DE1278523B

DE1278523B - Amplifier arrangement with photoelectric coupling elements

Info

Publication number: DE1278523B
Application number: DE1966ST025915
Authority: DE
Inventors: Heinz Dettmer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1966-09-27
Filing date: 1966-09-27
Publication date: 1968-09-26

Description

Verstärkeranordnung mit fotoelektrischen Koppelelementen Die Erfindung bezieht sich auf Verstärkeranordnungen mit fotoelektrischen Koppelelementen, insbesondere auf Meßverstärker.Amplifier arrangement with photoelectric coupling elements The invention relates to amplifier arrangements with photoelectric coupling elements, in particular on measuring amplifier.

Verstärkeranordnungen werden heutzutage meistens aus dem Wechselstromnetz gespeist. Schon aus Gründen des Berührungsschutzes sind sie deshalb einpolig an Masse gelegt. Soll an ihren Eingang nun eine Signalquelle angelegt werden, die nicht ebenfalls einpolig mit Masse verbunden ist bzw. bei der eine solche durch den angeschlossenen Verstärker erfolgende Verbindung nicht zulässig ist, so muß eine galvanische Trennung zwischen dem Verstärkereingang und dem Signalquellenausgang erfolgen. Ein hierfür übliches Mittel ist ein Trennübertrager, der sich aber nur einsetzen läßt, wenn das Signal ein reines Wechselstromsignal ist, also keine Gleichstromkomponente aufweist. Aber auch bei über einen weiten Frequenzbereich sich erstreckenden Signalen macht die Auslegung eines solchen Trennübertragers Schwierigkeiten. Eine gewisse, besonders bei hohen Frequenzen störende Kapazität zwischen Primär- und Sekundärwicklung läßt sich ebensowenig vermeiden wie ein Spannungsabfall bei tiefen Frequenzen und das Auftreten einer Streuresonanz bei hohen. Hinzu kommt noch, daß der Trennübertrager zwischen Primärwicklung einerseits und Sekundärwicklung und Kern andererseits eine hinreichend hohe Spannungsfestigkeit aufweisen rnuß.Nowadays, amplifier arrangements are mostly derived from the alternating current network fed. For reasons of protection against accidental contact, they are therefore unipolar Ground. If a signal source is to be applied to its input that is not is also unipolarly connected to ground or where one is connected by the The connection between the amplifier and the amplifier is not permitted, a galvanic separation must be used between the amplifier input and the signal source output. One for this The usual means is an isolating transformer, which can only be used if the signal is a pure alternating current signal, i.e. has no direct current component. But also with signals extending over a wide frequency range the design of such an isolating transformer difficulties. A certain one, especially at high frequencies there is a disruptive capacitance between the primary and secondary windings Avoid each other just as little as a voltage drop at low frequencies and that Occurrence of scattered resonance at high. In addition, the isolating transformer between primary winding on the one hand and secondary winding and core on the other hand one soot have a sufficiently high dielectric strength.

Die deutsche Patentschrift 284 314 beschreibt nun ein Fernsprechvermittlungssystem, bei dem die übertragung der Sprach- und Rufsignale von der anrufenden auf die gerufene Teilnehmerleitung durch ein fotoelektrisches Koppelelement, bestehend aus einer in ihrer Helligkeit durch die Signalwechselströme gesteuerten Glühlampe und einer Selenzelle als gesteuertem Widerstand, erfolgt. Die Wärmeträgheit des Fadens einer solchen Lampe erlaubt selbst bei Einsatz von Speziallampen nur die verzerrungsfreie übertragung tiefer Frequenzen. Während infolge der Wärmeträgheit einer Glühlampe das vorher beschriebene fotoelektrische Koppelelement unter bewußter Benutzung der hierdurch bedingten Integrationswirkung wohl nur Verwendung in Schaltungen zur Dynamikkompression bzw. Expansion gefunden hat (Funkschau, 1962, H. 5, S. 116), beschreibt die deutsche Patentschrift 700 878 ein solches Koppelelement, dessen sendende Lichtquelle aus einem durch Kathodenstrahlen angeregten Leuchtschirm besteht und so mindestens für den ganzen Tonfrequenzbereich verwendbar sein dürfte. Nun sind heute sowohl Fotoelemente, deren obere Grenzfrequenz erheblich höher liegt als die der bisherigen Selen- bzw. Gas- oder Hochvakuumfotozellen in Form von Fotodioden (deutsche Patentschrift 891580) und Fototransistoren, wie auch entsprechende Lichtquellen in Form von Emissionsdioden (Elektronik, Jg.14 (1965), H. 6, S. 161... 166) bekannt und bereits zu fotoelektrischen Koppelelementen vereinigt worden. Ein solches fotoelektrisches Koppelelement besteht also aus einer Emissionsdiode, z. B. Gallium-Arsenid-Diode, deren emittiertes Licht mittels einer Glasfaseroptik auf die zugeordnete Fotodiode bzw. Fototransistor geleitet wird. Die deutsche Auslegeschrift 1217 463 beschreibt eine Modulationseinrichtung, die mit solchen fotoelektrischen Koppelelementen bestehend aus Emissionsdiode und Fotodiode aufgebaut ist.The German patent specification 284 314 now describes a telephone exchange system in which the transmission of the voice and call signals from the calling to the called subscriber line through a photoelectric coupling element, consisting of an incandescent lamp controlled in its brightness by the alternating signal currents and a selenium cell as a controlled resistor . The thermal inertia of the filament of such a lamp allows only the distortion-free transmission of low frequencies, even when special lamps are used. While, due to the thermal inertia of an incandescent lamp, the previously described photoelectric coupling element with conscious use of the resulting integration effect has probably only found use in circuits for dynamic compression or expansion (Funkschau, 1962, no. 5, p. 116), German patent specification 700 878 describes it such a coupling element, the transmitting light source of which consists of a fluorescent screen excited by cathode rays and so should be usable at least for the entire audio frequency range. Now today there are both photo elements, the upper limit frequency of which is considerably higher than that of the previous selenium or gas or high vacuum photo cells in the form of photo diodes (German patent 891580) and photo transistors, as well as corresponding light sources in the form of emission diodes (electronics, year 14 (1965), no. 6, pp. 161 ... 166) and has already been combined to form photoelectric coupling elements. Such a photoelectric coupling element therefore consists of an emission diode, e.g. B. Gallium arsenide diode, the emitted light of which is directed to the associated photodiode or phototransistor by means of glass fiber optics. The German Auslegeschrift 1217 463 describes a modulation device that is constructed with such photoelectric coupling elements consisting of an emission diode and a photodiode.

Ist nun die Amplitude des zu übertragenden Signals ausreichend groß, um damit die Emissionsdiode direkt steuern zu können, so lassen sich mit diesen modernen fotoelektrischen Koppelelementen einfach Verstärkeranordnungen aufbauen, deren Eingang galvanisch getrennt von der übrigen Verstärkerschaltung ist und die trotzdem einerseits Frequenzen bis zum Gleichstrom andererseits infolge der zu erzielenden geringen Kapazität zwischen Emissionsdiode und Fotodiode auch hohe Frequenzen übertragen können, wobei die obere übertragungsfrequenzgrenze allein durch die obere Grenzfrequenz des verwendeten fotoelektrischen Koppelelementes bestimmt wird. Anders liegt nun allerdings der Fall, wenn die Amplitude des Eingangssignals nicht ausreicht, um mit dem Signal die Emissionsdiode direkt ansteuern zu können. In diesem Falle müssen Vorverstärker eingesetzt werden, die eine getrennte Stromversorgung benötigen. Besteht diese Stromversorgung aus Trockenbatterien, so läßt sich, abgesehen von deren Abmaßen und Gewicht, zwar eine hinreichend kleine Kapazität zwischen Vorverstärker und Hauptverstärker erzielen, jedoch erfordert eine solche Anordnung infolge der begrenzten Lebensdauer der Trockenbatterien eine ständige Wartung. Bei galvanisch getrennter Stromversorgung aus dem Netz läßt sich aber eine hinreichend kleine Kapazität infolge der verwendeten Netztransformatoren nicht mehr erzielen. Ein ähnliches Problem tritt dann auf, wenn der Vorverstärker abhängig vom Hauptverstärker im Sinn einer Gegenkopplung oder Verstärkung- oder sonstigen Regelung beeinflußt werden soll.If the amplitude of the signal to be transmitted is now sufficiently large, in order to be able to control the emission diode directly, these modern photoelectric coupling elements simply build amplifier arrangements, whose input is galvanically isolated from the rest of the amplifier circuit and the nevertheless on the one hand frequencies up to direct current on the other hand as a result of the to be achieved low capacitance between emission diode and photodiode also transmit high frequencies can, the upper transmission frequency limit solely by the upper limit frequency of the photoelectric coupling element used is determined. It is different now however, the case when the amplitude of the input signal is insufficient to to be able to control the emission diode directly with the signal. In this case you have to Preamplifiers are used that require a separate power supply. Consists this power supply from dry batteries, regardless of their dimensions and weight, although a sufficiently small capacity between preamplifier and main amplifier achieve, however, requires such an arrangement as a result of limited Life of dry batteries constant maintenance. With galvanically separated Power supply from the network can be a sufficiently small capacity as a result of the network transformers used. A similar problem occurs then on when the preamplifier depends on the main amplifier in the sense of negative feedback or gain or other regulation is to be influenced.

Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe für den Fall, daß das Eingangssignal kleine Amplituden aufweist, die nicht mehr zur Aussteuerung einer Emissionsdiode ausreichen, eine Schaltung anzugeben, die trotzdem den Vorteil eines Einsatzes von fotoelektrischen Koppelelementen auszunutzen gestattet, der in einer galvanischen Trennung zwischen Signalquelle und Verstärker bei sehr geringen Koppelkapazitäten besteht, auch wenn sich das Eingangssignal über einen weiten, eventuell sogar eine Gleichstromkomponente enthaltenden Frequenzbereich erstreckt.The invention now has the task for the case that the input signal has small amplitudes that are no longer necessary for modulating an emission diode suffice to specify a circuit that still has the advantage of using Photoelectric coupling elements allowed to be used in a galvanic Separation between signal source and amplifier with very low coupling capacities exists, even if the input signal extends over a wide, possibly even a Direct current component containing frequency range extends.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verstärkeranordnung in einen Endverstärker und einen oder mehrere mit dem Endverstärkereingang über fotoelektrische Koppelelemente verbundene Vorverstärker, an deren Eingang bzw. Eingängen das bzw. die Eingangssignale anliegen, aufgeteilt ist, daß ferner die Stromversorgung des bzw. der Vorverstärker durch je eine fotoelektrische Batterie, die von einer aus dem Stromversorgungsteil des Endverstärkers gespeisten Lichtquelle angeregt wird, bei Bedarf nach Stabilisierung der von ihr abgegebenen Spannung erfolgt. In weiterer Fortbildung der Erfindung erfolgt die übertragung von vom Endverstärker abgeleiteten, zur Spannungs- und/oder Stromgegenkopplung und/oder Verstärkungsregelung dienenden Signalen auf den bzw. die Vorverstärker mittels weiterer fotoelektrischer Koppelelemente.According to the invention, the object is achieved in that the amplifier arrangement into a power amplifier and one or more with the power amplifier input Preamplifiers connected via photoelectric coupling elements, at whose input resp. Inputs that are present or the input signals, is divided that also the Power supply of the preamplifier (s) by a photoelectric battery each, from a light source fed from the power supply part of the power amplifier is excited, if necessary after stabilization of the voltage it emits. In a further development of the invention, the transmission of takes place from the power amplifier derived, for voltage and / or current negative feedback and / or gain control Serving signals to the preamplifier or preamplifiers by means of further photoelectric Coupling elements.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figur eingehend beschrieben werden. Diese zeigt dabei eine nach den Prinzipien der Erfindung aufgebaute Verstärkeranordnung.The invention will now be described in detail with reference to the figure. This shows an amplifier arrangement constructed according to the principles of the invention.

Bei der in der Figur dargestellten erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung ist 2 ein Vorverstärker mit dem Eingang 1 und dem Ausgang 3. Der Endverstärker 5 weist den Eingang 4 und den Ausgang 6 auf. Der Ausgang 3 des Vorverstärkers 2 ist mit dem Eingang 4 des Endverstärkers 5 über ein fotoelektrisches Koppelelement 11 verbunden, das z. B. aus einer Gallium-Arsenid-Emissionsdiode 21 und einem Fotoelement 31, wie Fotodiode oder Fototransistor, bestehen kann, wobei das von der Emissionsdiode 21 emittierte durch das vom Vorverstärker 2 verstärkte Eingangssignal modulierte Licht z. B. mittels einer Glasfaseroptik praktisch vollständig auf das Fotoelement übertragen wird. Als Fotoelement 31 können dabei sowohl solche Typen eingesetzt werden, die selbst an ihren Ausgangsklemmen ein der jeweiligen Beleuchtungsstärke proportionales elektrisches Signal (Strom- oder Spannung) abgeben (als Fotozellen bekannte aktive Fotoelemente) wie auch solche, bei denen durch die Intensität der Bestrahlung im wesentlichen nur eine Änderung ihres Innenwiderstandes erzielt, also noch eine äußere Versorgungsstromquelle benötigt wird (als Fotodioden und Fototransistoren bekannte passive Fotoelemente). Ein bekannter, wenn auch für den vorliegenden Verwendungsfall meistens zu träger Vertreter der ersten Gruppe ist auch die Selenzelle, der zweiten Gruppe die Gas- oder Vakuumfotozelle. Da sich insbesonders bei Einsatz einer Glasfaseroptik zwischen steuernder Lichtquelle (z. B. Emissionsdiode) und Fotoelement die gegenseitigen Kapazitäten sowie auch unerwünschte Kapazitäten gegen Erde sehr klein halten lassen, arbeitet ein solches fotoelektrisches Koppelelement 11 völlig rückwirkungsfrei und erlaubt so eine völlige Potentialtrennung zwischen Vorverstärker 2 und Endverstärker 5. Hierbei kann der Frequenzbereich des Eingangssignals sich vom Gleichstrom bis zu hohen Frequenzen hin erstrecken. Die obere Frequenzgrenze wird dabei allein durch die obere Grenzfrequenz des fotoelektrischen Koppelelementes 11 bestimmt.In the amplifier arrangement according to the invention shown in the figure, 2 is a preamplifier with the input 1 and the output 3. The output amplifier 5 has the input 4 and the output 6. The output 3 of the preamplifier 2 is connected to the input 4 of the power amplifier 5 via a photoelectric coupling element 11 which, for. B. from a gallium arsenide emitting diode 21 and a photo element 31, such as photodiode or phototransistor, may exist, wherein the emitted by the emission diode 21 by the input signal amplified by the preamplifier 2 modulated light z. B. is transferred almost completely to the photo element by means of a fiber optic. As photo element 31, both types can be used which themselves emit an electrical signal (current or voltage) proportional to the respective illuminance at their output terminals (active photo elements known as photo cells) as well as those in which essentially due to the intensity of the irradiation only a change in their internal resistance is achieved, i.e. an external supply current source is still required (passive photo elements known as photodiodes and phototransistors). A well-known representative of the first group, albeit mostly too sluggish for the present application, is the selenium cell, and the second group is the gas or vacuum photocell. Since the mutual capacitances as well as undesired capacitances to earth can be kept very small, especially when using a glass fiber optic between the controlling light source (e.g. emission diode) and the photo element, such a photoelectric coupling element 11 works completely free of feedback and thus allows complete potential separation between preamplifier 2 and output amplifier 5. The frequency range of the input signal can extend from direct current to high frequencies. The upper frequency limit is determined solely by the upper limit frequency of the photoelectric coupling element 11 .

Ist nun an den Eingang 1 des Vorverstärkers 2 eine erdsymmetrische Leitung angeschlossen, deren Signaladern gegeneinander zwar nur geringe Störspannungen, gegenüber Erde dagegen große aufweisen, so ist die durch den Einsatz eines fotoelektrischen Koppelelementes 11 erzielbare extreme Potentialtrennung zwischen Vor- und Endverstärker zum Erzielen eines guten Nutz-Störspannungs-Verhältnisses begrüßenswert.Is now at the input 1 of the preamplifier 2 a balanced ground Line connected, the signal cores against each other, although only low interference voltages, on the other hand, it is large compared to earth, this is achieved through the use of a photoelectric Coupling element 11 achievable extreme potential separation between preamplifier and output amplifier to achieve a good useful-interference voltage ratio is welcome.

Schwierigkeiten macht allerdings jetzt die Stromversorgung des Vorverstärkers, da auch für diese eine mindestens gleichwertige Entkopplung gegenüber dem Erdpotential erzielt werden muß, um die Vorteile des Einsatzes des fotoelektrischen Koppelelementes 11 zwischen Vorverstärker 2 und Endverstärker 5 ausnutzen zu können. Wie schon in der Einleitung erwähnt, könnte daran gedacht werden, den Versorgungsstrom des Vorverstärkers aus Trockenbatterien oder Sammlern zu entnehmen. Die räumlichen Abmessungen und das Gewicht dieser Stromquellen und die Notwendigkeit ihrer häufigen Erneuerung bzw. Wartung machen dieses aber wenig wünschenswert. Mit Netzanschlußgeräten läßt sich die erforderliche Trennung insbesonders für hohe Frequenzen nicht erzielen. Erfindungsgemäß wird deshalb für die Stromversorgung der Vorverstärker 2 eine fotoelektrische Batterie 34 eingesetzt. Eine solche fotoelektrische Batterie besteht aus der Reihenschaltung einer Anzahl aktiver Fotoelemente hinreichender wirksamer Fläche. Solche Anordnungen sind aus der Raumfahrttechnik als sogenannte »Solarbatterien« bekannt und in den letzten Jahren zu großer Zuverlässigkeit und gutem Wirkungsgrad entwickelt worden, um den für die elektrischen Einrichtungen von Satelliten benötigten Versorgungsstrom aus der Sonnenenergie zu gewinnen.However, the power supply of the preamplifier is now causing difficulties, as there is also at least an equivalent decoupling for this with respect to the earth potential must be achieved in order to take advantage of the use of the photoelectric coupling element 11 between preamplifier 2 and power amplifier 5 can be used. As in mentioned in the introduction, one could think of the supply current of the preamplifier to be taken from dry batteries or collectors. The spatial dimensions and the weight of these power sources and the need to renew them frequently and maintenance make this less desirable. With power supply units the required separation cannot be achieved, especially for high frequencies. According to the invention, the preamplifier 2 is therefore a photoelectric one for the power supply Battery 34 inserted. Such a photoelectric battery consists of the series connection a number of active photo elements of sufficient effective area. Such arrangements are known from space technology as so-called "solar batteries" and are in the has been developed in recent years for great reliability and good efficiency, the supply current required for the electrical equipment of satellites to gain from solar energy.

Als Lichtquelle 24 dient dabei beispielsweise eine Glühlampe, die aus dem Netzgerät des Endverstärkers 5 mitgespeist wird. Auch angeregte Leuchtstoffflächen können hierfür Verwendung finden. Auch hierbei kann durch eine Glasfaseroptik eine Bündelung des emittierten Lichtes und ein vollständiges überleiten auf die wirksamen Flächen der Fotoelemente der fotoelektrischen Batterie 34 erfolgen. Zum Erzielen einer hohen Spannungskonstanz kann dabei der fotoelektrischen Batterie 34 eine bekannte Spannungsstabilisierungsschaltung wie Zenerdiode oder Regeltransistor mit Referenzdiode nachgeschaltet werden. Denkbar ist auch die primärseitige Regelung des Speisestromes der Lichtquelle 24 bzw. ihrer Helligkeit, obwohl hierbei eventuelle Alterungserscheinungen der fotoelektrischen Batterie 34 nicht miterfaßt werden würden.An incandescent lamp, for example, which is also fed from the power supply unit of the output amplifier 5, serves as the light source 24. Excited fluorescent surfaces can also be used for this. In this case, too, a bundling of the emitted light and a complete transfer to the effective surfaces of the photo elements of the photoelectric battery 34 can take place by means of glass fiber optics. In order to achieve a high voltage constancy, the photoelectric battery 34 can be followed by a known voltage stabilization circuit such as a Zener diode or regulating transistor with a reference diode. It is also conceivable to regulate the supply current of the light source 24 or its brightness on the primary side, although this would not include any signs of aging of the photoelectric battery 34.

In vielen Fällen ist bei Verstärkeranordnungen zum Erzielen einer guten Langzeitkonstanz eine Gegenkopplung über alles, also vom Verstärkerausgang auf die Eingangsstufen erwünscht. Eine solche Gegenkopplung läßt sich mittels eines weiteren fotoelektrischen Koppelelementes 12, das z. B. wiederum aus Emissionsdiode 22 und Fotodiode oder Fototransistor 32 bestehen möge und entsprechend dem Koppelelement 11 aufgebaut ist, durchführen. Ebenso läßt sich mittels eines weiteren fotoelektrischen Koppelelementes 13, das wiederum den Elementen 11. und 12 entspricht, eine Verstärkungsregelung des Vorverstärkers 2 durchführen. Hierbei bleibt es unerheblich, ob diese Verstärkungsregelung automatisch, also durch einen der Signalamplitude am Ausgang 6 des Endverstärkers 5 proportionalen Gleichstrom erfolgt, oder ob die Regelung von Hand kontinuierlich oder stufenweise dadurch erfolgt, daß mittels eines nicht dargestellten Potentiometers oder Stufenschalters der Betriebsstrom der Emissionsdiode 23 verändert wird.In many cases, in amplifier arrangements, a negative feedback over everything, ie from the amplifier output to the input stages, is desired in order to achieve good long-term constancy. Such negative feedback can be achieved by means of a further photoelectric coupling element 12 which, for. B. may again consist of emission diode 22 and photodiode or phototransistor 32 and is constructed according to the coupling element 11, perform. A gain control of the preamplifier 2 can also be carried out by means of a further photoelectric coupling element 13, which in turn corresponds to the elements 11 and 12. It is irrelevant here whether this gain control takes place automatically, i.e. by means of a direct current proportional to the signal amplitude at the output 6 of the output amplifier 5, or whether the control takes place continuously or in stages by hand, by means of a potentiometer or step switch (not shown) that the operating current of the emission diode 23 is changed.

Zum Schluß sollen noch einige Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung besprochen werden. Wird z. B. die Eingangsstufe des Endverstärkers 5 als Differentialverstärkerstufe mit den Eingängen 4 und 4' ausgebildet, so können die beiden in Vorverstärkern 2 und 2' vorverstärkten Einzelsignale diesen Eingängen 4 bzw. 4' mittels fotoelektrischer Koppelelemente 11 bzw. 11' zugeleitet werden, ohne daß die zwischen den Eingängen 1 und 1' der Vorverstärker 2 und 2' bestehenden Potentialverhältnisse berücksichtigt werden müssen und sich die zwischen diesen beiden Eingängen bzw. den an diesen angeschlossenen Leitungen auftretenden Störspannungen auswirken können. Ähnlich lassen sich auch Verstärkeranordnungen ausbilden, bei denen die Eingangsstufe des Endverstärkers 5 als Schaltstufe ausgebildet wird, durch die die Signale zweier oder mehrerer Eingänge 4, 4', 4" usw. an den Verstärker zyklisch angelegt werden. Die Signale werden dann von Vorverstärkern 2, 2', 2" usw. mittels fotoelektrischer Koppelelemente 11, 11', 11" usw. auf diese Eingänge gekoppelt. Eine solche Verstärkeranordnung ist für die Darstellung mehrerer getrennter Vorgänge mittels eines Einstrahlkathodenstrahloszillografen von Interesse. Um in diesen beiden beschriebenen Anwendungsfällen eine völlige Entkopplung der Eingänge 1, 1' usw. zu erzielen, müssen für jeden Vorverstärker 2, 2' usw. getrennte fotoelektrische Batterien 33, 33' usw. sowie auch getrennte Fotoelemente für Gegenkopplung und Verstärkungsregelung vorgesehen werden. Während für die Gegenkopplung den Fotoelementen 32, 32' usw. eine Emissionsdiode 22 und für die Stromversorgung der fotoelektrischen Batterien 34, 34' usw. eine Lichtquelle 24 zugeordnet sein kann, richtet sich diese Frage bei der Emissionsdiode 23 für die Verstärkungsregelung nach den an den Eingängen 1, 1' usw. angelegten Signalamplituden und danach, ob eine Einzelregelung der einzelnen Signale oder eine gemeinsame Regelung zweckmäßig oder gefordert ist.Finally, a few possible uses of the invention Amplifier arrangement are discussed. Is z. B. the input stage of the power amplifier 5 designed as a differential amplifier stage with the inputs 4 and 4 ', so can the two individual signals preamplified in preamplifiers 2 and 2 'at these inputs 4 or 4 'are fed by means of photoelectric coupling elements 11 or 11', without the existing between the inputs 1 and 1 'of the preamplifier 2 and 2' Potential relationships must be taken into account and the between these both inputs or the interference voltages occurring at these connected lines can affect. Amplifier arrangements can also be designed in a similar manner which the input stage of the power amplifier 5 is designed as a switching stage by which the signals of two or more inputs 4, 4 ', 4 "etc. to the amplifier cyclically be created. The signals are then sent by preamplifiers 2, 2 ', 2 ", etc. by means of photoelectric coupling elements 11, 11 ', 11 ", etc. coupled to these inputs. Such an amplifier arrangement is for the representation of several separate processes by means of a single-beam cathode ray oscillograph of interest. To in these two applications described require complete decoupling of inputs 1, 1 ', etc. To achieve this, each preamplifier has 2, 2 'etc. separate photoelectric Batteries 33, 33 'etc. as well as separate photo elements for negative feedback and gain control are provided. While the photo elements 32, 32 'etc. an emission diode 22 and for powering the photoelectric batteries 34, 34 'etc. can be assigned a light source 24, this question is addressed at the emission diode 23 for the gain control according to the inputs 1, 1 'etc. applied signal amplitudes and then whether individual control of the individual Signals or a common regulation is appropriate or required.

Als weitere Anwendungsgebiete einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung nach der beschriebenen Figur seien z. B. Pegelmeßgeräte angeführt oder Meßanordnungen für Kabel, bei denen bekanntlich im verlegten Zustand hohe Störspannungen zwischen den symmetrischen Adern und dem auf Erde liegenden Kabelmantel auftreten können. Obwohl nicht alle Anwendungsfälle der Erfindung aufgeführt werden können, ist aus den oben beschriebenen Fällen wohl leicht zu ersehen, für welche Aufgaben eine erfindungsgemäß aufgebaute Verstärkeranordnung mit Erfolg eingesetzt werden kann.As further areas of application of an amplifier arrangement according to the invention according to the figure described are z. B. level meters listed or measuring arrangements for cables which are known to have high interference voltages between the symmetrical wires and the cable sheath lying on earth. Although not all applications of the invention can be listed, it is out In the cases described above, it is easy to see for which tasks an inventive built-up amplifier arrangement can be used with success.

Claims

Claims: 1. Amplifier arrangement with photoelectric coupling elements, in particular measuring amplifiers, in which the input signals are transmitted to the amplifier input via one or more photoelectric coupling elements galvanically isolated and free of reaction, preferably amplifiers for small input signals also with a wide frequency range, possibly even containing a direct current component, dadu It is characterized in that the amplifier arrangement is divided into an output amplifier (5) and one or more preamplifiers (2) connected to the output amplifier input (4) via photoelectric coupling elements (11), at whose input or inputs (1) the input signal or signals are present is that the power supply of the preamplifier or preamplifiers is also carried out by a photoelectric battery (34), which is excited by a light source (24) fed from the power supply part of the output amplifier, if necessary after stabilization of the voltage output by it.

2. Amplifier arrangement according to claim 1, characterized in that the transmission of signals derived from the output amplifier and used for voltage and / or gain control to the preamplifier or preamplifiers takes place by means of further photoelectric coupling elements (12, 13). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 284 314, 700 878, 891580; German Auslegeschrift No. 1217 463; Elektronik, 6/65, pp. 161 to 166; Funkschau, 5/62, p. 116.