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Einleitung
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Nachstehend
wird ein aktives Kompensationsfilter beschrieben, das zum Beispiel
für einen
Einsatz in der elektrischen Stromversorgung in einem Landfahrzeug
geeignet ist. Dabei kann es sich um eine Stromversorgung (Akkumulator
in einem Bordnetz) für
Fahrzeuge handeln, der ein oder mehrere zentrale oder verteilte
Gleichspannung/Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) als Spannungsstabilisator
nachgeschaltet sind.
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Hintergrund
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Mit
der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen steigt die
benötigte
elektrische Energie in den Kraftfahrzeugen erheblich. Dazu kommt, dass
die elektrischen Verbraucher in Kraftfahrzeugen steigende Anforderungen
an die Qualität
der Spannungsversorgung (Spannungsstabilität und Störsignalarmut) stellen. Dies
gilt neben den „Komfort-Verbrauchern" (Audioanlage, Navigationssystem,
Klimaanlage, etc.) nicht zuletzt auch für funktions- oder sicherheitsrelevante
Verbraucher (Bordcomputer, Bremssteuerung, Brennstoffeinspritzsteuerung,
etc.) des Kraftfahrzeuges. Zum Beispiel bei auftretenden Lastspitzen,
insbesondere beim Anlass- oder Startvorgang des Kraftfahrzeuges,
kann dies zur Folge haben, dass bereits eingeschaltete Verbraucher
aufgrund der Belastung durch den Anlasser/Starter nicht mehr ordnungsgemäß funktionieren
oder über
die Stromversorgung Störsignalen
ausgesetzt sind. Während
dies bei der Audioanlage „nur" störend empfunden
werden mag, kann es bei anderen funktions- oder sicherheitsrelevanten
Verbrauchern (Bordcomputer oder dergl.) zu kritischen Funktionsabnormalitäten führen. Im
aus Brennstoffersparnisgründen zunehmend
favorisierten Start-/Stoppbetrieb von Kraftfahrzeugen treten derartige
Störeffekte
besonders merklich zutage.
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Ein
weiterer Aspekt ist die steigende Anforderung an die elektromagnetische
Verträglichkeit (EMV)
der Kraftfahrzeuge. Herkömmliche
passive Filter benötigen
verhältnismäßig viel
Bauraum. Außerdem
ist deren Effizienz begrenzt.
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Das
aktive Kompensationsfilter gemäß Anspruch
1 löst
die Aufgabe, eine geringe Bauraumanforderung zu haben, einen minimalen
Längswiderstand
zu haben, und gegen herkömmliche
passive Filter austauschbar zu sein. Damit eignet es sich sehr gut
zum Beispiel für
elektrische Ausrüstungen
im Automotivebereich.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das
US Patent 4,667,279 beschreibt
eine mit Gleichspannung gespeiste Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von
Rauschen ohne signifikanten Energieverlust. Das Rauschen, das durch
eine Gleichstromquelle erzeugt wird, wird durch die Kopplung eines
Hochpassfilters an die Ausgangsleitung der Stromquelle reduziert.
Es wird ein Signal erzeugt, das dem Rauschen entspricht. Dieses
Signal wird über
einen Verstärker
in die erste Wicklung eines Transformators geleitet. Die zweite
Wicklung ist mit der Ausgangsleitung der Stromquelle verbunden und dient
dazu, jegliches Rauschen darin aufzuheben. Der Eingang des Hochpassfilters
ist mit der Ausgangsleitung der Stromquelle verbunden und die zweite
Wicklung des Transformators ist mit diesem in Reihe geschalten.
Der Eingang des Hochpassfilters ist mit einem Widerstand, durch
den der Laststrom fließt,
verbunden und die zweite Wicklung ist mit der Ausgangsleitung der
Stromquelle verbunden, so dass sie einen Nebenwiderstand zur Last
bildet. Die Schaltungsanordnung umfasst zudem einen Verstärker, der
als Spannungsverstärker
ausgestaltet ist. Die Phasenregelung ist derart, dass die Spannung, die
an der zweiten Wicklung anliegt, und die Rauschspannung so gegeneinander
phasenverschoben sind, dass Auslöschung
auftreten kann. Der Verstärker
dient dazu, den Strom in der zweiten Leitung hinsichtlich des Rauschens
dieses Stroms, der in Richtung der Last fließt, so in der Phase zu verändern, dass
das Rauschen vermindert wird. Die Verstärkung des Verstärkers wird
auf einen passenden Wert festgesetzt, so dass die Änderungen
in der Spannung oder dem Strom zur Auslöschung des Rauschens die richtige
Amplitude haben. Für
den Fall, dass die Auslöschungsspannung
oder der Auslöschungsstrom nicht
die richtige Phase haben, ist an den Verstärker ein Schaltkreis zum Phasenabgleich
angeschlossen.
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In
dem Dokument
US 3,628,057 wird
eine Korrekturschaltung zur Verwendung in einem aktiven Bandpassfilter
beschrieben. Mittels der Korrekturschaltung wird eine verbesserte
Auslöschung
der Signale der Stromquelle, die einen Sperrfilter passieren, erreicht.
Detektoren für
Referenzphase und orthogonale Phase werden kombiniert und erzeugen ein
Fehlersignal, das den Wert und die Polarität der gleichphasigen Komponenten
und der um 90° phasenversetzten
Komponenten des Signals der Stromquelle angibt, das das Sperrfilter
passiert. Ein Signalgenerator, der mit der Stromleitung verbunden
ist, erzeugt Plus- und Minus-Referenzsignale und orthogonale Plus-
und Minus-Signale. Ein Referenzmodulator und ein orthogonaler Modulator
sind so in die Schaltung eingebunden, dass sie die jeweiligen Referenz-Fehlersignale
und orthogonalen Fehlersignale empfangen und diese verwenden, um
die Signale des Signalerzeugers in ihrer Amplitude zu modulieren
und ein Feedback-Signal zu erzeugen, das dem Signal der Stromquelle,
welches das Sperrfilter passiert, entspricht und gegenüber diesem
um 180° phasenverschoben
ist.
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Das
Dokument
EP 0 877 467
A1 beschreibt eine Anordnung, welche die Welligkeitskomponente des
Signals reduziert, das einer Last von einem Stromtransformator durch
eine Zuleitung zugeleitet wird. Diese Anordnung umfasst eine Induktivität und ein
Bauteil zur Erfassung des Signals, das der Last zugeleitet wird.
Zudem ist ein Filter umfasst, um die Welligkeitskomponente aus dem
Signal zu extrahieren. Mit der Induktivität sind Einspeisungsbauteile verbunden,
um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das der Induktivität zugeleitet
wird. Die Einspeisungsbauteile der Induktivität erzeugen das elektrische
Signal, welches das der Last zuzuleitende Signal automatisch hinsichtlich
des Werts der Welligkeitskomponente, die in der Zuleitung gemessen wird,
verändert.
Dadurch wird die Welligkeitskomponente in dem der Last zuzuleitenden
Signal reduziert. Die Induktivität
ist von gekoppelter Art. Ihr Primärschaltkreis ist mit der Last
verbunden, ihr Sekundärschaltkreis
ist mit einem Stromverstärker
verbunden, der das elektrische Signal erzeugt, das dazu dient, die
Welligkeitskomponente zu vermindern, und der gemeinsame Knoten ist
mit dem Stromtransformator verbunden. Die Bauteile zur Erfassung
des der Last zuzuleitenden Signals, zur Extrahierung der Welligkeitskomponente
aus diesem Signal und zur Einspeisung sind in einer Rückkopplungsschleife
angeordnet.
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Kurzfassung
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Ein
aktives Kompensationsfilter hat ein Hochpassfilter, das mit einer
Versorgungsspannungsleitung zu koppeln ist, die eine Versorgungsspannung
führt,
um Frequenz und Amplitude von Störspannungsanteilen
der Versorgungsspannung zu erfassen. Weiterhin hat das aktive Kompensationsfilter
einen dem Hochpassfilter nachgeschalteten Signalverstärker, der
in der Versorgungsspannung erfasste Störspannungsanteile verstärkt und
als Ausgangssignale einem Koppelelement zuführt. Das Koppelelement ist
dem Signalverstärker
nachgeschaltet und hat eine Primärseite
und eine Sekundärseite.
Die Primärseite
wird mit den Ausgangssignalen des Signalverstärkers gespeist und die Sekundärseite ist
in die Versorgungsspannungsleitung einzuschleifen. Das Koppelelement
hat einen Koppeltransformator mit der primären, der sekundären und
einer tertiären
Windung, die galvanisch getrennt und magnetisch gekoppelt sind.
Die tertiäre
Windung ist in einem Gegenkopplungspfad des Signalverstärkers vorgesehen.
Der Gegenkopplungspfad führt
von einem Ausgang des Signalverstärkers zu einem Eingang des
Signalverstärkers.
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Mittels
dieses Kompensationsfilters können Nicht-Linearitäten des
Koppeltransformators oder des Signalverstärkers, zum Beispiel aufgrund
von Temperaturdrift, Magnetisierungsverlusten, etc., einfach kompensiert
werden.
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Das
beschriebene aktive Kompensationsfilter beruht auf dem Konzept,
in der Versorgungsspannung vorhandene, in ihrer Frequenz und Amplitude auch
wechselnde, Störspannungsanteile
zu detektieren und diese gegenphasig der Versorgungsspannung möglichst
vollständig
wieder aufzuprägen/einzuspeisen,
so dass die Störspannungsanteile
zumindest annähernd
annulliert sind. Die Detektion der Frequenz und der Amplitude der
Störspannungsanteile
ist hier als durch ein Hochpassfilter zu realisieren beschrieben.
Dieses Hochpassfilter kann auch Teil eines Bandpassfilters sein.
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Alternativen und Ausgestaltungen
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In
dem aktiven Kompensationsfilter kann das Hochpassfilter ein ein-
oder mehrstufiges Hochpassfilter erster oder höherer Ordnung sein, das eine
Eckfrequenz von etwa der halben Grundfrequenz der Störspannungsanteile
hat. In einer einfachen Ausgestaltung ist das Hochpassfilter ein
Kondensator-Widerstands-Vierpol, der in der Versorgungsspannung vorhandene,
störende
Wechselanteile in dieser detektiert und dem Signalverstärker zuführt. Typischerweise
kann zum Beispiel ein DC/DC-Wandler, der eine Eingangsspannung von
etwa 8 Volt bis etwa 14 Volt in eine konstante Ausgangsspannung
von etwa 12 Volt wandelt, eine Betriebsfrequenz von ca. 175 kHz
haben. Hieraus ergibt sich, dass der von dem DC/DC-Wandler gelieferten
Versorgungsspannung Störsignale/Störspannungsanteile
mit ca. 175 kHz und Harmonischen davon überlagert sind. In diesem Fall
hat das Hochpassfilter eine Eckfrequenz von etwa einem Viertel bis
etwa der Hälfte
der Taktfrequenz des DC/DC-Wandler.
Das aktive Kompensationsfilter kann – wie vorstehend beschrieben – an der Ausgangsseite
des DC/DC-Wandlers die von diesem gelieferte Versorgungsspannung „glätten". Es ist jedoch auch
vorgesehen, das aktive Kompensationsfilter an anderen Stellen einer
DC-Bordspannungsversorgung
(zum Beispiel auf der Eingangsseite des DC/DC-Wandlers) einzusetzen,
um die geregelte oder ungeregelte Versorgungsspannung von Störsignalen/Störspannungsanteilen
soweit als möglich
zu bereinigen.
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Um
in der Versorgungsspannung vorhandene Störspannungsanteile zu detektieren
und diese gegenphasig (also invertiert) der Versorgungsspannung
wieder aufzuprägen,
gibt es mehrere Möglichkeiten.
Eine Variante sieht vor, die Ausgangssignale des Signalverstärkers gegenüber den
erfassten Störspannungsanteilen
in ihrer Amplitude zu invertieren. In diesem Fall haben die Primär- und die
Sekundärseite
des Koppeltransformators eine gleichsinnige Windungsrichtung.
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Alternativ
dazu werden die Ausgangssignale des Signalverstärkers gegenüber den in der Versorgungsspannung
erfassten Störspannungsanteilen
in ihrer Amplitude nicht invertiert. In diesem Fall hat die von
dem Signalverstärker
gespeiste Primärseite
des Koppeltransformators zu der Sekundärseite eine gegensinnige Windungsrichtung.
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Die
Sekundärwindung
des Koppeltransformators hat eine niedrige, unter 50 liegende Windungszahl.
Damit ist ein minimaler Spannungsabfall/Längswiderstand der Versorgungsspannung
in dem aktiven Filter realisiert. Die Sekundärseite des Koppeltransformators
kann eine einzige Windung haben. In einer Variante ist die Versorgungsspannungsleitung
nur durch einen Transformatorkern des Koppeltransformators hindurchgeführt oder
an der Primärseite
des Koppeltransformators den magnetischen Fluss umschließend vorbeigeführt. Dabei
findet eine gegenphasige Aufprägung
der Störspannungsanteile
auf die Versorgungsspannung statt.
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Weiterhin
kann das aktive Kompensationsfilter ein Tiefpassfilter haben, das
der Sekundärseite des
Koppeltransformators in der Versorgungsspannungsleitung nachgeschaltet
ist und eine Eckfrequenz von etwa der fünf- bis fünfzigfachen Grundfrequenz der
Störspannungsanteile
hat. Im oben erwähnten
Fall, bei dem das aktive Filter einem DC/DC-Wandler nachgeschaltet
ist, der eine Betriebsfrequenz von ca. 175 kHz hat, ergibt sich
für das
Tiefpassfilter eine Eckfrequenz von etwa 1 MHz oder mehr.
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Der
Signalverstärker
des aktiven Kompensationsfilters kann ein ein- oder mehrstufiger
invertierender oder nicht-invertierender Wechselspannungssignalverstärker sein.
Dabei ist die gesamte Verstärkung
des Signalverstärkers
so zu dimensionieren, dass sie betragsmäßig mit dem Verhältnis der
Zahl der Windungen der Primärseite
zu der Zahl der Windungen der Sekundärseite des Koppeltransformators übereinstimmt.
Gleichzeitig ist eine hinreichende Übertragungsbandbreite des Signalverstärkers sicherzustellen,
damit die Störspannungsanteile
durch den Koppeltransformator möglichst
vollständig
(aber gegenphasig) der Versorgungsspannung aufgeprägt werden.
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Schließlich kann
zusätzlich
oder anstelle des Abgreifens der Störspannungsanteile vor der Sekundärwindung
des Koppeltransformators auch ein Abgriff für Störspannungsanteile nach der
Sekundärwindung
des Koppeltransformators in einem Gegenkopplungspfad zu einem Eingang
des Signalverstärkers
führen.
Damit kann die invertierte Einprägung der
Störspannungsanteile
nicht nur in gesteuerter Weise, sondern im Rahmen einer Regelung
erfolgen. Dabei kann der von der Sekundärwindung des Koppeltransformators
abgegriffene Störspannungsanteil auch
im Rahmen einer adaptiven Regelung ausgewertet werden. So werden
die Störspannungsanteile besonders
präzise
aus der Versorgungsspannung eliminiert.
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Neben
dem Aufprägen
der gegenphasigen/invertierten, in Frequenz und Amplitude auch wechselnden,
Störspannungsanteile
auf die Versorgungsspannung in dem Koppeltransformator, kann auch
ein Aufprägen
einer in ihrer Polarität
gegen die Versorgungsspannung gerichteten Gleichstromkomponente
erfolgen. Damit kann verhindert oder zumindest abgeschwächt werden,
dass der Koppeltransformator in eine magnetische Sättigung
gerät.
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Weitere
Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und mögliche Abwandlungen dieses
aktiven Kompensationsfilters werden anhand der nachstehenden Beschreibung
verdeutlicht, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen
ist.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 zeigt
schematisch einen Übersichtsschaltplan
einer Stromversorgung eines Kraftfahrzeuges mit mehreren Verbrauchern,
in die ein aktives Kompensationsfilter integriert ist.
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2 zeigt
schematisch einen DC/DC-Wandler, dem ein als Blockschaltbild veranschaulichtes
aktives Kompensationsfilter nachgeschaltet ist.
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3 zeigt
schematisch einen Schaltplan eines aktiven Kompensationsfilters
aus den 1 bzw. 2.
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In
den Fig. sind gleiche oder gleich wirkende Komponenten oder Baugruppen
mit übereinstimmenden
Bezugszeichen versehen.
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Detailbeschreibung der Figuren
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In 1 ist
ein Ausschnitt aus der elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeuges
gezeigt. Eine Batterie B, genauer gesagt ein Akkumulator, kann bei Betätigen eines
Schlüsselschalters
S, dem Zündschlüssel, über einen
Anlasser A eine (nicht gezeigte) Brennkraftmaschine in Betrieb setzen.
Weiterhin speist die Batterie B einen DC/DC-Wandler W, der aus der
ungeregelten Spannung der Batterie B von 8 Volt bis 14 Volt konstant
geregelte 12 Volt für
eine Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern V1 ... Vn (Audioanlage,
Navigationssystem, Klimaanlage, etc., oder Bordcomputer, Bremssteuerung,
Brennstoffeinspritzsteuerung, etc.) bereitstellt. Anstelle eines
einzigen zentralen DC/DC-Wandlers W für mehrere elektrische Verbraucher
des Kraftfahrzeuges können auch
eine Mehrzahl dezentraler DC/DC-Wandler W für jeden oder einige der Mehrzahl
von Verbrauchern V1 ... Vn vorgesehen sein. Zwischen den/jeden DC/DC-Wandler
W und die Verbraucher V1 ... Vn ist ein aktives Kompensationsfilter 10 geschaltet.
Das aktive Kompensationsfilter 10 kann zusätzlich auch in
die Versor gungsleitung zwischen die Batterie B und den/jeden DC/DC-Wandler
W geschaltet sein.
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In 2 ist
das aktive Kompensationsfilter 10 als gegenüber 1 detailliertes
Blockschaltbild gezeigt, wobei das Filter 10 dem DC/DC-Wandler
W aus 1 nachgeschaltet ist. Das aktive Kompensationsfilter 10 hat
ein Hochpassfilter HP, das mit einer aus dem DC/DC-Wandler W kommenden
Versorgungsspannungsleitung zu koppeln ist. Diese Versorgungsspannungsleitung
führt/liefert
eine im Wesentlichen konstante Versorgungsspannung, ihr sind jedoch
Störspannungsanteile überlagert.
Das Hochpassfilter HP dient dazu, Frequenz und Amplitude von Störspannungsanteilen
der Versorgungsspannung – gleichspannungsfrei – zu erfassen.
Das Hochpassfilter HP kann auch Teil eines Bandpassfilters sein,
sofern die Frequenzanteile der Störspannungsanteile lediglich
in einem bestimmbaren Frequenzband liegen. Das aktive Kompensationsfilter 10 hat einen
dem Hochpassfilter HP nachgeschalteten Signalverstärker SV,
der erfasste Störspannungsanteile verstärkt und
als Ausgangssignale einem Koppeltransformator L1/L2 zuführt. Der
Koppeltransformator L1/L2 ist dem Signalverstärker SV nachgeschaltet. Dabei
wird eine Primärseite
L1 von einem Ausgang des Signalverstärkers SV gespeist. Eine Sekundärseite L2
des Koppeltransformator ist in die von dem DC/DC-Wandler W kommende
Versorgungsspannungsleitung eingeschleift.
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In 3 ist
eine Ausführungsform
des aktiven Kompensationsfilters 10 im Detail veranschaulicht.
An einem Anschlusspunkt X1 ist das aktive Kompensationsfilter 10 mit
der von dem DC/DC-Wandler
W kommenden Versorgungsspannungsleitung verbunden. Von dem Anschlusspunkt X1
führt eine
CR-Serienschaltung mit einem mit der Versorgungsspannungsleitung
verbundenen Kondensator C1 und einem Widerstand R0 nach Masse. Am
Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und dem Widerstand
R0 ist ein Eingangswiderstand R1 eines ersten Operationsverstärkers OA1 angeschlossen.
Der Eingangswiderstand R1 führt zum
invertierenden Eingang (–)
des ersten Operationsverstärkers
OA1. Eine Reihenschaltung aus zwei gleichen Widerständen R2,
R3 zwischen Masse und der positiven Versorgungsspannung dient dazu,
einen virtuellen Nullpunkt herzustellen, indem die halbe positive
Versorgungsspannung am nicht invertierenden Eingang (+) des ersten
Operationsverstärkers
OA1 angelegt wird. Zwischen dem Ausgang des ersten Operationsverstärkers OA1
und seinem invertierenden Eingang (–) liegt ein Gegenkopplungswiderstand
R4, der zusammen mit dem Eingangswiderstand R1 das Verstärkungsverhältnis des
ersten Operationsverstärkers
OA1 festlegt.
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Der
Ausgang des ersten Operationsverstärkers OA1 ist mit dem invertierenden
Eingang (–)
eines zweiten Operationsverstärkers
OA2 über
eine CR-Serienschaltung aus einem Kondensator C2 zur Trennung des
Gleichspannungsanteils des Ausgangssignals und einem Ein gangswiderstand
R5 verbunden. Eine Reihenschaltung aus zwei gleichen Widerständen R6,
R8 zwischen Masse und der positiven Versorgungsspannung dient dazu,
einen virtuellen Nullpunkt herzustellen, indem die halbe positive Versorgungsspannung
am nicht invertierenden Eingang (+) des zweiten Operationsverstärkers OA2
angelegt wird. Zwischen dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers OA2
und seinem invertierenden Eingang (–) liegt ein einstellbarer
Gegenkopplungswiderstand R7, der zusammen mit dem Eingangswiderstand
R5 das Verstärkungsverhältnis des zweiten
Operationsverstärkers
OA2 festlegt. Zwischen Masse und der positiven Versorgungsspannung
ist bei dem zweiten Operationsverstärker OA2 ein Entstörkondensator
C3 vorgesehen.
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Der
Ausgang des zweiten Operationsverstärkers OA2 ist mit dem invertierenden
Eingang (–) eines
dritten Operationsverstärkers
OA3 über
eine CR-Serienschaltung aus einem Kondensator C4 zur Trennung des
Gleichspannungsanteils des Ausgangssignals und einem Eingangswiderstand
R10 verbunden.
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Parallel
zu dem Eingangswiderstand R10 ist ein Widerstand R11 vorgesehen,
der zusammen mit einem zu Masse führenden Kondensator C5 einen Tiefpass
bildet. Eine Reihenschaltung aus zwei gleichen Widerständen R12,
R13 zwischen Masse und der positiven Versorgungsspannung dient dazu,
einen virtuellen Nullpunkt herzustellen, indem die halbe positive
Versorgungsspannung über
einen Widerstand R14 am nicht invertierenden Eingang (+) des dritten
Operationsverstärkers
OA3 angelegt wird.
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Zwischen
dem Ausgang des dritten Operationsverstärkers OA3 und seinem invertierenden
Eingang (–)
liegt ein Gegenkopplungswiderstand R15. Vom Ausgang des dritten
Operationsverstärkers
OA3 führt
weiterhin ein Paar parallel geschalteter Kondensatoren C8, C9 zur
Trennung des Gleichanteils im Ausgangssignal auf die Primärseite L1
des Koppeltransformators. Diese primäre Windung L1 liegt mit ihrem
anderen Anschluss auf Masse.
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Vom
Ausgang des dritten Operationsverstärkers OA3 führt schließlich ein hochohmiger Widerstand
R17 auf eine tertiäre
Windung L3 des Koppeltransformators. Der andere Anschluss der tertiären Windung
L3 ist über
einen weiteren Gegenkopplungswiderstand R16 mit dem invertierenden
Eingang (–)
des dritten Operationsverstärkers
OA3 verbunden. Zusammen mit dem Eingangswiderstand R10 legt der
Gegenkopplungswiderstand R16 das Verstärkungsverhältnis des dritten Operationsverstärkers OA3
fest.
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Zur
Stabilisierung des zur Vorspannung der tertiären Windung L3 des Koppeltransformators
dienenden Gleichanteils des Ausgangssignals, ist ein Kondensator
C7 zwischen Masse und dem Einspeisepunkt in die tertiäre Windung
L3 des Koppeltransformators vorgesehen. Unlinearitäten des
Koppeltransformators werden so kompensiert. Die sekundäre Windung
L2 liegt mit ihren beiden Anschlüssen
X2, X3 in der Versorgungsspannungsleitung und prägt der darin anliegenden Spannung
ein Signal ein, das dem am Eingang X1 anliegenden Störspannungssignalverlauf
entspricht, aber invertiert ist. Zwischen Masse und der positiven
Versorgungsspannung ist bei dem dritten Operationsverstärker OA3
ein Entstörkondensator
C6 vorgesehen.
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Sofern
die gewünschte
Kompensationswirkung nicht für
alle Frequenzbereiche der Störsignale erreicht
wird, kann zusätzlich
noch am Anschluss X3 der sekundären
Windung L2 ein Kondensator C10 vorgesehen sein, der dort auftretende
Störspannungssignale
kapazitiv auskoppelt und in den nicht invertierenden Eingang (+)
des zweiten Operationsverstärkers
OA2 zurückführt. Der
Kondensator C10 bildet dabei zusammen mit einem gegen Masse gelegten
Widerstand R17 einen Hochpass. Dieser Hochpass kann auch Teil eines
Bandpassfilters sein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
des aktiven Kompensationsfilters 10 ist das Produkt der Verstärkungsfaktoren
aller drei Operationsverstärker OA1,
OA2 und OA3 – durch
den einstellbaren Widerstand R7 am zweiten Operationsverstärker OA2 – auf das Übersetzungsverhältnis der
sekundären
Windung L2 zur primären
Windung L1 eingestellt.