(57) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1

Transkrypt

1 R Z E C Z P O S P O L I T A P O L S K A (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 ( 2 1) N u m e r zgło szen ia: (51) IntCl3: H03F 3/387 U rz ą d P a te n to w y R z e c z y p o sp o lite j P o lsk iej (22) D a ta zg ło szen ia: (54) Separator galwaniczny sygnałów analogowych dolnopasmowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 21/90 ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 10/92 (72) Twórcy wynalazku: Michał Szyper, Kraków, PL Tadeusz Zegleń, Kraków, PL PL B1 l. Separator galwaniczny sygnałów analogowych (57) dolnopasmowych realizujący modulację 1 demodulację amplitudy sygnału zawierający modulator połączony z blokiem separacji galwanicznej, demodulator połączony z filtrem dolnopasmowym oraz wzmacniacz i generator połączony ze źródłem napięcia zasilania oraz z demodulatorem i drugim blokiem separacji galwanicznej, znamienny tym, ze każdy blok separacji galwanicznej (3, 7) utworzony jest z kondensatorów wysokonapięciowych (Cl, C2), a elektrody wysokonapięciowe kondensatorów (Cl, C2) pierwszego bloku separacji galwanicznej (3) połączone są z modulatorem (1) połączonym bezpośrednio z zaciskami (We) wejściowymi całego układu, zaś elektrody niskonapięciowe kondensatorów (Cl, C2) bloku separacji galwanicznej (3) połączone są poprzez układ symetryzujący (4), z wejściami wzmacniacza różnicowego (W1), którego wyjście połączone jest z jednym wejściem demodulatora (5), którego kolejne wejście połączone jest bezpośrednio z wyjściem generatora (6) przebiegu prostokątnego połączonym z elektrodami niskonapięciowymi kondensatorów (C l, C2) drugiego bloku separacji galwanicznej (7), których elektrody wysokonapięciowe połączone są bezpośrednio z drugim wejściem modulatora (1), zaś wyjście demodulatora (5) połączone jest, poprzez filtr dolnopasmowy (8) i układ wyjściowy (9) z zaciskiem wyjściowym (Wy) całego układu... Fi g. 1.

2 SEPARATOR GALWANICZNY SYGNAŁÓW ANALOGOWYCH DOLNOPASMOWYCH Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e 1. Separator galwaniczny sygnałów analogowych dolnopasmowych realizujący modulację i demodulację amplitudy sygnału zawierający modulator połączony z blokiem separacji galwaniczn e j, demodulator połączony z filtrem dolnopasmowym oraz wzmacniacz i generator połączony ze źródłem napięcia zasilania oraz z demodulatorem i drugim blokiem separacji galwanicznej, z n a m i e n n y tym, że każdy blok separacji galwanicznej ( 3, 7) utworzony j est z kondensatorów wysokonapięciowych (C 1, C 2 ), a elektrody wysokonapięciowe kondensatorów (C 1, C2) pierwszego bloku separacji galwanicznej (3 ) połączone są z modulatorem (1 ) połączonym bezpośrednio z zaciskami (We) wejściowymi całego układu, zaś elektrody niskonapięciowe kondensatorów (C1, C2) bloku separacji galwanicznej (3 ) połączone są, poprzez układ symetryzujący (A ), z wejściami wzmacniacza różnicowego (W1 ), którego wyjście połączone j est z j ednym wejściem demodulatora ( 5 ), którego kolejne wejście połączone Jest bezpośrednio z wyjściem generatora (6 ) przebiegu prostokątnego połączonym z elektrodami niskonapięciowymi kondensatorów (C1, C2) drugiego bloku separacji galwanicznej ( 7 ), których elektrody wysokonapięciowe połączone są bezpośrednio z drugim wejściem modulatora ( 1 ), zaś wyjście demodulatora (5 ) połączone j est, poprzez filt r dolnopasmowy (8 ) i układ wyjściowy ( 9 ), z zaciskiem wyjściowym (Wy) całego układu, przy czym modulator (1 ) zawiera tranzystory polowe MOS (T1 - T4) połączone w taki sposób, te połączone ze sobą parami dreny tranzystorów ( T 1, T2 i T 3, T4) stanowią wejście modulatora (1 ) i równocześnie wejście (We) całego układu, a połączone ze sobą parami źródła tranzystorów (T1, T3 i T 2, T4 ) stanowią wyjście modulatora (1 ) podłączone do elektrod wysokonapięciowych kondensatorów (C 1, C2) bloku separacji galwanicznej ( 3 ), natomiast połączone ze sobą parami bramki tranzystorów (T 2,T 3 i T 1, T4) stanowią drugie wejście modulatora (1 ) podłączone do elektrod wysokonapięciowych kondensatorów ( C1, C2) drugiego bloku separacji galwanicznej ( 7 ), zaś demodulator (5 ) zawiera tranzystory polowe MOS (T5-T8) połączone w taki sposób, że połączone ze sobą dreny trynzystorów (T5 T6) podłączone są do wyjścia wzmacniacza różnicowego (W1 ), a połączone ze sobą dreny tranzystorów ( T 7, T8) przyłączone są do masy całego układu, z którą połączony jest również drugi zacisk wejściowy demodulatora ( 5 ), zaś połączone ze sobą parami źródła tranzystorów ( T 6, T8 i T 5, T7) połączone są, odpowiednio poprzez rezystory (R 5, R 6), ze wzmacniaczem operacyjnym (W2) z rezystancyjnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym, którego wyjście połączone j est ze znanym filtrem dolnopasmowym ( 8 ), a wejście nieodwracające, poprzez rezystor (R 7 ), połączone j est z masą układu, natomiast połączone ze sobą parami bramki tranzystorów ( T 5, T8 i T 6, T7) stanowią drugie wejście demodulatora ( 5 ), przyłączone bezpośrednio do wyjścia generatora ( 6 ) przebiegu prostokątnego. 2. Separator galwaniczny według za strz. 1, z n a m i e n n y tym, że układ symetryzujący (4 ) zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów ( C 3, C 4 ), których punkt wspólny połączony Jest z masą układu, a j ej końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z j ego zaciskami wyjściowymi. 3. Separator galwaniczny według za strz. 1, z n a m i e n n y tym, że układ symetryzujący ( 4 ) zawiera gałąź szeregowo połączonych rezystorów (R 1, R 2 ), których punkt wspólny połączony Jest z masą układu, a jej końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu 1 z Jego zaciskami wyjściowymi. 4. Separator galwaniczny sygnałów analogowych dolnopasmowych realizujący modulację i demodulację amplitudy sygnału, zawierający modulator połączony z blokiem separacji galw anicznej, demodulator połączony z filtrem dolnopasmowym oraz wzmacniacz i generator połączony ze źródłem z a sila nia oraz z demodulatorem i drugim blokiem separacji, z n a m i e n n y t y m, że każdy blok separacji galwanicznej ( 3, 7) utworzony jest z kondensatorów wysokonapięciowych ( C 1, C 2 ), a elektrody wysokonapięciowe kondensatorów (C 1, C2) pierwszego bloku separacji galwanicznej (3 ) połączone są z modulatorem (1 ) połączonym bezpośrednio z zaciskami (We) wejściowymi całego układu,

3 zaś elektrody niskonapięciowe kondensatorów ( C 1, C2) bloku separacji galwanicznej (3 ) połączone są, poprzez układ symetryzujący ( 4 ), z wejściami wzmacniacza różnicowego (W1 ), którego wyjście połączone j est z j ednym wejściem demodulatora ( 5 ), którego kolejne wejście połączone jest bezpośrednio z wyjściem generatora (6 ) przebiegu prostokątnego, połączonym z elektrodami niskonapięciowymi kondensatorów ( C1, C2) drugiego bloku separacji galwanicznej ( 7 ), których elektrody wysokonapięciowe połączone są bezpośrednio z drugim wejściem modulatora ( 1 ), zaś wyjście demodulatora (5 ) połączone jest, poprzez filtr dolnopasmowy ( 8 ) i układ wyjściowy ( 9 ), z zaciskiem wyjściowym (Wy) całego układu, przy czym modulator ( 1 ) zawiera tranzystor połowy MOS (T9), którego dren i źródło połączone są, odpowiednio poprzez rezystory (R 8, R9), z zaciskami wejściowymi modulatora (1 ) i z jego zaciskami wyjściowymi, a bramka połączona jest z j ednym zaciskiem drugiego wejścia modulatora (1 ), z którego drugim zaciskiem połączone Jest źródło tranzystora (T 9 ), zaś demodulator (5) zawiera dwa tranzystory polowe MOS (T 1 0, T11) połączone w taki sposób, że dren pierwszego tranzystora (T1 0 ) połączony jest z j ednym zaciskiem wejściowym demodulatora (5 ) podłączonym do wyjścia wzmacniacza różnicowego (W1 ), a źródło tranzystora (T10 ) połączone je st, poprzez rezystor (R 5), z odwracającym wejściem wzmacniacza operacyjnego ( W2) z rezystancyjnym ujemnym sprzężaniem zwrotnym i z drenem drugiego tranzystora (T 11), którego źródło połączone Jest z masą całego układu, z którą połączony Jest drugi zacisk w ejściowy demodulatora ( 5 ), a poprzez rezystor ( R 7 ), nieodwracaj ące wejście wzmacniacza operacyjnego (W2), zaś bramki tranzystorów (T 10, T11) stanowią drugie wejście demodulatora (5) połączone do wyjścia generatora ( 6 ) przebiegu prostokątnego. 5. Separator galwaniczny według zastrz. 4, z n a m i e n n y tym, że układ symetryzujący (4) zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów ( C 3, C 4 ), których punkt wspólny połączony Jest z masą układu, a jej końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z j ego zaciskami wyjściowymi. 6. Separator galwaniczny według zastrz. 4, z n a m i e n n y tym, że układ symetryzujący (4 ) zawiera gałąź szeregowo połączonych rezystorów (R 1, R 2 ), których punkt wspólny połączony Jest z masą układu, a jej końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z jego zaciskami wyjściowymi. 7. Separator galwaniczny sygnałów analogowych dolnopasmowych realizujący modulację i demo- dulację amplitudy sygnału, zawierający modulator połączony z blokiem separacji galwanicznej, demodulator połączony z filtrem dolnopasmowym oraz wzmacniacz i generator połączony ze źródłem napięcia zasilania oraz z demodulatorem i drugim blokiem separacji galwanicznej, z n a m i e n n y t y m, że każdy blok separacji galwanicznej ( 3, 7) utworzony j est z kondensatorów wysokonapięciowych ( C 1, C 2), a elektrody wysokonapięciowe kondensatorów ( C 1, C2) pierwszego bloku separacji galwanicznej (3 ) połączone są z modulatorem ( 1 ), połączonym bezpośrednio z zaciskami (We) wejściowymi całego układu, zaś elektrody niskonapięciowe kondensatorów (C 1, C2) pierwszego bloku separacji galwanicznej (3 ) połączone są, poprzez układ symetryzujący ( 4 ), z wejściami wzmacniacza różnicowego (W1 ), którego wyjście połączone jest z j ednym wejściem demodulatora ( 5 ), którego kolejne wejście połączone j est bezpośrednio z wyjściem generatora (6 ) przebiegu prostokątnego połączonym z elektrodami niskonapięciowymi kondensatorów ( C 1, C2) drugiego bloku separacji galwonicznej ( 7 ), których elektrody wysokonapięciowe połączone są bezpośrednio z drugim wejściem modulatora ( 1 ), zaś wyjście demodulatora (5) połączone jest, poprzez f ilt r dolnopasmowy (8 ) i układ wyjściowy ( 9 ), z zaciskiem (Wy) wyjściowym całego układu, przy czym modulator (1) zawiera tranzystor połowy MOS (T 9 ), którego dren i źródło połączone są, odpowiednio poprzez rezystory (R8, R 9), z zaciskami wejściowymi modulatora (1 ) stanowiącymi zacisk i wejściowe (We) całego układu z j ego zaciskami wyjściowymi, a bramka połączona j est z j ednym zaciskiem drugiego wejścia modulatora ( 1 ), z którego drugim zaciskiem połączone j est źródło tranzystora (T 9 ), zaś demodulator (5 ) zawiera tranzystory polowe MOS (T5-T8) połączone w taki sposób, że połączone ze sobą dreny tranzystorów (T 5, T6) podłączone są do wyjścia wzmacniacza różnicowego (W1 ), a połączone ze sobą dreny tranzystorów (T 7, T8) przyłączone są do masy całego układu, z którą połączony j est drugi zacisk wejściowy demodulatora ( 5 ), zaś połączone ze sobą parami źródła tranzystorów ( T 6, T8 i T 5, T7) połączone są odpowiednio, poprzez rezystory (R 5, R 6 ), ze wzmacniaczem operacyjnym (W2) z rezyatancyj- nym ujemnym sprzężeniem zwrotnym, którego wyjście połączone j est ze znanym filtrem dolnopasmowym ( 8 ).

4 a wejście nieodwracające, poprzez rezystor (R 7 ), połączone j est równocześnie z masą układu, natomiast połączone ze sobą parami bramki tranzystorów (T 5, T8) i ( T 6, T7) stanowią drugie wejście demodulatora (5 ) przyłączone bezpośrednio do wyjścia generatora (6 ) przebiegu prostokątnego. 8. Separator galwaniczny według z a s t r z. 7, z n a n i e n n y tym, że układ symetryzujący (4 ) zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów (C 3, C 4), których punkt wspólny połączony jest z masą układu, a j e j końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z Jego zaciskami wyjściowymi. 9. Separator galwaniczny według z a s t r z.7, z n a m i e n n y tym, że układ symetryzujący ( 4 ) zawiera gałąź szeregowo połączonych rezystorów (R 1, R 2), których punkt wspólny połączony j est z masą układu, a je j końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z j ego zaciskami wyjściowymi. * * * Przedmiotem wynalazku j est separator galwaniczny sygnałów analogowych dolnopasmowych przeznaczony do galwanicznego odizolowania źródła sygnału od obwodu wyjściowego między innymi w miernictwie elektrycznym, medycynie. Dotychczas izolację galwaniczną sygnałów między obwodami posiadającymi odmienne potencjały elektryczne uzyskuje się dla sygnałów analogowych dolnopasmowych przez wykorzystanie transformatorów wraz z dodatkowymi obwodami modulacji i demodulacji. Znany układ separatora galwanicznego realizującego modulację amplitudową zawiera wzmacniacz wejściowy, którego jedno wejście połączone jest z j ednym zaciskiem w ejściowym całego układu, a drugie w e jś c ie, poprzez rezystor, połączone j est z j ego wyjściem, które połączone j est z modulatorem. Wyjście modulatora połączone Jest z uzwojeniem p ierwotnym transformatora, którego uzwojenie wtórne połączone Jest, poprzez demodulator i f i l t r dolnopasmowy z wyjściem całego układu. Separator zawiera również generator przebiegu sinusoidalnego, który Jest połączony z jednej strony ze źródłem zasilan ia zewnętrznego, a z drugiej strony, poprzez kondensatory niskonapięciowe, z demodulatorem oraz z uzwojeniem wtórnym drugiego transformatora, którego uzwojenie pierwotne połączone Jest z zasilaczem połączonym z drugim zaciskiem wejściowym całego układu Jak również z modulatorem i wzmacniaczem wejściowym. Niedogodnością znanego układu Jest konieczność zasilania elektrycznych podzespołów strony separowanej z zewnętrznego źródła energii elektrycznej, które musi być również odizolowane galwanicznie od reszty układu. Ponadto transformatory separujące źródło sygnału od obwodu wyjściowego generują pole elektromagnetyczne zakłócające pracę sąsiednich układów elektronicznych. Istota separatora galwanicznego sygnałów analogowych, według wynalazku, re a lizu ją cego modulację i demodulację amplitudy sygnału, zawierającego modulator połączony z blo kiem separacji galw anicznej, demodulator połączony z filtrem dolnopasmowym oraz wzmacniacz i generator połączony ze źródłem napięcia zasila n ia oraz z demodulatorem i drugim blokiem separacji galwanicznej polega na tym, że każdy blok separacji galwanicznej utworzony Jest z kondensatorów wysokonapięciowych. Elektrody wysokonapięciowe kondensatorów pierwszego bloku separacji galwanicznej połączone są z modulatorem połączonym bezpośrednio z zaciskami wejściowymi całego układu, zaś elektrody niskonapięcolowe kondensatorów tego bloku separacji połączone są, poprzez układ symetryzujący, z wejściami wzmacniacza różnicowego. Wyjście tego wzmacniacza połączone j est z wejściem demodulatora, którego kolejne wejście połączone j est bezpośrednio z wyjściem generatora przebiegu prostokątnego.

5 Wyjście generatora połączone j est również z elektrodami niskonapięciowymi kondensatorów drugiego bloku separacji galwanicznej. Elektrody wysokonapięciowe tych kondensatorów połączone są bezpośrednio z drugim wejściem modulatora. Wyjście demodulatora zaś połączone jest, poprzez f i l t r dolnopasmowy i układ wyjściowy, z zaciskiem wyjściowym całego układu. Modulator separatora zawiera tranzystory polowe MOS połączone w taki sposób, te połączone ze sobą parami dreny pierwszego i drugiego tranzystora oraz trzeciego i czwartego tranzystora stanowią wejście modulatora, a połączone ze sobą parami źródła pierwszego i trzeciego tranzystora oraz drugiego i czwartego tranzystora stanowią wyjście modulatora podłączone do elektrod wysokonapięciowych kondensatorów pierwszego bloku separacji g alw aniczn ej. Natomiast połączone ze sobą parami bramki drugiego i trzeciego oraz pierwszego i czwartego tranzystora stanowią drugie wejście modulatora podłączone do elektrod wysokonapięciowych kondensato.- rów drugiego bloku separacji galwanicznej. Demodulator zaś zawiera tranzystory polowe MOS połączone w taki sposób, że połączone ze sobą dreny piątego i szóstego tranzystora podłączone są do wyjścia wzmacniacza różnicowego, a połączone ze sobą dreny siódmego i ósmego tranzystora przyłączone są do masy całego układu, z którą połączony jest również drugi zacisk wejściowy demodulatora. Połączone zaś ze sobą parami źródła szóstego i ósmego tranzystora oraz piątego i siódmego tranzystora połączone są odpowiednio, poprzez piąty i szósty rezystor, ze wzmacniaczem operacyjnym z rezystancyjnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym, którego wyjście połączone jest ze znanym filtrem dolnopasmowym, a wejście nieodwracające wzmacniacza, poprzez siódmy rezystor, połączone Jest z masą układu. Natomiast połączone ze sobą parami bramki piątego i ósmego tranzystora oraz szóstego i siódmego tranzystora stanowią drugie wejście demodulatora przyłączone bezpośrednio do wyjścia generatora przebiegu prostokątnego. Układ symetryzujący zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów albo rezystorów, których punkt wspólny połączony jest z masą układu, a je j końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z jego zaciskami wyjściowymi. W innej w ersji separatora, według wynalazku, modulator zawiera tranzystor połowy MOS, którego dren i źródło połączone są odpowiednio, poprzez rezystory, z zaciskami wejściowymi modulatora i z jego zaciskami wyjściowymi, a bramka połączona j est z jednym zaciskiem drugiego wejścia modulatora, z którego drugim zaciskiem połączone jest źródło tranzystora. Demodulator zaś zawiera dwa tranzystory polowe MOS połączone w taki sposób, że dren pierwszego tranzystora połączony jest z jednym zaciskiem wejściowym demodulatora podłączonym do wyjścia wzmacniacza różnicowego, a jego źródło połączone je s t, poprzez rezystor, z odwracającym wejściem wzmacniacza operacyjnego z rezystancyjnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym i z drenem drugiego tranzystora. Źródło tego tranzystora połączone jest z masą całego układu, z którą połączony jest drugi zacisk wejściowy demodulatora, a poprzez rezystor, nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego. Bramki zaś tranzystorów stanowią drugie wejście demodulatora podłączone do wyjścia generatora przebiegu prostokątnego. Układ symetryzujący zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów albo rezystorów, których punkt wspólny połączony jest z masą układu, a jej końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z jego zaciskami wyjściowymi. W kolejnej wersji separatora, według wynalazku, modulator zawiera tranzystor połowy MOS, którego dren i źródło połączone są odpowiednio, poprzez rezystory, z zaciskami wejściowymi modulatora i z jego zaciskami wyjściowymi. Bramka tranzystora połączona jest z jednym zaciskiem drugiego w ejścia modulatora, z którego drugim zaciskiem połączone jest jego źródło. Demodulator zaś zawiera tranzystory polowe MOS połączone w taki sposób, że połączone ze sobą dreny piątego i szóstego tranzystora podłączone są do wyjścia wzmacniacza różnicowego, a połączone ze sobą dreny siódmego i ósmego tranzystora przyłączone są do masy całego układu, z którą połączony jest również drugi zacisk wejściowy demodulatora. Połączone ze sobą parami źródła szóstego i ósmego tranzystora oraz piątego i siódmego tranzystora połączone są odpowiednio, poprzez rezystory, ze wzmacniaczem operacyjnym z rezystancyjnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym, którego wyjście połączone jest ze znanym filtrem dolnoprzepustowym, a jego wejście nieodwracające, poprzez kolejny rezystor, połączone jest z masą układu.

6 Natomiast połączone ze sobą parami bramki piątego i ósmego tranzystora oraz szóstego i siódmego tranzystora stanowią drugie wejście demodulatora przyłączone bezpośrednio do wyjścia generatora przebiegu prostokątnego. Układ symetryzujący zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów albo rezystorów, których punkt wspólny połączony Jest z masą układu, a je j końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i z j ego zaciskami wyjściowymi. Zaletą separatora galwanicznego, według wynalazku, j est prosta j ego budowa, umożllwająca wykonanie w w ersji scalonej hybrydowej ja k i monolitycznej. Ponadto nie wymaga oddzielnego źródła zasilania modulatora połączonego z separowanym źródłem sygnałów i umożliwia bezzakłócen iową transmisją sygnałów analogowych dolnopasoowych. Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu uwidoczniony Jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy separatora, f i g. 2 - schemat ideowy modulatora, f i g. 3 - schemat ideowy demodulatora, f i g. 4, f i g. 5 - schemat ideowy bloku separacji galwanicznej 3 połączonego z układem symetryzującym 4 zawierającym odpowiednio kondensatory lub rezystory, f i g. 6 - schemat ideowy modulatora innej w ersji separatora z f i g. 1, f i g. 7 - schemat ideowy demodulatora in nej w ersji separatora z f l g. 1. Separator galwaniczny sygnałów analogowych zawiera modulator 1, którego wejście stanowi wejście We całego układu połączone ze źródłem sygnału 2 analogowego dolnopasmowego. Wyjście modulatora 1 połączone j est z wysokonapięciowymi elektrodami kondensatorów wysokonapięciowych C1, C2, tworzących pierwszy blok separacji galwanicznej 3. Niskonapięciowe elektrody kondensatorów C1, C2 bloku separacji 3 połączone są z wejściem układu symetryzującego 4, który zawiera gałąź szeregowo połączonych kondensatorów albo rezystorów, których punkt wspólny połączony Jest z masą układu, a j ej końce połączone są z zaciskami wejściowymi układu i równocześnie z Jego zaciskami wyjściowymi. Wyjście bloku symetryzującego 4 połączone jest z wejściami wzmacniacza różnicowego W1, którego wyjście połączone j est z j ednym wejściem demodulatora 5. Kolejne wejście demodulatora 5 połączone Jest bezpośrednio z wyjściem generatora 6 przebiegu prostokątnego, połączonym z elektrodami niskonapięciowymi kondensatorów C1,C2 drugiego bloku separacji galwanicznej 7, a zasilanego ze źródła napięcia Uz. Elektrody wysokonapięciowe kondensatorów C 1, C2 drugiego bloku separacji 7 połączone są bezpośrednio z drugim wejściem modulatora 1. Wyjście demodulatora 5 połączone j est, poprzez f ilt r dolnopasoowy 8 i układ wyjściowy 9, z zaciskiem wyjściowym Wy całego układu. Modulator 1 zawiera tranzystory pol owe MOS T1 - T4 z izolowaną bramką połączone w taki sposób, że połączone ze sobą parami dreny tranzystorów T 1, T2 i T 3, T4 stanowią wejście modulatora 1, a połączone ze sobą parami źródła tranzystorów T1, T3 i T 2, T4 stanowią wyjście modulatora 1 podłączone do wysokonapięciowych kondensatorów C 1, C2 bloku separacji galwanicznej 3, zaś połączone ze sobą parami bramki tranzystorów T2, T3 i T 1, T4 stanowią drugie wejście modulatora 1 podłączone do e le ktrod wysokonapięciowych kondensatorów C1, C2 drugiego bloku separacji galwanicznej 7. Demodulator 5 zaś zawiera tranzystory polowe MOS T5 - T8 z izolowaną bramką połączone w taki sposób, że połączone ze sobą dreny tranzystorów T5,T 6 podłączone są do jednego zacisku wejściowego demodulatora 5 przyłączonego do wyjścia wzmacniacza różnicowego W 1, a połączone ze sobą dreny tranzystorów T7, T8 przyłączone są do masy całego układu, z którą połączony j est również drugi zacisk wejściowy demodulatora 5, zaś połączone ze sobą parami źródła tranzystorów T 6,T 8 i T 5,T 7 połączone są odpowiednio, poprzez rezystory R5, R6, ze wzmacniaczem operacyjnym W2 z rezystancyjnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Wyjście wzmacniacza W2 połączone jest ze znanym filtrem dolnopasmowyra 8, a wejście nieodwracające, poprzez rezystor R7, z masą całego układu. Natomiast połączone ze sobą parami bramki tranzystorów T5, T8 i T6, T7 stanowią drugie wejście demodulatora 5 przyłączone bezpośrednio do w yjścia generatora 6 przebiegu prostokątnego. W innej wersji separator, według wynalazku, ma modulator 1, według fig. 6, i demodulator 5, według fig. 7. Modulator 1 zawiera tranzystor połowy MOS T9 z izolowaną bramką, którego dren i źródło połączone są odpowiednio, poprzez rezystory R8, R 9 z zaciskami w ejściowymi modulatora 1 i równocześnie z j ego zaciskami wyjściowymi, a bramka połączona j est z jednym z aciskiem drugiego wejścia modulatora 1, z którego drugim zaciskiem połączone jest również źr ódło tranzystora T9.

7 Demodulator 5 natomiast zawiera dwa tranzystory polowe MOS T10, T11 połączone w taki sposób, że dren tranzystora T10 połączony jest z jednym zaciskiem wejściowym demodulatora 5 podłączonym do wyjścia wzmacniacza różnicowego W1. Źródło tranzystora T10 połączone j est, poprzez rezystor R5, z odwracającym wejściem wzmacniacza operacyjnego W2 z rezystancyjnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym i równocześnie z drenem drugiego tranzystora T11, którego źródło połączone Jest z masą całego układu. Z masą całego układu połączony Jest również drugi zacisk wejściowy demodulatora 5, a poprzez rezystor R7, także nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego W2. Bramki tranzystorów T10, T11 stanowią drugie wejście demodulatora 5 podłączone do wyjścia generatora 6 przebiegu prostokątnego. W kolejnej wersji separator, według wynalazku, ma modulator 1 według f i g. 6 i demodulator 5 według fig. 3. Działanie układu j est następujące. Na wejście separatora podawany jest ze źródła sygnału 2 sygnał analogowy dolnopasmowy. Sygnał ten poddawany Jest w modulatorze 1 modulacji ilo czynowej sygnałem o przebiegu prostokątnym podawanym, poprzez drugi blok separacji galwanicznej 7, z generatora 6 przebiegu prostokątnego. Sygnał z generatora 6 Jest sygnałem sterującym bramkami tranzystorów polowych MOS T1 - T4 modulatora 1, pracujących w układzie kluczy. Zmodulowany sygnał, po przejściu przez pojemnościowy blok separacji galwanicznej 3 i układ symetryzujący 4, jest wzmacniany, a następnie demodulowany za pomocą demodulatora 5 synchronizowanego sygnałem z generatora 6. Zdemodulowany sygnał, po przejściu przez f i l t r dolnopasmowy 8 i układ wyjściowy 9, stanowi sygnał użyteczny dopasowany do obciążenia. Dopuszczalna maksymalna wartość napięcia pomiędzy separowanymi częściami układu separatora zależy od wartości napięcia przebicia zastosowanych kondensatorów wysokonapięciowych C 1, C2 bloku separacji galwanicznej 3,7. Natomiast szerokość pasma przenoszenia separatora uzależniona jest od częstotliwości sygnału z generatora 6 sterującego pracą tranzystorów modulatora 5, oraz parametrów zastosowanych podzespołów. Przy częstotliwości sygnału prostokątnego z generatora 6 wynoszącej 100 khz uzyskano pasmo przenoszenia od 0 do 20 khz, przy nierównomierności charakterystyki częstotliwościowej wynoszącej poniżej 1% i nieliniowości charakterystyki statycznej wynoszącej poniżej 1%.

8 Fig. 4. F i g. 5. Fig 6 Fig.7. Fig. 1. Fig. 2. Fig. 3. Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 5000 zł.