DE1287139B - Gleichspannungsverstaerker nach dem Modulationsprinzip mit einem Photozerhacker als Modulator - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleich- eine damit in Reihe geschaltete photoleitende Vorspannungsverstärker nach dem Modulationsprinzip ' richtung 14, ζ. B. einen Phototransistor, eine Photomit einem Photozerhacker als Modulator, dessen diode oder einen Photowiderstand, beispielsweise Gasentladungslampe bzw. -lampen über einen eine Kadmiumzelle.

Wechselspannungsspeisekreis periodisch gezündet 5 Der Photoleiter 14 ist in einer geeigneten Abwerden, und einem dem Wechselspannungsverstärker schirmung 15 angeordnet, um ihn gegen Licht aus nachgeschalteten, von dem Wechselspannungsspeise- der Umgebung sowie elektrische Störfelder zu kreis synchron mit dem Modulator betriebenen De- schützen. Dieser Photoleiter wird periodisch mit modulator. Hilfe einer Gasentladungsröhre 16 beleuchtet, bei Gleichspannungsverstärker dieser Art sind in den io der es sich z. B. um eine Neonröhre handeln kann, verschiedenartigsten Schaltungsausführungen mit Eine periodische Zündspannung für die Röhre 16 Dioden oder mit als Schalter wirkenden Transistoren kann einer geeigneten Wechselspannungsquelle entim Demodulator bekannt. Hierbei sind aber im nommen werden, z. B. einem Netz, das eine Wechsel-Steuerkreis für den Demodulator stets irgendwelche spannung von 110 V und 60 Hz liefert; zwischen zusätzlichen Schaltelemente vorgesehen, beispiels- 15 dem Netz können ein Isoliertransformator 17 und weise Trenntransformatoren oder Phasenschieber- ein Gleichrichter 28 vorgesehen sein. Der Spitzenschaltungen, um die gewünschte Phasenbeziehung wert der Ausgangsspannung der Sekundärwicklung zwischen der Steuergröße für den Modulator und des Transformators 17 überschreitet in einem geder Steuergröße für den Demodulator herzustellen. eigneten Ausmaß die Zünd- oder Ionisierungs-Bei einer bekannten mit Dioden arbeitenden und 20 spannung der Gasentladungsröhre 16. Der Gesamteinen solchen Trenntransformator aufweisenden wert der Widerstände 18 A und 18 B wird so ge-Gleichspannungsverstärkerschaltung dieser Art ist wählt, daß der beim Zünden durch die Röhre 16 ferner noch der Doppelwegdemodulator während der fließende Strom auf einen gefahrlosen Wert begrenzt gesamten Dauer einer Halbwelle wirksam, so daß wird.

eine kontinuierliche Doppelweggleichrichtung statt- 25 Bei jeder positiven Halbwelle der Netzfrequenz F findet und damit auch eine Gleichrichtung all der- wird die Röhre 16 gezündet, wenn die ansteigende jenigen Störsignale, die in den Intervallen und zwi- Sekundärspannung den Ionisierungswert des besehen den Eingangsimpulsen des Verstärkers auf- treffenden Gases durchläuft, und der resultierende treten. Strom fließt weiter durch die Röhre, bis innerhalb

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Gleich- 30 der Halbperiode ein Punkt erreicht wird, an welchem spannungsverstärker der eingangs erwähnten Art zu die Halbspannung bis unter den Wert zurückgeht, schaffen, der im Aufbau sehr einfach und stör- der erforderlieh ist, um die Lichtbogenentladung unempfindlich ist und bei dem unmittelbar ohne aufrechtzuerhalten. Infolge der periodischen Beweitere zwisehengeschaltete Schaltelemente eine voll- leuchtung des Photoleiters 14 variiert der Widerkommen synchrone Ansteuerung von Modulator und 35 stand des Signalkreises zwischen dem Punkt 19 und Demodulator möglich ist und außerdem gleichzeitig der gemeinsamen Klemme bzw. dem Bezugspunkt 11 unerwünschte Störspannungen od. dgl. vermieden periodisch innerhalb eines großen Bereichs mit der sind. Frequenz F, so daß jeder Signalgleichstrom moduliert

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Gleich- wird, der durch den erwähnten Signalleitungsweg

spannungsverstärker der eingangs erwähnten Art, 40 fließt.

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Demodula- Die Wechselstromkomponente des modulierten tor in an sich bekannter Weise mindestens ein Fest- Signals wird dem Eingangskreis eines Wechselkörperschalterelement, insbesondere mindestens einen Spannungsverstärkers 20 zugeführt, der mit hohem Transistor, aufweist, dessen Steuerelektrode mit Gewinn und einem engen Durchlaßbereich arbeiten einem in Reihe mit der Gasentladungslampe ge- 45 kann. Die Gleichstromkomponente des modulierten schalteten Widerstand des Wechselspannungsspeise- Signals wird gegenüber dem Eingangskreis des Verkreises verbunden ist. stärkers 20 durch geeignete Isolations- oder Sperr-

Bei dem erfindungsgemäßen Gleichspannungs- mittel, ζ. Β. einen Transformator, zurückgehalten verstärker werden die beiden Transistoren nicht, wie oder gemäß der Zeichnung durch einen Blockbisher üblich, während der gesamten Demodulations- 50 kondensator 21, der zwischen dem Punkt 19 des halbwellen leitend gesteuert. Jeder Transistor ist Signalstromkreises und der ungeerdeten Eingangsvielmehr jeweils nur während derjenigen Zeitspanne klemme 22 des Verstärkers 20 angeschlossen ist.
leitend, während welcher der Photowiderstand auch Die Größe des einen relativ hohen Pegel auftatsächlich leitend ist. Auf diese Weise werden Stör- weisenden Wechselstromausgangssignals des Versignale in den Intervallen, in welchen die Photo- 55 stärkers 20, das zwischen einer der Ausgangswiderstände nicht leitend sind, vollständig eliminiert, klemmen 22^4 und 22 B und der gemeinsamen

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer Erdungsklemme 11 erscheint, ist eine Funktion der

schematischen Zeichnung an einem Ausführungs- Größe des Gleichstromeingangssignals oder zu diesem

beispiel näher erläutert. Signal proportional. Um das Wechselstromausgangs-

An den Eingangsklemmen 10,11 wird eine variable 60 signal in ein einen hohen Pegel aufweisendes Gleich-

Gleichspannung relativ niedrigen Potentials und be- Stromsignal zu verwandeln, ist jeder Ausgangskreis

liebiger Polarität angelegt, die z. B. einem Tempera- durch einen Festkörperschalter 24 A bzw. 24 B

turwert, einem Druckwert oder einer anderen Meß- überbrückt; diese Festkörperschalter werden peri-

größe bzw. der Abweichung einer Meßgröße von odisch zwischen ihrem Einschaltzustand und ihrem

einem Bezugswert oder dem Unterschied zwischen 65 Ausschaltzustand umgeschaltet, und zwar mit Hilfe

einer solchen Meßgröße und einem Bezugswert ent- von Triggerimpulsen, die aus dem Strom abgeleitet

spricht. Der Eingangssignalstrom fließt durch einen werden, welcher in dem die Gasentladungsröhre 16

Widerstände 12 umfassenden ÄC-Filterkreis 13 und umfassenden Modulatorkreis fließt.

Gemäß der Zeichnung handelt es sich bei den Schaltern 24,4 und 24 B vorzugsweise um Transistoren, deren innerer Emitter-Kollektor-Widerstand den entsprechenden Wechselstromausgangskreis des Verstärkers 20 überbrückt. Die Kondensatoren 25 A und 25 B oder andere isolierende Mittel, z. B. Transformatoren, dienen dazu, die Transistoren 24 A und 24 B gegen die Betriebsgleichspannungen für die Ausgangsstufe des Verstärkers zu schützen. Die Basis jedes der Transistoren 24 A und 24 B ist über den Widerstand 30 mit der nicht geerdeten Klemme 26 des Widerstandes 18 A verbunden. Der Widerstandswert des Widerstandes 18,4 ist so gewählt, daß der Spannungsabfall, der an diesem Widerstand auftritt, wenn die Gasentladungsröhre leitfähig ist, ausreicht, um die Demodulatortransistoren24,4 und 24 B in ihren Einschaltzustand zu bringen; der Widerstandswert des Widerstandes 30 ist so gewählt, daß eine zu starke Übersteuerung der Transistoren vermieden wird. Während der Intervalle, während derer die Neonröhre 16 nicht leuchtet, fließt kein Strom durch den Widerstand 18,4, und daher kehren die Transistoren 24,4 und 24 B in ihren Ausschaltzustand zurück, da kein Basisstrom fließt. Es sei bemerkt, daß bei dieser Anordnung das Intervall, währenddessen der Demodulator in der Ausgangsschaltung des Verstärkers 20 abgeschaltet wird, sehr genau dem Intervall entspricht, währenddessen der Photoleiter des Modulators beleuchtet wird. Ein größeres oder kleineres Intervall führt zu einem Fehler in der Beziehung zwischen dem demodulierten Ausgangssignal und dem zugeführten Gleichstromeingangssignal.

Bei der hier gezeigten Anordnung wird das demodulierte Ausgangssignal des Verstärkers 20 dem Differentialeingang eines Gleichstromverstärkers 29 zugeführt, dessen Gleichstromausgangssignal bei analogen Rechenvorgängen verwendet werden kann. Um die Durchführung von Rechenvorgängen mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen, ist ein Kondensator 31 zwischen der Gleichstromsignalklemme 10 und einem der Eingangskreise des Verstärkers 29 angeschlossen; dieser Kondensator kann fortgelassen werden, wenn die Rechenvorgänge mit niedriger

ίο Geschwindigkeit durchgeführt werden und daher ein enger Durchlaßbereich genügt. Der Widerstand 32 und der Kondensator 33 in jedem der Ausgangskreise des Verstärkers 20 bilden ein i?C-Filternetzwerk, und der zugehörige Widerstand 34 bewirkt eine Isolierung des Filterkondensators gegenüber dem Eingang des Verstärkers 29.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   ao Gleichspannungsverstärker nach dem Modulationsprinzip mit einem Photozerhacker als Modulator, dessen Gasentladungslampe bzw. -lampen über einen Wechselspannungsspeisekreis periodisch gezündet werden, und einem dem Wechselspannungsverstärker nachgeschalteten, von dem Wechselspannungsspeisekreis synchron mit dem Modulator betriebenen Demodulator, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator in an sich bekannter Weise mindestens ein Festkörperschalterelement (24A, 24B), insbesondere mindestens einen Transistor, aufweist, dessen Steuerelektrode mit einem in Reihe mit der Gasentladungslampe (16) geschalteten Widerstand (18,4) des Wechselspannungsspeisekreises (17) verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen