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Integrations einrichtung
Das Stammpatent Nr. 225975 betrifft eine Integrationseinrichtung mit einem Gleichstromverstärker, einem zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers geschalteten Kondensator sowie einem Hilfskondensator, welcher als Teil eines seine Ladung ändernden Stromkreises schaltbar ist, und gegebenenfalls einem Schalter am Eingangskreis. Diese Integrationseinrichtung ist gemäss Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskondensator wahlweise zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers schaltbar ist.
Mittels einer Integrationseinrichtung gemäss dem Stammpatent kann die Ausgangsspannung des Verstärkers leicht um einen Faktor, der grösser oder kleiner als 1 sein kann, verändert werden. Wenn es gewünscht wird, diesem Faktor, den Umrechnungsfaktor, je nachdem, wie es der praktische Fall verlangt, ent- weder den Wert 10 oder den Wert 0. 1 zu geben, so müssen sich die Kapazitäten des Hauptkondensators und des Hilfskondensators beträchtlich unterscheiden und sich beispielsweise wie 1 : 99 verhalten. In einem solchen Falle muss der Hauptkondensator eine relativ kleine Kapazität besitzen, die eine relativ beträcht- licheinkonstanz der Verstärkung des Verstärkers bewirkt.
Wenn anderseits ein Hilfskondensator mit relativ grosser Kapazität gewählt wird, wird die für die Umrechnung erforderliche Zeit verlängert, wodurch die gesamte Verstärkungsänderung des Verstärkers vergrössert wird.
Die Erfindung betrifft nun eine Ausführungsform einer Integrationseinrichtung gemäss dem Stammpatent, in welcher das Verhältnis der Kapazität des Hauptkondensators zur Kapazität des Hilfskondensators relativ klein, beispielsweise 1 : 9, sein kann, wenn der Umrechnungsfaktor mit 10 oder 0. 1 gewählt wird.
Dies wird erreicht, wenn in einer Integrationseinrichtung gemäss Anspruch 1 des Stammpatentes erfindungsgemäss einschaltglied vorgesehen wird, das eineseite des Hilfskondensators entweder an denver- stärkereingang oder an Erde und die andere Seite des Hilfskondensators entweder an den Verstärkerausgang oder an Erde legt.
Da nun ein relativ grosser Hauptkondensator und eine relativ kleine Umrechnungszeit gewählt werden kann, was dann wichtig ist, wenn die Verstärkungsänderung des Verstärkers verringert werden soll, wird erreicht, dass der hauptsächlich auf die Verstärkungsänderung des Verstärkers zurückzuführende Fehler bei der Umrechnung so klein als möglich gemacht werden kann.
Gemäss einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Integrationseinrichtung können ein oder mehrere Widerstände vorgesehen werden, die entweder vor dem Hilfskondensator oder zwischen Erde und Hilfskondensator liegen. Diese Widerstände verringern den Strom im Hilfskreis, so dass eine Übersteuerung des Verstärkers und ein Instabilwerden des Verstärkers wegen zu grosser kapazitiver Aufladung vermieden wird.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, deren Fig. 1-4 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Integrationseinrichtung in vier verschiedenenSchaltstellungenzei- gen.
In der Zeichnung ist mit C ein Hauptkondensator bezeichnet, der in den, den Eingang 2 und den Ausgang 3 aufweisenden Verstärker eingebaut sein kann. C2 ist ein in einem Hilfskreis vorgesehener Hilfskondensator, welcher mittels Schalter 4 und 5 auf vier verschiedene Arten, u. zw. a) zwischen den Eingang 2 und den Ausgang 3 des Verstärkers 1 (Fig. l), b) zwischen den Eingang 2 des Verstärkers 1 und
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Erde (Fig. 2), c) zwischen Erde und Erde (Fig. 3) und d) zwischen Erde und den Ausgang 3 des Verstärkers 1 (Fig. 4) geschaltet werden kann.
In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung arbeitet die Integrationseinrichtung normal und die Ladung wird auf die zwei Kondensatoren verteilt.
Wenn nach oben umgerechnet wird, so laufen folgende Vorgänge ab :
1. Zunächst wird der Schalter 5 aus der inFig. 1 dargestellten Lage in die in Fig. 2 dargestellte Lage umgelegt. Da in Anbetracht der äusserst grossen Verstärkung des Verstärkers die Spannung am Eingang des
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ten Schaltstellung umgelegt. Dadurch wird der Kondensator C2 vom Eingang 2 getrennt und an Erdegelegt.
3. Der Schalter 5 wird aus der'in Fig. 3 gezeigten Schaltstellung in die in Fig. 4 gezeigte Schaltstellung umgelegt. Dadurch wird der Kondensator C auf die neue Ausgangsspannung aufgeladen. Beträgt der Faktor a = 10, so ist die Ladungl0UCz'
4. Der Schalter 4 wird nun wieder in die in der Fig. l dargestellte Ausgangsstellung umgelegt. Die Ausgangsspannung bleibt hiebei unverändert, da die Ladung Q jetzt nur auf die beiden Kondensatoren C und C aufgeteilt wird. Die Integrationseinrichtung ist nun für einen weiteren Umrechnungsvorgang bereit, durch welchen die nunmehr erhaltene Ausgangsspannung wieder um den Faktor a vergrössert werden kann.
Bei der Umrechnung nach unten laufen folgende Vorgänge ab : 1. DerSchalter 4 wird aus der in Fig. 1 gezeigten schaltstellung in die in der Fig. 4 gezeigten Schaltstellung umgelegt. Hiebei bleibt die Ladung des Kondensators C2 unverändert.
2. Sodann wird der Schalter 5 aus der in Fig. 4 gezeigten Schaltstellung in die in Fig. 3 gezeigte Schaltstellung umgelegt. Der Kondensator C2 wird hiebei entladen.
3. Die Schalter 4 und 5 werden aus der in der Fig. 3 gezeigten Stellung über die in der Fig. 2 gezeigte . Stellung in die Stellung gemäss Fig. l gebracht. Hiebei wird die Ladung des Kondensators Cl'welche
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Die Umrechnung kann so oft als gewünscht wiederholt werden, wobei die Ausgangsspannung jeweils ein Zehntel der vor dem Umrechnungsvorgang bestehenden Ausgangsspannung beträgt.
Um sicherzugehen, dass während des Umrechnungsvorganges kein Strom aus dem Aussenstromkreis zum Eingang 2 gelangt, wodurch der Ladezustand der Kondensatoren verändert werden würde, kann zwischen dem Eingang der Integrationseinrichtung und dem Aussenstromkreis ein nicht dargestellter Trennschalter vorgesehen sein.
Die in den Fig. 1-4 dargestellte Integrationseinrichtung enthält alsSchaltelementegeeignetedimen- sionierte Widerstände. In einer erfindungsgemässen Integrationseinrichtung können Widerstände jedoch auch an anderer Stelle des Hilfskreises oder zwischen Hilfskondensator und Erde vorgesehen sein. Im dargestell- ten Ausfuhrungsbeispiel dient der Widerstand 1\ zur Begrenzung des Ausgangsstromes während der Umrech- nung nach oben und der Widerstand R. zusätzlich zum Widerstand R zur Stabilisierung des Verstärkers bei kapazitiver Belastung desselben und zur Verhinderung einer Übersteuerung des Verstärkers.
Bei der Umrechnung nach unten dient der Widerstand R2 zur Verlangsamung des Umrechnungsvorganges, so dass der Verstärker dem Vorgang leichter folgen kann und ein Spannungsstoss am Ausgang des Verstärkers und jede Übersteuerung vermieden ist.
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KapazC1=0,1 FundC2=0,9 F.
Bei der Umrechnung nach untenist es möglich dieSchalter 4 und 5 so zu kuppeln und mit einer beiden
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