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Integrationseinrichtung mit einem Gleichstromverstärker
Die österr. Patentschrift Nr. 225975 betrifft eine Integrationseinrichtung mit einem Gleichstromverstärker, einem zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers geschalteten Kondensator, sowie einem als seine Ladung ändernder Teil eines Stromkreises geschalteten Hilfskondensator und gegebenenfalls einem Schalter am Eingang. Diese Integrationseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein wahlweise zwischen die Eingangsseite und die Ausgangsseite des Verstärkers schaltbarer Hilfskondensator und ein eine Änderung der Ladung des Hilfskondensators bewirkendes Schaltglied vorgesehen ist.
Mittels dieser Integrationseinrichtung ist es relativ einfach, die Ausgangsspannung des Verstärkers umzurechnen, d. h. um einen Faktor zu verändern, der grösser oder kleiner als 1 sein kann.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine für das Umrechnen nach unten geeignete Integrationseinrichtung, d. h. eine Integrationseinrichtung, in der die Ausgangsspannung des Verstärkers um einen Faktor verändert wird, der kleiner ist als 1, die den Vorteil äusserst einfachen Aufbaues aufweist und weiters den Vorteil besitzt, dass mit ihr das Umrechnen nach unten bei einem Kapazitätsverhältnis von Hauptkondensator zu Hilfskondensator erzielbar ist, welches nicht weit vom Wert 1 abweicht oder gleich ist 1.
Dieses Ziel wird mit einer Integrationseinrichtung der angegebenen Art erreicht, in der der Hileskondensator nicht wahlweise zwischen die Eingangsseite und die Ausgangsseite des Verstärkers und als Teil eines eine Änderung der Ladung des Hilfskondensators bewirkenden Kreises schaltbar ist, sondern erfindungsgemäss zwischen Erde und einem Schalter gelegt wird, welcher derart angeordnet ist, dass er den nicht geerdeten Pol des Kondensators wahlweise an den Eingang oder an den Ausgang des Verstärkers legt.
Gemäss einer zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Eingang und/oder Ausgang des Verstärkers und dem Kondensator oder zwischen dem Kondensator und Erde ein Widerstand geschaltet.
Dieser Widerstand begrenzt den Ausgangsstrom des Verstärkers zum Teil während des Ladens des Hilfskondensators und zum Teil während des Entladens des Hauptkondensators. Darüber hinaus wird durch diesen Widerstand eine zu grosse kapazitive Aufladung vermieden, welche den Verstärker instabil machen kann.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in deren einziger Figur eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Integrationseinrichtung dargestellt wird.
In der Figur bedeutet Cl einen Hauptkondensator, der in einen Verstärker 1 mit dem Eingang 2 und dem Ausgang 3 eingebaut sein kann. C bedeutet einen Hilfskondensator, dessen einer Pol an Erde und dessen anderer Pol zu einem Schalter K geführt ist, mittels welchem dieser andere Pol des Hilfskondensators abwechselnd an den Eingang 2 und den Ausgang 3 des Verstärkers gelegt werden kann.
Wenn nach unten umgerechnet wird, wird wie folgt vorgegangen :
Der Schalter K wird aus der in der Zeichnung dargestellten Lage, in welcher der Hauptkondensator die
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gangsspannung des Verstärkers - in jene Stellung umgelegt, in der der Kondensator C mit dem Eingang 2 des Verstärkers verbunden ist. Die Eingangsspannung kann in Anbetracht der grossen Verstärkung des Verstärkers 1 relativ zur Ausgangsspannung des Verstärkers mit 0 angenommen werden. Durch den obigen Vorgang wird durch den sich entladenden Hilfskondensator C die Ladung des Hauptkondensators Cl um die
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In dieser Gleichung bedeutet a den Faktor, um welchen die Ausgangsspannung des Verstärkers geändert wird.
Wenn dieser Faktor beispielsweise den Wert 0, 1 besitzen soll, so soll das Verhältnis C:C gleich sein 9 : 10.
Wenn der Hilfskondensator entladen ist, wird der Schalter K in die in der Zeichnung dargestellte Stellung zurückgebracht. Dadurch wird der Hilfskondensator C2 wieder aufgeladen - diesmal auf die Span-
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nung erforderlich wird.
In der Zeichnung ist ein Widerstand R gezeigt, der zwischen dem Schalter K und dem Hilfskondensator C geschaltet ist und dem bereits erwähnten Zweck dient. Dieser Widerstand könnte jedoch gleich gut zwischen Hilfskondensator C und Erde, zwischen Verstärkereingang 2 und Schalter K, zwischen Verstärkerausgang 3 und Schalter K oder aufgeteilt zwischen Verstärkereingang und Verstärkerausgang einerseits und Schalter anderseits liegen.
Praktische Werte für die erwähnten Schaltungsglieder sind beispielsweise R = 0, 1 Mss,C-lF und C=0, 9) L : F.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass für die Erzielung eines bestimmten Umrechnungsfaktors für die Umrechnung nach unten nicht die Kapazitäten der Kondensatoren, sondern deren Ladungen massgebend sind. Wenn beispielsweise für die Umrechnung nach unten ein Umrechnungsfaktor vom Wert 0, 1 gewünscht wird, ist es deshalb möglich, einen Hilfskondensator anderer Grösse zu verwenden als es sich aus der Gleichung C2 : Cl = 0, 9 : 1 ergibt. In einem solchen Falle ist es jedoch erforderlich, zwischen Verstärkerausgang 3 und Hilfskondensator C einen Spannungsminderer oder Spannungsanheber, beispielsweise einen Spannungsteiler oder einen Verstärker, zu schalten.
Wenn beispielsweise angenommen wird,
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Umrechnungsfaktor von 0, 1 unter Verwendung üblicher Kapazitäten, beispielsweise Cl = C2 = 1 F erhalten.
Um sicher zu gehen, dass während des Umrechnungsvorganges aus dem Aussenstromkreis zum Eingang 2 kein Strom fliesst, durch welchen die Ladezustände der Kondensatoren verändert würden, kann der Eingang der Integrationseinrichtung vom Aussenstromkreis durch einen nicht dargestellten Trennschalter getrennt werden.
Der Schalter K kann ein händisch zu bedienendes Relais oder ein in an sich bekannter Weise automatisch betätigtes Relais sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Integrationseinrichtung mit einem Gleichstromverstärker, einem zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers geschalteten Kondensator, sowie einem als seine Ladung ändernder Teil eines Stromkreises geschalteten Hilfskondensator und gegebenenfalls einem Schalter am Eingang, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskondensator zwischen Erde und einem Schalter liegt, der so geschaltet ist, dass er den dem geerdeten Pol des Kondensators gegenüberliegenden Pol abwechselnd an den Eingang und den Ausgang des Verstärkers legt.