DE19536644A1 - Analog function network for specifying a characteristic curve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem analogen Funktionsnetzwerk zur Vorgabe einer Kennlinie der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on an analog functional network Specification of a characteristic curve in the preamble of claim 1 defined genus.
Bei einem bekannten analogen Funktionsnetzwerk dieser Art, wie es z. B. beschrieben ist in dem Buch "Halbleiter-Schaltungstechnik" von U. Tietze und Ch. Schenk, 3. Auflage 1974, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, Seiten 271-275, werden Kennlinien durch Überlagerung und entsprechende Addition verschiedener Einzelfunktionen dargestellt. Dazu werden in der schaltungstechnischen Realisierung mittels Dioden- und Widerstandsnetzwerken sowie Operationsverstärkern eine Grundfunktion und eine Anzahl von Differenzfunktionen erzeugt, Diese Differenzfunktionen werden nacheinander so auf die Grundfunktion aufsummiert, daß der gewünschte Kennlinienverlauf entsteht. In a known analog functional network of this type, such as e.g. B. is described in the book "semiconductor circuit technology" by U. Tietze and Ch. Schenk, 3rd edition 1974, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, pages 271-275, become characteristic curves by overlaying and adding different ones accordingly Individual functions shown. For this, in the circuit implementation by means of diode and Resistor networks as well as operational amplifiers Basic function and a number of difference functions generated, These difference functions are successively applied to the Basic function adds up that the desired characteristic curve arises.
Bei dieser bekannten Methode der Addition verschiedener Einzelfunktionen sind die erzeugten Funktionen immer von der jeweiligen Vorgängerfunktion abhängig, da nur die Differenz zwischen Soll- und Istfunktion im entsprechenden Intervall hinzu addiert wird. Da die analoge schaltungstechnische Realisierung immer fehlerbehaftet ist, addieren sich mit zunehmender Zahl der Einzelfunktionen auch die Ungenauigkeiten der Realisierung hinzu. Erschwerend kommt hinzu, daß bei möglichst genauer Annäherung der Ist- an die Sollfunktion die Anzahl der nötigen Einzelfunktionen ebenfalls zunimmt.In this known method of adding various The functions generated are always individual functions of the depending on the previous function, since only the difference between target and actual function in the appropriate interval is added. Because the analog circuitry implementation is always flawed, add up with increasing number of Individual functions also add inaccuracies to the implementation. To make matters worse, the closest possible approximation of the Is to the target function the number of required individual functions also increases.
Das erfindungsgemäße analoge Funktionsnetzwerk zur Vorgabe einer Kennlinie mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil der bereits vom Prinzip her größeren Genauigkeit bei der analogen Realisierung. Da erfindungsgemäß die erzeugten Einzelfunktionen direkt ausgewertet werden, also nicht addiert werden, ist der entstehende Fehler nur auf den Fehler der Einzelfunktion beschränkt. Ein additiver Fehler durch Aufsummierung von Einzelfehlern kann nicht entstehen.The analog function network according to the invention for specifying a Has a characteristic curve with the characterizing features of claim 1 in contrast the advantage of the larger ones in principle Accuracy in analog implementation. According to the invention generated individual functions are evaluated directly, i.e. not are added, the resulting error is only due to the error of the Single function limited. An additive error due to The accumulation of individual errors cannot occur.
Dies wird erfindungsgemäß prinzipiell dadurch erreicht, daß die Kennlinie in eine bestimmte Anzahl von n Intervallen unterteilt wird, für jedes Intervall eine analoge Schaltung eine zugehörige Funktion erzeugt, und daß nur die im jeweils aktiven Intervall erzeugte Funktion am Ausgang aktiv ist.In principle, this is achieved in that the Characteristic curve divided into a certain number of n intervals an analog circuit for each interval is an associated one Function generated, and that only in the currently active interval generated function is active at the output.
Durch die in den weiteren Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen analogen Funktionsnetzwerks möglich.Through the measures laid down in the further claims are advantageous further developments and improvements in Claim 1 specified analog functional network possible.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird jede einem Intervall zugehörige Einzelfunktion durch einen geschlossenen Regelkreis realisiert, und alle Regelkreise sind derart auf einen Ausgangswiderstand geschaltet, daß nur jeweils dort derjenige Regelkreis allein wirksam ist, dessen Ausgangsspannung den momentan größten Ausgangswert aufweist.According to a particularly advantageous embodiment of the invention each individual function belonging to an interval is replaced by a closed loop, and all loops are switched to an output resistor such that only in each case only the control loop is effective there whose Output voltage currently has the largest output value.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Regelkreis einen beschalteten Operationsverstärker enthält. Dabei ist es besonders zweckmäßig, daß jedem Regelkreis ein nachgeschalteter Transistor zugeordnet ist, der von der Ausgangsspannung seines Operationsverstärkers über seinen Steuereingang derart geschaltet wird, daß nur sein Wert am Ausgang bzw. Ausgangswiderstand jeweils wirksam ist. Bei Verwendung eines ASIC ist zweckmäßigerweise der nachgeschaltete Transistor durch den internen Ausgangstransitor realisierbar.In an expedient embodiment of the invention it is provided that each control loop contains a connected operational amplifier. It is particularly useful that each control loop downstream transistor is assigned by the Output voltage of his operational amplifier over his Control input is switched such that only its value on Output or output resistance is effective. At The use of an ASIC is expediently the downstream one Transistor can be realized by the internal output transistor.
Das erfindungsgemäß gestaltete analoge Funktionsnetzwerk wird in weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung zur Erzeugung der sogenannten Vediliskurve verwendet, bei welcher für eine Hochdruck-Gasentladungslampe, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer eingesetzt ist, zu einer bestimmten Lampenspannung ein jeweils zugehöriger Lampenstrom ermittelt wird, welcher als Sollwert für den nachfolgenden Stromregelkreis dient, um eine konstante Lampenleistung zu erzielen.The analog functional network designed according to the invention is shown in another particularly advantageous embodiment for generating the so-called Vedili curve used, in which for a High pressure gas discharge lamp, for example, in one Motor vehicle headlights are used to a certain Lamp voltage, an associated lamp current is determined in each case which is the setpoint for the subsequent current control loop serves to achieve a constant lamp power.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on one shown in the drawing Exemplary embodiment in the following description explained. Show it:
Fig. 1 eine Vedilis-Kurve, die als Strom-/Spannungskurve als Sollwertkurve analog nachgebildet werden soll; Fig. 1 is a Vedilis curve to be modeled as a current / voltage curve analogously as setpoint curve;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vedilis-Kurve durch fünf Geradenstücke angenähert; Figure 2 approximates the Vedilis curve shown in Figure 1 by five straight lines;
Fig. 3 schematisch ein Schaltungsbild zur erfindungsgemäßen Erzeugung einer Kennlinie, insbesondere der in Fig. 2 dargestellten, und Fig. 3 schematically shows a circuit diagram for generating a characteristic curve according to the invention, in particular that shown in Fig. 2, and
Fig. 4 beispielhaft zwei Geraden, die als Einzelfunktionen durch die in Fig. 3 dargestellte Schaltung erzeugt und zur Nachbildung der Vedilis-Kurve benutzt werden. FIG. 4 shows two straight lines by way of example, which are generated as individual functions by the circuit shown in FIG. 3 and are used to emulate the Vedilis curve.
In Fig. 1 ist eine sogenannte Vedilis-Kurve 1 dargestellt, die als Strom-/Spannungskurve im Sinne einer Sollwertkurve analog als Kennlinie nachgebildet werden soll. Eine solche Vedilis-Kurve ist in den "System Specifications for Field Test" des VEDELIS Eureka Project 273 auf Seite B 1/3 als Strom-/Spannungskennlinie vorgegeben für in Kraftfahrzeugen einzusetzende Gasentladungslampen. Dabei steht "Vedilis" als Abkürzung für "Vehicle Discharge Light System". Zur Regelung der Lampenleistung einer Gasentladungslampe wird danach in der Anlauf- bzw. Brennphase die Lampenspannung u- gemessen und aus der Vedilis- Kurve gemäß Fig. 1 der entsprechende, zur jeweiligen Lampenspannung uL gehörige Lampenstrom iV = f(uL) ermittelt. Dieser Lampenstrom iV dient dann als Sollwert für den nachfolgenden Stromregelkreis, mit dem die Lampenleistung auf einen konstanten Wert, z. B. 35 W geregelt wird. In Fig. 1 ist das Stromprofil der Vedilis-Kurve als Funktion der Lampenspannung, d. h. iV = f(uL), zwischen 0 und 130 V dargestellt.In Fig. 1 is a so-called Vedilis curve 1 is shown, as the analog current / voltage curve in the sense of a setpoint curve is to be modeled as a characteristic. Such a Vedilis curve is specified in the "System Specifications for Field Test" of the VEDELIS Eureka Project 273 on page B 1/3 as a current / voltage characteristic curve for gas discharge lamps to be used in motor vehicles. "Vedilis" stands for "Vehicle Discharge Light System". To regulate the lamp power of a gas discharge lamp, the lamp voltage u is then measured in the start-up or burning phase and the corresponding lamp current i V = f (u L ) associated with the respective lamp voltage u L is determined from the Vedilis curve according to FIG. 1. This lamp current i V then serves as a setpoint for the subsequent current control circuit, with which the lamp power to a constant value, for. B. 35 W is regulated. In Fig. 1, the current profile of the Vedilis curve as a function of the lamp voltage, that i V = f (u L) represented 0-130 V.
Gemäß der Erfindung soll allgemein eine vorgegebene Kennlinie durch ein analoges Funktionsnetzwerk hardwaremäßig dargestellt und realisiert werden. An Hand der Vedilis-Kurve wird dies nachfolgend beispielhaft erläutert. Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird die Kennlinie 1 in Fig. 1, in eine bestimmte Anzahl von n Intervallen unterteilt, für jedes Intervall wird durch eine analoge Schaltung eine zugehörige Funktion erzeugt, und schließlich wird nur die im jeweils aktiven Intervall erzeugte Funktion am Ausgang aktiviert.According to the invention, a predetermined characteristic curve is generally to be represented and implemented in terms of hardware by an analog function network. This is explained below using the Vedilis curve as an example. According to the basic idea of the invention, the characteristic curve 1 in FIG. 1 is divided into a specific number of n intervals, an associated function is generated for each interval by an analog circuit, and finally only the function generated in the respectively active interval is activated at the output .
In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Vedilis-Kurve 1 durch fünf Geraden angenähert dargestellt. Das heißt, die Kurve 21 ist zwischen uV = 0 Volt und uL = Ulmax = 130 Volt in n Intervalle 22, 23, 24, 25, und 26 unterteilt. Damit beträgt n in diesem Beispiel fünf. Der Nennstrom ist dabei eine Funktion der gemessenen Lampenspannung, d. h. In = f(uL). Kurve 21 ist im Abschnitt bzw. Intervall 22 von 0 bis ca. 23 V, im Abschnitt bzw. Intervall 23 von ca. 23 bis ca. 37 V, im Abschnitt bzw. Intervall 24 von ca. 37 bis ca. 63 V, im Abschnitt bzw. Intervall 25 von ca. 63 bis ca. 90 V und im Abschnitt bzw. Intervall 26 von ca. 90 bis 130 V durch fünf verschiedene Geraden, allgemein gesehen durch n verschiedene Einzelfunktionen, dargestellt. Diese fünf Intervalle 22-26 ergeben angenähert die in Fig. 1 dargestellte Vedilis- Kurve 1. Diese fünf Einzelfunktionen werden als Geraden der FormIn FIG. 2, the Vedilis curve 1 shown in FIG. 1 is approximately represented by five straight lines. That is, the curve 21 is divided between u V = 0 volts and u L = U lmax = 130 volts into n intervals 22 , 23 , 24 , 25 , and 26. In this example, n is five. The nominal current is a function of the measured lamp voltage, ie I n = f (u L ). Curve 21 is in the section or interval 22 from 0 to approx. 23 V, in the section or interval 23 from approx. 23 to approx. 37 V, in the section or interval 24 from approx. 37 to approx. 63 V, in Section or interval 25 from approx. 63 to approx. 90 V and in section or interval 26 from approx. 90 to 130 V are represented by five different straight lines, generally seen by n different individual functions. These five intervals 22-26 approximate the Vedilis curve 1 shown in FIG. 1 . These five individual functions are called lines of form
yn = an * x + bn y n = a n * x + b n
mittels je eines Regelkreises, insbesondere in Form eines beschalteten Operationsverstärkers, als analoges Funktionsnetzwerk realisiert. Dabei bildet jeder geschlossene Regelkreis diejenige Funktion nach, die sein entsprechend beschalteter Operationsverstärker realisiert. Weiterhin werden erfindungsgemäß diese Regelkreise so mit dem Ausgang verbunden, daß dort nur jeweils diejenige Einzelfunktion aktiv ist, die dem momentan größten y-Wert aufweist. Aufgrund der unterschiedlichen Steigungen an der Einzelfunktionen und der verschiedenen Offsetwerte bn der Einzelfunktionen, lösen sich diese entsprechend der Lampenspannung uL nacheinander gegenseitig ab und ergeben somit den gewünschten Verlauf der Kurve 21, die die darzustellende Kennlinie bildet.realized as an analog function network by means of a control loop, in particular in the form of a connected operational amplifier. Each closed control loop simulates the function that its correspondingly connected operational amplifier implements. Furthermore, according to the invention, these control loops are connected to the output in such a way that only the individual function which has the currently largest y value is active there. Due to the different slopes a n of the individual functions and the different offset values b n of the individual functions, these separate from one another in accordance with the lamp voltage u L and thus result in the desired course of curve 21 , which forms the characteristic curve to be displayed.
In Fig. 3 ist weitgehend schematisch eine Schaltung dargestellt, durch die die erfindungsgemäße Realisierung einer darzustellenden Kennlinie erfolgen kann. An einem Anschluß 31 ist eine Referenzspannung Uref, beispielsweise von +5 V, angelegt. An einem zweiten Anschluß 32 wird die Eingangsspannung UE angelegt, die beispielsweise den gemessenen Wert der Lampenspannung uL gemäß der Kennlinie 21 von Fig. 2 repräsentiert. An einem Ausgang 33 liegt die Ausgangsgröße, z. B. in Form einer den Nennstrom IN gemäß Fig. 2 repräsentierenden Ausgangsspannung UA an. Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung enthält fünf geschlossene Regelkreise 34, 35, 36, 37 und 38. Die Ausgänge dieser Regelkreise 34-38 sind jeweils auf den Steuereingang eines zugeordneten Transistors T1, T2, T3, T4 und T5 geführt. Jeder der Regelkreise 34-38 realisiert eine Einzelfunktion, die z. B. in den Intervallen 22 bis 26 gemäß Fig. 2 aktiv ist. Das aktiv sein bedeutet, daß über den jeweils durchschaltenden einen der Transistoren T1-T5 diese jeweils zugehörige Einzelfunktion am Ausgang 33 wirksam ist.A circuit is largely shown schematically in FIG. 3, by means of which a characteristic curve to be represented can be realized according to the invention. A reference voltage U ref , for example of +5 V, is applied to a connection 31 . The input voltage U E , which represents, for example, the measured value of the lamp voltage u L according to the characteristic curve 21 of FIG. 2, is applied to a second connection 32 . At an output 33 is the output variable, for. B. in the form of a nominal current I N according to FIG. 2 representing output voltage U A. The circuit shown in FIG. 3 contains five closed control loops 34 , 35 , 36 , 37 and 38 . The outputs of these control circuits 34-38 each lead to the control input of an associated transistor T1, T2, T3, T4 and T5. Each of the control loops 34-38 realizes a single function which, for. B. is active in the intervals 22 to 26 of FIG. 2. To be active means that the respective individual function at output 33 is effective via the one of the transistors T1-T5 which is switched through.
Jedem der Regelkreise 34-38 wird die Eingangsspannung UE zugeführt. Über eine Spannungsteilerkette aus den Widerständen R3, R4, R5, R6, R7 und R8, die zwischen dem Anschluß 31 mit der Referenzspannung Uref und dem mit 0 bezeichnetem Erdpotential liegt, werden die einzelnen Regelkreise 34-38 mit verschiedenen Referenzpotentialen, die zwischen den einzelnen Widerständen R3-R8 abgegriffen werden, beaufschlagt.The input voltage U E is supplied to each of the control loops 34-38 . About a voltage divider chain from the resistors R3, R4, R5, R6, R7 and R8, which is between the terminal 31 with the reference voltage U ref and the ground potential denoted by 0, the individual control circuits 34-38 with different reference potentials between the individual resistors R3-R8 are tapped.
Jeder Regelkreis 34-38 ist in vorteilhafter Ausgestaltung mit je einem beschalteten Operationsverstärker 390, 391, 392, 393 und 394 realisiert. Die Referenzpotentiale der Spannungsteilerkette aus den Widerständen R3-R8 sind auf die negativen Eingänge der Operationsverstärker 390-394 geführt, während die sich ändernde Eingangsspannung UE jeweils über je einen entsprechend zugeordneten Eingangswiderstand R9, R10, R11, R12 und R13 auf die positiven Eingänge der genannten Operationsverstärker 390-394 geführt sind. Jeder der Operationsverstärker 390-394 ist über einen Kondensator C40-C44 von seinem Ausgang auf den negativen Eingang rückgekoppelt. Desweiteren ist jeder Operationsverstärker 390-394 mit je einem Ausgangswiderstand R19, R20, R21, R22 und R23 beschaltet. Über diese Ausgangswiderstände R19-R23 werden die Basisanschlüsse der zugehörigen Transistoren T1-T5 angesteuert. Alle Kollektoren der Transistoren sind miteinander, mit dem Ausgang 33, der einem Pol des Ausgangswiderstands R29 bildet, und mit jeweils einem Widerstand R14, R15, R16, R17 und R18 verbunden. Diese Widerstände R14-R18 sind auf ihrer anderen Seite mit dem jeweiligen positiven Eingang des jeweiligen Operationsverstärkers 390-394 verbunden. Die Emitter der Transistoren T1-T5 sind jeweils über einen Widerstand R24, R25, R26, R27 und R28 mit dem Anschluß 31 verbunden, an dem die Referenzspannung Uref anliegt.In an advantageous embodiment, each control circuit 34-38 is implemented with one operational amplifier 390 , 391 , 392 , 393 and 394 each. The reference potentials of the voltage divider chain from the resistors R3-R8 are led to the negative inputs of the operational amplifiers 390-394 , while the changing input voltage U E each has a correspondingly assigned input resistor R9, R10, R11, R12 and R13 to the positive inputs of the mentioned operational amplifier 390-394 are performed. Each of the operational amplifiers 390-394 is fed back from its output to the negative input via a capacitor C40-C44. Furthermore, each operational amplifier 390-394 is connected to an output resistor R19, R20, R21, R22 and R23. The base connections of the associated transistors T1-T5 are controlled via these output resistors R19-R23. All collectors of the transistors are connected to one another, to the output 33 , which forms one pole of the output resistor R29, and to a respective resistor R14, R15, R16, R17 and R18. These resistors R14-R18 are connected on their other side to the respective positive input of the respective operational amplifier 390-394 . The emitters of the transistors T1-T5 are each connected via a resistor R24, R25, R26, R27 and R28 to the terminal 31 , to which the reference voltage U ref is applied.
Die einzelnen Regelkreise 34-38, welche die fünf verschiedenen Einzelfunktionen erzeugen, werden über die Transistoren T1-T5 gekoppelt. Das Ausgangssignal UA wird am Ausgangswiderstand R29 am Ausgang 33 abgegriffen. Der Ausgangswiderstand R29 liegt mit seinem zweiten Anschluß auf dem mit 0 bezeichneten Erdpotential. Die Offsets bn der einzelnen Geradengleichungen im dargestellten Ausführungsbeispiel werden durch die Werte der Spannungsteilerkette aus den Widerständen R3-R8 erzeugt. Die Steigungen an der Einzelfunktionen werden durch die jeweiligen Kombinationen der beiden Widerstandspaare R9 und R14, R10 und R15, R11 und R16, R12 und R17 sowie R13 und R18 bestimmt.The individual control loops 34-38 , which generate the five different individual functions, are coupled via the transistors T1-T5. The output signal U A is tapped at the output resistor R29 at the output 33 . With its second connection, the output resistor R29 is at the earth potential denoted by 0. The offsets b n of the individual straight line equations in the exemplary embodiment shown are generated by the values of the voltage divider chain from the resistors R3-R8. The slopes a n of the individual functions are determined by the respective combinations of the two pairs of resistors R9 and R14, R10 and R15, R11 and R16, R12 and R17 as well as R13 and R18.
Die Dimensionierung der in Fig. 3 gezeigten Schaltung zur
erfindungsgemäßen Erzeugung der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie
sieht folgende Werte vor:
Uref = 5 V, R3 = 7,6 kΩ, R4 = 536 Ω,
R5 = 226 Ω, R6 = 196 Ω, R7 = 226 Ω, R8 = 1,43 kω, R9 = 17,4 kΩ,
R10 = 13,7 kΩ, R11 = 66,5 kΩ, R12 = 97,6 kΩ, R13 = 147 kΩ,
R14 = 23,2 kΩ, R15 = 36,5 kΩ, R16 = 11,8 kΩ, R17 = 11 kΩ,
R18 = 10,7 kΩ, R19-R23 je 47 kΩ, R24-R28 je 280 Ω,
R29 = 1 kΩ und C40-C44 je 22 pF.The dimensioning of the circuit shown in FIG. 3 for generating the characteristic curve shown in FIG. 2 provides for the following values:
U ref = 5 V, R3 = 7.6 kΩ, R4 = 536 Ω, R5 = 226 Ω, R6 = 196 Ω, R7 = 226 Ω, R8 = 1.43 kω, R9 = 17.4 kΩ, R10 = 13 , 7 kΩ, R11 = 66.5 kΩ, R12 = 97.6 kΩ, R13 = 147 kΩ, R14 = 23.2 kΩ, R15 = 36.5 kΩ, R16 = 11.8 kΩ, R17 = 11 kΩ, R18 = 10.7 kΩ, R19-R23 each 47 kΩ, R24-R28 each 280 Ω, R29 = 1 kΩ and C40-C44 each 22 pF.
Anhand zweier Einzelfunktionen für die Intervalle 25 und 26 in Fig. 2 soll nunmehr in Verbindung mit Fig. 4 die Arbeitsweise der beiden zugehörigen Regelkreise 34 und 35 erläutert werden. Regelkreis 34 erzeugt die EinzelfunktionBased on two individual functions for the intervals 25 and 26 in FIG. 2, the mode of operation of the two associated control loops 34 and 35 will now be explained in connection with FIG. 4. Control loop 34 generates the individual function
Y = -1,33 * UE + 3,02, mit 434 in Fig. 4 dargestellt,Y = -1.33 * U E + 3.02, represented by 434 in Fig. 4,
und der Regelkreis 35 erzeugt die Einzelfunktionand the control circuit 35 generates the single function
y = -2,66 * UE + 3,75, die mit 435 in Fig. 4 dargestellt ist. y = -2.66 * U E + 3.75, which is shown at 435 in FIG. 4.
Es sei nun angenommen, daß die Eingangsspannung UE = 800 mV beträgt. Damit stellen sich folgende Ausgangsspannungen an den Regelkreisen 34 und 35 an:It is now assumed that the input voltage U E = 800 mV. This results in the following output voltages on the control circuits 34 and 35 :
Ua34 = 1,956 V und Ua35 = 1,622 V.U a34 = 1.956 V and U a35 = 1.622 V.
Der Regelkreis 34 stellt über den nachgeschalteten Transistor T1 und die Rückkopplung R14 diese Ausgangsspannung an dem Ausgangswiderstand R29 ein. Weil die nachgeschalteten Transistoren T1-T5 nur positives Potential an den Ausgangswiderstand R29 legen können, und weil am Ausgang des Regelkreises 35 ein niedrigeres Ausgangspotential als an dem Regelkreis 34 anliegt, sperrt der Regelkreis 35 seinen nachgeschalteten Transistor T2. Damit bestimmt nur der Regelkreis 34 das Ausgangspotential über dem Ausgangswiderstand R29. Sinkt die Eingangsspannung UE ab, so ergibt sich ein Wechsel, d. h. aufgrund der Einzelfunktion führt ab einer bestimmten Eingangsspannung UE der Regelkreis 35 die gegenüber dem Regelkreis 34 größere Ausgangsspannung und ist somit für das Ausgangspotential am Ausgangswiderstand R29 bestimmend.The control circuit 34 sets this output voltage at the output resistor R29 via the downstream transistor T1 and the feedback R14. Because the downstream transistors T1-T5 can only apply a positive potential to the output resistor R29 and because a lower output potential is present at the output of the control circuit 35 than at the control circuit 34 , the control circuit 35 blocks its downstream transistor T2. Thus only the control circuit 34 determines the output potential across the output resistor R29. If the input voltage U E drops, there is a change, that is, because of the individual function, the control circuit 35 carries the greater output voltage than the control circuit 34 from a certain input voltage U E and is therefore decisive for the output potential at the output resistor R29.
Es sei nun angenommen, daß die Eingangsspannung UE = 300 mV beträgt. Damit stellen sich folgende Ausgangsspannungen an den Regelkreisen 34 und 35 an:It is now assumed that the input voltage U E = 300 mV. This results in the following output voltages on the control circuits 34 and 35 :
Ua34 = 2,621 V und Ua35 = 2,952 V.U a34 = 2.621 V and U a35 = 2.952 V.
Der Regelkreis 35 stellt jetzt über den nachgeschalteten Transistor T2 und die Rückkopplung R15 diese Ausgangsspannung an dem Ausgangswiderstand R29 ein. Weil die nachgeschalteten Transistoren T1-T5 nur positives Potential an den Ausgangswiderstand R29 legen können, und weil am Ausgang des Regelkreises 34 ein niedrigeres Ausgangspotential als an dem Regelkreis 35 anliegt, sperrt der Regelkreis 34 seinen nachgeschalteten Transistor T1. Damit bestimmt nur der Regelkreis 35 das Ausgangspotential über dem Ausgangswiderstand R29, d. h. nur die von diesem Regelkreis erzeugte Einzelfunktion ist für die Ausgangsspannung UA bestimmend.The control circuit 35 now sets this output voltage at the output resistor R29 via the downstream transistor T2 and the feedback R15. Because the downstream transistors T1-T5 can only apply a positive potential to the output resistor R29, and because a lower output potential is present at the output of the control circuit 34 than at the control circuit 35 , the control circuit 34 blocks its downstream transistor T1. Thus only the control circuit 35 determines the output potential via the output resistor R29, ie only the individual function generated by this control circuit is decisive for the output voltage U A.
Entsprechend einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung können die nachgeschalteten Transistoren T1-T5 bei Verwendung von ASICs, d. h. anwendungsspezifizierter integrierter Schaltkreise, durch die internen Ausgangsstufentransistoren der einzelnen Operationsverstärker realisiert werden.According to an expedient embodiment of the invention can use the downstream transistors T1-T5 of ASICs, d. H. application-specific integrated Circuits through the internal output stage transistors of the individual operational amplifiers can be realized.
Durch das erfindungsgemäß gestaltete und betriebene analoge Funktionsnetzwerk zur Vorgabe einer Kennlinie wird nur jeweils diejenige Einzelfunktion am Ausgang wirksam, die gerade bestimmend ist. Der eventuell vorhandene Fehler ist somit auf den Fehler der Einzelfunktion beschränkt.Through the analog designed and operated according to the invention Function network for specifying a characteristic curve is only used in each case the single function at the output that is currently active is decisive. The possible error is therefore on the Single function error limited.
Claims (6)
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