DE1762365B2 - Operationsverstaerker mit umschaltbarem verstaerkungsgrad - Google Patents
Operationsverstaerker mit umschaltbarem verstaerkungsgradInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Operationsverstärker mit zwischen zwei diskreten Werten umschaltbarem
Verstarkungsgrad. mit zwei Rückkopp! ngsschleifen.
von denen die erste die Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Diode enthält, die so gepolt ist,
daß sie das Fließen eines Stromes vom Eingang zum Ausgang gestattet, während die zweite Rückkopplungsschleife
die Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Diode umfaßt, die so gepolt ist.
daß sie das Fließen eines Stromes vom Ausgang auf den Eingang ermöglicht, und mit zwei an den jeweiligen
Verbindungspunkten zwischen Diode und Widerstand angeschlossenen Ausgangsklemmen.
Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Decodierung von nichtlinei'r codierten PCM-Signalen.
Einzelheiten dieser Technik sind in »IEEE Transactions
of the professional technical group on communications systems«. Bd. CS-11. Nr. 3. September 196.1
S. 296 bis 307. insbesondere in Verbindung mit F i g. 2 erläutert.
Damit die einzelnen Stufen in solchen Schaltungen eine hohe Genauigkeit haben, benötigt man Operationsverstärker.
Aus den USA.-Patentschriften 3 145 377 und 3 187 325 ist bereits ein Operations-Verstärker
der genannten Art bekannt. Dessen beide Ausgänge führen jeweils wechselweise Erdspannung
oder eine linear von der Eingangsspannung abhängige Spannung. Zum Aufbau einer vollständigen
Decödieriingsstufe benötigt man deshalb zwei im Gegentakt geschaltete Operationsverstärker.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, den Verstärkungsgrad
einer einzigen Verslärkerslufc umschaltbar auszubilden, damit am Ausgang des Operationsverstärkers
für einen konstanten Wert eiries Eingangssignal« ?wei verschiedene Aiisgangsspannungen
in Abhängigkeit von einem als Steuersignal <·.">
dienenden Codesignal zur Verfügung stehen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß beide Ausgänge über je einen Widerstund
zu einem gemeinsamen Ausgang zusammengefaßt sind und daß ein Schalter vorgesehen ist, mit
dessen Hilfe eine äußere Stromquelle über je einen Widerstand sowohl mit dem Eingang als auch mit
dem Ausgang verbunden werden kann.
Der in Abhängigkeit von einem Codesignal betätigte Schalter bewirkt jeweils eine Änderung des
Eingangsstromes, damit sich .die Polarität der Eingangsspannung für die Verstärkerstufe ändert. Infolgedessen
wird die jeweils andere Rückkopplungsschleife wirksam. Dadurch ergibt sich eine Änderung des
Verstärkungsgrades, Die Änderung des Eingangsstromes wird nach der Erfindung im Ausgangssirom
dadurch kompensiert, daß der mit dem Schalter verbundene Stromkreis auch an den Ausgang angeschaltet
ist. Damit eignet sich der Operationsverstärker nach der Erfindung im Rahmen einer
Decodierungsschultung für nichtlinear decodierte
PC'M-Signaie.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein Schaltbild der Verstärkerschaltung nach der Erfindung
darstellt.
Ein Verstärker 1 hai im wesentlichen den an. der obengenannten Stelle bereits vorgeschlagenen Aufbau,
wesentlich ist hierbei, daß die Rückkopplungszweige in Abhängigkeit von der Polarität des Eingangs-aromes
jeweils umgeschaltet werden. Durch die Erfindung wird ein Schalt- und Koppelkreis 2
vorgeschlagen, der zusammen mit dem Verstärker 1 eint Verstärkerschaltung mit veränderlichem Verstärkungsfaktor
ergibt
Inneihalb des Verstärkers 1 befindet sich ein
Phdsenumkehrverstärker 11 mit hoher Spannungs- und Stromverstärkung. Der erste R''ckkoppelungszwcig
umfaßt die Reihenschaltung einer Diode 12 und eines Widerstandes 14 /wischen dem Ausgangsverrmidungspunkl
26 und dem Eingangsverhindungspunkt 25. Ähnlich umfaßt der zweite Rückkoppelungszwcig
die Reihenschaltung einer Diode 13 und eines Widerstandes 15/wischen dem Ausgangsverbindungspunkt
26 und dem Eingangsverbindungspunkt 25. Die Diode 12 ist derart gcpolt. daf3 Strom nur von
dem \usgangsverbindungspunkt 26 durch den Widerstand 14 fließen kann: die Diode 13 ist entgegengesetzt
gcpolt. so daß Strom von dem Widerstand 15 /um Ausgangsverbindungspunkt 26 fließen kann Koppe-Iun.nsw
Verstände 16 und 17 verbinden den Verstärker 1 mit dem Ausgangsanschluß 18
uiMi/ih.ilb des Kreises 2 befindet sich ein Schalter
19 zur Umschaltung des Verstärkungsfaktors der Verstärkerschaltung, dessen eine Anschlußseite über
einen Widerstand 20 mit einer Konstatiispannungsquelle
21 und dessen andere Anschlußseite1 über die
Widerstände 22 und 23 jeweils mit dem Einp.i ■-anschluß
24 und dem Ausgangsanschluß 18 vert nden ist.
Es werde angenommen, daß an dem Verstärker 1 der Eingangsstrom /; anliegt, der Ausgangsstrom
am Ausgangsanschluß 18 beträgt I0. D,e Widerstände
14 und 15 haben jeweils die Werte liFt und
R12. Die Werte der Widerstände 16 und 17 sind jeweils Rn und Rn. Die Widerstände 20. 22 und 23
haben icwcils die Werte Rs, R^1 und Rsi, die Kon·
itantspannungsqucllc 21 hat die Spannung Es. Wenn
der Wert /, positiv ist. können die Eingangsspannung
und der Lmgangsstrom des Verstärkers 11 im Ver-
gleich mit den endlichen Werten von Ausgangsspannung
vind Ausgangsstrom vernachlässigt werden, da der Verstärker 11 eine hohe Spannungs- und
Stromverstärkung besitzt; deshalb führt der Eingangsanschluß
25 im wesentlichen die Spannung 0, und der Eingangsstrom verzweigt sich in gleichen
Anteilen auf die Widerstände 14 und 15, Wenn der Schalter 19 abgehoben ist, liegen die Widerstände
22 und 23 zwischen dem Eingangsverbindungspunkt 25 mit O-Spannung und dem Ausgangsanschluß 18 r°
«nd haben somit keinen Einfluß auf den Verstärkungsvorgang, Da der Eingangsstrom /,· positiv ist, fließt
der Rückkoppelungsstrom nur durch den Widerstand 15 und die Diode 13 des zweiten Rückkoppelungszweiges.
'5
Die Spannung am Verbindungspunkt zwischen Widerstand 15 und Diode 13 beträgt -I1-Rp2.
da sich der Eingangsverbindungspunkt 25 auf Erdpotenlial
befindet. Der über den Widerstand 17 zum Ausgangsanschluß 18. der sich ebenfalls auf Erdpotential
befindet, fließende Strom ist der Ausgangsstrom V Infolgedessen erhält man für den Ausgangsstrom
/„, wenn der Schalter 19 abgehoben ist: Wenn hierbei die Werte für Es, R8, %-Jw «Q
abgewählt werden, daß der letzte Term größer als
der erste Term h ist, °rrei°ht der Eingang ram in
der AItHnB 1 ein^n negativen Wert, so daß nur
über den ersten Rückkopplungszweig aus dem Widertand
14 und der Diode 12 ein Ruckkopplungsstrom fließt. Deshalb kann der Ausgangsstrom Z0 folgendermaßen
ausgedrückt werden:
R,
RS{RS1+RS2)
Wenn der Wert
so ausgewählt ist, daß
Rsi
RS2
KI2
Wenn der Schalter 19 geschlossen ist, wird der Gleichstrom der Quelle 21 auf die beiden Zweige mit
den Widerstandswerten RSl und RS2 verteilt, die
jeweils an die Anschlußpunkte 25 bzw. 18 mit Erdpotential angeschlossen sind. Infolgedessen fließt zum
Eingangsansehluß 24 ein Strom R η _ «si
Rn " RS2 '
heben sich der zweite und dritte Term der vorstehender. Gleichung auf. Infolgedessen erhält man fur /,, (wenn
der Schaker 19 geschlossen ist):
Rsi +
somit wird dieser Strom bzw. nach Umformung er Strom
RsiRs
Rs
von dem Eingangsstrom l{ subtrahiert. Der Eingangs-■itrom
für die Sciriltung 1 kann folgendermaßen dargestellt werden:
si ■ Es
RsiRst
Damit kann der Verstärkungsfaktor der Schaltung zwischen den beiden Werten RF1 R12 und Rn Rn
unter Verwendung des Schalter* 19 umgeschaltet
35 werden. Da durch den Schaltkreis 2 kein Signalstrom fließt, kann der Verstärkungsfaktor allein durch
die sechs Widerstände R.s,. RS2. Rn· Ri 1· ^n
und R12 festgelegt werden. Die Kennlinien der Schaltung
werden nicht durch die Größen Es und Rs
beeinflußt. Damit erhält man eine Verstärkerschaltung mit hoher Genauigkeit, die mit hoher Schalt
geschwindigkeit umgeschaltet werden kann.
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine Schaltung nach den USA.-Patentschriften 3 145 377
und 3 187 325 erläutert. Die Erfindung kann jedoch selbstverständlich auch in Verbindung mit anderen
Verstärkern benutzt werden, die unterschiedliche Verstärkungsfaktoren in Abhängigkeit von positivpolaren
oder negativpolarcn Eingangssignalen haben
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch;Operationsverstärker mit zwischen zwei diskreten Werten umschaltbarem Verstärkungsgrad, mit zwei Rückkopplungsschleifen, von denen die erste die Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Diode enthält, die so gepolt ist, daß sie das Fließen eines Stromes vom Eingang zum Ausgang gestattet, während die zweite Rückkopplungsschleife το die Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Diode umfaßt, die so gepolt ist, daß sie das Fließen eines Stromes vom Ausgang auf den Eingang ermöglicht, und mit zwei an den jeweiligen Verbindungspunkten zwischen Diode und Widerstand angeschlossenen Ausgangsklemmen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ausgänge über je einen Widerstand (16 bzw. 17) zu einem gemeinsamen Ausgang (18) zusammengefaßt sind und daß ein Schalter (19) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe eine äußere Stromquelle (21) über je einen Widerstand (22 bzw. 23) sowohl mit dem Eingang (25) als auch mit dem Ausgang (18) verbunden werden kann.25
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3614967 | 1967-06-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1762365A1 DE1762365A1 (de) | 1970-04-30 |
DE1762365B2 true DE1762365B2 (de) | 1972-04-13 |
Family
ID=12461716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681762365 Withdrawn DE1762365B2 (de) | 1967-06-07 | 1968-06-05 | Operationsverstaerker mit umschaltbarem verstaerkungsgrad |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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DE (1) | DE1762365B2 (de) |
GB (1) | GB1174742A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE380150B (de) * | 1974-02-18 | 1975-10-27 | Bofors Ab | |
US4086432A (en) * | 1975-12-17 | 1978-04-25 | The Post Office | Switching circuit useful in telephone conference systems |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3252007A (en) * | 1963-10-03 | 1966-05-17 | Bell Telephone Labor Inc | Stabilized non-linear feedback amplifier |
-
1968
- 1968-06-05 DE DE19681762365 patent/DE1762365B2/de not_active Withdrawn
- 1968-06-06 US US735016A patent/US3483478A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-06-07 GB GB27338/68A patent/GB1174742A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3483478A (en) | 1969-12-09 |
DE1762365A1 (de) | 1970-04-30 |
GB1174742A (en) | 1969-12-17 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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