DE1031532B

DE1031532B - Anordnung zur Umsetzung mechanischer Groessen in elektrische Groessen in der Fernmeldetechnik, fuer UEberwachungs-schaltungen, Messwertumformer, Messwertverstaerker od. dgl.

Info

Publication number: DE1031532B
Application number: DES36945A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joachim Dittmann; Dr-Ing Ludwig Merz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-12-23
Filing date: 1953-12-23
Publication date: 1958-06-04

Description

Anordnung zur Umsetzung mechanischer Größen in elektrische Größen in der Fernmeldetechnik, für Überwachungsschaltungen, Meßwertumformer, Meßwertverstärker od. dgl. Seit einiger Zeit ist es auf dem Gebiet der Funkempfangstechnik bekannt, zur Entnahme einer maximalen Leistung an einem Halbleiterverstärker, bei dem auf Grund im Halbleitermaterial sich abspielender Vorgänge an seiner Abnahmeelektrode Verstärkungen der Spannung, des Stromes und der Leistung eines seiner Steuerelektrode zugeführten Signals auftreten, durch phasenrichtige Kopplung von Abnahmekreis und Steuerkreis eine Selbsterregung in einer Frequenz hervorzurufen, welche der Frequenz eines im Steuerkreis vorgesehenen Resonanzkreises entspricht.
Gegenüber Röhrenverstärkern weisen Halbleiterverstärker zahlreiche Vorteile auf, die im wesentlichen darin bestehen, daß ein Halbleiterverstärker sofort betriebsbereit ist, also keine Anheizzeit erforderlich ist, d'aß ferner die Betriebsgleichspannungen kleiner sind als bei Röhrenschaltungen und daß der Raumbedarf des Verstärkers geringer ist. Um diese Vorteile auch bei Anordnungen zur Umsetzung mechanischer Größen in elektrische Größen in der Fernineldetechnik, vorzugsweise für Überwachungsschaltungen, ausnutzen zu können, kann man eine induktive Rückkopplung zwischen Abnahmekreis und Steuerkreis eines selbstschwingenden Halbleiterverstärkers mit einem derart in Abhängigkeit von der umzusetzenden mechanischen Größe regelbaren Grad vorsehen, daß der Abnahmekreis eine der jeweiligen mechanischen Größe entsprechende elektrische Spannung liefert.
Eine für diese Zwecke geeignete Schaltung wird beispielsweise an Hand der Fig. 1 erläutert.
Ein kleiner Block 1 aus Halbleitermaterial, z. B. Germanium, ist mit drei Elektroden, nämlich der Steuerelektrode 2, der Basiselektrode 3 und der Abnahmeelektrode 4, ausgerüstet. Durch die Spannung Spi und den Widerstand R1 ist der Steuergleichstrom sowie durch die Spannung Sp.., und den Widerstand R, der Abnahmegleichstrom gegeben. Koppelt man bei diesen Stromverhältnissen mittels der Spule I_2 eine dem im Abnahmestromkreis fließenden Strom proportionale Spannung in der richtigen Phasenlage auf den Steuerkreis zurück, so erhält man im vorliegenden Beispiel einen selbstschwingenden Halbleiterverstärker, dessen Resonanzfrequenz im wesentlichen durch den aus der Spule L1 und dem Kondensator C, bestehenden Reihenresonanzkreis bestimmt ist. Zur Einstellung des günstigsten Rückkopplungseinsatzes dient der Kondensator C,. Der Grad der Rückkopplung zwischen den Spulen L1 und I_2 und damit die vom Hochfrequenzübertrager HF abgegebene Hochfrequenspannung, welche auf der Sekundärseite unter Mitwirkung des Gleichrichters Gli eine entsprechende Gleichspannung UGt entstehen läßt, läßt sich durch die zwischen den beiden Spulen L1 und L., drehbare Fahne F1 einstellen; diese Rückkopplung ist durch die Drehung der Fahne F1 im vorliegenden Fall stetig regelhar.
Vielfach besteht die Aufgabe, in Abhängigkeit von einer mechanischen Größe an Stelle der oben beschriebenen stetigen Anzeige- oder Regelvorgänge nicht stetige Vorgänge, z. B. Schaltvorgänge, zu bewirken. Für diese Zwecke wird gemäß der Erfindung die zur Einleitung des Schaltvorganges erforderliche Umsetzung durch sprunghaften Einsatz der Rückkopplung veranlaßt.
In der Fig. 2 ist z. B. eine solche Anordnung zur Temperaturüberwachung schematisch wiedergegeben. Bei Auftreten einer bestimmten Temperatur gelangt hier beispielsweise eine einem Thermoelement entnommene, dieser Temperatur entsprechende Spannung SPT an das Instrument MT, welches eine Verstellung der Fahne F1 veranlaßt; diese ändert sprunghaft den Grad der Rückkopplung in einer der Schaltung der Fig. 1 entsprechenden Schaltung, so daß wieder eine bestimmte Gleichspannung UG, abgegeben wird. Diese beeinflußt gemäß der Fig.2 den Steuerkreis eines weiteren Hafle;iterverstärkers 5 mit der Steuerelektrode 6, der Basiselektrode 7 und der Abnahmeelektrode B. Der dementsprechend mit Hilfe der Spannung Sp..; durch die Schalteinrichtung S getriebene Strom bringt die Schalteinrichtung S zur Erregung, so daß sie den Kontakts, öffnet und den Kontakt s2 schließt; dadurch kann z. B. ein Schaltvorgang ausgelöst werden, durch den eine Temperaturherabsetzung erfolgt. Ist die Anordnung so getroffen, daß bei einer bestimmten Temperatur die Fahne F1 eine solche Stellung einnimmt, daß keine Gleichspannung UUt vorhanden ist, so, wird an die Schafteinrichtung S über den Widerstand R4 eine Gegenspannung Sp4 angelegt, um ein Ansprechen der Schalteinrichtung S durch den im Abnahmekreis des Halbleiterverstärkers 5 auch bei fehlender Gleichspannung UGl fließenden Strom zu verhindern; erst eine Gleichspannung, welche bei einer festgelegten -Stellung der Fahne F1 entsteht, veranlaßt dann eine Betätigung der Schalteinrichtung S.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. 1. Anordnung zur Umsetzung mechanischer Größen in elektrische Größen in der Fernmeldetechnik für Überwachungsschaltungen, Meßwertumformer. Meßwertverstärker od. dgl., wobei eine induktive Rückkopplung zwischen Abnahmekreis und Steuerkreis eines selbstschwingenden Halbleiterverstärkers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung durch sprunghaften Einsatz der Rückkopplung herbeigeführt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelieferte elektrische Spannung durch Einsatz weiterer Halbleiterverstärker verstärkt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: S & U Druckschrift »Fortschritte auf dem Gebiet der Fernmeßtechnik«; »Radio-Mentor«, 8/1953, S. 383 bis 385; »The Bell System Technical Journal«, April 1951, S. 381 ff.; »AEÜ«, Juli 1953, S. 315 ff.