DD249132A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR VOLTAGE MONITORING USING AN OPERATIONAL AMPLIFIER - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR VOLTAGE MONITORING USING AN OPERATIONAL AMPLIFIER Download PDFInfo
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- DD249132A1 DD249132A1 DD29014286A DD29014286A DD249132A1 DD 249132 A1 DD249132 A1 DD 249132A1 DD 29014286 A DD29014286 A DD 29014286A DD 29014286 A DD29014286 A DD 29014286A DD 249132 A1 DD249132 A1 DD 249132A1
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet eine Schaltungsanordnung zur Spannungsueberwachung unter Verwendung eines Operationsverstaerkers und bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik. Ziel der Erfindung ist es, mit geringem Aufwand die Einschraenkungen in der Anwendung der Anordnung zu beseitigen. Es wird die Aufgabe geloest, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die eine kontinuierliche Erfassung aller Zustaende der zu ueberwachenden Spannungen gewaehrleistet. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass an den nichtnegierten Eingang des Operationsverstaerkers (OV) eine Vorstufe (VS) zur Spannungsumkehr mit ihrem Ausgang angeschlossen ist, der gleichzeitig den Ausgang eines sich in der Vorstufe befindlichen Operationsverstaerkers (OVS) bildet und zwischen der Masseleitung und der Leitung fuer die positive Speisespannung (US) angeordnet ist. Zum negierten Eingang dieses Operationsverstaerkers ist ueber einen ersten Widerstand (R 1) die zu ueberwachende Istspannung und zu dessen nichtnegierten Eingang eine positive Hilfsspannung gefuehrt. Vom Ausgang des Operationsverstaerkers besteht eine Verbindung ueber einen zweiten Widerstand (R 2) zum negierten Eingang des Operationsverstaerkers. Moegliche Anwendungsgebiete sind Schutzschaltungsanordnungen von Stromversorgungseinheiten. Fig. 1The invention includes a voltage monitoring circuit using an operational amplifier and relates to the field of electrical engineering. The aim of the invention is to eliminate the restrictions in the application of the arrangement with little effort. The object is achieved to provide a circuit arrangement which ensures a continuous detection of all states of the voltages to be monitored. The essence of the invention is that a pre-stage (VS) for reversing the voltage is connected to its output at the non-negated input of the operational amplifier (OV), which simultaneously forms the output of a pre-stage operational amplifier (OVS) and between the ground line and the line for the positive supply voltage (US) is arranged. To the negated input of this operational amplifier is a first resistor (R 1) to be monitored actual voltage and its ungated input a positive auxiliary voltage out. From the output of the operational amplifier is a connection via a second resistor (R 2) to the negated input of the Operationsverstaerkers. Possible fields of application are protective circuit arrangements of power supply units. Fig. 1
Description
Titel der Erfindung ' Title of the invention
Schaltungsanordnung zur Spannungsüberwachung'unter Verwendung eines OperationsverstärkersVoltage monitoring circuit using an operational amplifier
Anendungsgebiet der ErfindungScope of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik und ihre Anwendung ist in Schutzschaltungsanordnungen von Stromversorgungseinheiten elektronischer Steuerungen möglich und zweckmäßig.The invention relates to the field of electrical engineering and its application is possible and expedient in protective circuit arrangements of power supply units of electronic control systems.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Zur Erfassung des Schwellwertes einer Spannung kann bekannterweise ein Operationsverstärker verwendet werden, dessen nichtnegierter Eingang zum Erfassen des Istwertes der zu überwachenden Spannung und deren negierter Eingang zum Anlegen -eines Sollwertes in Form einer Referenzspannung dient. Ein High- oder Low-Signal am Ausgang des Operationsverstärkers zeigt dabei ein Ob ersehreiten oder Unterschreiten des geforderten Spannungspegels an. Aus der DD-PS 125 810.; H 02 H 3/26 ist eine Schaltung zur Spannungsüberwachung'bekannt, bei der die obere und die untere ToI eranzgrenze der Größe einer Spannung durch Taktsignale überwacht werden und ein auswertbares Signal zur. Überschreitung von Spannungüberschreitung und Spannungsunterschreitung erzeugt wird. Dazu liegt an einem ersten Eingang eines Opera-For detecting the threshold value of a voltage, it is known to use an operational amplifier whose non-neglected input serves to detect the actual value of the voltage to be monitored and whose negated input serves to apply a reference value in the form of a reference voltage. A high or low signal at the output of the operational amplifier in this case indicates an ersehreiten or falling below the required voltage level. From DD-PS 125 810 .; H 02 H 3/26 a voltage monitoring circuit is known in which the upper and lower voltage limits of the magnitude of a voltage are monitored by clock signals and an evaluable signal for. Exceeding voltage overshoot and under voltage is generated. For this purpose, at a first entrance of an opera-
t i on s ver s t är k er s -die zu überwachende Spannung und an einem zweiten Eingang, dem an ti parallel geschaltete Dioden vorgeschaltet sind, eine Referenzspannung an, der die Taktsignale überlagert sind.On the other hand, the voltage to be monitored and at a second input, upstream of the diodes connected in parallel with ti, indicate a reference voltage to which the clock signals are superimposed.
Desweiteren enthält die DD-PS 128 291. H 02 H 3/26 eine Schaltungsanordnung zur Überwachung und Steuerung der Spannung von Stromversorgungseinheiten, die mehrere 'Spannungen unterschiedlicher Größe und Polarität, beispielsweise für Datenverarbeitungsanlagen oder für Anlagen der Steuer- und Re geltechnik , bereitstellen und die auf Spannungsausfall, und Spannungsabweichung zu überwachen sind. Dazu werden bei toleranzgerechtem Aufbau der Spannungen die Ausgänge von Komparator en eine einheitliche Spannung abgeben, bei Spannungsüberschreitung eine einheitliche und positive Spannung und bei Spannungsunterschreitung eine einheitliche und negative Spannung. Diese Spannungen werden bei toleranzgerechtem Aufbau einer UND-Schaltung zwecks Abgabe eines Summensignals, einer ODER-Schaltung zwecks Abschaltung bei Spannung-Überschreitung und Dioden zwecks Abschaltung bei Spannungsunter sehreitung zugeführt.Furthermore, the DD-PS 128 291. H 02 H 3/26 includes a circuit arrangement for monitoring and controlling the voltage of power supply units, which provide multiple 'voltages of different sizes and polarity, for example, for data processing systems or plants of the control and Re geltechnik, and which are to be monitored for power failure, and voltage deviation. For this purpose, the outputs of the comparators will output a uniform voltage in the event of tolerance-compliant voltage build-up, a uniform and positive voltage if the voltage is exceeded and a uniform and negative voltage if the voltage is undershot. These voltages are supplied in tolerance tolerant structure of an AND circuit for the purpose of outputting a sum signal, an OR circuit for the purpose of shutdown in case of voltage overshoot and diodes for the purpose of shutdown at Spannungsunter sehreitung.
Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist es, daß sowohl die zu überwachende Spannung als auch die Referenzspannung innerhalb der Betriebsspannung des Operationsverstärkers liegen müssen. Außerdem besteht die Forderung, daß die Polaritäten der zu überwachenden Spannung und der Betriebspannung des Operationsverstärkers übereinstimmen. Da in einem solchen Fall zwischen der zu überwachenden Spannung und der Betriebsspannung des Operationsverstärkers in größeren Zeitabschnitten eine unmittelbare Abhängigkeit vorhanden ist, ist die Kontrollfunktion bei einem Ausfall der zu überwachenden Spannung nicrft gewährleistet.A disadvantage of the known solutions is that both the voltage to be monitored and the reference voltage must be within the operating voltage of the operational amplifier. In addition, there is a requirement that the polarities of the voltage to be monitored and the operating voltage of the operational amplifier coincide. Since in such a case there is an immediate dependency between the voltage to be monitored and the operating voltage of the operational amplifier in larger time intervals, the control function is not guaranteed in the event of a failure of the voltage to be monitored.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, mit geringem Aufwand die Einschränkungen in der Anwendung der Schaltungsanordnung zur Spannungsüberwachung unter Verwendung eines Operationsverstärkers zu beseitigen.The aim of the invention is to eliminate the restrictions in the application of the circuit arrangement for voltage monitoring using an operational amplifier with little effort.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Durch die Erfindung wird die technische Aufgabe gelöst, eine Schaltungsanordnung zur Sp an nungsüberwachung unter Verwendung eines Operationsverstärkers zu schaffen, die eine kontinuierliche Erfassung aller Zustände der zu überwachenden Spannungen gewährleistet.The invention solves the technical problem of providing a circuit arrangement for voltage monitoring using an operational amplifier which ensures continuous detection of all states of the voltages to be monitored.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß an den η ichtnegierten Eingang des Operationsverstärkers eine Vorstufe zur Spannungsumkehr mit ihrem Ausgang angeschlossen ist. Dieser Ausgang der Vorstufe bildet gleichzeitig den Ausgang eines sich in der Vorstufe befindlichen Oper ationsν ersträkers, der zwischen der Masseleitung und der Leitung für die positive Speisespannung angeordnet ist. Zum negierten Eingang dieses Operationsverstärkers ist über einen ersten Widerstand die zu überwachende Istspannung und zu dessen nichtnegierten Eingang eine positive Hi1fsspannung geführt. Vom Ausgang des Operationsverstärkers besteht weiterhin eine Verbindung über einen zweiten Widerstand zum negierten Eingang des Operationsverstärkers.The essence of the invention consists in that a precursor to the voltage reversal is connected to its output to the non-alloyed input of the operational amplifier. This output of the preamplifier also forms the output of a pre-stage operational ionizer which is located between the ground line and the positive supply voltage line. To the negated input of this operational amplifier, the actual voltage to be monitored is guided via a first resistor and a positive Hi1fsspannung to its ungated input. From the output of the operational amplifier is still a connection via a second resistor to the negated input of the operational amplifier.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Schaltbild der Anordnung zur' Spannungsüberwachung.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the circuit diagram of the arrangement for 'voltage monitoring.
Eine Vorstufe VS zur Spannungsumk'ehr enthält einen ersten Operationsverstärker OVS, der zwischen der Masseleitung und der Leitung für die positive Speisespannung +U liegt. Dem negierten Eingang dieses Operationsverstärkers OVS ist ein erster Widerstand R 1 vorgeschaltet und es· besteht über einen zweiten Widerstand R 2 in Verbindung zum Ausgang des Operationsverstärkers OVS. Der nichtnegierte Eingang des ersten Operationsverstärkers OVS- ist an die positive Klemme einer HilfsSpannungsquelle HSO angeschlossen. Ober den Ausgang des ersten-A pre-stage VS for voltage Umk'ehr contains a first operational amplifier OVS, which lies between the ground line and the line for the positive supply voltage + U. The negated input of this operational amplifier OVS is preceded by a first resistor R 1 and is connected via a second resistor R 2 to the output of the operational amplifier OVS. The ungated input of the first operational amplifier OVS- is connected to the positive terminal of an auxiliary voltage source HSO. Above the output of the first
Operationsverstärkers ist die Vorstufe VS zur Spannungsumkehr mit dem ηichtnegierten Eingang eines zweiten Operationsverstärkers OV gekoppelt, dem über seinen negierten Eingang eine positive Referenzspannung +U c zugeführt wird. Weiterhin liegt der zwei-Operational amplifier is the precursor VS for voltage reversal coupled to the ηichtnegierten input of a second operational amplifier OV to which a negative reference voltage + U c is supplied via its negated input. Furthermore, the second
K ι— ΓK ι- Γ
te Operationsverstärker OV ebenfalls an der Masseleitung und der Leitung für die positive Speicherspannung +U und besitzt einen Ausgang A zur Ausgabe eines den Zustand der zu überwachenden Spannung darstellenden Signals. : te operational amplifier OV also on the ground line and the line for the positive memory voltage + U and has an output A for outputting a signal representing the state of the voltage to be monitored. :
Die Anordnung arbeitet auf folgende Weise.The arrangement works in the following way.
In einer Kartenbaugruppe wird die Anordnung zur Überwachung von Spannungen, beispielsweise von -5 V bis -12 V verwendet, bei der als Komparator arbeitende Operationsverstärker OV. mit einer positiven Spannung von +15 V gegen Mas'se betrieben wird. Dadurch ist die Betriebsspannung des Operationsverstärkers OV völlig unabhängig von negativen Spannungen bereitstellbar. Um den Operationsverstärker OV dennoch innerhalb seines garantierten Eingangsspannungsbereiches betreiben zu können, wird der nichtinvertierende Eingang auf einen bestimmten, vom eingesetzten Typ des Operationsverstärkers OV und der Beschaltung abhängigen Wert vorgespannt. Dabei erfolgt'in der Vorstufe VS die Umkehrung der Spannungen, durch die Wahl einer positiven Hilfsspannung +U die 0 U UD'C sein muß, arbeitenIn a card assembly, the arrangement is used to monitor voltages, for example from -5 V to -12 V, in the op-amp OV. operated with a positive voltage of +15 V against Mas'se. As a result, the operating voltage of the operational amplifier OV is completely independent of negative voltages available. Nevertheless, in order to be able to operate the operational amplifier OV within its guaranteed input voltage range, the noninverting input is biased to a specific value depending on the type of operational amplifier OV used and the wiring. In this case, in the pre-stage VS the reversal of the voltages takes place, through the selection of a positive auxiliary voltage + U which must be 0 UU D ' C
π .π Kbrπ .π Kbr
beide'Operationsverstärker OVS, OV im garantierten Eingangsspannungsbereich , auch beim Ausfall der zu überwachenden Spannung -UY Die Hilfsspannung U , die die gleiche Stabilität wie die Referenzspannung U erfordert, beträgt im vorliegenden Anwendungsfal1 beispielsweise U = 2,6 V und die Referenzspannung U = 4,75 V. Damit wird eine Spannungsüberwachung mittels Operationsverstärker auch für negative Spannungen kontinuierlich durchführbar.beide'Operationsverstärker OVS, OV in the guaranteed input voltage range, even in case of failure of the monitored voltage -U Y The auxiliary voltage U, which requires the same stability as the reference voltage U, is in the present Anwendungsfal1 example, U = 2.6 V and the reference voltage U = 4.75 V. Thus, a voltage monitoring by means of operational amplifier for continuous negative voltages continuously.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29014286A DD249132A1 (en) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR VOLTAGE MONITORING USING AN OPERATIONAL AMPLIFIER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29014286A DD249132A1 (en) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR VOLTAGE MONITORING USING AN OPERATIONAL AMPLIFIER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD249132A1 true DD249132A1 (en) | 1987-08-26 |
Family
ID=5579017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD29014286A DD249132A1 (en) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR VOLTAGE MONITORING USING AN OPERATIONAL AMPLIFIER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD249132A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5783069A (en) * | 1995-03-09 | 1998-07-21 | Mass Transfer International Ltd. | Packing elements |
-
1986
- 1986-05-12 DD DD29014286A patent/DD249132A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5783069A (en) * | 1995-03-09 | 1998-07-21 | Mass Transfer International Ltd. | Packing elements |
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