Struktury przetworników jednoczesnych zmian dwóch parametrów dwójników RC o wyjściu częstotliwościowym

W pracy przedstawiono opis struktur nowej klasy przetworników parametrów dwójników RC, np. (R,C) lub (C,tg δ), pozwalających w oparciu o układ oscylatora kwadraturowego rzędu trzeciego na jednoczesny pomiar tych dwóch parametrów, przy czym zmianom jednego z parametrów odpowiadają zmiany wartości pulsacji sygnału wyjściowego przetwornika, natomiast zmianom wartości drugiego z parametrów – odpowiednio – wzrost lub spadek wartości amplitudy generowanych sygnałów. Opisano wybrane warianty realizacji układowych, a także zalety i wady analizowanej klasy przetworników.

In the paper the proposal of new structures of simultaneous two parameter changes of two-port RC network converter with frequency output is presented. The converter is based on third order quadrature oscillator (see Fig.1) where one of the measuring two-port parameters is converted into frequency (see Eq. (1b)), however second parameter changes – suitably converted – to the growth or the fall of amplitude value U1 or U2 of generated signals (see Eqs. (2a) – (2c)). The detailed processing converter variants depended on choice of component impedance parameters (for parameter description - see Fig.1) from the set: {(R0,C0),(R1, C1), (R2,C2), (C0,tgδ0 ), (C1,tg δ1), (C2,tg δ2)}. Recapitulating, the proposed converter solution according to Fig.2 is suitable to processing of (C0, tgδ0) RC two-port component changes. In peculiarity, for case tg δ= tgδ1=tg δ2=ω0RC, the conversion equations are simplifying to the form described by Eqs. (3a) and (4b). The A and B analyzed converter realization variants using the "star - triangle” transformation are presented on Fig.2a,b and Fig.3a,b too. Both variants A and B are characterized however by systematic error δ described by Eq. (5). The advantage of proposed optimal converter realization variant B is the smaller value of error δ in comparison with variant A (see Eq.(6) and Fig.4).