CS268948B1

CS268948B1 - Connected to my or his own computer

Info

Publication number: CS268948B1
Application number: CS88989A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Csc Rohac
Original assignee: Rohac Jan
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS98988A1

Abstract

Zapojeni sestává z přijímači elektrody, která je spojena se vstupem zesilovače, jehož výstup je výstupem přijimaciho snímače. Výstup je dále spojen se stínící elektrodou jakož i se společnou svorkou zesilovače. Hezi vstup zesilovače a jeho společnou svorku je případně připojen ochranný dvoj pól.The circuit consists of a receiving electrode which is connected to the input of an amplifier, the output of which is the output of the receiving sensor. The output is further connected to a shielding electrode as well as to the common terminal of the amplifier. A protective double pole is optionally connected between the amplifier input and its common terminal.

Description

Vynález se týká zapojeni přijímacího snímače kapacitního přenosu a řeší problém příjmu nízkofrekvenčního signálu, přenášeného kapacitní vazbou mezi vysílací a přijímací aparaturou.The invention relates to the connection of a capacitive transmission receiving sensor and solves the problem of receiving a low-frequency signal transmitted by capacitive coupling between the transmitting and receiving apparatus.

Při přenášeni nízkofrekvenčního signálu kapacitní vazbou, například pro účely bezdrátových měření na pohybujících se částech strojů je třeba zajistit přenos signálu vazební impedancí řádu 10 G . Aby nedošlo k velkému poklesu úrovně signálu, je třeba dosáhnout srovnatelně velké impedance přijímací plochy přijímacího snímače vůči okolí. Problém se řeší důsledným využitím jedničkové kladné zpětné vazby pro dosaženi vysoké vstupní impedance snímače, jak uvádí například čs. autorské osvědčení č. 180093. Současně je třeba řešit výrazné snížení citlivosti snímače na rušivé signály o frekvenci mimo přenášené pásmo. Ve zmíněném případu se sníženi citlivosti řeší relativně málo účinným zapojením pasivní propusti mezi výstup zesilovače s přesně jedničkovým zesílením a stínící elektrodu umístěnou mezi přijímací elektrodu a okolí. Většího potlačeni nežádoucích signálů a menšího zeslabení užitečného signálu lze dosáhnout zapojením selektivního bloku obsahujícího několikaktivnich filtrů místo propusti podle čs. autorského osvědčení č. 246965. Toto výrazně složitější řešení má pro praktickou opakovanou realizaci příliš velkou citlivost parametrů na změny velikostí součástek a vykazuje značnou náchylnost k nestabilitě.When transmitting a low-frequency signal by capacitive coupling, for example for the purposes of wireless measurements on moving parts of machines, it is necessary to ensure signal transmission with a coupling impedance of the order of 10 G. In order to avoid a large drop in the signal level, it is necessary to achieve a comparably large impedance of the receiving surface of the receiving sensor to the environment. The problem is solved by consistently using positive feedback to achieve a high input impedance of the sensor, as stated, for example, in the Czechoslovak Patent No. 180093. At the same time, it is necessary to solve a significant reduction in the sensitivity of the sensor to interfering signals with a frequency outside the transmitted band. In the mentioned case, the reduction in sensitivity is solved by relatively inefficient connection of a passive filter between the output of the amplifier with exactly unity gain and a shielding electrode placed between the receiving electrode and the environment. Greater suppression of unwanted signals and less attenuation of the useful signal can be achieved by connecting a selective block containing several active filters instead of the filter according to the Czechoslovak Patent No. of the author's certificate No. 246965. This significantly more complex solution has too great a sensitivity of parameters to changes in the sizes of components for practical repeated implementation and shows a significant susceptibility to instability.

Uvedené nevýhody řeší zapojení přijímacího snímače kapacitního přenosu, jehož podstatou je spojeni přijímací elektrody se vstuoem zesilovače, jehož výstup je soojen se vstupem filtru, jehož výstup je výstupem přijímacího snímače kapacitního snímače, přičemž tento výstup je dále spojen se stínící elektrodou a společnou svorkou zesilovače;The above disadvantages are solved by connecting a capacitive transfer receiving sensor, the essence of which is the connection of the receiving electrode to the input of an amplifier, the output of which is connected to the input of a filter, the output of which is the output of the receiving sensor of the capacitive sensor, while this output is further connected to the shielding electrode and the common terminal of the amplifier;

Výhodou navrženého zapojeni přijímacího snímače kapacitního přenosu je dosaženi velmi vysoké vstupní impedance pro signály v ořenášeném pásmu kmitočtů a nizké impedance pro rušivé signály. Zachováni velmi jednoduché konstrukce a malé citlovosti na změny parametrů součástek je vitaně při opakované realizaci snímače. Na připojeném výkresu je v příkladném provedeni schematicky znázorněno zapojeni přijímacího snímače kapacitního přenosu podle vynálezu.The advantage of the proposed connection of the receiving sensor of capacitive transmission is the achievement of a very high input impedance for signals in the controlled frequency range and a low impedance for interfering signals. Maintaining a very simple design and low sensitivity to changes in component parameters is welcome when the sensor is repeatedly implemented. The attached drawing schematically shows the connection of the receiving sensor of capacitive transmission according to the invention in an exemplary embodiment.

Přijímací elektroda 1 je spojena se vstupem 6 zesilovače 2. Je to jednostupňový invertujici zesilovač osázen tranzistorem typu MOSFET v zapojeni se společným enitorem. Emitor je přes rezistor spojen se substrátem tranzistoru, který tvoři společnou svorku 10 zesilovače Kolektor je výstupem 7 zesilovače 2, který je spojen se vstupem § filtru 3. Je to aktivní filtr s jedním operačním zesilovačem typu pásmové propusti s velkým negativním zesilenim v propustném pásmu. Výstup 2 filtru 3 je výstupem celého přijímacího snímače kapacitního přenosu podle vynálezu a je dále spojen se stínící elektrodou 5 a se společnou svorkou 10 zesilovače 2.The receiving electrode 1 is connected to the input 6 of the amplifier 2. It is a single-stage inverting amplifier equipped with a MOSFET transistor in a common-source connection. The emitter is connected via a resistor to the transistor substrate, which forms the common terminal 10 of the amplifier. The collector is the output 7 of the amplifier 2, which is connected to the input § of the filter 3. It is an active filter with one operational amplifier of the band-pass type with a large negative gain in the passband. The output 2 of the filter 3 is the output of the entire receiving capacitive transfer sensor according to the invention and is further connected to the shielding electrode 5 and to the common terminal 10 of the amplifier 2.

Mezi vstup 6 zesilovače 2 a jeho společnou svorku 10 lze připojit ochranný dvojpol 4, který je v příkladném provedeni realizován paralelním spojenim emitor o vého přechodu bipůlárniho křemíkového tranzistoru a rezistoru.A protective bipolar junction 4 can be connected between the input 6 of the amplifier 2 and its common terminal 10, which in the exemplary embodiment is realized by a parallel connection of the emitter junction of a bipolar silicon transistor and a resistor.

Vnitřní zapojeni zesilovače 2, filtru 3 ani ochranného dvojoólu 4 neni na připojeném výkresu naznačeno.The internal wiring of the amplifier 2, filter 3, or protective double-ended conductor 4 is not shown in the attached drawing.

Signál indukovaný kapacitní vazbou na přijímači elektrodě 1 je zesilovačem 2 impedančně přizpůsoben vstupu 8 filtru 3. Filtr 3 užitečný signál stokrát zesílí při fázovém posunu 180°, rušivé signály nezesili. Impedance přijímací elektrody 1 vůči stínící elektrodě impedance vstupní elektrody zmíněného tranzistoru MOSFET vůči jeho substrátu v zesilovači /2/ a popřípadě i impedance ochranného dvojpólu 4 se tak transformuji do vstupní impedance přijímacího snímače kapacitního přenosu pou hou setinou své velikosti. Potlačeni rušivých signálů zajíštuje zvláště rezistor v ochranném dvojpólu 4.The signal induced by capacitive coupling on the receiving electrode 1 is impedance-matched by the amplifier 2 to the input 8 of the filter 3. The filter 3 amplifies the useful signal a hundredfold with a phase shift of 180°, but does not amplify the interfering signals. The impedance of the receiving electrode 1 to the shielding electrode, the impedance of the input electrode of the aforementioned MOSFET transistor to its substrate in the amplifier /2/ and, if applicable, the impedance of the protective dipole 4 are thus transformed into the input impedance of the receiving sensor of capacitive transmission only one hundredth of its size. The suppression of interfering signals is ensured in particular by the resistor in the protective dipole 4.

Zapojeni přijímacího snímáte kapacitního přenosu podle vynálezu je s uvedenými výhodami využitelné pro bezkontaktní přenos nízkofrekvenčních signálů kapacitní va zbou.The connection of the capacitive transmission receiving sensor according to the invention, with the above-mentioned advantages, can be used for contactless transmission of low-frequency signals by capacitive coupling.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Connection of a receiving sensor of capacitive transmission, characterized in that it consists of a receiving electrode /1/, which is connected to the input /6/ of the amplifier /2/, whose output /7/ is connected to the input /8/ of the filter /3/, whose output /9/ is the output of the receiving sensor and is further connected to the shielding electrode /5/, as well as to the common terminal /10/ of the amplifier /2/.

2. The circuit according to item 1, characterized in that a protective earthing terminal /4/ is connected between the input /6/ of the amplifier /2/ and its common terminal /10/.