DE1188200B - Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung fuer Messzwecke - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechseispannüng für Meßzwecke Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung für Meßzwecke, bei der die Gleichspannung an den Emitterelektroden von zwei periodisch gesteuerten, als Schalter wirkenden Transistoren liegt, deren Basiselektroden die Steuerspànnung in Gegentakt zugeführt wird. Derartige Schaltungsanordnungen finden im Rahmen eines sogenannten Zerhackerverstärkers Anwendung, welcher dazu dient, eine schwache Meßgleichspannung in einem Wechselspannungsverstärker zu verstärken.
• Bei derartigen Schaltungsanordnungen besteht die Aufgabe, die zugeführte Gleichspannung und die erhaltene Wechselspannung hintereinander in linearen Zusammenhang zu bringen, so daß insbesondere bei einem Gleichspannungswert Null auch die Wechselspannungsamplitude Null abgegeben wird. Es sind bereits Schaltungsanordnungen zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung bekannt, die mit mechanischen Kontakten oder Dioden, z. B. nach Art eines Ringmodulators, arbeiten. Die Erfindung geht dagegen von einer bekannten Schaltungsanordnung aus, bei der die Gleichspannung an den Ausgangskreisen von zwei periodisch gesteuerten als Schalter wirkenden Transistoren liegt.
• Eine derartige bekannte Schaltungsanordnung ist in F i g. 1 dargestellt. An den Klemmen Ks wird eine Steuerwechselspannung, z. B. Rechteckspannung, zugeführt, welche über den Transformator T die Basiselektroden b der Transistoren H, und H2 in Gleichtakt derart steuert, daß jeweils beide Transistoren H, bzw. H2 gesperrt bzw. geöffnet sind. Die beiden Transistoren Hj und H2 wirken also als periodisch gesteuerte Schalter. Die in eine Wechselspannung umzuwandelnde Gleichspannung liegt über die Klemmen KG und den Strombegrenzungswiderstand Rs an den Emitterelektroden c der Transistoren H1 und H2.
• Die Wechselspannung wird an den Klemmen Kw erhalten. änderungen des Sperrwiderstandes der Transistoren H1 und H2 (Stromdrift) wirken sich bei dieser Schaltung durch einen Spannungsabfall am Widerstand Rs aus. Der genannte Fehler ist um so größer, je größer der Innenwiderstand der an den Klemmen liegenden Gleichspannungsquelle, also z. B. eines die Meßspannung liefernden Meßfühlers, wie Thermoelement od. dgl., ist. Unterschiedliches Verhalten der Transistoren H1 und H2 im Durchlaßzustand (Spannungsdrift) bewirkt keinen Nullpunktfehler, da die Driftspannungen der beiden Transistoren H1 und H2. einander entgegengerichtet sind.
• Ferner ist es bekannt, zwei in Gegentakt gesteuerte Transistoren zu benutzen und die Wechselspannung zwischen Emitter und Kollektor des einen Transistors abzunehmen. Dadurch ist die Schaltung nur für Gleichstromquellen mit sehr geringem Innenwiderstand anwendbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei welcher im Gegensatz zu den oben geschilderten bekannten Schaltungsanordnungen die Widerstandsänderungen (Drift) in den Transistoren keine Meßfehler hervorrufen können.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Wechselspannung zwischen dem Verbindungspunkt der Kollektorelektroden der Transistoren einerseits und dem Abgriff eines aus Kondensatoren aufgebauten Spannungsteilers andererseits abgenommen wird, der zwischen den Emitterelektroden der Transistoren angeschlossen ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der F i g. 2 erläutert.
• Die Steuerwechselspannung wird bei dieser Schaltungsanordnung an den Klemmen As über einen Transformator T den beiden Transistoren H1 und H2 an ihren Basiselektroden b im Gegentakt zugeführt.
• An den Klemmen KG liegt die beispielsweise von einem Meßfühler, wie Thermoelement, gelieferte Meßspannung, während an den Klemmen Kwi und Kw2 eine Wechselspannung entsprechender Amplitude abgenommen werden kann. Der Widerstand R kann auch durch den Innenwiderstand des nachfolgenden Verstärkers oder einen Transformator ersetzt werden.
• Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung gemäß der Erfindung kann, wie ersichtlich, an einer der Klemmen Kwi oder Kw2 geerdet werden. Der Kondensator C kann entfallen, falls keine Erdung angewendet wird. Die Ausgangswechselspannung wird dann einerseits unmittelbar an der Verbindung der Kollektorelektroden c der Transistoren H1 und H2 über die Klemme Kwi abgenommen. Die Klemmen, liegt am Abgriff des durch die Kondensatoren C und C3 gebildeten kapazitiven Spannungsteilers, welcher zwischen den Emitterelektroden e der Transistoren H und H2 angeschlossen ist. Durch die an den Klemmen Ks zugeführte Steuerwechselspannung wird wechselweise jeweils einer der Transistoren H, bzw. H2 geöffnet und der andere gesperrt. aainderungen des Transistorwiderstandes im Durchlaßzustand (Spannungsdrift) wirken sich nicht aus, da jeweils der offene Transistor parallel zu dem an den Klemmen Kwi und Kw2 angeschlossenen Verstärkerwiderstand bzw. dem Belastungswiderstand R liegt und demgegenüber der Transistorinnenwiderstand (im Durchlaßzustand) vernachlässigbar ist. Änderungen des Sperrwiderstandes (Stromdrift) der TransistorenH, und H2 wirken sich nur in einer Oberwellenbildung aus, deren Einfluß jedoch durch selektive Mittel im nachgeschalteten Meßverstärker oder dem gegebenenfalls noch nachgeschalteten Demodulator leicht unterdrückt werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung für Meßzwecke, bei der die Gleichspannung an den Emitterelektroden von zwei periodisch gesteuerten, als Schalter wirkenden Transistoren liegt, deren Basiselektroden die Steuerspannung in Gegentakt zugeführt wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Wechselspannung zwischen dem Verbindungspunkt der Kollektorelektroden (c) der Transistoren (H1, H2) einerseits und dem Abgriff eines aus Kondensatoren (C2, C3) aufgebauten Spannungsteilers andererseits abgenommen wird, der zwischen den Emitterelektroden (e) der Transistoren (H1, H2) angeschlossen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: »Zeitschrift für Messen, Steuern, Regeln«, H. S., 1961, S. 209 bis 212; »Funktechnik«, Nr. 18, 1957, S. 631.