A működés leírása:

A léptetőjel generátor folyamatos órajelet szolgáltat a számlálónak, melynek kimenetén egy folyamatosan növekvő digitális értéket kapunk. Ezt az értéket a digitál-analóg konverter (továbbiakban DAC) ugyancsak egy folyamatosan növekvő analóg jellé (lépcsőfeszültség) alakítja át. A referenciafeszültség az átalakítás pontosságánál, valamint az analóg jel amplitúdójának meghatározásánál játszik szerepet. A komparátor a bemenetére jutó lépcsőfeszültséget összehasonlítja a mérendő feszültséggel, és akkor jelez ha a két érték megegyezik. E jelzés hatására a tároló mintavételezi a számláló aktuális értékét, ez az érték fog megjelenni a hexadecimális kijelzőn.

A mérőáramkörben használt összegző , - és komparátor áramkör látható az ábrán. A műveleti erősítő két bemenetére kapcsolt diódák a bemenetek túlfeszültség elleni védelmét szolgálják. Az 510kW -os ellenállás a szimmetria miatt van a neminvertáló bemenet és a föld közé iktatva ( de a diódák védelmét is ellátja ).

A konverzió kezdetén ( U_D/A=0 ) U_D/A és -U_mérendő összege negatív - mivel a műveleti erősítő invertáló bemenetére csatlakoznak - a

komparátor kimenetén pozitív tápfeszültség közeli érték jelenik meg. Ha a konverzió alatt a növekvő lépcsőfeszültség (U_D/A) abszolút értékben eléri ill. meghaladja -U_mérendő-t a műveleti erősítő komparál, vagyis a kimenet egy lefutó éllel átbillen negatív feszültségre. A kimenet egy jelformáló áramkörre kerül, mely átalakítja digitális jelszintre ( 5 és 0 V ). A lefutó él indítja a monostabil multivibrátort, amely egy állandó időtartalmú ( 6.8nF-os kondenzátorral és a 200kW -os ellenállással beállított ) impulzus előállítására alkalmas eszköz. A monostabíl kimenetén megjelenő rövid negatív impulzus a latch tároló párhuzamos adatbeolvasást engedélyező bemenetére ( logikai nullára aktív ) kerül. A tároló mintavételezi a számláló állását , ami a modul kimenetén binárisan és a kijelzőn hexadecimálisan jelenik meg. Az astabil, számláló, D/A konverter, lach és a kijelző Leybold modulokból van összeépítve.

A mérési elrendezés teljes egészében össze van állítva, változtatni csak a mérendő feszültséget és az astabil frekvenciáját szabad. A különböző mérőpontokat a kapcsolási rajzon bekeretezéssel jelöltük. Az oszcilloszkóp mérőzsinórjához csatlakoztatott drót segítségével tud csatlakozni a breadboard megfelelő pontjához. Kérjük körültekintően járjon el ennél a műveletnél!

A mérendő feszültséget egy szabályozható tápegység szolgáltatja, állítani egy potenciométerrel lehet és egy digitális kijelzőn olvasható le a pontos érték.

[1] Csákány Antal: Elektronika (ELTE '93) 125-134 old.