DE1000866B

DE1000866B - DC amplifier, in particular for measurement or control purposes

Info

Publication number: DE1000866B
Application number: DEN8807A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Bouke Haanstra
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-04-28
Filing date: 1954-04-24
Publication date: 1957-01-17
Also published as: FR1109411A; GB751533A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstromverstärker, insbesondere für Meß- oder Regelungszwecke, bei dem eine Hilfswechselspannungsquelle vorhanden ist und die von dieser gelieferte Wechselspannung mit der zu verstärkenden Spannung moduliert wird. Derartige Verstärker sind an sich bekannt. Die Modulation kann mittels einer gesteuerten Entladungsröhre oder einer Anzahl zu einer Brücke zusammengebauter Elemente mit nichtlinearer Stromspannungscharakteristik, wie z. B. Trockengleichrichter, erfolgen. Die verstärkte Gleichspannung kann der modulierten Hilfswechselspannung in bekannter Weise durch Demodulation entnommen werden., gegebenenfalls nachdem die modulierte Wechselspannung in einem Röhrenverstärker verstärkt worden ist.The invention relates to a direct current amplifier, in particular for measuring or regulating purposes, in which there is an auxiliary AC voltage source and the AC voltage supplied by it is modulated with the voltage to be amplified. Such amplifiers are known per se. The modulation can be by means of a controlled discharge tube or a number to a bridge assembled elements with non-linear voltage characteristics, such as. B. dry rectifier, take place. The amplified DC voltage can be the modulated auxiliary AC voltage in be taken in a known manner by demodulation., if necessary after the modulated AC voltage has been amplified in a tube amplifier.

Unter einem Gleichspannungsverstärker ist im vorliegenden Fall ein Verstärker zu verstehen, der zum Verstärken von sich langsam ändernden Spannungen geeignet ist, was natürlich nicht ausschließt, daß auch Wechselspannungen verstärkt werden können, sofern die Frequenz nicht zu hoch ist. Die Erfindung zielt auf einen Gleichspannungsverstärker von der vorerwähnten Art ab, bei dem auf einfache Weise und ohne Verwendung einer großen Anzahl von Verstärkerröhren eine wirksame Verstärkung erreicht wird, wobei in der Eingangsspannung vorkommende kurze Impulse nicht weitergegeben werden.In the present case, a DC voltage amplifier is to be understood as an amplifier which is suitable for amplifying slowly changing voltages, which of course does not exclude that alternating voltages can also be amplified, provided the frequency is not too high. the Invention aims at a DC voltage amplifier of the aforementioned type, in which on simple Efficient amplification without using a large number of amplifier tubes is reached, whereby short pulses occurring in the input voltage are not passed on will.

Gleichspannungsverstärker, bei denen die zu verstärkenden Gleichspannungen in einer Brückenschaltung eine Hilfswechselspannung modulieren, sind an sich ebenfalls bekannt. Solche Schaltungen verwenden im allgemeinen zwei Röhren, deren Anoden über je einen Widerstand von der Anodenspannungsquelle gespeist werden, während die zu verstärkende Gleichspannung dem Gitter der einen Röhre zugeführt wird und das Steuergitter der anderen Röhre kurzgeschlossen ist. Bei geeigneter Zuführung der Hilfswechselspannung entsteht hierbei eine Wechselstrombrückenschaltung, deren Gleichgewicht durch die zu verstärkende Gleichspannung gestört wird.DC voltage amplifiers, in which the to be amplified DC voltages in a bridge circuit modulate an auxiliary AC voltage, are also known per se. Such circuits generally use two tubes, their The anodes are each fed via a resistor from the anode voltage source, while the to amplifying DC voltage is fed to the grid of one tube and the control grid of the other tube is short-circuited. With a suitable supply of the auxiliary alternating voltage, this arises an alternating current bridge circuit whose equilibrium is provided by the direct voltage to be amplified is disturbed.

Die Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung von indirekt geheizten temperaturabhängigen Widerständen zur Modulation der Hilfswechselspannung die Heizdrähte der temperaturabhängigen Widerstandselemente als Anodenwiderstände der beiden Röhren dienen, während die Widerstandselemente selbst zusammen mit einem Potentiometerwiderstand eine Brückenschaltung bilden, deren einer Diagonale die Hilfswechselspannung zugeführt und deren anderer Diagonale die modulierte Spannung entnommen wird, so daß die Einwirkung von äußeren Temperatur-The invention consists in that when using indirectly heated temperature-dependent resistors the heating wires of the temperature-dependent resistance elements to modulate the auxiliary AC voltage serve as anode resistors of the two tubes, while the resistance elements themselves together with a potentiometer resistor form a bridge circuit, one diagonal of which is supplied with the auxiliary AC voltage and the other The modulated voltage is taken from the diagonal, so that the action of external temperature

Gleichstromverstärker,
insbesondere für Meß- oder RegelzweckeDC amplifier,
especially for measuring or regulating purposes

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7 Representative: Dipl.-Ing. K. Lengner, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 28. April 1963Claimed priority:
Netherlands 28 April 1963

Hendrik Bouke Haanstra, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenHendrik Bouke Haanstra, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

einflüssen auf beide Widerstandselemente kompensiert ist.Influences on both resistance elements compensated is.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown explained.

In der Zeichnung sind die Klemmen, an denen die zu verstärkende Gleichspannung liegt, mit 1 bezeichnet, zwischen den Klemmen 2 liegt die Hilfswechselspannung. An die Speisequelle sind zwei Röhren 3 und 4 angeschlossen, die im vorliegenden, Fall als Trioden dargestellt sind und deren Anoden über Widerstände 5 und 6 mit dem positiven Pol der Speisequelle verbunden sind. Die Kathoden stehen über Widerstände 9 und 10 mit dem negativen Pol dieser Quelle in Verbindung. Die Röhren 3 und 4 entsprechen einander vollkommen, was auch für die Widerstände 5 und 6 bzw. 9 und 10 gilt. Auf den Eingangskreis der Röhre 3 wirkt die zu verstärkende Spannung ein; der Eingangskreis der Röhre 4 ist kurzgeschlossen, so daß bei fehlender Eingangs-Spannung eine völlig symmetrische Anordnung entsteht. Die Widerstände 9 und 10 dienen dazu, eine negative Gittervorspannung zu erzeugen, und üben außerdem eine ausgleichende Wirkung aus.In the drawing, the terminals to which the DC voltage to be amplified is applied are denoted by 1, The auxiliary AC voltage is between terminals 2. At the source of food are two Tubes 3 and 4 connected, which in the present case are shown as triodes and their anodes are connected to the positive pole of the supply source via resistors 5 and 6. The cathodes are up via resistors 9 and 10 with the negative pole of this source in connection. The tubes 3 and 4 correspond perfectly to one another, which also applies to resistors 5 and 6 or 9 and 10. On the Input circuit of the tube 3 acts on the voltage to be amplified; the input circuit of the tube 4 is short-circuited, so that a completely symmetrical arrangement is created if there is no input voltage. Resistors 9 and 10 are used to create a negative grid bias and practice also has a balancing effect.

Wenn die zu verstärkende Spannung gleich Null ist, sind also die die Widerstände 5 und 6 durchfließenden Ströme einander gleich; diese Widerstände dienen als Beheizungselemente zweier Widerstände 7 und 8 mit negativem Temperaturkoeffizienten. Die Widerstände 7 und 8 bilden zusammen mit demIf the voltage to be amplified is equal to zero, then the resistors 5 and 6 are flowing through Streams like each other; these resistors serve as heating elements for two resistors 7 and 8 with negative temperature coefficient. The resistors 7 and 8 form together with the

«09 766/309«09 766/309

Widerstand 11 eine Wheatstonesche Brücke, die mit der an den Klemmen 2 liegenden Hilfswechselspannung gespeist wird. Die Ausgangsspannung der Brücke wird von einem Anzapfungspunkt des Widerstandes 11 und von dem gemeinsamen Punkt der Widerstände 7 und 8 abgegriffen. Die Ausgangsspannung kann von einer Röhre 12 verstärkt und danach demoduliert werden.Resistor 11 is a Wheatstone bridge connected to the auxiliary AC voltage applied to terminals 2 is fed. The output voltage of the bridge is taken from a tap point of the resistor 11 and tapped from the common point of resistors 7 and 8. The output voltage can be from a tube 12 can be amplified and then demodulated.

Wenn an den Klemmen 1 eine Gleichspannung liegt, nimmt der Strom der Röhre 3 zu oder ab, wodurch die im Widerstand 7 entwickelte Wärme ebenfalls geändert wird. Die Widerstände 7 und 8 haben vorzugsweise einen negativen- Temperaturkoeffizienten, Solche Elemente können sehr klein bemessen sein, so daß auch ihre Wärmeträgheit sehr gering ist. Zufolge der Änderung der Brückeneinstellung ändert sich die Amplitude der Ausgangswechselspannung. Die Richtung der Brückengleichgewichtsstörung hängt von der Polarität der Spannung an den Klemmen 1 ab.When a DC voltage is applied to the terminals 1, the current of the tube 3 increases or decreases, whereby the heat developed in the resistor 7 is also changed. The resistors 7 and 8 preferably have a negative temperature coefficient, such elements can be sized very small, so that their thermal inertia is also very low. Changing the bridge setting changes the AC output voltage amplitude. The direction of the bridge imbalance depends on the Voltage polarity at terminals 1.

Ein Vorzug des geschilderten Verstärkers besteht darin, daß schnelle Spannungsimpulse die Ausgangsspannung der Brücke nicht beeinflussen. Da zwei Röhren vorhanden sind, deren Anodenkreise die Brücke in entgegengesetztem Sinne beeinflussen, haben Änderungen der Umgebungstemperatur und Änderungen der Röhrenspeisespannung keine Änderung der Brückeneinstellung zur Folge.One advantage of the amplifier described is that fast voltage pulses increase the output voltage not affect the bridge. Since there are two tubes, the anode circles of which the Bridge affect in the opposite sense, have changes in ambient temperature and Changes in the tube supply voltage do not change the bridge setting.

Die geschilderte Schaltung eignet sich insbesondere für Regeleinrichtungen, bei denen eine von der zu regelnden Größe abhängige Spannung an die Klemmen. 1 angelegt werden kann und die Ausgangsspannung zum Einstellen des Regelorgans benutzt wird. Dies kann derart erfolgen, daß hierbei die Spannung der Klemmen 1 auf den Wert 0 geregelt wird. Die Einrichtung ist insbesondere wichtig für integrierende und differenzierende Regelung.The circuit described is particularly suitable for control devices in which one of the to regulating variable dependent voltage to the terminals. 1 can be applied and the output voltage is used to adjust the regulating device. This can be done in such a way that here the Voltage of terminals 1 is regulated to the value 0. The establishment is especially important for integrating and differentiating regulation.

Claims

Claim:

DC voltage amplifier, in particular for measuring or control purposes, in which by means of a symmetrical differential circuit consisting of two tubes, the anodes of which have equal resistances are fed, while the control grid of one tube is supplied with the DC voltage to be amplified and the control grid of the other tube is short-circuited, and using an auxiliary alternating voltage is modulated by indirectly heated temperature-dependent resistors is, characterized in that the heating wires (5, 6) of the temperature-dependent resistance elements the anode resistances of the two tubes (3, 4) are, while the resistance elements (7, 8) itself together with a potentiometer resistor (11) a bridge circuit form, one diagonal (2) of which the auxiliary AC voltage is supplied and the other Diagonal the modulated voltage is taken, so that the action of external temperature influences is compensated for on both resistance elements.

Considered publications:
Swiss Patent No. 256 970;
U.S. Patent No. 2,407,293;
"Archive for Technical Measurement", 1949, October, Z 53-3; 1953 January Z 634-10;
"Frequency", 1947, issue 1, p. 30;
"Funk und Ton", 1950, No. 4, pp. 161, 162.

1 sheet of drawings