DE19812972A1 - Integratorschaltung - Google Patents
IntegratorschaltungInfo
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Abstract
Bei einer Integratorschaltung mit einem ersten Operationsverstärker und einem zwischen Ausgang und invertierenden Eingang geschalteten Integrationskondensator sowie einer parallel davon geschalteten Diode ist der Ausgang des ersten Operationsverstärkers über einen zweiten invertierenden Operationsverstärker und eine zweite Diode mit dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers verbunden; dabei ist die Verstärkung des zweiten Operationsverstärkers und die Polung der zweiten Diode so gewählt, daß in den Integrationskondensator ein Kompensationsstrom eingespeist wird, der gleichgroß wie der Leckstrom der ersten Diode ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Integratorschaltung laut Oberbegriff des Hauptanspruches.
Integratorschaltungen dieser Art sind bekannt (z. B. Tietze/Schenk, Halb
leiter-Schaltungstechnik, 9. Auflage, 1991, Springer-Verlag, Seiten 320 ff). Sie werden u. a.
beispielsweise als Tiefpaßfilter in PLL-Synthesizer-Regelschleifen eingesetzt. In
manchen Anwendungsfällen ist zusätzlich noch eine Signalbegrenzung bei positiver oder
negativer Ausgangsspannung erforderlich und dazu ist es bekannt, parallel zum
Gegenkopplungs-Kondensator, der zwischen Ausgang und invertierendem Eingang des
Operationsverstärkers geschaltet ist, eine Diode zu schalten, die entsprechend der
gewünschten positiven oder negativen Spannungsbegrenzung gepolt ist. In manchen
Anwendungsfällen kann der in Sperrichtung fließende Leckstrom der Diode, der bei
gängigen Diodentypen im Bereich von einigen Mikroampere liegt und der mit der
Temperatur ansteigt, zu einer Entladung des Integrationskondensators führen. Bei
Anwendung eines solchen Integrators als Tiefpaß in einer Synthesizer-Regelschleife
bedeutet dies, daß die Regelschleife außer Tritt gerät und der Kondensator des
Tiefpasses erst nachgeladen werden muß, was mit Signalstörungen des Synthesizers
verbunden ist. Es gibt zwar Dioden mit geringem Leckstrom von nur wenigen
Nanoampere, auch damit könnte die erwähnte unerwünschte Entladung des
Integrationskondensators aber nicht grundsätzlich vermieden werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Integratorschaltung so weiterzubilden und zu
verbessern, daß dieser unerwünschte Effekt der Kondensatorentladung durch
Diodenleckstrom vermieden wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Integratorschaltung laut Oberbegriff des
Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird durch eine einfache Zusatzschaltung erreicht, daß eventuelle
Kondensatorentladungen durch Diodenleckstrom kompensiert und daher die eingangs
erwähnten Nachteile vermieden werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild einer Integratorschaltung, wie sie beispielsweise
als Tiefpaßfilter in einer PLL-Synthesizer-Regelschleife benutzbar ist. Sie besteht aus
einem ersten Operationsverstärker OP1, zwischen dessen Ausgang A1 und
invertierendem Eingang E1 ein Integrationskondensator C von relativ großer Kapazität
(einige µF) geschaltet ist. Zur Signalbegrenzung der Ausgangsspannung ist parallel zum
Kondensator C noch eine Diode D1 geschaltet, zur Begrenzung bei positiver
Ausgangsspannung ist diese Diode D1 wie gezeigt zwischen E1 und A1 in Sperrichtung
gepolt, zur Begrenzung von negativen Ausgangsspannungen könnte die Diode D1 auch
in umgekehrter Richtung gepolt sein.
Zur Kompensation von Leckströmen dieser Diode D1, durch welche der Kondensator C
teilweise entladen wird, ist ein Kompensationszweig mit einem zweiten
gegengekoppelten Operationsverstärker OP2 vorgesehen. Der Ausgang A2 dieses
Operationsverstärkers OP2 ist über eine Diode D2 mit dem invertierenden Eingang E1
des ersten Operationsverstärkers 1 verbunden. Der Operationsverstärker OP2 besitzt
eine Spannungsverstärkung 1 und invertiert die am Ausgang A1 anliegende
Ausgangsspannung zum Ausgang A2. Damit liegt an der Diode D2 die gleichgroße
Sperrspannung an wie an der Diode D1. Die beiden Dioden D1 und D2 sind außerdem
vom gleichen Typ, besitzen also gleiche Eigenschaften und gleiche
Temperaturabhängigkeit des Leckstromes. Wenn über die Diode D1 in Sperrichtung ein
Leckstrom i1 fließt und dadurch der Kondensator C entsprechend entladen wird, wird
über die Diode D2 ein gleichgroßer Leckstrom i2 erzeugt, der dem Kondensator C
zugeführt wird und dadurch diesen Ladungsverlust über die Diode D1 kompensiert.
Dies wird durch entsprechende Polung der Diode D2 erreicht. Der zusätzliche
Serienwiderstand R2 verhindert Einflüsse auf die Integratorschaltung für den Fall, daß
die beiden Dioden leitend werden. R2 kann sehr hochohmig dimensioniert werden, da
der Leckstrom von wenigen Mikroampere nur einen geringen Spannungsabfall an
diesem Widerstand bewirkt. Damit ist der Einfluß des Kompensationszweiges auf die
Integratorschaltung bei leitender Diode D1 vernachlässigbar.
Claims (3)
1. Integratorschaltung mit einem ersten Operationsverstärker (OP1) und einem
zwischen Ausgang (A1) und invertierenden Eingang (E1) geschalteten
Integrationskondensator (C) sowie einer parallel zum Integrationskondensator
geschalteten Diode (D1),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang (A1) des ersten Operationsverstärkers (OP1) über einen zweiten
invertierenden Operationsverstärker (OP2) und eine zweite Diode (D2) mit dem
invertierenden Eingang (E1) des ersten Operationsverstärkers (OP1) verbunden ist,
wobei die Verstärkung des zweiten Operationsverstärkers und die Polung der zweiten
Diode (D2) so gewählt sind, daß hierdurch in den Integrationskondensator (C) ein
Kompensationsstrom (i2) eingespeist wird, der gleichgroß wie der Leckstrom (i1) der
ersten Diode (D1) ist.
2. Integratorschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite Diode (D1, D2) von gleichem Typ sind.
3. Integratorschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Operationsverstärker eine Spannungsverstärkung von 1 aufweist.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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ID=7862167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998112972 Expired - Lifetime DE19812972B4 (de) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | Integratorschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19812972B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10110095C1 (de) * | 2001-03-02 | 2002-06-20 | Texas Instruments Deutschland | Schaltungsanordnung zur Leckstromkompensation in einem spannungsgesteuerten Oszillator einer PLL-Schaltung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3339646A1 (de) * | 1983-11-02 | 1985-05-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur erzeugung des gleichlaufs zwischen zwei signalen entgegengesetzten vorzeichens |
-
1998
- 1998-03-24 DE DE1998112972 patent/DE19812972B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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62-192880 A.,P- 665,Feb. 12,1988,Vol.12,No. 46 * |
JP Patents Abstracts of Japan: 55- 95180 A.,P- 31,Oct. 15,1980,Vol. 4,No.146 * |
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DE10110095C1 (de) * | 2001-03-02 | 2002-06-20 | Texas Instruments Deutschland | Schaltungsanordnung zur Leckstromkompensation in einem spannungsgesteuerten Oszillator einer PLL-Schaltung |
EP1237283A2 (de) * | 2001-03-02 | 2002-09-04 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Schaltungsanordnung zur Kompensierung von Leckströmen in einem spannungsgesteuerten Oszillator einer PLL-Schaltung |
EP1237283A3 (de) * | 2001-03-02 | 2004-09-22 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Schaltungsanordnung zur Kompensierung von Leckströmen in einem spannungsgesteuerten Oszillator einer PLL-Schaltung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19812972B4 (de) | 2004-02-12 |
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