Schaltung zur Erzeugung einer von einer Gleichspannung, die von einer
vorgegebenen Wechselspannung abgeleitet ist, logarithmisch oder exponentiell abhängigen
Gleichspannung In der Hauptpatentanmeldung ist eine Logarithmierungsschaltung mit
Transistoren unter Schutz gestellt, bei der der Basisspannungsteiler an derselben
Gleichspannung wie der durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors und das
Anzeigeinstrument gebildete Anzeigestromkreis liegt. Dieser Spannungsteiler benötigt
zu einer ausreichenden L.o:garithmierung eine Mindestspannung, die entsprechend
dem gewünschten Logarithmierungsverlauf um einen bestimmten Wert oberhalb der für
das Instrument erforderlichen Gleichspannung liegt. Die Stromaufnahme des Anzeigestromkreises
ist durch das Instrument bestimmt und ergibt damit in Zusammenhang mit dem gewünschten
Logarithmierungsverlauf den Leistungsbedarf des Anzeigestromkreises. Demgegenüber
erfordert der Steuerstromkreis des Transistors zur Erzielung des gewünschten Logarithmierungsverlaufs
eine wesentlich niedrigere Spannung als der Anzeigestromkrei.s.Circuit for generating one of a DC voltage that is generated by a
given alternating voltage is derived, logarithmically or exponentially dependent
DC voltage In the main patent application is a logarithmic circuit with
Transistors placed under protection, in which the base voltage divider is connected to the same
DC voltage like that through the emitter-collector path of the transistor and that
Indicating instrument formed display circuit is. This voltage divider needed
for a sufficient L.o: garithming a minimum voltage, which accordingly
the desired logarithmic curve by a certain value above that for
DC voltage required by the instrument. The current consumption of the display circuit
is determined by the instrument and thus results in connection with the desired
Logarithmic curve shows the power requirement of the display circuit. In contrast
requires the control circuit of the transistor to achieve the desired logarithmic curve
a much lower voltage than the display circuit.
Da der nichtlineare Widerstand des Spannungsteilers in der Praxis
nicht beliebig hochohmig ausgeführt werden kann, weil die hierfür meist verwendeten
Dioden dieser Forderung nicht ausreichend genügen, fließt in dem Basisspannungsteiler
ein wesentlich höherer Strom, als zu einer stabilen Steuerung des Transistors erforderlich
ist. Das heißt, daß bei größeren Amplituden der Leistungsverbrauch des Lasisspannungsteilers
in die Größe des Verbrauchs des Anzeigestromkreises kommt und damit eine unnötig
hohe Belastung des vorgeschalteten Generators darstellt.Because the non-linear resistance of the voltage divider in practice
can not be carried out with arbitrarily high resistance, because the mostly used for this
Diodes do not meet this requirement sufficiently, flows in the base voltage divider
a much higher current than required for stable control of the transistor
is. This means that with larger amplitudes the power consumption of the laser voltage divider
comes into the size of the consumption of the display circuit and thus an unnecessary
represents high load on the upstream generator.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bei der Schaltung nach der Hauptpatentanmeldung
erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Steuergleichspannung für die Basis des Transistors
aus der vorgegebenen Wechselspannung über einen gesonderten Gleichrichter zu entnehmen
und diese Gleichspannung gleich oder kleiner als die Hälfte der für den Anzeigestromkreis
erforderlichen Gleichspannung zu machen und in feste Beziehung zu ihr zu bringen.To avoid this disadvantage, the circuit according to the main patent application
proposed according to the invention, the DC control voltage for the base of the transistor
can be taken from the specified alternating voltage via a separate rectifier
and that DC voltage is equal to or less than half that for the display circuit
to make the required DC voltage and to bring it into a permanent relationship with it.
Die Herabsetzung der Steuergleichspannung für die Basis des Transistors
erfolgt vorteilhaft vor dem Gleichrichter des Steuerkreises mit Hilfe eines Übertragers.The reduction of the DC control voltage for the base of the transistor
takes place advantageously before the rectifier of the control circuit with the help of a transformer.
Die Abbildung zeigt beispielsweise eine solche Ausführung eines Aussteuerungsmessers.
Sie besteht aus einem Meßinstrument 1, einem Transistor 2, einem spannungsabhängigen
Widerstand 3 und einem Festwiderstand 4. Der letztere kann jedoch noch zur Erzielung
extremer Steilheit durch einen spannungsabhängigen Widerstand ersetzt werden, dessen
Widerstand mit zunehmender Spannung ansteigt (Sperrichtung einer Diode). Als spannungsabhängigen
Widerstand 3 wird man im allgemeinen eine Diode oder einen anderen spannungsabhängigen
Widerstand, dessen Widerstand mit zunehmender Spannung sinkt, verwenden.The illustration shows, for example, such a version of a level meter.
It consists of a measuring instrument 1, a transistor 2, a voltage-dependent one
Resistor 3 and a fixed resistor 4. However, the latter can still be used to achieve
extreme steepness can be replaced by a voltage-dependent resistor, whose
Resistance increases with increasing voltage (reverse direction of a diode). As a voltage dependent
Resistor 3 will generally be a diode or some other voltage-dependent
Use a resistor whose resistance decreases with increasing voltage.
Die Schaltung hat folgende Funktionsweise: Der Spannungsteiler 3,
4 bestimmt die Vorspannung der Basis 8 des Flächentransistors 2 und damit den Innenwiderstand
der Emitter-6-Kollektor-7-Strecke. Durch die Nichtlinearität des Spannungsteilers
3, 4 In Zusammenhang mit dem Kennlinienfeld des Transistors 2, ergibt sich
eine logarithmische Abhängigkeit des Innenwiderstandes des Transistors, und zwar
steigt dieser mit zunehmender Spannung. Dadurch ergibt sich an dem Meßinstrument
eine logarithnnische Abhängigkeit des Stromes von der angelegten Gleichspannung.
Diese Gleichspannung wird hier zwei Spitzengleichrichtern in Spannungsverdopplerschaltung
entnommen. Der eine Gleichrichter, der aus den Kondensatoren 10 und 11 sowie den
Dioden 12 und 13 gebildet wird. liefert die Gleichspannung für den Anzeigestromkreis.
Der andere Gleichrichter, der aus den Kondensatoren 14 und 15 sowie den Dioden 16
und 17 besteht, liefert die Gleichspannung für den Basisspannungsteiler. Die zu
messende Wechselspannung wird diesen beiden Spitzenspannun gsgleichrichtern durch
zwei getrennte Wicklungen des Übertragers 18 zugeführt. Durch die Übersetzungsverhältnisse
sind die Spannungen so festgelegt, daß die Gleichspannung über den Kondensator 11
mindestens
doppelt so groß ist wie die Gleichspannung über dem Kondensator
15. Am Kondensator 11 entsteht damit ein Gleichspannung, die über den Transistor
2 und das Anzeigeinstrument 1 entladen wird. Der Innenwiderstand der Emitter-Kollektor-Strecke
6, 7 des Transistors 2 wird nun durch den nichtlinearen Spannungsteiler 3, 4 entsprechend
der am Kondensator 15 auftretenden Gleichspannung an der Basis 8 gesteuert. Es wird
dadurch, wie in dem Hauptpatent ausführlich beschrieben, die Logarithmierung des
durch das Anzeigeinstrument 1 fließenden Stromes in Abhängigkeit von einer vorgegebenen
Spannung bewirkt.The circuit works as follows: The voltage divider 3, 4 determines the bias voltage of the base 8 of the flat transistor 2 and thus the internal resistance of the emitter-6-collector-7 path. The non-linearity of the voltage divider 3, 4 in connection with the family of characteristics of the transistor 2 results in a logarithmic dependency of the internal resistance of the transistor, which increases with increasing voltage. This results in a logarithmic dependence of the current on the applied DC voltage on the measuring instrument. This DC voltage is taken from two peak rectifiers in a voltage doubler circuit. One rectifier, which is formed from the capacitors 10 and 11 and the diodes 12 and 13. supplies the DC voltage for the display circuit. The other rectifier, which consists of capacitors 14 and 15 and diodes 16 and 17, supplies the DC voltage for the base voltage divider. The alternating voltage to be measured is fed to these two peak voltage rectifiers through two separate windings of the transformer 18. The voltages are determined by the transmission ratios so that the DC voltage across the capacitor 11 is at least twice as large as the DC voltage across the capacitor 15. The internal resistance of the emitter-collector path 6, 7 of the transistor 2 is now controlled by the non-linear voltage divider 3, 4 in accordance with the DC voltage occurring on the capacitor 15 at the base 8. As described in detail in the main patent, the logarithmization of the current flowing through the display instrument 1 is effected as a function of a predetermined voltage.
Durch diese Schaltung wird der Leistungsbedarf des Steuerkreises auf
etwa 10% des bisherigen Wertes verkleinert, dies entspricht einer Gesamtleistungsersparnis
von etwa 40%. Diese Leistungseinsparung ermöglicht eine Verkleinerung der Ladekondensatoren
11 und 15 im Gleichrichterteil, wodurch die Spitzenstrombelastung des vorgeschalteten
Generators verringert wird. Da die durch. jeden Spitzengleichrichter bewirkte Spitzenstrombelastung
aber die Ursache zusätzlicher Verzerrungen im Generatorkreis ist, ist es bei Verwendung
solcher Logarithmierungsschaltungen in Aussteuerungsmessern für den Tonstudiobetrieb
von großer Wichtigkeit, diese Verzerrungen möglichst klein zu halten.This circuit increases the power requirement of the control circuit
about 10% of the previous value reduced, this corresponds to an overall saving in performance
of about 40%. This power saving enables the charging capacitors to be reduced in size
11 and 15 in the rectifier part, whereby the peak current load of the upstream
Generator is reduced. Since the through. each peak rectifier caused peak current load
but the cause of additional distortion in the generator circuit is when it is used
such logarithmizing circuits in level meters for the recording studio
It is very important to keep these distortions as small as possible.