DE102004057094A1

DE102004057094A1 - Circuit with two capacitors carrying e.g. acoustic signals, has source of variable biasing potential joined to connection between capacitors

Info

Publication number: DE102004057094A1
Application number: DE102004057094A
Authority: DE
Inventors: Matthias Ruff
Original assignee: AVANTGARDE ACOUSTIC LAUTSPRECH; AVANTGARDE ACOUSTIC LAUTSPRECHERSYSTEME GmbH
Current assignee: AVANTGARDE ACOUSTIC LAUTSPRECH; AVANTGARDE ACOUSTIC LAUTSPRECHERSYSTEME GmbH
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: DE102004057094B4

Abstract

The capacitors are connected, the second electrode of the first to the first electrode of the second. The potential at the connection can be varied, i.e. either raised or lowered. The capacitors have the same electrical values. A voltage source imposes Vbias on the connection, the other terminal of the source being earthed. Alternatively it is connected to the signal input or output. Further enhancements and variations of the circuitry are detailed, e.g. use of a battery and diodes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kapazitives Element mit einem Signaleingang und einem Signalausgang und mit zwei Kondensatoren, wobei der Signaleingang mit der ersten Elektrode des ersten Kondensators, die zweite Elektrode des ersten Kondensators mit der ersten Elektrode des zweiten Kondensators und die zweite Elektrode des zweiten Kondensators mit dem Signalausgang verbunden ist.The The present invention relates to a capacitive element having a Signal input and a signal output and with two capacitors, wherein the signal input to the first electrode of the first capacitor, the second electrode of the first capacitor with the first electrode of the second capacitor and the second electrode of the second capacitor connected to the signal output.

Kondensatoren sind elektrische Energiespeichervorrichtungen und bestehen im wesentlichen aus zwei leitenden Elektroden, die durch einen Isolator (Dielektrikum) voneinander getrennt sind. Legt man an die beiden Elektroden des Kondensators eine Spannungsdifferenz an, so lädt sich der Kondensator auf. Der Wert der Kapazität der Kondensatoren hängt von der Größe der Elektroden der Kondensatoren, dem Abstand zwischen ihnen und dem dielektrischen Material zwischen den Elektroden ab. Kondensatoren können miteinander parallel oder in Reihe geschaltet werden oder sie können mit anderen Bauelementen kombiniert werden. Als kapazitives Element im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird jede Baugruppe verstanden, die eine Kapazität aufweist.capacitors are electrical energy storage devices and consist essentially of two conductive electrodes passing through an insulator (dielectric) are separated from each other. Put it on the two electrodes of the Capacitor to a voltage difference, so the capacitor charges. The value of the capacity of the capacitors hangs on the size of the electrodes of the capacitors, the distance between them and the dielectric Material between the electrodes from. Capacitors can work together be connected in parallel or in series or you can with other components are combined. As a capacitive element For the purposes of the present application, each assembly is understood to mean which has a capacity.

Ideale Kondensatoren weisen zwei voneinander beabstandete Elektroden, d.h. in der Regel Platten, auf, zwischen denen sich Vakuum als Isolator befindet. Solche Vakuumkondensatoren erreichen jedoch nur dann ausreichend hohe Kapazitäten, wenn ihre Platten eine sehr große Ausdehnung aufweisen. Die Dielektrizitätskonstante von Vakuumkondensatoren beträgt eins. Durch Einfügen eines Dielektrikums zwischen die Platten des Kondensators erhält man eine höhere Dielektrizität, so daß die Kapazität des Kondensators bei gleicher Fläche der Platten größer ist. Nachteil solcher Dielektrika zwischen den Platten des Kondensators ist, daß sie eine Nichtlinearität in das kapazitive Element einfügen. Diese Nichtlinearität wird in erster Linie vom nichtlinearen Verhalten der elektrischen Polarisation in Abhängigkeit vom angelegten elektrischen Feld hervorgerufen. Darüber hinaus weist die elektrische Polarisation in Abhängigkeit vom angelegten elektrischen Feld eine Hysterese auf, so daß das Verhalten der Polarisation davon abhängt, ob sich der Kondensator in einem Prozeß mit zunehmenden oder abnehmenden Felde befindet.ideal Capacitors have two spaced-apart electrodes, i. usually plates, on, between which vacuum as an insulator located. However, such vacuum capacitors only achieve sufficient high capacities, if her plates are a huge one Have expansion. The dielectric constant of vacuum capacitors is one. By insertion of a dielectric between the plates of the capacitor is obtained a higher dielectric, so that the capacitance of the capacitor with the same area the plates is larger. Disadvantage of such dielectrics between the plates of the capacitor is, that you a nonlinearity insert into the capacitive element. These nonlinearity is primarily determined by the nonlinear behavior of the electrical Polarization depending caused by the applied electric field. Furthermore indicates the electrical polarization as a function of the applied electric field a hysteresis, so that the Behavior of the polarization depends on whether the capacitor is in a process with increasing or decreasing field is located.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Typen von Kondensatoren bekannt. Die bekanntesten darunter sind sogenannten Elektrolytkondensatoren und Keramikkondensatoren. Grundsätzlich haben Kondensatoren keine bevorzugte Einbaurichtung. Aus Gründen der einfacheren Bezugnahme ist in dieser Anmeldung von Signaleingang und -ausgang die Rede. Es versteht sich jedoch, daß das erfindungsgemäße kapazitive Element im allgemeinen in beiden Richtungen verwendet werden kann. Es ist daher auch möglich eine Wechselspannung an den Signalausgang anzulegen und ein entsprechend verändertes (z. B. gefiltertes) Signal am Signaleingang abzugreifen.Out The prior art includes various types of capacitors known. The best known among these are so-called electrolytic capacitors and ceramic capacitors. Basically Capacitors no preferred mounting direction. Because of a simpler reference in this application is signal input and exit the speech. It is understood, however, that the inventive capacitive Element can be used in general in both directions. It is therefore possible apply an AC voltage to the signal output and a corresponding changed (eg filtered) signal at the signal input.

In der HiFi-Technik, insbesondere beim Bau von Filtern, führen die Nichtlinearitäten der Kondensatoren zu Verzerrungen im Klangbild der mit den kapazitiven Elementen ausgestatteten HiFi-Komponenten.In The hi-fi technology, especially in the construction of filters, lead the nonlinearities the capacitors to distortion in the sound of the capacitive Elements equipped hi-fi components.

Aus diesem Grund werden im Stand der Technik für hochwertige HiFi-Komponenten die Kondensatoren bewußt so ausgewählt, daß sie sowohl eine möglichst geringe Hysterese als auch geringe nichtlineare Effekte in ihren Kennlinien aufweisen. Dabei ist die Auswahl der Kondensatoren in erster Linie auf die Wahl des dielektrischen Materials beschränkt. Selbst bei Wahl eines Kondensators mit geringer Hysterese und fast nicht mehr meßbarer Nichtlinearität der Feld-Polarisations-Kennlinie wirken sich die verbleibenden Effekte merklich nachteilig auf die Signal charakteristik und damit auf das Klangbild aus. Darüber hinaus sind hochwertige Kondensatoren sehr teuer, was ihre breite Verwendung aus wirtschaftlicher Sicht einschränkt.Out This reason is in the art for high quality hi-fi components aware of the capacitors so selected that she both one possible low hysteresis as well as low nonlinear effects in their Have characteristic curves. Here is the selection of capacitors in limited primarily to the choice of dielectric material. Even when choosing a capacitor with low hysteresis and almost not more measurable nonlinearity the field polarization characteristic the remaining effects have a marked adverse effect on the signal characteristic and thus on the sound picture. In addition, high quality Capacitors very expensive, which makes their wide use of economical Restricting view.

Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kapazitives Element bereitzustellen, welches keine oder nur sehr geringfügige Verzerrungen des Signals bewirkt, zuverlässig arbeitet und zudem sehr preisgünstig zu verwirklichen ist.Opposite this Prior art, it is an object of the present invention, a provide capacitive element, which no or only very minor distortions the signal causes reliable works and also very reasonably priced is to be realized.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein kapazitives Element bereitgestellt wird, mit einem Signaleingang und einem Signalausgang und mit zwei Kondensatoren, wobei der Signaleingang mit der ersten Elektrode des ersten Kondensators, die zweite Elektrode des ersten Kondensators mit der ersten Elektrode des zweiten Kondensators und die zweite Elektrode des zweiten Kondensators mit dem Signalsausgang verbunden ist, wobei Mittel zum Ändern des Potentials der miteinander verbundenen zweiten Elektrode des ersten Kondensators und der ersten Elektrode des zweiten Kondensators vorgesehen sind.These Task is solved by that a capacitive Element is provided with a signal input and a signal output and with two capacitors, with the signal input to the first Electrode of the first capacitor, the second electrode of the first Capacitor with the first electrode of the second capacitor and the second electrode of the second capacitor with the signal output wherein means for changing the Potentials of the interconnected second electrode of the first Capacitor and the first electrode of the second capacitor are provided.

Im Folgenden wird unter der Änderung des Potentials der miteinander verbundenen Elektroden der Kondensatoren verstanden, daß Ladungen auf die miteinander verbundenen Elektroden auffließen oder von diesen abfließen, so daß deren mittleres Potential gegenüber dem Potential des Signaleingangs oder Signalausgangs, d.h. der ersten Elektrode des ersten Kondensators oder der zweiten Elektrode des zweiten Kondensators angehoben oder abgesenkt wird.in the The following will be under the change the potential of the interconnected electrodes of the capacitors understood that charges flow onto the interconnected electrodes or drain from these, so that their average potential opposite the potential of the signal input or signal output, i. the first Electrode of the first capacitor or the second electrode of the second capacitor is raised or lowered.

Unabhängig von diesem mittleren Potential ändert sich die Ladungsverteilung zwischen der zweiten Elektrode des ersten Kondensators und der ersten Elektrode des zweiten Kondensators aufgrund von Influenzladungen bei Anlegen eines Wechselspannungssignals zwischen Signaleingang und Signalausgang des kapazitiven Elements.Independent of this mean potential changes the charge distribution between the second electrode of the first Capacitor and the first electrode of the second capacitor due to Influenzladungen when applying an AC signal between Signal input and signal output of the capacitive element.

Der erste und der zweite Kondensator des kapazitiven Elements können diskrete Bauelemente oder aber in einem einzigen Element kombiniert sein. Ein solcher integrierter Doppel-Kondensator kann beispielsweise aus einem Impulskondensator mit Koppelfolie bestehen, wobei die Koppelfolie kontaktiert und mit dem Mittel zum Ändern des Potentials fest verbunden ist.Of the first and second capacitors of the capacitive element may be discrete Components or combined in a single element. One such integrated double capacitor can, for example, a pulse capacitor with coupling foil exist, wherein the coupling foil contacted and with the means for changing the Potentials is firmly connected.

Durch das Anheben oder Absenken des Potentials der beiden miteinander verbundenen Elektroden der Kondensatoren werden beide Kondensatoren mit einer entsprechenden Spannung vorgespannt. Das Dielektrikum zwischen den Elektroden der Kondensatoren wird so in einer Richtung polarisiert. Legt man nun zwischen Signaleingang und Signalausgang ein Wechselspannungssignal an, beispielsweise das Ausgangssignal eines Verstärkers, so wird diese Pola risation lediglich von einer Halbwelle des Signals teilweise kompensiert. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Kondensatoren auch beim Anlegen eines Wechselspannungssignals in einem Bereich betrieben werden können, in dem die Größe der Nichtlinearität der Polarisation der Kondensatoren verglichen mit der Größe der Nichtlinearität ohne Vorspannung, d. h. wenn die Kondensatoren während des Betriebes umgepolt werden, gering ist. Darüber hinaus ist in Bereichen mit höherem elektrischen Feld auch der Effekt der Hysterese geringer.By raising or lowering the potential of the two together connected electrodes of the capacitors are both capacitors biased with a corresponding voltage. The dielectric between the electrodes of the capacitors becomes so in one direction polarized. Now you put between signal input and signal output an AC signal, for example, the output signal an amplifier, so This polarization is only a half-wave of the signal partially compensated. It has been shown that in this way the capacitors also operated when applying an AC signal in a range can be in which the size of the nonlinearity of the polarization of the capacitors compared to the size of the non-linearity without bias, d. H. if the capacitors during of the operation are reversed, is low. In addition, in areas with higher electric field also the effect of hysteresis lower.

Es ist dank des erfindungsgemäßen kapazitiven Elements nun möglich, in bestehenden Schaltungen Kondensatoren im Signalübertragungsweg durch das kapazitive Element zu ersetzen. Mit anderen Worten wird hierzu der ursprüngliche Kondensator durch zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren ersetzt, deren Kapazitäten so gewählt sind, daß der Kehrwert der Summe der reziproken Kapazitäten der in Reihe geschalteten Kondensatoren der Kapazität des ursprünglichen Kondensators entspricht, und die beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren vorgespannt bzw. polarisiert.It is thanks to the capacitive according to the invention Elements now possible, in existing circuits capacitors in the signal transmission path through to replace the capacitive element. In other words, this will be the original one Capacitor replaced by two capacitors in series, their capacities so chosen are that the reciprocal the sum of the reciprocal capacities the series capacitors of the capacity of the original Capacitor corresponds, and the two capacitors connected in series biased or polarized.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Mittel zum Ändern des Potentials so eingerichtet sind, daß sie das Potential der miteinander verbundenen Elektroden um einen Wert ändern, welcher größer oder gleich dem erwarteten maximalem Eingangssignals am Signaleingang ist. Mit anderen Worten werden die Kondensatoren mit einer Spannung V_bias vorgespannt, die größer als die maximale Eingangsspannung ist. Auf diese Weise findet auch bei angelegter Signalspannung keine Umpolung der Kondensatoren bzw. kein Nulldurchgang des elektrischen Feldes in den Kondensatoren mehr statt.Particularly preferred is an embodiment of the invention in which the means for changing the potential are arranged to change the potential of the interconnected electrodes by a value which is greater than or equal to the expected maximum input signal at the signal input. In other words, the capacitors are biased at a voltage V _bias that is greater than the maximum input voltage. In this way, no polarity reversal of the capacitors or no zero crossing of the electric field in the capacitors takes place even when applied signal voltage.

Zweckmäßig ist es, wenn die beiden Kondensatoren des kapazitiven Elements im wesentlichen die gleiche Kapazität haben.Is appropriate it, when the two capacitors of the capacitive element substantially the same capacity to have.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Mittel zum Ändern des Potentials bzw. die Mittel zum Vorspannen der beiden Kondensatoren, aus einer Spannungsquelle, die eine Vorspannung V_BIAS liefert, bestehen, deren eine Anschluß mit Masse und der andere Anschluß mit den beiden miteinander verbundenen Elektroden verbunden ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, auf einfache Art und Weise das Potential der beiden miteinander verbundenen Elektroden der zwei Kondensatoren anzuheben oder abzusenken. Dabei kann der Betrag des Potentials frei gewählt werden, insbesondere so, daß auch bei einer Signalübertragung über das kapazitive Element hinweg das elektrische Feld in den Kondensatoren niemals seine Richtung ändert.Particularly preferred is an embodiment of the invention, in which the means for changing the potential or the means for biasing the two capacitors, from a voltage source which provides a bias voltage V _BIAS , consist, one terminal to ground and the other terminal to the is connected to two interconnected electrodes. Such a configuration makes it possible to easily raise or lower the potential of the two interconnected electrodes of the two capacitors. In this case, the amount of the potential can be chosen freely, in particular so that even with a signal transmission across the capacitive element of the electric field in the capacitors never changes its direction.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist einer der Anschlüsse der Spannungsquelle mit dem Signaleingang oder dem Signalausgang des kapazitiven Elements verbunden und ihr anderer Anschluß mit den beiden miteinander verbundenen Elektroden.In an alternative embodiment the invention is one of the terminals of the voltage source with the signal input or the signal output of the capacitive element connected and their other connection with the two with each other connected electrodes.

Dabei ist es abhängig von der Beschaltung der Spannungsquelle mitunter zweckmäßig, wenn ein Widerstandselement mit einem elektrischen Widerstandswert R_BIAS mit der Spannungsquelle in Reihe geschaltet ist.In this case, depending on the wiring of the voltage source, it is sometimes expedient for a resistance element with an electrical resistance R _BIAS to be connected in series with the voltage source.

Ein mögliches Beispiel für eine solche erfindungsgemäße Spannungsquelle ist eine Batterie. Die von der Spannungsquelle aufzubringende elektrische Leistung ist sehr gering, so daß eine Batterie u. U. über einen sehr langen Zeitraum für eine optimale Funktion des kapazitiven Elements sorgen kann.One potential example for Such a voltage source according to the invention is a battery. The applied from the power source electrical Performance is very low, so that one Battery u. U. over a very long period for an optimal function of the capacitive element can provide.

In einer besonders bevorzugten alternativen Ausführungsform des kapazitiven Elements weisen die Mittel zum Ändern des Potentials ausschließlich passive Schaltungselemente auf. Auf diese Weise lassen sich die Abmessungen des kapazitiven Elements stark beschränken und dieses kann in einem einzigen Bauelement mit zwei Anschlüssen wie ein herkömmlicher Kondensator realisiert werden. Darüber hinaus bedeutet der Verzicht auf eine aktive Spannungsquelle, daß kein weiteres Rauschen, beispielsweise aufgrund eines Netzteils eingeführt wird und keine Batterien in regelmäßigen Wartungsintervallen gewechselt werden müssen.In a particularly preferred alternative embodiment of the capacitive Elements have the means to change the potential exclusively passive Circuit elements on. In this way, the dimensions can be of the capacitive element severely restrict and this can in a single Two-terminal device like a conventional one Capacitor be realized. In addition, the waiver means to an active voltage source, that no further noise, for example introduced due to a power supply and no batteries are changed at regular maintenance intervals Need to become.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Mittel zum Ändern des Potentials eine Diode auf, die parallel zum ersten Kondensator und zwischen Signaleingang und den beiden miteinander verbundenen Elektroden geschaltet ist. Eine solche Diode dient als Halbwellengleichrichter für die am Signaleingang anliegende Wechselspannung. Je nach Orientierung der Diode können Ladungsträger, d.h. in der Regel Elektronen, auf die beiden miteinander verbundenen Elektroden der beiden Kondensatoren fließen bzw. von ihnen abfließen. Die beiden miteinander verbundenen Elektroden laden sich auf diese Weise sukzessive positiv oder negativ auf bis die Vorspannung bzw. das Potential der Scheitelwertsspannung des Eingangssignal entspricht. Ein Ausgleich des aufgebauten Potentials, z.B. bei Umkehr des Vorzeichens des angelegten Signals, wird durch die Sperrichtung der Diode wirksam verhindert.In a preferred embodiment According to the invention, the means for changing the potential comprise a diode on, which is parallel to the first capacitor and between signal input and the two interconnected electrodes is connected. A such diode serves as a half-wave rectifier for the voltage applied to the signal input AC voltage. Depending on the orientation of the diode, charge carriers, i. usually electrons, connected to the two Electrodes of the two capacitors flow or flow away from them. The two interconnected electrodes load successively in this way positive or negative until the bias voltage or the potential the peak voltage of the input signal corresponds. A compensation of built-up potential, e.g. reversing the sign of the applied signal is effectively prevented by the blocking direction of the diode.

Alternativ dazu kann die Diode auch parallel zum zweiten Kondensator und zwischen Signalausgang und den beiden miteinander verbundenen Elektroden geschaltet sein. Auch auf diese Weise kommt es sukzessive zu einer Vorspannung der Kondensatoren.alternative In addition, the diode can also be parallel to the second capacitor and between Signal output and the two interconnected electrodes be switched. Also in this way it comes successively to a Preloading the capacitors.

Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, wenn das kapazitive Element eine Masseleitung aufweist und die Mittel zum Ändern des Potentials eine Diode aufweisen, die zwischen Masse und den beiden miteinander verbundenen Elektroden geschaltet ist. Bei dem auf diese Weise aufgebauten Drei-Drahtbauteil wird die Spannung bzw. der Strom für die Vorspannung der miteinander verbundenen Elektroden direkt zwischen dem Signaleingang und der Masse abgegriffen.Furthermore it may be appropriate if the capacitive element has a ground line and the means to change of the potential have a diode between the ground and the is connected to two interconnected electrodes. In which The three-wire component constructed in this way becomes the voltage or the current for the bias of the interconnected electrodes directly between the signal input and the ground tapped.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform bei der sowohl eine Diode (erste Diode), die parallel zum ersten Kondensator und zwischen Signaleingang und den beiden miteinander verbundenen Elektroden geschaltet ist, als auch eine Diode (zweite Diode), die parallel zum zweiten Kondensator und zwischen Signalausgang und den beiden miteinander verbundenen Elektroden geschaltet ist (zweite Diode), vorhanden. Mit dieser Anordnung kann die Änderung des Potentials doppelt so schnell erfolgen, wie in einer Anordnung mit nur einer der beiden Dioden. Entscheidend für die Funktion des kapazitiven Elements ist, daß bei Vorhandensein von zwei Dioden die beiden Dioden so orientiert sind, daß entweder keine Ladungen von den miteinander verbundenen Elektroden abfließen oder keine Ladungen auf diese auffließen können.Especially preferred is an embodiment in which both a diode (first diode), parallel to the first Capacitor and between signal input and the two together connected electrodes connected, as well as a diode (second diode), parallel to the second capacitor and between signal output and the two interconnected electrodes is connected (second diode), present. With this arrangement, the change the potential is twice as fast as in an array with only one of the two diodes. Decisive for the function of the capacitive element is that at Presence of two diodes the two diodes are oriented so that either no charges drain from the interconnected electrodes or no charges can flow onto them.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Begrenzungswiderstand vorgesehen ist, der zwischen erster Diode und Signaleingang oder zwischen erster Diode und den beiden miteinander verbundenen Elektroden angeordnet ist.Especially preferred is an embodiment the invention in which a limiting resistor is provided, between the first diode and the signal input or between the first Diode and the two interconnected electrodes arranged is.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn ein Begrenzungswiderstand, der zwischen zweiter Diode und Signalausgang oder zwischen zweiter Diode und den beiden miteinander verbundenen Elektroden geschaltet ist, vorgesehen ist.Furthermore it is advantageous if a limiting resistor between the second diode and signal output or between the second diode and the is connected to two interconnected electrodes is provided is.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwischen dem Signalausgang und der zweiten Diode ein dritter Kondensator vorgesehen ist und wobei parallel zu dem ersten Kondensator ein vierter Kondensator vorgesehen ist, der den Signaleingang mit den miteinander verbundenen Elektroden verbindet. Gegenüber den zuvor diskutierten Ausführungsformen der Erfindung weist diese Ausgestaltung den Vorteil auf, daß sie eine Anhebung oder Absenkung des Potentials der beiden miteinander verbundenen Elektroden über die Maximalspannung am Signaleingang bzw. -ausgang hinaus ermöglicht. Die erfindungsgemäße Schaltung ist ein Spannungsverdoppler, welcher die beiden miteinander verbundenen Elektroden auf ein Potential legt, welches in etwa doppelt so hoch ist wie die Amplitude des Spannungssignals welches an dem Spannungsein- bzw. -ausgang anliegt.Especially preferred is an embodiment the present invention, in between the signal output and the second diode is provided a third capacitor and wherein a fourth capacitor is provided parallel to the first capacitor is the signal input with the interconnected electrodes combines. Compared to the previously discussed embodiments the invention, this embodiment has the advantage that they have a Raising or lowering the potential of the two interconnected Electrodes over the maximum voltage at the signal input or output also allows. The circuit according to the invention is a voltage doubler which interconnects the two Electrodes to a potential which is about twice as high is like the amplitude of the voltage signal which is at the voltage input or output is present.

Da die exakte Spannung, welche an die beiden miteinander verbundenen Elektroden angelegt wird, gleich der doppelten Signalamplitude der Eingangsspannung abzüglich der zweifachen Diodenspannung ist, ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei der eine Spannungsvervielfacherschaltung vorgesehen ist, welche die Eingangsspannung mit einem Faktor 4, 6, 8 oder einem anderen ganzzahligen Vielfachen von 2 multipliziert. Auf diese Weise kann – auch bei sehr kleinen Amplituden des Eingangssignal – das mittlere Potential der beiden miteinander verbundenen Elektroden auf ein Niveau gehoben werden, welches in jedem Fall verhindert, daß beim Anlegen eines Wechselspannungssignals über das kapazitive Element ein Nulldurchgang bzw. eine Richtungsumkehr des elektrischen Feldes in den Kondensatoren auftritt. Eine solche Spannungsvervielfacherschaltung mit einer Vervielfachung um einen Faktor 4 oder höher wird dadurch bereitgestellt, daß die dritte Diode über mindestens eine weitere Diode mit den ersten Anschlüssen mindestens eines weiteren Paares von parallel geschalteten Dioden, deren Durchlaßrichtungen einander entgegengesetzt sind, verbunden ist, wobei die zweiten Anschlüsse der weiteren Dioden mit den miteinander verbundenen Elektroden verbunden sind und wobei die zweiten Anschlüsse der weiteren Diodenpaare über einen weiteren Kondensator miteinander verbunden sind.There the exact tension, which is connected to the two Is applied, equal to twice the signal amplitude of the Input voltage minus is twice the diode voltage, an embodiment of the invention is preferred, in which a voltage multiplier circuit is provided, which the input voltage with a factor of 4, 6, 8 or another integer Multiply multiples of 2. This way can - even at very small amplitudes of the input signal - the mean potential of the raised to a level with both interconnected electrodes be prevented, which in any case prevents the application of an AC signal via the capacitive element is a zero crossing or a reversal of direction of electric field occurs in the capacitors. Such a voltage multiplier circuit with a multiplication by a factor of 4 or higher provided by the third diode over at least one further diode with the first terminals at least another pair of parallel-connected diodes whose Durchlaßrichtungen are opposed to each other, is connected, wherein the second Connections of the further diodes connected to the interconnected electrodes and wherein the second terminals of the further diode pairs via another Capacitor connected together.

Darüber hinaus ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei der die Dioden über eine zusätzliche Diode mit geringem Rückflußstrom, beispielsweise einer Zenerdiode, mit den miteinander verbundenen Elektroden verbunden sind.In addition, an embodiment of the invention is preferred in which the diodes via an additional diode with a low reflux current, at For example, a Zener diode, are connected to the interconnected electrodes.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das kapazitive Element einen Transformator auf, über den die Mittel zum Ändern des Potentials an die Eingangsspannung des kapazitiven Elements gekoppelt werden. Auf diese Weise können die Spannungsvervielfacher mit einer ausreichend hohen Spannung getrieben werden.In a particularly preferred embodiment According to the invention, the capacitive element comprises a transformer over which the means to change the potential to the input voltage of the capacitive element be coupled. In this way, the voltage multiplier with be driven a sufficiently high voltage.

Das kapazitive Element gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für Hochpaßfilter, jedoch kann es ebenso vorteilhaft in anderen Filterschaltungen oder Frequenzweichen verwendet werden. Aufgrund seiner Beschaffenheit als Zwei- oder Dreidrahtelement ist es geeignet allgemein Kondensatoren herkömmlicher Bauart zu ersetzen.The Capacitive element according to the present This invention is particularly suitable for high pass filters, but it may as well advantageously used in other filter circuits or crossovers become. Due to its nature as a two- or three-wire element it is suitable in general to replace capacitors of conventional design.

Weitere Merkmale, Vorzüge und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie der dazugehörigen Figuren deutlich.Further Features, benefits and applications of the present invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments and the associated Figures clearly.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit aktiver Spannungsquelle, 1 shows a first embodiment of the invention with active voltage source,

2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit aktiver Spannungsquelle, 2 shows an alternative embodiment of the invention with active voltage source,

3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, wobei die Mittel zum Ändern des Potentials ausschließlich passive Schaltungselemente aufweisen, 3 shows an embodiment of the invention, wherein the means for changing the potential exclusively comprise passive circuit elements,

4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung aus 3, 4 shows an alternative embodiment of the invention 3 .

5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Spannungsverdoppler, 5 shows an embodiment of the invention with voltage doubler,

6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit Spannungsverdoppler, 6 shows an alternative embodiment of the invention with voltage doubler,

7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Spannungsvervierfacher, 7 shows an embodiment of the invention with voltage quadruple,

8 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Spannungsversechsfacher, 8th shows an embodiment of the invention with Spannungsverlxfacher,

9 zeigt eine alternative Ausführungsform der Ausführungsform aus 8, 9 shows an alternative embodiment of the embodiment 8th .

10 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Transformator, 10 shows an embodiment of the invention with transformer,

11 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit Transformator und 11 shows an alternative embodiment of the invention with transformer and

12 zeigt einen erfindungsgemäßen Koppelkondensator. 12 shows a coupling capacitor according to the invention.

In 1 ist in Form eines Schaltkreisdiagramms eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, welche zugleich in anschaulicher Weise das Funktionsprinzip der vorliegenden Erfindung in abstrakter Weise erläutert.In 1 In the form of a circuit diagram, a first preferred embodiment of the present invention is shown, which at the same time illustratively explains the operating principle of the present invention in an abstract manner.

Dargestellt ist ein mit einer Signalleitung IN verbundener Hochpaßfilter, welcher aus zwei in Serie geschalteten Kondensatoren CB1 und CB2 und einer dazu ebenfalls in Reihe geschalteten Impedanz R_L gebildet wird. Die hier dargestellte Impedanz R_L ist die Impedanz einer Lautsprecherlast. Sie könnte jedoch in alternativen Ausführungsformen eine diskrete Impedanz eines Filterelements sein. Die Lautsprecherlast ist mit ihrem zweiten Anschluß mit Masse verbunden. Die Kondensatoren CB1, CB2 sind so gewählt, daß ihre Kapazitäten eine Gesamtkapazität bilden, welche zusammen mit der Lautsprecherlast den benötigten Frequenzgang des Hochpaßfilters bereitstellt.Shown is a high-pass filter connected to a signal line IN, which is formed from two series-connected capacitors CB1 and CB2 and an impedance R _L connected in series therewith. The impedance R _L shown here is the impedance of a loudspeaker load. However, in alternative embodiments, it could be a discrete impedance of a filter element. The loudspeaker load is connected to ground with its second connection. The capacitors CB1, CB2 are chosen so that their capacitances form a total capacitance, which together with the loudspeaker load provides the required frequency response of the high-pass filter.

In der in 1 dargestellten Ausführungsform sowie allen weiteren Ausführungsformen weist das kapazitive Element im Sinne der Erfindung einen Signaleingang 1, einen Signalausgang 6, einen ersten Kondensator C2 mit einer ersten und einer zweiten Kondensatorplatte 2, 3 sowie einen zweiten Kondensator C2 mit einer erste Kondensatorplatte 4 und einer zweiten Kondensatorplatte 5 auf. Die zweite Kondensatorplatte 3 des ersten Kondensators sowie die erste Kondensatorplatte 4 des zweiten Kondensators sind miteinander verbunden. In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die beiden miteinander verbundenen Platten bzw. Elektroden 3, 4 über einen hochohmigen Widerstand Rbias mit einer Gleichspannungsquelle Vbias verbunden. Der zweite Anschluß der Gleichspannungsquelle Vbias ist mit Masse verbunden. In alternativen Ausführungsformen kann die Kombination aus Vbias und Rbias auch durch eine sehr hochohmige Spannungsquelle ersetzt sein.In the in 1 illustrated embodiment and all other embodiments, the capacitive element according to the invention has a signal input 1 , a signal output 6 , a first capacitor C2 having a first and a second capacitor plate 2 . 3 and a second capacitor C2 having a first capacitor plate 4 and a second capacitor plate 5 on. The second capacitor plate 3 of the first capacitor and the first capacitor plate 4 of the second capacitor are connected together. In the in 1 the embodiment shown are the two interconnected plates or electrodes 3 . 4 connected via a high-impedance resistor Rbias with a DC voltage source Vbias. The second terminal of the DC voltage source Vbias is connected to ground. In alternative embodiments, the combination of Vbias and Rbias can also be replaced by a very high-impedance voltage source.

Die Spannungsquelle Vbias bewirkt, daß die beiden miteinander verbundenen Elektroden 3, 4 der Kondensatoren zunächst auf ein konstantes Potential gelegt werden, welches vom mittleren Potential des Signaleingangs bzw. -ausgangs verschieden ist. Auf diese Weise werden die Kondensatoren C1, C2 mit einer Gleichspannung gegen den Signaleingang bzw. -ausgang vorgespannt. Die Dielektrika in den Kondensatoren erfahren daher zunächst eine konstante Polarisation. Der Grad der Vorspannung bzw. Polarisation hängt von der von Vbias bereitgestellten Spannung ab. Ist die Amplitude des am Signaleingang 1 anliegenden elektrischen Wechselspannungssignals geringer als die Vorspannung der Spannungsquelle Vbias, so werden die Kondensatoren C1, C2 während des Betriebs des Filters nicht umgepolt. Auf diese Weise behält das Dielektrikum in den Kondensatoren trotz des am Signaleingang 1 angelegten Wechselspannungssignals eine Polarisation in einer Richtung bei.The voltage source Vbias causes the two interconnected electrodes 3 . 4 the capacitors are first set to a constant potential, which is different from the average potential of the signal input and output. In this way, the capacitors C1, C2 are biased with a DC voltage against the signal input and output. The dielectrics in the capacitors therefore initially experience a constant polarization. The degree of bias or polarization depends on the voltage provided by Vbias. Is the amplitude of the signal input 1 applied alternating voltage signal lower than the bias of the voltage source Vbias, the condensate C1, C2 are not reversed during operation of the filter. In this way, the dielectric in the capacitors retains despite the signal input 1 applied AC signal polarization in one direction.

Mit anderen Worten erfährt das elektrische Feld in den Kondensatoren keine Feldumkehr. Auf diese Weise werden die Kondensatoren immer in einem Bereich betrieben, in dem die Abhängigkeit der Polarisation des Dielektrikums vom angelegten elektrischen Feld weniger von einem ideal linearen Verhalten abweicht als am und um den Nullpunkt des elektrischen Feldes herum. Auch ist die Hysterese in diesem Bereich deutlich geringer ausgeprägt als bei einem Nulldurchgang des Feldes. Aus dieser Verbesserung der Linearität der Kondensatoren C1, C2 folgt eine geringere Verzerrung des Ausgangssignals des Filters und daher im dargestellten Beispiel eine verbesserte Klangcharakteristik des Lautsprechers R_L.In other words, the electric field in the capacitors does not undergo field reversal. In this way, the capacitors are always operated in a range in which the dependence of the polarization of the dielectric of the applied electric field deviates less from an ideal linear behavior than at and around the zero point of the electric field. Also, the hysteresis in this area is significantly less pronounced than at a zero crossing of the field. This improvement in the linearity of the capacitors C1, C2 results in a lower distortion of the output signal of the filter and therefore in the example shown an improved sound characteristic of the loudspeaker R _L.

In 2 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, bei der die Kombination aus Spannungsquelle Vbias und Vorspannungswiderstand Rbias durch eine hochohmige Spannungsquelle Vbias high ersetzt ist. Darüber hinaus ist der zweite Anschluß der Vorspannungsquelle Vbias high nicht, wie in 1 dargestellt, mit Masse sondern mit dem Signaleingang 1' des kapazitiven Elements verbunden. In einer alternativen Ausführungsform kann die Spannungsquelle Vbias high statt mit dem Signaleingang 1' mit dem Signalausgang 6' des kapazitiven Elements verbunden sein.In 2 an alternative embodiment is shown, in which the combination of voltage source Vbias and bias resistor Rbias is replaced by a high-impedance voltage source Vbias high. Moreover, the second terminal of the bias source Vbias is not high, as in FIG 1 represented with mass but with the signal input 1' connected to the capacitive element. In an alternative embodiment, the voltage source Vbias may be high instead of the signal input 1' with the signal output 6 ' be connected to the capacitive element.

In 3 ist eine alternative Ausführungsform des kapazitiven Elements dargestellt, die ausschließlich passive Komponenten zum Anheben des Potentials der beiden miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 des ersten bzw. zweiten Kondensators CB1, CB2 aufweist. Die Impedanz der Last ist in der dargestellten Ausführungsform mit RL gekennzeichnet. Parallel zum ersten Kondensator CB1 ist eine Diode D1 und ein Ladewiderstand R1 geschaltet. Diese Reihenschaltung aus Diode D1 und Ladewiderstand R1 verbindet den Signaleingang 11 bzw. die erste Elektrode 12 des ersten Kondensators CB1 mit den miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 des ersten bzw. zweiten Kondensators. In der dargestellten Ausführungsform wirkt die Diode D1 als Halbwellengleichrichter für das am Signaleingang 11 anliegende Spannungssignal. Auf diese Weise können Ladungsträger auf die miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 des ersten bzw. zweiten Kondensators fließen und das mittlere Potential der beiden Elektroden 13, 14 gegenüber dem Signaleingang 11 bzw. dem Signalausgang 16 anheben. Das Anheben des Potentials erfolgt bis zu einem Wert, welcher einer Vorspannung gegen den Signaleingang 11 bzw. Signalausgang 16 entspricht, die etwas kleiner ist als die Amplitude der Signalspannung am Signaleingang 11.In 3 an alternative embodiment of the capacitive element is shown, which exclusively passive components for raising the potential of the two interconnected electrodes 13 . 14 of the first and second capacitors CB1, CB2. The impedance of the load is marked RL in the illustrated embodiment. Parallel to the first capacitor CB1, a diode D1 and a charging resistor R1 is connected. This series connection of diode D1 and charging resistor R1 connects the signal input 11 or the first electrode 12 of the first capacitor CB1 with the interconnected electrodes 13 . 14 the first and second capacitor. In the illustrated embodiment, the diode D1 acts as a half-wave rectifier for that at the signal input 11 applied voltage signal. In this way, charge carriers on the interconnected electrodes 13 . 14 of the first and second capacitor flow and the average potential of the two electrodes 13 . 14 opposite the signal input 11 or the signal output 16 Lift. The raising of the potential occurs up to a value which is a bias against the signal input 11 or signal output 16 which is slightly smaller than the amplitude of the signal voltage at the signal input 11 ,

Die in 4 dargestellte Ausführungsform des kapazitiven Elements weist zwei Dioden D1, D2 auf, welche den Signaleingang 11 bzw. den Signalausgang 16 über einen Ladewiderstand R1 mit den beiden miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 der Kondensatoren CB1 und CB2 verbinden. Die Dioden sind jeweils so orientiert, daß keine Ladungen von den miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 abfließen können. Mit Hilfe der dargestellten Schaltung wird eine Aufladung der miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 auf ein Potential erreicht, welches den gleichen Betrag hat wie das von der in 3 dargestellten Ausführungsform aufgebaute Potential, jedoch erfolgt die Aufladung doppelt so schnell wie in der in 3 dargestellten Ausführungsform, da nun abwechselnd über die beiden Dioden entsprechend der jeweiligen Halbwelle des Eingangssignals, Ladungsträger zugeführt werden.In the 4 illustrated embodiment of the capacitive element has two diodes D1, D2, which the signal input 11 or the signal output 16 via a charging resistor R1 with the two interconnected electrodes 13 . 14 connect the capacitors CB1 and CB2. The diodes are each oriented so that no charges from the interconnected electrodes 13 . 14 can drain away. With the help of the illustrated circuit is a charge of the interconnected electrodes 13 . 14 reached to a potential which has the same amount as that of the in 3 potential constructed, but the charge is twice as fast as in the 3 illustrated embodiment, since now alternately via the two diodes according to the respective half-wave of the input signal, charge carriers are supplied.

Demgegenüber ermöglicht die in 5 dargestellte Schaltung eine Aufladung der beiden miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 auf ein Potential, welches einer Vorspannung entspricht, die geringfügig kleiner ist als die doppelte der Spannungsamplitude des Signals am Signaleingang 11. Die Polarisationsspannung der beiden Kondensatoren CB1 und CB2 ist hier größer als die Amplitude der Signalspannung. Die Kondensatoren werden so in einem Bereich des elektrischen Feldes betrieben, welcher ein wesentlich lineareres Verhalten der Polarisation des Dielektrikums zeigt als um den Nullpunkt des elektrischen Feldes herum.In contrast, the in 5 shown circuit charging of the two interconnected electrodes 13 . 14 to a potential corresponding to a bias slightly less than twice the voltage amplitude of the signal at the signal input 11 , The polarization voltage of the two capacitors CB1 and CB2 is greater here than the amplitude of the signal voltage. The capacitors are thus operated in a region of the electric field, which shows a much more linear behavior of the polarization of the dielectric than around the zero point of the electric field.

Die in 5 dargestellte Schaltung entspricht einem klassischen Spannungsverdoppler, wobei die Ladungsträger über die Widerstände R1 bzw. R2 vom Signaleingang 11 und Signalausgang 16 her über Dioden D1 und/oder D2 auf die miteinander verbundenen Elektroden 13, 14 gebracht werden können.In the 5 shown circuit corresponds to a classical voltage doubler, wherein the charge carriers via the resistors R1 and R2 from the signal input 11 and signal output 16 via diodes D1 and / or D2 to the interconnected electrodes 13 . 14 can be brought.

Besonders vorteilhaft ist in der dargestellten Ausführungsform, daß das kapazitive Bauelement, welches alle zwischen dem Signaleingang 11 und dem Signalausgang 16 angeordnete Bauelemente umfaßt, ein klassisches Zwei-Draht-Bauelement ist, welches gleich einem herkömmlichen Kondensator mit zwei Anschlüssen in eine bestehende elektronische Schaltung eingebaut werden kann.It is particularly advantageous in the illustrated embodiment, that the capacitive device, which all between the signal input 11 and the signal output 16 arranged components, is a classic two-wire device, which can be built same as a conventional capacitor with two terminals in an existing electronic circuit.

Dem gegenüber handelt es sich bei der in 6 dargestellten Ausführungsform um ein Drei-Draht-Bauteil, bei welchem der zweite Spannungsabgriff nicht am Signalausgang 16 erfolgt, sondern hinter der Last RL an der Bezugsmasse IN2. Auf diese Weise wird die Spannung zum Polarisieren der Kondensatoren direkt von den Ausgangsklemmen eines Verstärkers bzw. den Eingangsklemmen einer Last RL, z.B. eines Lautsprechers abgegriffen.In contrast, it is at the in 6 illustrated embodiment by a three-wire component, wherein the second voltage tap not at the signal output 16 takes place, but behind the load RL at the reference ground IN2. In this way, the voltage for polarizing the capacitors is tapped directly from the output terminals of an amplifier or the input terminals of a load RL, eg a loudspeaker.

Die 7 bzw. 8 zeigen Weiterentwicklungen der in 5 dargestellten Schaltung für ein kapazitives Element, wobei 7 einen Spannungsvervierfacher und 8 einen Spannungsversechsfacher zeigt. Dabei wurden die Dioden D1 und D2 sowie die Kondensatoren C1 und C2 dupliziert, um jeweils eine weitere Spannungsverdopplung zu erreichen.The 7 respectively. 8th show developments of the 5 shown circuit for a capacitive element, wherein 7 a voltage quadruple and 8th shows a Spannungsverschsfacher. In this case, the diodes D1 and D2 and the capacitors C1 and C2 were duplicated in order to achieve a further voltage doubling in each case.

Zu beachten ist, daß obwohl von einer Spannungsverdopplung, -vervierfachung bzw. – versechsfachung die Rede ist, sich unter der Voraussetzung, daß die Dioden D1 bis D6 identisch sind, Spannungswerte ergeben, welche der doppeltem, der vierfachen bzw. der sechsfachen Signalamplitude abzüglich der doppelten, der vierfachen bzw. der sechsfachen Diodenspannung über D1 entsprechen.To note that though of a voltage doubling, quadrupling or - sixfold there is talk, on the assumption that the diodes D1 to D6 are identical are, voltage values which are twice, four times or six times the signal amplitude minus twice, four times or six times the diode voltage via D1.

Die in 9 dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist gegenüber der aus 8 eine zusätzliche Diode D7 auf. Diese Diode D7 ist deshalb vorteilhaft, da in der dargestellten Ausführungsform die Signalspannung am Signaleingang 11 sehr niedrig ist, so daß die Dioden D1 bis D6 nur eine geringe Flußspannung aufweisen. Solche Dioden mit geringer Flußspannung, d.h. der Spannung, ab der ein Ladungsträgerfluß in Durchlaßrichtung auftritt, weisen vergleichsweise hohe Rückflußströme auf. Um dennoch einen Rückfluß der Ladungsträger von den aufzuladenden Elektroden 13, 14 zu verhindern, ist zusätzlich zwischen die Dioden D1 bis D6 und die beiden Elektroden 13, 14 eine weitere Diode D7, mit geringem Rückflußstrom angeordnet, um die Aufladung der beiden Elektroden 13, 14 möglichst konstant zu halten.In the 9 illustrated embodiment of the invention has over the 8th an additional diode D7. This diode D7 is advantageous because in the illustrated embodiment, the signal voltage at the signal input 11 is very low, so that the diodes D1 to D6 have only a low flux voltage. Such diodes with low forward voltage, ie the voltage from which a carrier flow occurs in the forward direction, have comparatively high reflux currents. Nevertheless, a return of the charge carriers from the electrodes to be charged 13 . 14 In addition, it is necessary to intervene between the diodes D1 to D6 and the two electrodes 13 . 14 another diode D7, arranged with low reflux current to charge the two electrodes 13 . 14 keep as constant as possible.

Bei den in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung wird der Spannungsversechsfacher über einen Transformator TR1, welcher den Kondensatoren CB1 und CB2 parallel geschaltet und mit dem Signaleingang 11 und dem Signalausgang 16 verbunden ist, mit einer zum Betrieb des Spannungsvervielfachers ausreichenden Sekundärspannung versorgt. Die notwendige Stromversorgung für den Transformator TR1 wird bei der in 10 dargestellten Ausführungsform am Signaleingang 11 bzw. Signalausgang 16 des kapazitiven Elements abgegriffen. Demgegenüber stellt 11 wieder ein klassisches Drei-Draht-Bauelement dar, wobei der Signaleingang mit an die Signalspannung angelegt wird, der Signalausgang 16 an die Last RL und der zweite Versorgungsanschluß des Transformators TR1 an die Masse.In the in the 10 and 11 illustrated embodiments of the invention, the Spannungsverschsfacher via a transformer TR1, which the capacitors CB1 and CB2 connected in parallel and with the signal input 11 and the signal output 16 is connected, supplied with sufficient to operate the voltage multiplier secondary voltage. The necessary power supply for the transformer TR1 is at the in 10 illustrated embodiment at the signal input 11 or signal output 16 tapped the capacitive element. In contrast, provides 11 again a classic three-wire device, wherein the signal input is applied to the signal voltage, the signal output 16 to the load RL and the second supply terminal of the transformer TR1 to ground.

Die in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsformen können ohne Einschränkung auch mit Spannungsvervielfachern mit einer anderen Vervielfachung als sechs kombiniert sein. Ebenso ist es möglich den Transformator mit einem einfachen Halbwellengleichrichter zu kombinieren.The in the 10 and 11 without limitation, embodiments may also be combined with voltage multipliers having a multiplication other than six. It is also possible to combine the transformer with a simple half-wave rectifier.

Die Orientierung der Dioden in den dargestellten Ausführungsformen ist willkürlich gewählt. Diese kann ohne Einschränkung der Funktion geändert werden, solange die Orientierungen aller Dioden gleichzeitig geändert wird.The Orientation of the diodes in the illustrated embodiments is arbitrary selected. These can without restriction changed the function as long as the orientations of all diodes are changed simultaneously.

Die Kondensatoren C2 bzw. CB1 und CB2 in den dargestellten Ausführungsformen sind diskrete Elektrolytkondensatoren. Es können jedoch ebenso gut auch kompakte Koppelkondensatoren, wie in 12 dargestellt, mit einer Koppelfolie verwendet werden. Dabei wird die Koppelfolie 100 zwischen den Elektroden 101 und 102 mit den Mitteln zum Ändern des Potentials verbunden. Auf diese Weise entsteht ein Drei-Drahtbauelement, wobei die Koppelfolie 100 die miteinander verbundenen Elektroden des ersten und des zweiten Kondensators ersetzt. Auch für den Fall, daß man die diskreten Kondensatoren der Ausführungsformen aus 1 bis 11 durch einen Koppelkondensator ersetzt, wird das Ersatzschaltbild des entsprechenden kapazitiven Elements von den Schaltungen aus 1 bis 11 widergegeben.The capacitors C2 and CB1 and CB2 in the illustrated embodiments are discrete electrolytic capacitors. However, as well as compact coupling capacitors, as in 12 shown used with a coupling foil. This is the coupling foil 100 between the electrodes 101 and 102 connected to the means for changing the potential. In this way, a three-wire device, wherein the coupling foil 100 replaces the interconnected electrodes of the first and second capacitors. Also in the event that one of the discrete capacitors of the embodiments of 1 to 11 replaced by a coupling capacitor, the equivalent circuit of the corresponding capacitive element from the circuits 1 to 11 resist given.

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmalen oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze oder Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For purposes the original one Revelation is noted that all features as they are from the present description, the drawings and the claims for a To open up a specialist, even if they are specific only in connection with certain others Characteristics have been described, both individually and in any Compilations with other features disclosed herein or Feature groups are combinable, unless this is expressly excluded or technical conditions such combinations were impossible or make pointless. On the comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features is here only for brevity or Readability of the description because of omitted.

IN1IN1: Signalleitungsignal line
IN2IN 2: Bezugsmassereference mass
CB1CB1: Kondensatorcapacitor
CB2CB2: Kondensatorcapacitor
D1–D7D1-D7: Diodendiodes
R1R1: Ladewiderstandload resistance
R2R2: Widerstandresistance
RLRL: Impedanz der Lastimpedance the load
TRTR: Transformatortransformer
1, 1', 111, 1 ', 11: Signaleingangsignal input
2, 2', 122, 2 ', 12: Elektrodeelectrode
3, 3', 133, 3 ', 13: Elektrodeelectrode
4, 4', 144, 4 ', 14: Elektrodeelectrode
5, 5', 155, 5 ', 15: Elektrodeelectrode
6, 6', 166 6 ', 16: Signalausgangsignal output
100100: Koppelfoliecoupling foil
101, 102101 102: Elektrodenelectrodes
VbiasV bias: GleichspannungsquelleDC voltage source
RbiasRbias: Widerstandresistance
Vbias highV bias high: Gleichspannungsquelle mit hohem InnenwiderstandDC voltage source with high internal resistance

Claims

Capacitive element having a signal input and a signal output and having two capacitors, the signal input being connected to the first electrode of the first capacitor, the second electrode of the first capacitor being connected to the first electrode of the second capacitor and the second electrode of the second capacitor being connected to the signal output, characterized in that means are provided for changing the potential of the interconnected second electrode of the first capacitor and the first electrode of the second capacitor.

Capacitive element according to Claim 1, characterized that the Means for changing the Potentials are means for raising the potential.

Capacitive element according to Claim 1, characterized that the Means for changing the Potentials are means for lowering the potential.

Capacitive element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the both capacitors have essentially the same capacity.

Capacitive element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the means for raising the potential consist of a voltage source which supplies a bias voltage V _BIAS , one terminal of which is connected to ground and the other terminal of which is connected to the two interconnected electrodes ,

Capacitive element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the means for raising the potential consist of a voltage source which supplies a bias voltage V _BIAS , one terminal of which to the signal input or the signal output and the other terminal of which to the two connected electrodes is connected.

Capacitive element according to Claim 5 or 6, characterized in that a resistance element with an electrical resistance R _{BIAS is} connected in series with the voltage source.

Capacitive element according to one of claims 5 to 7, characterized in that the Voltage source is a battery.

Capacitive element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Means to change of the potential exclusively have passive circuit elements.

Capacitive element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Means to change of the potential have a first diode parallel to the first Capacitor and between signal input and the two interconnected Electrodes is switched.

Capacitive element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Means to change of the potential have a second diode parallel to the second Capacitor and between signal output and the two interconnected Electrodes is switched.

Capacitive element according to one of claims 1 to 11, characterized in that it has a ground line and the means for changing the potential of a diode which are interconnected between mass and the two Electrodes is switched.

Capacitive element according to Claims 1 to 12, characterized in that a limiting resistor R ₁ , which is connected between the first diode and the signal input or between the first diode and the two interconnected electrodes, is provided.

Capacitive element according to one of claims 1 to 13, characterized in that a limiting resistor R ₂ , which is connected between the second diode and the signal output or between the second diode and ground or between the second diode and the two interconnected electrodes is provided.

Capacitive element according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first and / or the second diode are oriented so that no Charges can flow away from the interconnected electrodes.

Capacitive element according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first and / or the second diode are oriented so that no Charges can flow to the interconnected electrodes.

Capacitive element according to one of claims 1 to 16, characterized in that between the signal output and the second diode or zwi a third capacitor is provided and that parallel to the first capacitor, a fourth capacitor is provided which connects the signal input to the interconnected electrodes.

Capacitive element according to one of claims 1 to 17, characterized in that the third diode over at least one further diode with the first terminals at least another pair of parallel-connected diodes whose transmission directions are opposed to each other, is connected, wherein the second connections the other diodes connected to the interconnected electrodes are and wherein the second terminals of the other diode pairs via a another capacitor are connected together.

Capacitive element according to one of claims 1 to 18, characterized in that the Diodes over an additional Low reflux diode with connected to the interconnected electrodes.

Capacitive element according to one of claims 1 to 19, characterized in that the Means to change of the potential have a transformer.

Filter, characterized in that it is a capacitive Element according to one of the claims 1 to 20.

Amplifier, characterized in that a capacitive Element according to one of the claims 1 to 20 is provided.