DE1562070C

DE1562070C - Gain and light compensated DC amplifier

Info

Publication number: DE1562070C
Authority: DE
Inventors: Donuil A Palos Verdes Calif Hilhs (V St A )
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Publication date: 1971-07-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen verstärkungs- und driftkompensierten Gleichstromverstärker mit einer Eingangsschaltung zum Anschluß einer Spannungsquelle, an die eine Eingang und Ausgang aufweisende erste Verstärkereinheit angeschlossen ist und die einen ersten Schalter zur periodischen Unterbrechung der Verbindung zwischen Spannungsquelle und Verstärkereinheit enthält, und mit einer Abtast- und Halteschaltung, die eine den Ausgang mit dem Eingang der ersten Verstärkereinheit verbindende, durch einen zweiten Schalter periodisch unterbrechbare, negative Rückkopplungsschleife und einen mit dem Eingang des Verstärkers verbundenen Haltekondensator umfaßt.The invention relates to a gain-compensated and drift-compensated direct current amplifier an input circuit for connecting a voltage source to which an input and output having first amplifier unit is connected and a first switch for periodic interruption the connection between the voltage source and the amplifier unit, and with a sampling and holding circuit, which connects the output to the input of the first amplifier unit, by a second switch periodically interruptible, negative feedback loop and one with comprises holding capacitor connected to the input of the amplifier.

Ein solcher verstärkungs- und driftkompensierter Gleichstromverstärker ist bekannt. Bei diesem Gleichstromverstärker ist der Haltekondensator in Serie zwischen Signaleingang und Verstärkereingang geschaltet und kann periodisch geerdet werden. Mit einer solchen Verstärkerschaltung ist es ebenso wie mit anderen bekannten Verstärkerschaltungen schwierig, eine Spannungsverstärkung über eine große Bandbreite bei geringer Nullpunktsablage und Nullpunktwanderung (Drift) zu erzielen. Es war vielmehr nur möglich, entweder eine kleine Drift bei mäßigem Frequenzverhalten oder, umgekehrt, ein ausgezeichnetes Frequenzverhalteh bei geringer Stabilität der Nullpunktsablage, also bei großer Drift, zu erzielen. . Dieses Problem stellt sich hauptsächlich bei der Verstärkung hoher Frequenzen, weil höhere Frequenzen wegen¹ der vorhandenen Streukapazitäten Verstärker entsprechend höherer Leistung verlangen. Bei geringeren Frequenzen und demgemäß geringeren Leistungsanforderungen ist eine Stabilisierung der NuIIpunktsablage und der Drift leichter zu erzielen. Im Hinblick auf diese Probleme enthalten bekannte Anordnungen eine Schaltung, die einen Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor und sehr geringer Nullpunktsablage und Drift umfassen. Die Schaltung wird stabilisiert, indem für eine sorgfältig bemessene Verstärkungsverminderung als- Funktion der Frequenz Sorge getragen wird, bei der die Verstärkung als Funktion der Frequenz den Punkt mit der Verstärkung Eins mit einer Steigung kreuzt, die nicht größer als 10 db pro Oktave ist. Trotz der Sorgfalt, mit der eine solche Schaltung aufgebaut sein mag, liegt deren Genauigkeit bei einer angenommenen Verstärkung von 100 nur im Bereich von 1%.Such a gain and drift compensated direct current amplifier is known. In this DC amplifier, the holding capacitor is connected in series between the signal input and the amplifier input and can be periodically grounded. With such an amplifier circuit, as with other known amplifier circuits, it is difficult to achieve a voltage gain over a large bandwidth with little offset of the zero point and zero point drift. Rather, it was only possible to achieve either a small drift with moderate frequency behavior or, conversely, an excellent frequency behavior with low stability of the zero offset, i.e. with a large drift. . This problem arises mainly in the amplification of high frequencies because higher frequencies due to ^one of the existing stray capacitances amplifiers require correspondingly higher performance. At lower frequencies and accordingly lower power requirements, stabilization of zero point offset and drift is easier to achieve. In view of these problems, known arrangements include circuitry that includes a high gain amplifier with very little offset and drift. The circuit is stabilized by providing a carefully measured gain reduction as a function of frequency, at which the gain as a function of frequency crosses the point with gain unity with a slope no greater than 10 db per octave. Despite the care with which such a circuit may be constructed, its accuracy is only in the range of 1% with an assumed gain of 100.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstromverstärker mit sehr guter Driftkompensation und zugleich großer Bandbreite zu schallen. Außerdem soll der erfindungsgemäße Verstärker eine bedeutend verbesserte Verstärkungsstabilität aufweisen. In contrast, the invention is based on the object of providing a direct current amplifier with very good Sound drift compensation and at the same time a large bandwidth. In addition, the inventive Amplifiers have significantly improved gain stability.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch erzielt, daß der Haitekonderisator der Abtast- und Halteschaltung an ein Bezugspotential angelegt ist, daß an den Ausgang der ersten Verstärkereinheit über einen dritten Schalter eine Schaltungsanordnung mit einem ebenfalls an das Bczugspolential angelegtun zweiten I laltekondensator angeschlossen ist, die eine weitere, mit dem Hingang der ersten Verstärkureinheit verbundene, , durch einen vierten Schalter periodisch unterbreehbare Riickkopplungsschlcile aufweist, und daß clic Schalter so gesteuert sin-'.!, daß der erste und der /weite Schi.lter geschlossen sind, wenn der dritte und der vierte Schalter oi'ici sind, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention in that the Haitekonderisierungs the scanning and Holding circuit is applied to a reference potential that at the output of the first amplifier unit A circuit arrangement with a also connected to the reference potential via a third switch second I laltekondensator is connected, which is a further, with the output of the first amplifier unit connected feedback keys that can be periodically interrupted by a fourth switch and that the clic switch is controlled in such a way that the first and the second switch are closed are when the third and fourth switches oi'ici are, and vice versa.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Gleichstromverstärkers besteht darin, daß hier immer eine Rückkopplungsschleife geschlossen ist, also auch dann, wenn die erste Verstärkereinheit mjt dem Signaleingang verbunden ist, während bei dem oben behandelten bekannten Verstärker die Rückkopplungsschleife offen ist, wenn die Verbindung zum Signaleingang hergestellt ist. Bereits hierdurch wird eine bessere Stabilität des erfindungsgemäßen Gleichstromverstärkers erzielt. Von besonderer Bedeutung ist jedoch, daß bei dem erfindungsgemäßen Gleichstromverstärker die erste Verstärkereinheit doppelt ausgenutzt wird, wodurch sich eine innere Gesamtverstärküng ergibt, die dem Quadrat der effektiven Verstärkung der ersten Verstärkereinheit gleich ist. Dadurch wird es möglich, die Stabilität des erfindungsgemäßen Gleichstromverstärkers bei vergleichbarem Aufwand um Größenordnungen gegenüber den bisher bekannten Gleichstromverstärkern zu verbessern. So kann mit dem erfindungsgemäßen Gleichstromverstärker bei einer angenommenen inneren Verstärkung von 100 und einer Schleifenverstärkung von 1 eine Genauigkeit von"0,01 °/o erzielt werden.The particular advantage of the DC amplifier according to the invention is that here always a feedback loop is closed, so even if the first amplifier unit with the Signal input is connected, while in the known amplifier treated above, the feedback loop is open when the connection to the signal input is established. This already becomes a better stability of the DC amplifier according to the invention achieved. Really important is, however, that in the DC amplifier according to the invention, the first amplifier unit doubles is exploited, resulting in an overall internal gain that is the square of the effective Gain of the first amplifier unit is the same. This makes it possible to improve the stability of the inventive Direct current amplifier with comparable effort to improve orders of magnitude compared to the previously known direct current amplifiers. So can with the DC amplifier according to the invention with an assumed internal Gain of 100 and a loop gain of 1 an accuracy of "0.01 ° / o can be achieved.

Im einzelnen wird bei dem erfindungsgemäßen Verstärker im wesentlichen das Ausgangssignal der ersten Verstärkereinheit, die eine bestimmte Verstärkung aufweist, mit Hilfe der Abtast- und Halteschaltung zur Wiederverstärkung des Signals auf den Eingang der ersten Verstärkereinheit rückgekoppelt. Das Ausgangssignal dieser ersten Verstärkereinheit wird dann einer weiteren Verstärkereinheit zum Speisen einer folgenden Stufe zugeführt. Jegliche Nullpunktsablage in der Abtast- und Halteschaltung; die eine negative Rückkopplung bewirkt, wird in dem Verhältnis der Verstärkung der ersten Verstärkereinheit vermindert. Weiterhin ist eine zweite Rückkopplung vorgesehen, die an der Zuleitung zu der folgenden Stufe abgenommen und dem Eingang der ersten Verstärkereinheit zugeführt wird. Durch diese Konstruktion und Ausbildung des Gleichstromverstärkers wird dessen effektive innere Verstärkung auf das Quadrat der Verstärkung der ersten Verstärkereinheit erhöht, während die effektive Nullpunktsablage um die Verstärkung der ersten Verstärkereinheit vermindert wird.In detail, in the amplifier according to the invention, the output signal is essentially the first amplifier unit, which has a certain gain, with the aid of the sample and hold circuit fed back to the input of the first amplifier unit to re-amplify the signal. The output signal of this first amplifier unit is then used for a further amplifier unit Food fed to a following stage. Any zero offset in the sample and hold circuit; which causes a negative feedback is in the ratio of the gain of the first amplifier unit reduced. Furthermore, a second feedback is provided, which is connected to the supply line removed from the following stage and fed to the input of the first amplifier unit. Through this construction and configuration of the DC amplifier becomes its effective internal gain increased to the square of the gain of the first amplifier unit, while the effective offset of the zero point is reduced by the gain of the first amplifier unit.

Demnach wird durch die Erfindung ein Gleichstromverstärker mit kompensierter Drift und Verstärkung geschaffen, der sich durch seine hervorragenden Eigenschaften auszeichnet. Insbesondere wird in weiten Bereichen eine hohe Frequenzstabilität bei geringer Nullpunktsablage erreicht. Der erfindungsgemäße Verstärker hat daher eine sehr gute Frequenzcharakteristik hinsichtlich der Verstärkung und eine sehr hohe Genauigkeit. Außerdem ist das Ausgangssignal vom Eingangssignal isoliert.Accordingly, the invention provides a DC amplifier with compensated drift and gain created, which is characterized by its excellent properties. In particular, in A high frequency stability is achieved over a wide range with a low offset of the zero point. The inventive Amplifier therefore has very good frequency characteristics in terms of amplification and very high accuracy. In addition, the output signal is isolated from the input signal.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing described and explained in more detail. It shows

Fig. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung,1 shows the block diagram of a first embodiment of the invention,

F i g. 2 das Schaltbild eines abgeänderten Teils der Schaltung nach Fig. 1 undF i g. 2 shows the circuit diagram of a modified part of the circuit according to FIGS. 1 and

Fig. 3 das Sehaltbild eines Teils der Schaltung nach Fig. 1 mit einer weiteren Abänderung.FIG. 3 shows the visual image of part of the circuit according to FIG. 1 with a further modification.

Bei der Aiisführungsform nach Fig. 1 führt eine Spannungsquelle 10 einer ersten Verstärkereinlicit 12 über einen Schalter 14 ein Potential £.',·„ zu. Die Vcrstärkereinheit 12 ist so .aufgebaut, daß sie die Dille-In the case of the embodiment according to FIG. 1, one leads Voltage source 10 of a first amplifier unit 12 via a switch 14 a potential £. ', · "to. The amplifier unit 12 is structured in such a way that it

renz zwischen dem Potential E_in und dem Potential auf einer Leitung 28, das der Spannung Is₁ auf der Ausgangsleitung 16 der ersten Verstärkereinheit 12 gleich ist, um den Faktor G verstärkt. Die verstärkte Spannung wird dann über eine Leitung 20 einer Abtast- und Halteschaltung 18 zugeführt, die das Signal über eine Leitung 28 auf die Verstärkereinheit 12 negativ zurückkoppelt. Die Abtast- und Halteschaltung 18 enthält einen Schalter 22, einen Haltekondensator 24 und eine Verstärkereinheit 26. Die Verstärkereinheit 26 ist mit der ersten Verstärkereinheit 12 durch die Leitung 28 verbunden und dient als Puffer zwischen dem Haltekondensator 24 und der ersten Verstärkereinheit 12.rence between the potential E _in and the potential on a line 28, which _{is equal to the voltage Is 1} on the output line 16 of the first amplifier unit 12, is amplified by the factor G. The amplified voltage is then fed via a line 20 to a sample and hold circuit 18, which feeds the signal back negatively to the amplifier unit 12 via a line 28. The sample and hold circuit 18 contains a switch 22, a holding capacitor 24 and an amplifier unit 26. The amplifier unit 26 is connected to the first amplifier unit 12 by the line 28 and serves as a buffer between the holding capacitor 24 and the first amplifier unit 12.

Die verstärkte Spannung E₁ wird weiterhin von der Leitung 16 über eine Leitung 34 und einen Schalter 36 einer weiteren Verstärkereinheit 30 und einem Kondensator 32 zugeführt. Eine Leitung 38 dient als Bezugsleitung zwischen der Abtast- und Halteschaltung 18 und der weiteren Verstärkereinheit 30. Das Ausgangssignal der weiteren Verstärkereinheit 30 mit dem Potential E₀ wird auf einer Leitung 40 dem Ausgang 42 des Gleichstromverstärkers zugeführt. Das Ausgangssignal wird weiterhin über eine Leitung 44 und einen Schalter 46 zu der ersten Ver-Stärkereinheit 12 zurückgeführt und dient als Gegenkopplungssignal im Vergleich zum Potential auf der Leitung 38.The amplified voltage E ₁ is also fed from the line 16 via a line 34 and a switch 36 to a further amplifier unit 30 and a capacitor 32. A line 38 serves as a reference line between the sample and hold circuit 18 and the further amplifier unit 30. The output signal of the further amplifier unit 30 with the potential E ₀ is fed on a line 40 to the output 42 of the direct current amplifier. The output signal is also fed back to the first amplifier unit 12 via a line 44 and a switch 46 and serves as a negative feedback signal compared to the potential on the line 38.

Die Schalter 14, 22, 36 und 46 sind so eingerichtet, daß der dritte und der vierte Schalter 36 bzw. 46 geöffnet sind, wenn der erste und der zweite Schalter 14 bzw. 22 geschlossen sind. Umgekehrt sind auch der dritte und der vierte Schalter 36 bzw. 46 geschlossen, wenn der erste und der zweite Schalter 14 bzw. 22 geöffnet sind. Die Schalter werden jeweils von einem Schalterantrieb 48 bzw. 50, 52 oder 54 betätigt. Mit den Schalterantrieben ist eine Schaltersteuerung 56 verbunden, die für das Öffnen und Schließen der Schalter in der gewünschten Weise Sorge trägt. Obwohl die Schalterantriebe und die Schaltersteuerung als mechanische Einrichtungen dargestellt sind, die auf die Schalter einwirken, versteht es sich, daß statt dessen auch elektronische Schalt- oder Tasteinrichtungen Anwendung finden können, wie beispielsweise Multivibratoren oder Schalttransistoren.The switches 14, 22, 36 and 46 are arranged so that the third and fourth switches 36 and 46, respectively are open when the first and second switches 14 and 22, respectively, are closed. Are the other way around also the third and fourth switches 36 and 46 are closed when the first and second switches 14 and 22 are open. The switches are each operated by a switch drive 48 or 50, 52 or 54 actuated. With the switch drives, a switch control 56 is connected, which is used for opening and Closing the switch in the desired manner takes care. Although the switch mechanisms and the Switch control are shown as mechanical devices that act on the switch understands it turns out that electronic switching or pushbutton devices are also used instead can, such as multivibrators or switching transistors.

Wenn im Betrieb der erste und der zweite Schalter 14 bzw. 22 geschlossen und der dritte und der vierte Schalter 36 bzw. 46 geöffnet sind, wird das Potential E_in angelegt und von der ersten Verstärkereinheit 12 verstärkt, so daß sich eine verstärkte Spannung E₁ ergibt. Diese Spannung wird über die Leitung 20 dem Haltekondensator 24 zugeführt und darin gespeichert. Der Kondensator 24 wird dadurch annähernd auf E₁ oder genauer aufIf, during operation, the first and second switches 14 and 22 are closed and the third and fourth switches 36 and 46 are open, the potential E _{in is} applied and amplified by the first amplifier unit 12, so that an amplified voltage E ₁ results. This voltage is fed to the holding capacitor 24 via the line 20 and stored therein. The capacitor 24 is thereby approximately to E ₁ or more precisely

aufgeladen. Durch Auflösen nach E_{c ±} ergibt sichcharged. Solving for E _{c ±} gives

¹Cl ¹ cl

E_1n-GE _1n -G

1 + G1 + G

Danach werden die ersten beiden Schalter 14 und 22 geöffnet und die anderen beiden Schalter 36 und 46 geschlossen, so daß der Haltekondensator 24 seine Spannung über die Verstärkereinheit 26 der ersten Verstärkereinheit 12 zu erneuter Verstärkung und Speisung des weiteren Verstärkers 30 und den Kondensator 32 zugeführt. Für die Ausgangsspannung der ersten Verstärkereinheit 12, auf den nun der Kondensator C 2 aufgeladen wird, gilt die Beziehung Then the first two switches 14 and 22 are opened and the other two switches 36 and 46 closed, so that the holding capacitor 24 its voltage via the amplifier unit 26 of the first amplifier unit 12 for renewed amplification and feeding of the further amplifier 30 and the Capacitor 32 is supplied. For the output voltage of the first amplifier unit 12 to which now the capacitor C 2 is charged, the relationship applies

Ec₂ = G(-E_Cl- E_C2).Ec ₂ = G (-E _Cl - E _C2 ).

Durch Umformen und Eliminieren von E_{c t} mittels der oben angegebenen Beziehung ergibt sich dannBy reshaping and eliminating E _ct by means of the relationship given above, we then get

Wegen der doppelten Verstärkung durch die erste Verstärkereinheit 12 wird also der Kondensator 32 auf eine Spannung E_C2 aufgeladen, die gleich dem Produkt aus der Eingangsspannung E_in und dem Quadrat der effektiven VerstärkungBecause of the double amplification by the first amplifier unit 12, the capacitor 32 is charged to a voltage E _C2 which is equal to the product of the input voltage E _in and the square of the effective amplification

(1(1

Zur gleichen Zeit wird jedoch die effektive Verstärkung der weiteren Verstärkereinheit 30 durch die mit dieser Verstärkereinheit verbundene Bezugsleitung 38 zur Anfangsladung des Kondensators 24 in Beziehung gesetzt. Daher wurde die Ausgangsspannung E₀ der weiteren Verstärkereinheit 30 auf der Leitung 40 etwa auf die Ausgangsspannung E₁ der ersten Verstärkereinheit 12 oder fast genau auf die Eingangsspannung E_in gebracht, denn es istAt the same time, however, the effective gain of the further amplifier unit 30 is related to the initial charge of the capacitor 24 by the reference line 38 connected to this amplifier unit. The output voltage E _{0 of} the further amplifier unit 30 on the line 40 was therefore brought approximately to the output voltage E _{1 of} the first amplifier unit 12 or almost exactly to the input voltage E _in , because it is

F=P*.F = P *.

""Ό "ι "" Ό "ι

2G + G22G + G2

■(ΐ + σ)8■ (ΐ + σ) 8

Weiterhin wurde die Ausgangsspannung E₀ mit Hilfe der Rückkopplung über die Leitung 44 und den zur ersten Verstärkereinheit 12 führenden geschlossenen Schalter 46 stabilisiert.Furthermore, the output voltage E _{0 was} stabilized with the aid of the feedback via the line 44 and the closed switch 46 leading to the first amplifier unit 12.

Die Nullpunktsablage der Verstärkereinheit 26 der Abtast- und Halteschaltung wird durch den Verstärkungsfaktor der ersten Verstärkereinheit 12 reduziert. Die Aufhebung der Nullpunktablage der ersten Verstärkereinheit 12 wird durch die Rückkopplungsschleife über die Leitung 44 und den Schalter 46 zur ersten Verstärkereinheit 12 erzielt. Die Nullpunktsablage in der weiteren Verstärkereinheit 30 wird ebenfalls in dem Verhältnis der Verstärkung der ersten Verstärkereinheit 12 mittels der jeweiligen Eingangssignale für die weitere Verstärkereinheit 30 reduziert. Daher kompensieren die beiden durch die Leitungen 20 und 44 geschaffenen Rückkopplungsschleifen die Nullpunktsablagen der inneren Verstärkereinheiten 12, 26 und 30. Die Kompensation der Nullpunktsablagen erfolgt deshalb, weil das von der Spannungsquelle 10 gelieferte Eingangssignal und das Rückkopplungssignal über die Leitung 44 den gleichen Eingang der ersten Verstärkereinheit 12 zugeführt werden. Wenn nämlich diese Verstärkereinheit eine Nullpunktsablage aufweist und diese Nullpunktsablage sich auf das Eingangssignal und das Rückkopplungssignal mit dem gleichen Betrage auswirkt, so wird die Nullpunktsablage kompensiert. Andererseits müssen aber die Auswirkungen der Nullpunktsablage auf Eingangssignal und Rückkopplungssignal die gleichen sein, weil beide Signale dem gleichen Eingang der ersten Verstärkereinheit 12 zugeführt werden.The offset of the zero point of the amplifier unit 26 of the sample and hold circuit is determined by the gain factor the first amplifier unit 12 is reduced. The cancellation of the zero offset of the first amplifier unit 12 is through the feedback loop via line 44 and switch 46 to first amplifier unit 12 achieved. The zero point storage in the further amplifier unit 30 is also in the ratio of the gain of the first amplifier unit 12 by means of the respective Input signals for the further amplifier unit 30 reduced. Therefore, the two compensate through the The feedback loops created by lines 20 and 44 loops the zero offsets of the internal amplifier units 12, 26 and 30. The compensation of the zero point offsets occurs because that of the input signal supplied to the voltage source 10 and the feedback signal via the line 44 den the same input of the first amplifier unit 12 are supplied. If namely this amplifier unit has a zero point storage and this zero point storage is based on the input signal and the Feedback signal affects the same amount, the offset of the zero point is compensated. On the other hand, however, the effects of the offset on the input signal and the feedback signal must be the same because both signals have the same input of the first amplifier unit 12 are fed.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die wei-In the embodiment according to FIG. 2 is the white

tere Verstärkereinheit 30 der Ausführungsform nach Fig. 1 durch eine Verstärkereinheit 30' mit einer Verstärkung G' ersetzt. Bei dieser Ausführungsform wird das Ausgangssignal der ersten Verstärkereinheit 12 einem Eingang der weiteren Verstärkereinheit 30' zugeführt, wenn der dritte und der vierte Schalter 36 bzw. 46 geschlossen und der erste und der zweite Schalter 14 bzw. 22 offen sind. Die Leitung 38 stellt einen weiteren Eingang der weiteren Verstärkereinheit 30' dar. Ein Widerstand 60 bildet eine negative Rückkopplungsschleife für diese Verstärkereinheit 30'. Das Ausgangssignal dieser Verstärkereinheit umfaßt demnach das über die Leitung 38 zugeführte Eingangssignal, das um die gemäß dem Wert des Verhältnisses der Widerstände 60 und 61, also R₆₀IR₆₁, verstärkte Differenz der Signale auf den Leitungen 34 und 38 vermindert ist.tere amplifier unit 30 of the embodiment of FIG. 1 is replaced by an amplifier unit 30 'with a gain G' . In this embodiment, the output signal of the first amplifier unit 12 is fed to an input of the further amplifier unit 30 'when the third and fourth switches 36 and 46 are closed and the first and second switches 14 and 22 are open. The line 38 represents a further input of the further amplifier unit 30 '. A resistor 60 forms a negative feedback loop for this amplifier unit 30'. The output signal of this amplifier unit accordingly comprises the input signal supplied via line 38, which is reduced by the difference between the signals on lines 34 and 38, which is amplified according to the value of the ratio of resistors 60 and 61, i.e. R ₆₀ IR _61.

Der in F i g. 1 dargestellte Gesamtverstärker hat den Verstärkungsfaktor Eins, weil das Ausgangssignal des Gesamtverstärkers auf der Leitung 40 über die Leitung 44 auf den Eingang der ersten Verstärkereinheit 12 rückgekoppelt wird, also auf den Eingang des Gesamtverstärkers, so daß das Ausgangssignal des Gesamtverstärkers zugleich dessen Eingangssignal ist. Bei Bedarf kann jedoch die von der Spannungquelle 10 gelieferte Eingangsspannung mit Hilfe der in F i g. 3 dargestellten Abwandlung verstärkt werden, bei der das Ausgangssignal der weiteren Verstärkereinheit 30 mit Hilfe eines Spannungsteilers rückgekoppelt wird, der die Widerstände 62 und 64 umfaßt. Die Rückkopplung über die Leitung 44 wird von einer Stelle zwischen den beiden Widerständen abgenommen, so daß ihr Wert von der gewählten Größe der Widerstände 62 und 64 abhängt.The in F i g. 1 has a gain factor of unity because the output signal of the overall amplifier on line 40 via line 44 to the input of the first amplifier unit 12 is fed back, ie to the input of the overall amplifier, so that the output signal of the overall amplifier is also its input signal. If necessary, however, the Voltage source 10 supplied input voltage with the aid of the in F i g. 3 reinforced modification shown are, in which the output signal of the further amplifier unit 30 with the aid of a voltage divider is fed back, which comprises the resistors 62 and 64. The feedback over the line 44 is taken from a point between the two resistors, so that its value depends on the selected The size of the resistors 62 and 64 depends.

Claims

35 claims:

1. Gain and drift compensated DC amplifier with an input circuit for Connection of a voltage source to the first amplifier unit, which has an input and output is connected and a first switch for periodic interruption of the connection contains between voltage source and amplifier unit, and with a sampling and Holding circuit, which connects the output to the input of the first amplifier unit, by a second switch periodically interruptible, negative feedback loop and a holding capacitor connected to the input of the amplifier, thereby characterized in that the holding capacitor (24) of the sample and hold circuit (18) on Reference potential is applied that to the output of the first amplifier unit (12) via a third switch (36) a circuit arrangement (30, 32) with a second holding capacitor also connected to the reference potential (32) is connected, which is a further, connected to the input of the first amplifier unit (12), has a feedback loop (44) periodically interruptible by a fourth switch (46), and in that the switches are controlled so that the first and second switches (14 and 22) are closed when the third and fourth Switches (36 and 46) are open and vice versa.

2. Amplifier according to claim 1, characterized in that the circuit arrangement (30, 32) has a second amplifier unit (30), with the input of which the second storage capacitor (32) is connected and at its output (40) the input of the first amplifier unit (12) leading feedback loop (44) connects.

3. Amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the sample and hold circuit (18) contains a third amplifier unit (26).

4. Amplifier according to claim 3, characterized in that the third amplifier unit (26) is formed by a potentiometric amplifier.

1 sheet of drawings