DE2029476B2

DE2029476B2 - Schaltung zum anzeigen der durch uebersteuerung hervorgerufenen verzerrungen eines verstaerkers

Info

Publication number: DE2029476B2
Application number: DE19702029476
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 8000 München Weinberger
Original assignee: Rohde & Schwarz, 8000 München
Priority date: 1970-06-15
Filing date: 1970-06-15
Publication date: 1973-07-26
Also published as: DE2029476C3; DE2029476A1

Description

dann notwendig, wenn eine Übersteuerung im MeB- F i g. 1 zeigt die Anwendung der erfindungs-

srgebnis nicht zu erkennen ist und das Signal aus in gemäßen Schaltung bei einem stromgegengekoppeiren langsamer Zeitfolge auftretenden Impulsen geringen Verstärker;
Effektivgehalts besteht. _3O F i g. 2 und 3 zeigen mögliche Ausführungsbei-

Es ist zu diesem Zweck bekannt, ein Über- oder _spi_ei_e für den Schwellwertschalter·,
Unterschreiten vorbestimmter Grenzwerte der Aus- Fig. 4 zeigt die Anwendung der erfindungs-

gangsspannung des Verstärkers mittels vorgespannter gemäßen Schaltung bei einem spannungsgegengekop-Dioden am Ausgang des Verstärkers anzuzeigen. pelten mehrstufigen Verstärker;
Mit dieser bekannten Schaltung können zwar reine ₃₅ F i g. 5 zeigt einen hierfür besonders geeigneten Übersteuerungen des Verstärkers angezeigt werden, Schwellwertschalter.

nicht jedoch Verzerrungen des Eingangssignals, die Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines spannungs-

innerhalb des Aussteuerbereiches, d. h. zwischen den proportionalen stromgegengekoppelten Verstärkers V, durch die beiden Dioden bestimmten Grenzwerten dem eineangsseitig ein Vorwidersfand R vorgeschaltet auftreten. Wenn beispielsweise bei starker Belastung 40 _und ein^ Gegenkopplungswiderstand G parallel gedes Verstärkerausganges eine Verzerrung des Signals schaltet ist. Die Verstärkung ohne Gegenkopplung auftritt, kann diese mit der bekannten Schaltung nicht j_{st v} die Verstärkung mit Gegenkopplung ist v. angezeigt werden, denn die Ausgangsspannung er- Unter diesen Voraussetzungen gilt:
reicht ja hierbei nicht mehr die durch die beiden

Dioden bestimmten Grenzwerte. Ein weiterer Nach- 45 v₀ _ Ub

teil der bekannten Schaltung besteht darin, daß der _v ~ "jj"'

Aussteuerbereich des Verstärkers nicht voll ausgenutzt werden kann, denn die Grenzwerte der beiden u_Sf j_st dabei die unmittelbar am Eingang des VerDioden müssen aus Gründen der Schaltungstechnik stärkers V an den Punkten A-B herrschende Signal- und der Betriebssicherheit stets innerhalb des an sich 50 spannung, U_F ist die vor dem Vorwiderstand R aufzur Verfügung stehenden Aussteuerbereiches liegen. tretende Eingangsspannung. Bei Übersteuerung und

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeschal- ,■ < _T,· , , . , ,

tung für Verstärker zu schaffen, die auch auf durch Begrenzung geht _γ gegen 1. Hierdurch wachst U_SI Übersteuerung hervorgerufene Verzerrungen von Si- _auf die Größe von U_F an, und zwar um das Verhältgnalen anspricht, die innerhalb des Aussteuerberei- 55 _nj_{s V()}/v. Dieser Effekt wird erfindungsgemäß als Kriches des Verstärkers liegen. terium für die Anzeige einer durch Übersteuerung

Diese Aufgabe wird für einen über eine oder meh- hervorgerufenen Verzerrung ausgenutzt. Zu diesem lere Stufen gegengekoppelten Verstärker mittels eines Zweck ist der Schwellwertschalter S, der bei Überbei Überschreiten eines vorbestimmten positiven und/ schreiten eines positiven und/oder negativen Grenz-Oder negativen Grenzwertes leitend werdenden und 60 wertes leitend wird und dann eine Anzeigeeinrich-4ann eine Anzeigeeinrichtung zur Wirkung bringen- tung zur Wirkung bringt, an den Punkten A-B ange-4en Schwellwertschalters, insbesondere mittels vor- schaltet. Als Schwellwertschalter kann beispielsweise gespannter Dioden oder Transistoren, erfindungs- die in Fig. 2 dargestellte Antiparallelschaltung gemäß dadurch gelöst, daß der Schwellwertschalter zweier Dioden 1 und 2 mit nachgeschalteter Auslöse-•m Eingang des Verstärkers angeschaltet ist, bei 65 schaltung 3 dienen. Wenn der durch geeignete Vormehrstufig gegengekoppelten Verstärkern insbeson- spannung erzeugte Spannungswert der einen oder «lere am Ausgang der Vorverstärkerstufe. Im letzteren anderen Diode 1 bzw. 2 überschritten wird, spricht Falle darf der Schwellwertschalter selbstverständlich die Auslöseschaltung 3 an und schaltet die Anzeige-

^i^^ st.

fähigkeitstyp an die Punktet und B angeschaltet, tung nach Fi fr ^^
und ihnen ist wieder eine Auslöseschaltung 3 und schalter nach Fi fr 2 oder ^^J ξ? eine Signal!ampe4 nachgeschaltet Die beiden Basen Fig. 5 zeigt eine hierfür besonders ge eignete Schalder Transistoren 5 und 6 sind am Schaltungspunkt A io tung mit zwei Transistoren 9 und 10 gleichen Leitangeschaltet, und die Emitter stehen mit dim Schal- Fähigkeitstyps. Die Basis des eisten Transistors 9 ist tungspunktß =_n Verbindung. An den Kollektoren mit dem Emitter ^,TveSäSers verbund^ der beiden Transistoren ist die Auslöseschaltung 3 dem Schaltungspunkt Λ des Verstärkers verbunden, angeschaltet. während die Basis des zweiten Transistors 10 mit F ig. 4 zeigt die Anwendung der erfindungs- 15 dem Emitter des erstet,Transistors9'sowie mit dem gemäßen Anzeigeschaltung bei einem spanmmgs- Schaltungspunkt B verbunden ist. Das die Auslosegegengekoppelten mehrstufigen Verstärker, dessen schaltung 3 auslösende Übersteuerungssignal wird den erste Stufe durch die Transistoren 7 und 8 gebildet beiden zusammengeschalteten Kollektoren der Iranist, dem ein oder mehrere weitere Verstärkerstufen V sistoren entnommen. Hier ist also nur eine Leitung nachgeschaltet sind. Das Ausführungsbeispiel nach 20 nötig. Dieser Schwellwertschalter nach t ig. 5 kann Fig. 4 zeigt eine bekannte DifferenzvW^ärkerschal- selbstverständlich in analoger Weise auch bei einem tung. Der Schwellwertschalter S ist in diesem Aus- Verstärker nach F i g. 1 Anwendung Hnden
führungsbeispiel nicht am Eingang der ersten Ver- Die Verwendung von jeweils zwei Dioden bzw. stärkerstufe, sondern vielmehr an den Differenzaus- Transistoren zur Ableitung des Steuersignals fur die gäncen A und B dieser Vorverstärkerstufe ange- a₅ Anzeigeeinrichtung berücksichtigt, daö Ubersteueschaltet. Diese Vorverstärkerstufe erzeugt im allge- rungen sowohl bei positiver als auctiDei negativer meinen noch keine Verzerrungen, braucht a!so für Aussteuerung stattfinden können. Wenn nur die die Anzeige nicht berücksichtigt zu werden. Die hier Übersteuerung in einer Aussteuerncntung einessy ergezeigte Schaltung hat den Vorteil, daß dem Schwell- stärkere überwacht werden soll, genügt eine Diode wertschalter bereits höhere Pegelwerte zur Auswer- 30 bzw. ein Transistor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

nicht hinter derjenigen Verstärkungsstufe liegen, die

Patentanspruch: bereits Verzerrungen hervorruft Im allgemeinen ruft

die größten Verzerrungen die Endstufe eines Verstär-

Schaltung zum Anzeigen der durch Übersteue- kungszuges hervor, und es genügt in diesem Fall, den rung hervorgerufenen Verzerrungen eines über 5 Schwellwertschalter am Eingang dieser Endstufe aneine oder mehrere Stufen gegengekoppelten Ver- zuschalten.

stärkers mittels eines bei Überschreiten eines vor- Die erfindungsgemäße Schaltung nutzt den Effekt

bestimmten positiven und/oder negativen Grenz- aus, daß bei strom- oder spannungsgekoppelten Verwertes leitend werdenden und dann eine Anzeige- stärkern stets an denjenigen Signalleitungen, die nur einrichtung zur Wirkung bringenden Schwellwert- 10 die Differenz von Eingangs- und Gegenkopplungsschalters, insbesondere mittels vorgespannter Di- signal führen, immer dann ein rascher Pegelanstieg öden oder Transistoren, dadurch g e k ε:; η - zu verzeichnen ist, wenn das Verstärkerausgangszeichnet, daß der Schwellwertschalter (5) am signal nicht mehr proportional dem Eingangssignal Eingang (A-B) des Verstärkers (F) angeschaltet zu folgen vermag, wenn also im Ausgangssignal Verist, bei mehrstufig gegengekoppelten Verstärkern 15 zerrungen auftreten. Wenn die Ausgangsspannung insbesondere am Ausgang der Vorverstärkersuife. nicht mehr proportional dem Eingangssignal ansteigt,

fällt nämlich auch die am Ausgang abgeleitete Gegenkopplungsspaonung aus, und das Signal am

Eingang steigt an und löst über den Schwellwert-

20 schalter die Anzeigeeinrichtung aus. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel einer erfindungs-

Bei Wechselspannungsverstärkern ist es oft wün- gemäßen Schaltung konnten noch Verzerrungen in sehenswert oder sogar notwendig, eine auftretende der Größenordnung von 0,2 ° 0 angezeigt werden.
Verzerrung des Eingangssignals bzw. eine ÜberMeue- Die Erfindung wird im folgenden an Hand scherung des Verstärkers anzuzeigen. Bei elektronischen 25 matischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen Voltmetern ist eine solche Maßnahme beispielsweise näher erläuiert.