacznik tranzystorowy jest zbudowany na dwóch tranzystorach Tx i T2, których emitery po¬ laczone sa do wspólnego punktu laczacego katode czwartej pólprzewodnikowej diody D4 i anode pia¬ tej pólprzewodnikowej diody D5 z opornikiem R dzielnika napiecia wzorcowego majacego napie¬ cie Un. Baza pierwszego tranzystora ^ jest po¬ laczona, poprzez trzeci opornik R3, z zaciskiem 4, na który przylozone jest sterujace napiecie ±U4 pobrane z ukladu pamieci, a kolektor tegoz tran¬ zystora jest polaczony do punktu o potencjale ze¬ rowym. Baza drugiego tranzystora T2 jest pola¬ czona, przez opornik R4, z zaciskiem 5, na który jest przylozone sterujace napiecie ±U5 pobrane z ukladu pamieci bedace w przeciwfazie do pierw¬ szego sterujacego napiecia ±U4, zas kolektor tego tranzystora polaczony jest ze zródlem wzorcowego napiecia ±UW.Katoda piatej diody D5 i katoda trzeciej pól¬ przewodnikowej diody D3 sa polaczone, poprzez opornik R2, ze zródlem stalego ujemnego napiecia zasilania U3, natomiast anoda trzeciej diody D3 jest polaczona z zaciskiem 5. Anoda drugiej pól¬ przewodnikowej diody D2 i anoda pierwszej pól¬ przewodnikowej diody Di oraz anoda czwartej dio¬ dy D4 sa polaczone, poprzez opornik Rly ze zród¬ lem stalego dodatniego napiecia zasilania U2, zas, katoda pierwszej diody Dx jest polaczona z zacis¬ kiem 4. Katoda drugiej diody D2 jest polaczona z zaciskiem 1, na który przylozone jest napie¬ cie ±Ui.Dzialanie ukladu jest opisane nizej.Pierwsza dioda Dx jest polaryzowana napie¬ ciem ±U4, zas trzecia dioda D3 jest polaryzowana napie¬ ciem ±U5 sterujacym drugi tranzystor T2, przy czym, sterujace napiecia ±U4 i ±U5 sa w przeciw¬ fazie. Katoda drugiej diody D2 jest zawsze dola¬ czona do zródla napiecia ±V1 o znaku zgodnym ze znakiem wzorcowego napiecia ±UW. Dla ujem- 4 nej wartosci wzorcowego napiecia ±UW do zacis¬ ku 1 jest dolaczona ujemna wartosc napiecia ±V1 o wartosci bezwzglednej (U!)(UW) wówczas przy spelnieniu warunków przewodzenia drugiego tranzystora T2, druga dioda D2 przewodzi, zas czwarta dioda D4 jest zatkana. W tych warun¬ kach, przy dolaczeniu opornika R do wzorcowego napiecia ±UW i zalozeniu, ze opornosc przewodza¬ cej piatej diody D5 i opornosc drugiego tranzy¬ stora T2 pracujacego w nasyceniu sa pomijalnie male, przez opornik R2 plynie prad Ir21 o wartosci u3-uw natomiast prad Ir plynacy przez opornik R jest okreslony zaleznoscia 20 _Uw~Uh JR R Prad IE21 emitera drugiego tranzystora T2 praT cujacego w nasyceniu okreslony jest zaleznoscia 25 IE21 = Ir — IR21 Prad IE21 emitera drugiego tranzystora T2 pracu¬ jacego w nasyceniu mozna zmniejszyc dowolnie dobierajac wartosc pradu plynacego przez opor- 30 nik R2. Zmniejszenie pradu IE21 emitera drugiego tranzystora T2 pracujacego w nasyceniu umozliwia odpowiednie zmniejszenie spadku napiecia na jego zlaczu emiter-kolektor. Przy dodatniej wartosci wzorcowego napiecia ±UW, w obszarze nasycenia 35 drugiego tranzystora T2, pierwsza dioda D^ druga dioda D2, trzecia dioda D3 sa spolaryzowane zapo¬ rowo, a czwarta dioda D4 i piata dioda D5 prze¬ wodza. Wówczas prady plynace przez oporniki Rj i R2 sa okreslone zaleznosciami JR12 Rx 1 JR22 R2 W tym przypadku prad emitera drugiego tran¬ zystora T2 jest okreslony zaleznoscia IE22 = Ir*— IR12 — IR22 Dobierajac odpowiednia wartosc opornika Ri mozliwe jest zmniejszenie pradu emitera drugiego tranzystora T2 do wartosci, przy której spadek 50 napiecia na jego zlaczu emiter-kolektor jest nie¬ wielki.Przy ujemnej wartosci sterujacego napiecia ±U4 podanego na zacisk 4 i przy dodatniej wartosci sterujacego napiecia ±U5 podanego na zacisk 5, 55 opornik R jest dolaczony do punktu o potencjale zerowym przez pierwszy tranzystor T^ Wtedy pierwsza dioda Di i trzecia dioda D3 przewodza, natomiast czwarta dioda D4 i piata dioda D5 sa spolaryzowane zaporowo. W tym przypadku przez 60 opornik R i emiter pierwszego tranzystora Tx ply¬ nie tylko niewielki prad wywolany napieciem wyjsciowym dzielnika napiecia wzorcowego.Sposób polaczenia diod i polaryzacja napiec przy¬ lozonych do zacisków przelacznika zalezy od typu w zastosowanych tranzystorów. i60889 5 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentpwe Przelacznik tranzystorowy zwlaszcza do kom¬ pensacyjnego woltomierza cyfrowego zbudowany na dwóch tranzystorach, których emitery sa po¬ laczone z opornikiem dzielnika napiecia wzorco¬ wego, zas kolektor jednego z nich jest polaczony do punktu o potencjale zerowym, natomiast ko¬ lektor drugiego do zródla napiecia wzorcowego, znamienny tym, ze do punktu polaczenia emite¬ rów tranzystorów dolaczona jest katoda czwartej pólprzewodnikowej diody (D4) i anoda piatej pól¬ przewodnikowej diody (D5), a baza pierwszego tranzystora {T{) jest polaczona poprzez trzeci opor¬ nik (R3) z czwartym zaciskiem (4), na który przy¬ lozone jest sterujace napiecie (±U4) pobrane z ukla¬ du pamieci, zas baza drugiego tranzystora (T2) jest polaczona, poprzez czwarty opornik (R4) z piatym zaciskiem (5), na który przylozone jest sterujace 10 15 napiecie (+U5) pobrane z ukladu pamieci bedace w przeciwfazie do pierwszego sterujacego napie¬ cia <±U4), podczas gdy katoda piatej diody (DB) i katoda trzeciej pólprzewodnikowej diody (D,) sa polaczone, poprzez drugi opornik (R2) ze zródlem stalego ujemnego napiecia zasilania (—U3, nato¬ miast anoda trzeciej diody (D,) jest polaczona z piatym zaciskiem (5), zas anoda drugiej pól¬ przewodnikowej diody (D2) i anoda pierwszej pól¬ przewodnikowej diody (DO oraz anoda czwartej diody (D4) sa polaczone, poprzez pierwszy opor¬ nik (Rx) z drugim zaciskiem (2), na który przy¬ lozone jest stale dodatnie napiecie zasilania (±U2), przy czym katoda pierwszej diody (D^ jest po¬ laczona z czwartym zaciskiem (4), a katoda dru¬ giej diody (D2) jest polaczona z pierwszym zacis¬ kiem (1), na który przylozone jest napiecie (±Vi) zgodne w fazie z napieciem wzorcowym (±UW). I PL PL