DE2035422A1 - Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Spannungsspitzen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von SpannungsspitzenInfo
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Description
Patentanwalt
MÜNCHEN 71
Franz-Hals-Straße 21
Telefon 796213
AO 2728 München, den 6* Juli 1970
Dr. Η./Κ/fr
American Optical Corporation 14 Mechanic Street
Southbridge, Mass., U.S.A.
Southbridge, Mass., U.S.A.
Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Spannungsspitzeη
Priorität: 13. August 1969» U.S.A.; . Ir. 849 624
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur
Unterdrückung von Spannungsspitzen, insbesondere bei einem
elektrokardiographischen Verstärker.
Auf vielen Anwendungsgebieten ist es erforderlich, ein kleines
Signal bei Anwesenheit von hohen Impulsen zu verstärken. Ein typischer derartiger Fall liegt vor, wenn ein elektrokardio- . λ
graphisches Signal (EKGf) zwecks Wiedergabe auf einem Oszillographen, auf einem Schreiber usw. verstärkt werden soll.
Häufig findet man, dass in dem gesamten EKG-Signal hohe
Impulse oder Spannungsspitzen auftreten. Zum Beispiel kann ein gerade untersuchter Patient mit einem eingepflanzten
Schrittmacher versehen sein, und die Schrittmaeherimpulse
erscheinen dann in dem EKG-Signal vor jeder QRS-Wellenform.
Diese Spannungsspitzen haben üblicherweise eine im Vergleich
zur Amplitude der EKG-Wellenform wesentlich grössere Amplitude. Stellt man die Verstärkung der Messvorrichtung so ein, dass eine
Wiedergabe des EKG-Signals fast über den ganzen Wiedergabebereich
erfolgt,so hat offensichtlich jede Spannungsspitze
Bayerische Vereinibank Mönchen 820993
10981Ö/1ÖS3 :;
ein Verlassen des Wiedergabebereichs zur folge. Dies ist an sich von geringer Bedeutung. Die Hauptschwierigkeit
ist die, dass jede Spannungsspitze den Verstärker in solcher Weise beeinflusst, dass das der Spannungsspitze
folgende EKG-Signal einige Sekunden lang sich ebenfalls ausserhalb des Wiedergabebereichs befindet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Schwierigkeiten zu überwinden und einen
Verstärker zu schaffen, der kleine Signale auch bei Anwesenheit von in der Amplitude wesentlich grösseren
Impulsen verstärken kann.
Gemäss der Erfindung wird eine Rückkopplungsschleife
zwischen dem Ausgang und dem Eingang einer Verstärkerstufe des Gesamtsystems vorgesehen. Das Ausgangssignal
wird differenziert, um die Anwesenheit eines grossen
Impulses zu entdecken. Wenn das differenzierte Signal
einen Schwellenwert überschreitet, wird das differenzierte Signal dem Eingang eines Spannungs-Strom-Wandlers
zugeführt, dessen Ausgangsstrom proportional zu der differenzierten Ausgangsspannung der Verstärkerstufe
ist, vorausgesetzt, dass diese differenzierte Ausgangsspannung oberhalb des Schwellenwertes liegt» Der. Strom
wird zu dem Eingang der Verstärkerstufe rückgekoppelt» Die tibertragungseigenschaften der mit dieser Rückkopplungsschleife versehenen Verstärkerstufe ist derart,
dass ein grosser Impuls am Eingang keine ins Gewicht fallende Aufladung irgendwelcher Kondensatoren in dem
System bewirkt, was sonst eine Abweichung des Ausgangssignals von dem Wiedergabebereich für die nächsten
Sekunden zur Folge haben könnte«
Die Erfindung wird nachstehend anhand vom Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert» Ia den. Zeichnungen-zeigen?
AO 2728
Figur 1 einen üblichen EK3—Verstärker zur
Veranschaulichung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems;
Figur2l zeigt zwei Spannungswellenformen, die die
Wirkungsweise der Schaltungsanordnung von
Figur 1 charakterisieren;
Figur 3 ist eine Schaltungsanordnung, die früher zur
grösstmöglichen Herabsetzung der Wirkung
einer am Eingang auftretenden Spannungs- ' spitze vorgeschlagen wurde;
Figur 4 ist ein schematisoh.es Blockdiagramm einer
erfindungsgemässen Schaltungsanordnung;
Figur 5 veranschaulicht die Wirkungsweise der
Schaltungselemente 19? 24 und 32 in Figur
Figur 6 ist ein mehr ins Einzelne gehendes Äusführungsbeispiel
der Erfindung;
Figur 7 und 8 stellen verschiedene Ausgangssignale-
dar, die bei Anwesenheit von grossen Eingangsimpulsen durch die Schaltungsanordnung von
Figur 6 erzeugt werden.
Figur 1 zeigt im wesentlichen in Blockdarstellung
einen üblichen EKG-Verstärker. Die Bingangsklemme 15
ist mit einer am Patienten befestigten Elektrode gekoppelt. Die Ausgangsklemme 16 ist mit der Wiedergabeeinheit
gekoppelt. Der Verstärker enthält zwei Verstarkerstufen,
17 und 21. Jede dieser Stufen ist üblicherweise
ein Gleichstromverstärker, weil das EKG-Signal niedrige
Frequenzen enthält, die im vorliegenden Fall interessieren;
ein typisches Frequenzband des Gesamtverstärkers liegt
zwischen 0,05 bis 50 Hz. Zwischen den beiden Stufen wird
jedoch vorzugsweise an Stelle einer Gleichstromkopplung
eine Wechselstromkopplung vorgesehen. Der Zweck dieser Wechselstromkopplung ist es, Gleichstromkomponenten zu
entfernen, die auf Versetzungen des Eingangssignals beruhen.
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AO 2728 - 4 -
Das EKG-Signal, welches von der Elektrode aufgenommen wird, kann Wellenformen mit Amplituden in der örössenordnung
eines Bruchteils eines mY aufweisen. Jedoch kann die Gleichstromkomponente des Signals sehr viel
grosser sein, und zwar um einige Grössenordnungen. Der Ausgang des Verstärkers 17 kann einen Bereich von
10 V in beiden Richtungen vom Erdpotential aus .haben. Typischerweise kann die Verstärkung des Verstärkers 17-derart
sein, dass die Schwingung einer EKG-Wellenform am Verstärkerausgang in der G^össenordnung von 5 mV
liegt. Der Rest des Bereichs ist für das variierende Gleichstromniveau vorgesehen. Es ist nicht zweckmässig,
den Ausgang des Verstärkers 17 direkt mit dem. Eingang
des Verstärkers 21 zu koppeln, weil die Gleichstromverschiebung sich aufgrund von Bewegungen des Patienten,
von Umschaltungen der Elektroden usw. ständig ändert. Wenn keine Möglichkeit vorgesehen wird, die Gleichstromkomponente
des Gesamtsignals zu subtrahieren, bevor dieses dem Eingang des Verstärkers 21 zugeführt wird,
wird sich offenbar der Durchschnittswert des AUiS/gangssignals
an der Klemme 16 ständig ändern. Wenn- zum Beispiel ein Osziiloskop dazu benutzt wird, das EKG-Signal
wiederzugeben, wird man finden, dass sich das Signal auf dem Bildschirm auf- und abbewegt und sieh
häufig aus dem Bereich herausbewegt. Dies könnte zwar durchEinstellung- des Gleichstromanteils auf Null korrigiert
werden; für kontinuierlich durchgeführte Aufnahmen wäre es aber weit besser, die Gleichstromkomponente am
Ausgang des Verstärkers 17 automatisch zu entfernen. Ferner kann eine Sättigung des Verstärkers 21 auftreten,
wenn die Gleichstromkomponente nicht vor dem Eingang in
den Verstärker 21 entfernt wird und wenn die Gleichstromkomponente gross genug wird.
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Die Gleichstromkomponente wird durch den Kondensator 18
und den Widerstand 20 entfernt. Jede Gleichstromkomponente am Ausgang des Verstärkers 17 hat einen
Stromschluss durch den Kondensator und den Widerstand '
zur Folge, wobei sieh der Kondensator auf den dem Gleichstrom
entsprechenden Wert auflädt. Dementsprechend sind
die einzigen Signale, die am Eingang des Verstärkers 21
erscheinen, die EKG-Wellenformen ■ ohne Gleichstromverschiebungen der Basislinie derselben. Bei jeder Änderung
des Gleichstromniveaus erfolgt ferner eine Ladung oder
Entladung des Kondensators über den Widerstand 20, so dass der Durchschnittswert des Eingangssignals in den
Verstärker 21 wiederum gleich Null ist.
Der Kondensator 18 hat keine Wirkung auf die Hochfrequenzkomponenten des EKG-Signals? für relativ hohe Frequenzen
ist der Kondensator kurzgeschlossen. Jedoch kann der Kondensator die sehr niedrigen Frequenzen schwächen.
Das Produkt des Widerstandswertes R'des Widerstandes 20 und der Kapazität G des Kondensators 18 ist. die Zeitkonstante
der Schaltungsanordnung und bestimmt die Frequenz an dem Niedrig-Frequenzende der Gesamtcharakteristik,
an dem die Verstärkung auf 3 db von dem maximalen Wert
abfällt. Vorzugsweise ist auch ein weiterer RC-Kreis
vorhanden, bei die die Positionen des Widerstandes und des
Kondensators vertauscht sind, um die Verstärkung -an dem
Hochfreiiuenzende der Charakteristik zu begrenzen. Hur
wenn die genannte Grenzfrequenz auf der Niederfrequenzsejfce
z. B. 0,05 Hz beträgt, muss das Produkt RC in der öröseenordnung von 3,5 See. sein. Die Zeitkonstante ist
nämlich gleich dem Reziproken der genannten Grenzfrequenz,
multipliziert mit 1/2
Die Wirkung eines grosaen Impulses an der Kltmme 15 kann
unter Bezugnahme auf die Wellenformen der Figur 2 verständlich gemacht werden. Aus Gründen der Anschaulichkeit
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sei angenommen, dass die EKG-Wellenamplitude am Ausgang des Verstärkers 17 5 mV beträgt und dass ·
die Verstärkung des Verstärkers 21 derart ist, dass ein Eingangssignal von 5 mV bei der Wiedergabe den
ganzen Bereich ausfüllt. Es ist wohl bekannt, dass die Spannungsspitze, die an der Klemme 15 bei einem
üblichen EKG-Verstärker erscheinen kann, eine Amplitude haben kann, die grosser ist als die sonst auftretende
maximale Amplitude des EKG-Signals, und zwar um mehrere
Grö'ssenordnungen. In einem derartigen Fall kann die
Spannungsspitze am Ausgangsdes Verstärkers 17 eine Amplitude von 10 V haben, da dies die maximale "
Spannungsschwankung am Ausgang des Verstärkers' 17 ist. Die Spannungsspitze kann typischerweise eine Dauer
von 5 msec, haben, wie in der Zeichnung gezeigt ist«,
Dies ist im Vergleich zur Zeitkonstante der Schaltungsanordnung ein derartig kurzes Zeitintervall5 dass die
Aufladung des Kondensators 18 näherungsweise durch eine gerade Linie dargestellt werden kannο Die Spannung am
Kondensator kann sich nicht sofort ändern, und somit
springt die Spannung am Verbindungspunkt des Kondensators
und des Widerstandes 20 auf 10 V9 sobald die Spannungsspitze
erscheint. Geht man τοη einer linearen Annäherung
für kurze Zeitintervalle aus9 so lädt sich der Kondensator
gemäss der Gleichung V_ » ®t/EC auf, wobei V die
Spannung as Kondensator, E die Spannung am Ausgang des
Verstärkers 17 (10 V) und EG die Zeitkonstante der Schaltung sanordnung ist. Am Ende der Spannungsspitzes, nachdem
5 msec, vergangen sind, beträgt die Spannung ?c am Kondensator, 10 (5 x l<r3)/3.,5-f dY'h. etwas über 14 mV.
Wie durch di« obere gestrichelte linie in figur 2 -gezeigt
wird, beträgt am Ende der Spaxmuxigatpitz® die Spannung
am Eingang des V«rstärkere 21 10 V weniger H if« Aa der
rückwärtigen, Flanke der Spaonungaspitze fällt die
Spannung, am Kondensator 18 unsiittelbgr ui 10 V»:md das
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Eingangssignal zum "Verstärker 21 beträgt minus 14 mV.
Wenn die Verstärkung des Verstärkers 21 so eingerichtet ist, dass eine EKG-Wellenform von 5 mV eine
Wiedergabe über den ganzen Bereich zur Folge hat, dann erzeugt offensichtlich das negative 14 mV-Signal
ein über den Bereich hinausgehendes Signal»Das Ausgangssignal bleibt so lange ausserhalb des
Bereiches, bis der Kondensator 18 sich über den
Widerstand 20 entlädt. Bei einer Zeitkonstante von
5,5 see. ist jedoch offensichtlich, dass das Ausgangssignal eine beträchtliche Zeitspanne lang ausserhalb
des Bereiches bleibt, wie in Figur 2 durch die *
untere gestrichelte Linie angedeutet wird. Es vergehen einige Sekunden, bis sich der Kondensator 18
entlädt. Während dieser Zeit befindet sich das Ausgangssignal
ausserhalb des Messbereiches j und die aufzunehmende Information geht verloren.
In fast allen Fällen weist der Verstärker eine einstellbare Verstärkung auf, so dass er in Verbindung mit verschiedenen Arten von Wiedergabegeräten benutzt werden
kann, wobei die Verstärkung so gewählt wird, dass eine EKG-Wellenform ein den Wiedergabebereich des jeweiligen
Wiedergabegerätes fast ganz ausfüllendes Signal zur g
Folge hat. Wenn sich der Kondensator 18 während einer
Spannungsspitze um einen Betrag auflädt, der grosser
ist als die normale EKG-Amplitude am Ausgang des Verstärkers 17 und wenn die Wiedergabeverstärkung auf
optimale Wiedergabe des EKG-Signals eingestellt ist, dann wird offensichtlich das Wiedergabesignal sich für
einige Sekunden ausserhalb des Wiedergabebereichs-befinden.
Das Problem wird in einigen Fällen verschärft, in denen eine grosse plötzliche Änderung des Ausganges
des Verstärkers 17, d. h. des Einganges zum Verstärker 21,
das für den Verstärker 21 veranschlagte Eingangssignal
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übersteigt. In solchen Fällen können die Eingangstransistoren im Verstärker 21 in Sättigung übergehen
oder zusammenbrechen und als Dioden arbeiten; die gewöhnlich hohe Eingangsimpedanz des Verstärkers
wird bedeutend herabgesetzt, ein hoher Stromfluss tritt auf, und der Kondensator 18 lädt sich in noch
grösserem Masse auf.
Die erwähnten Schwierigkeiten treten auch dann auf, wenn die Spannungsspitzen den Ausgang des Verstärkers
nicht auf seinen maximalen Wert von 10. V bringen. Es sei angenommen, dass ein mit einem Schrittmacher versehener
Patient untersucht werden soll und jeder Schrittmacherimpuls den Ausgang des Verstärkers 17 'auf
1 V bringt, während im Vergleich dazu die EKG-Wellenformen (QRS-Impuls) Amplituden von 5 mV aufweisen. Am
Ende einer 5 msec, dauernden Spannungsspitz'e dieser
Art ist der Kondensator 18 auf 1,4 mV aufgeladen, während
die entsprechende Spannung bei einer Spannungsspitze von
10 V 14mV betrug . Die nächste EKG-Wellenform von 5 mV
wird dann wiedergegeben. Während der nächsten Pause von
ungefähr 1 Sekunde zwischen den Schrittmacherimpuliieii1
entlädt sich der Kondensator 18 jedoch nur um 25"'^f'ä· h.
auf eine Spannung von ungefähr 1 V. Der nächste Schrittmacher impuls fügt der Kondensatorspannung 1,4 V hinzu,
so dass die Gesamtspannung 2,4 V beträgt. Der Kondensator :
entlädt sich um 25 f<>
,- und ein weiterer Spannungsschritt von 1,4 V wird hinzugefügt. Die Spannung am Kondensator
baut sich auf, sobald der Schrittmacher in Betrieb ge'setzt
wird und hat bald ein Wiedergabesignal zur Folge, das ausserhalb des Wiedergabebereichs liegt. Eventuell stellt
der Kondensator das GleiehstrOmniveau neu ein, so dass
die Wiedergabe nicht ausserhalb des Wiedergabebereichs liegt. Jedoch versehwindet die Wiedergabe, jedesmal; für
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einige Sekunden, wenn der Schrittmacher einge- , >:
schaltet wird. Ein ähnlicher Wiedergabeverlust ·
tritt auf, wenn der Schrittmacher abgeschaltet
wird. ■ " ■- ■ ; ; ' ;" ■■■'.■-■
Eine Lösung dieses Problems wird in der eigenen
schwebenden deutschen Patentanmeldung P 2003040.4/55' offenbart. -
Figur 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines
Systems zum Abschwächen, von auf der linken Seite
des Kondensators 1<§ auftretenden Spannungsspitzen. "I
Tatsächlich dient die Schaltungsanordnung von Figur 3 einembreiteren Zweck als nur dem Zweck,
die Sättigung des Verstärkers durch hohe Spannuiigsspitzen
zu verhindern* Die Schaltungsanordnung dient dazu, alle hOchfrequenten Störsignale abzuschwächen.
Die maximale interessierende Frequenz in einem EKG-Signal
beträgt typischerweise ungefähr 50 Hz. Hochfrequente
Störungen können von einer Reihe von Quellen
herrühren, und es ist erwünscht, derartige Signale abzuschwächen. Der Ausgang des Verstärkers 21 wird
zum Eingang eines Differenziergliedes 25 geführt.
Der Ausgang des Differenziergliedes wird dem Eingang des Schwellenwertdetektors 19 zugeführt. Der "
Differentialwert eines HochfrequenzSignales ist viel
grosser als der Differenzialwert eines Mederfreq,uenzsignales
derselben Amplitude,und der Schwellenwertdetektor wird so eingestellt, dass er zwischen diesen
beiden Fällen unterscheidet. Wenn der Schwellenwertdetektor in Betrieb ist,; ist der Schalter 24geschlossen.
Bei Abwesenheit eines hochfrequenten Störsignals wird
derAusgang des Verstärkers 17 direkt Über den Widerstand 22 dem Kondensator 18 zugeführt. Bei Anwesenheit
eines hochfrequenten Störsignals wird der Verbindungspunkt
0 981 G/1SB3
des Widerstandes 22 und des Kondensators 18 über
den Kondensator 23 mit Erde verbunden. Der Widerstand 22 und der Kondensator 2? bilden ein integrierendes Netzwerk, das sich schwächend auf hochfrequente
Signale auswirkt. Dies beruht auf der Tatsache, dass der Kondensator 23 hochfrequenten
Signalen gegenüber einen niedrigen Widerstand darstellt, so dass die hochfrequenten Signale nach
Erde kurzgeschlossen werden.
Die Schaltungsanordnung von Figur 3 hat ausser der
Wirkung, dass sie hochfrequente Störsignale abschwächt,
auch die Wirkung, dass sie die Amplitude einer über
den Verstärker 17 gelangenden Spannungsspitze unterdrückt; der ansteigende Teil der Spannungsspitze
ist so steil, dass der Ausgang des Differenziergliedes
25 denSchwaLlenwertdetektor 19 triggert, so dass der
Schalter 24 geschlossen wird und die Spannungsspitze
über den Kondensator 23 nach Erde kurzgeschlossen wird.
Jedoch hat die Verwendung der Integrierstufe22, 23
einen gewissen Nachteil, jedenfalls insoweit, als die
Unterdrückung von Spannungsspitzen betroffen ist. Bs
sei angenommen, dass ein hochfrequentes Signal in dem
EKGf-Eingang anwesend war und dass der Kondensator 23
durch den Schalter 24 mit Erde verbunden wurde. Während
sich der Kondensator im Stromkreis befand, wurde er
auf das Gleichspannungsniveau des Verbindungspunktes
des Widerstandes 22 und des Kondensators 18 aufgeladen, wobei dieses Gfleichspannungsniveau wiederum eine Funktion
des Grleichspannungsniveaus des Eingangs signale a war.
Es sei angenommen, dass die hochfrequenten Störsignale
dann aufhörten und dass der Schalter 24 geöffnet wurde.
Die Spannung am Kondensator 23 verbleibt.auf dem vorherigen Niveau. Jedoch kann das Gleichapannungeniveau
vom Verbindungspunkt des Widerstandes 22 und des-
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; AO 2728 - 11 -,
Kondensators 18 sich ändern, und zwar sogar um einige
Grössenordnungen, da sich das Gleichspannungsniveau des EKG-Signals kontinuierlich ändert. Wenn das nächste
Mal derSchalter 24 aufgrund eines hochfrequenten Störsignales geschlossen wird, wird der Kondensator 23
zwischen Verbindungspunkt des Widerstandes 22 und des Kondensators 18 und Erde eingeschaltet. Dies ergibt
eine abrupte Änderung des Gleichspannungsniveaus des
Verbindungspunktes. Die resultierende Spannungsschwankung
des Ausgangssignales kann eine ausserhalb des Wiedergabebereiches
liegende Wiedergabe während einer Zeit von mehreren Sekunden zur Folge haben.
Ein weiteres Problem ergibt sich bei dem Schaltkreis
der Figur 3» soweit die Unterdrückung von Spannungsspitzen
betroffen ist, durch die Tatsache, dass die
Empfindlichkeit der Rückkopplungsschleife durch die Verstärkung des Verstärkers 21 beeinflusst wird. Die
Höhe des Anstiegs der absorbierten Spannungsspitze am Verbindungspunkt des Widerstandes 22 und des
Kondensators 23 ist nicht von der Verstärkung des
Verstärkers 21 abhängig, und daher wird das am Ausgang des Verstärkers erscheinende Spitzensignal von dessen
Verstärkung abhängig sein. Bei einem typischen Anwendungsfall kann zum Beispiel die Verstärkung zwischen
8,3 und 166, d. h. in einem Verhältnis von 1 : 20 variiert werden.
.Die oben erläuterten Schwierigkeiten werden gemäss der
vorliegenden Erfindung dadurch überwunden, dass ein nicht linearer Rückkopplungskreis anstelle eines
Elementes vorgesehen wird, welches einfach an den Stromkreis an- und abgeschaltet wird.
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AO 2728 - 12-
In Figur 4 bilden der Kondensator 26 und der Wideretand 27 ein Differenzierglied entsprechend
dem Differenzierglied 25 von Figur 3> dessen Ausgang an dem Verbindungspunkt der zwei Schalt«
elemente proportional zu der Steigung des Aus·« gangssignales des Verstärkers 21 ist. Das
Differenzierglied dient in der Schaltungsanordnung von Figur 4 zwei Zwecken, Zunächst wird das
differenzierte Signal dem Eingang des Schwellen·«
wertdetektors 19 zugeführt, so dass ein Hoch- *
frequenzsignal, z. B. die anfängliche Spannungs-
* stufe einer Spannungsspitze ein Ausgangssignal
des Differenziergliedes zur Folge hat, das ausreicht» den
Detektor zu aktivieren. Mit der Aktivierung desDetektors
wird der Schalter 24 geschlossen in ähnlicher Weise wie bei der Schaltungsanordnung v<an Figur 3. Der
Schalter zieht die Schwellenwertspannung von dem differenzierten Signal an der Verbindungsstelle des
Kondensators 26 und des Widerstandes 27 ab und gibt sie auf den Spannung-Strom-Wandler 32* Der Stro.m am
Ausgang des Wandlers wird der Verbindungsetelle des ■
Widerstandes 22 und des Kondensators 18 zugeführt.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das
P Integrier-Netzwerk mit dem Widerstand 30 und dem
Kondensator 31» welches ständig im Stromkreis liegt,
eine andere Funktion ausübt als das Integrier-Netzwerk
mit dem Widerstand 22 und dem Kondensator 23 bei. dem Schaltkreis von Figur 3» wie noch beschrieben wird.
Der Schwellenwertdetektor 19» der Schalter 24 und der Spannung-Strom-Wandler 32 haben eine Gesamtübe rtragungs charakteristik, wie in Figur 5 gezeigt
wird. Die horizontale Achse in Figur 5 stellt die
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Spannung am Verbindungspunkt des Kondensators 26
und des Widerstandes 27dar,d. h. die Steigung
des Ausgangssignales. Die vertikale Achse stellt
den Strom dar, der aus dem Wandler 32 fliesst.
/ .-.■■■'-.■ ■■ ■
Der Schwellenwertdetektor dient dazu, den Schalter am Schliessen zu hindern, wenn ein Schwellenwert V™
der Spannung in irgend einer der beiden Polaritäten überschritten wird (vgl. Figur 5)· Sobald der
Schalter 24 geschlossen ist, ist der Ausgangsstrom proportional zur ßrösse der differenzierten Ausgangsspannung an der Klemme 16 vermindert um den Schwellenwert.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Spannung-Strom-Wandler 32 so beschaffen ist, dass bei positiven '*
Eingangsspannungen ein Strom In das Schaltelement fliesst.
Der Widerstand in Richtung des Ausganges einer
Stromquelle oder -senke gesehen,.insbesondere in
Richtung des Ausganges des Spannung—Strom-Wandlers 32 '
gesehen, ist sehr hoch. Dementsprechend ist die ·
Spannung am Eingang des Wandlers nicht massgebend
für die Spannung am Ausgang. In der Schaltungsanordnung
von Figur 4 wird dementsprechend die Spannung am Verbindungspunkt des Widerstandes 22 und des Kondensators
18 nicht durch das Ah- und Abschalten der RückkopplungsseliLeife beeinflusst, sondern wird
lediglich durch den Signalstrom beeinflusst, der
von dem Spannung-Strom-Wahdler 32 herkommt. Der Strom fliesst von dem Wandler 32 aus über die Widerstände 22 und 30 in den Ausgangskreis des Verstärkers 17,
weil die Eingangsimpedanz des Verstärkers 21 viel grosser
ist als die Ausgangsimpedanz des Verstärkers 17. Der
Widerstand 20 stellt dabei die Gesamtimpedanz des
Verstärkers gegen Erde dar, da er viel geringer ist
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als die Eingangsimpedanz des Verstärkers. Es
sei zum Beispiel angenommen, dass eine hohe Spannungsspitze am Ausgang des Verstärkers 17
erscheint. Anfänglich tritt ein Spannungsstrom
an der Klemme 16 auf. Aber sobald der Schwellenwert des Detektors 19 überschritten wird, wird
der Schalter 24 betätigt. Bei einer positiven Spannungsspitze zeigt die Charakteristik von
Figur 5, dass in den Wandler 32 Strom fliesst.
Der Wandler 32 gibt dann einen Strom durch den
Widerstand 22 in einer zu der Spannungsspitze entgegengesetzten Richtung, was auf eine Auslöschung
desselben gerichtet ist. In ähnlicher Weise ist in dem Falle einer negativen Spannungsspitze
der Strom durch den Widerstand 22 von entgegengesetzter Polarität zu dem Spannungsspitzenstrom, was wiederum die Amplitude der
Spannungsspitze an der Verbindungsstelle des Widerstandes 22 und des Kondensators 18 herabsetzt.
Figur 7 zeigt die Ausgangswellenform als Funktion
einer Eingangsspannungsspitze. Die Eingangsspannungsspitze
soll dabei sehr hoch sein und ist aus diesem Grunde nicht in ihrer vollen Höhe gezeigt. Mit dem'
ansteigenden Teil der Spannungsspitze springt die
Spannung am Ausgang an der Klemme 16 sofort auf den Schwellenwert V„,, da vor Erreichen dieses Wertes
die Rückkopplungsschleife nicht geschlossen wird. Sobald die Spannung an der Klemme 16 auf den Wert
VT springt, da sich die Spannung am Kondensator
nicht plötzlich ändern kann, wird der Schwellenwertdetektor 19 getriggert. Die Spannung am Ausgang
des Verstärkers 21 erhöht sich dann linear. Am
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AO 2728 - 15 -
Ende der Spannungsspitze, für die eine Dauer von T angenommen werde, fällt die Spannung schnell ab.
Wenn V^ die maximale am Ausgang erwünschte Spannung ist, wird der Wert für V„, vorzugsweise so gewählt,
dass er die Hälfte dieser Spannung beträgt. Der Übertragungsfaktor des Spannung^Strom-TJmwandlers,
d. h. die Neigung der beiden Teile der Charakteristik von Figur 5 an den Stellen, an denen ein Stromschluss
stattfindet , ist derart, dass die Ausgangsspannung den Wert VM am Ende der Zeitperiode T erreicht,
welche die übliche Dauer einer Spannungsspitze bei einem gegebenen Anwendungsfall darstellt. Wenn die
Spannungsspitze eine Dauer von 5 meec. aufweist,
ist ihr Einfluss auf das Ausgangssignal praktisch ungefähr 10 msec, nach Beendigung des Eingangsimpulses
verschwunden. Tatsächlich fällt bei Beendigung der Spannungsspitze die Ausgangsspannung abrupt in einem
gewissen Ausmass, bevor ihr exponentieller Abfall beginnt. Dies beruht auf der Wirkung des Widerstandes
Figur 8 zeigt eine übliche elektrokardiographische
Wellenform, die an der Ausgangsklemme 16 erscheinen könnte. Wie oben erwähnt, ist eine übliche Quelle
von Spannungsspitzen ein Schrittmacher, der in den Patienten eingepflanzt sein könnte. DerSchrittmacherimpuls
wird eine kurze Zeitspanne, bevor die QRS-Welle in der EKG—Wellenform erscheint, erzeugt.
Die von Schrittmacher herrührende Spannungsspitze erscheint an der Ausgangsklemme 16, wie durch die Buchstaben
P S in Figur 8 gezeigt wird. Die Spannungsspitze PS ist dieselbe wie die in Figur 7 gezeigte
Spannungsspitze, ausser dass die Zeitskala in Figur komprimiert ist, damit das zeitliche Verhältnis der
EKG-Wellenform bezüglich der Dauer der Spannungsspitze
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offenbar wird. Die Spannungsspitze in Figur 8 λ.
ergibt keinen Nachteil; im Gegenteil ist es erwünscht, die.BeZiehung zwischen den Schrittmacherimpulsen
und dem Schlagen des Herzens des !Patienten sehen zu können. ,
Der Widerstand 30 und der Kondensator 31 dienen
einfach als Verzögerungselemeiit . Es ist erwünscht,
dass das Bifferenzierglied in der Rückkoppluhgs—
schleife an den Stromkreis angeschaltet wird, bevor eine ankommende Spannungsspitze den Kondensator 18
überladen kann. Der Widerstand 30 und der Konden*-
sator 31 verhindern im Ergebnis, dass die volle
Spannungsspitze.sofort zum Kondensator 18 gelangt.
Die Spannung am Kondensator 31 kann sich nicht sofort
ändern und die Spannung an.der Verbindungsstelle
des Widerstands 30"und des Kondensators 31 steigt
exponentiell an. Die Zeitkonstante des Widerstandes und des Kondensators sind so klein, dass sie keine .
merkliche Wirkung auf die Vorgänge in der Schaltungsanordnung ausübt, d. h. der Kondensator 31 lädt sich
auf den vollen Wert der Spannungsspitze in weniger als einer msec, auf und entlädt sich bei Beendigung
der Spannungsspitze in demselben Zeitintervall. Die.
Verzögerung ist jedoch ausreichend, um die Rückkopplungsschleife in den Stromkreis einzuschalten,
bevor der Kondensator 18 überladen wird. "
Bei der tatsächlichen schaltungsmässigen Ausführung '
des Systems nach Figur 4 werden zwei Rückkopplungsechleifen
vorgesehen, um positive und negative Stromwerte zu differenzieren, da es einfacher ist, zwei derartige
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Unipolarschleifen vorzusehen als eine einzige bi-polare
Schleife. Der Transistor T 1 Figur 6 ist mit seinem im Mittel an eine positive Spannungsquelle 35 und mit
seiner Basis über einen Widerstand 38a an die Verbindungssteile eines Kondensators 26a und eines
Widerstandes 27a angeschlossen. Der Kondensator 26a und der Widerstand 27a stellen ein Differenzierglied
dar, dessen Funktion äquivalent der des Kondensators und des Widerstandes 27 inFigur 5 ist. Die Spannung
am Ausgang des Differenziergliedes wird über den
Widerstand 38a zu der Basis des Transistors T 1 gekoppelt, um den Stromfluss durch den Transistor zu
der Verbindungsstelle des Widerstandes 22 und des Kondensators 18 zu steuern.
Zu Beginn ist der Transistor T T nicht leitend, da
der Widerstand 27a an die Quelle 35 angeschlossen ist
und daher kein Spannungsabfall am Basis-Emitter-Übergang
des Transistors anliegt. Im Falle einer negativen Spannungsspitze geht die Verbindungsstelle des Kondensators 26a und des Widerstandes 27a ins Negative
über, und der Basis-Emitter-Übergang des Transistors T
wird in DuFchlass-Richtung gespannt. Der Transistor
leitet jedoch* nicht, bis die Durchlassspannung ungefähr
0,5 V beträgt. Der Transistor T 1 wirkt im
Ergebnis als Schwellenwertdetektor. Er wirkt auch als Spannung-Strom-Wandler, weil der Strom durch
seinen Collector direkt proportional der Ausgangsspannung des Differenziergliedes ist abzüglich 0,5 V.
Der Strom in die Basis des Transistors T 1 wird durch ,. den Spannungsabfall am Widerstand 38a bestimmt. Die
linke Seite des Widerstandes ist an die Spannungsquelle über den Spannungsabfall von 0,5 V entlang des Basis-Emitter-Übergangesdes
Transistors gekoppelt, und daher ist der Strom durch den Widerstand 38a gleich der
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um 5 V verringerten Ausgangsspannung des ;
Differenziergliedes dividiert durch die Gros se
des Widerstandes 38a. Der Collector-Strom vom Transistor T 1 ist gleich dem Basisstrom multipliziert
mit der Stromverstärkung des Verstärkers. Bei negativen Spannungsspitzen leitet der Transistor
T 1, und es flieset ein Strom voa Collector zum
Widerstand 22. Bei positiven Spannungsspitzen
bleibt der Basis-Emitter-Übergang des Transistors,T in Sperr-Richtung vorgespannt, und der Transistor
leitet nicht.
Der Transistor T 2 entgegengesetzter Polarität arbeitet in ähnlicher Weise, ausser dass er nur im
Falle von positiven Spannungsspitzen leitet. Anfänglich befinden sich Basis und Emitter des Transistors
beide auf dem negativen Potential der Spannungsquelle 36· Wenn die Spannung an der Verbindungsstelle des Kondensators
26b und des Widerstandes 27b 0,5 V übersteigt,
wird der Transistor T 2 leitend, und es fliesst ein
Strom vom Widerstand 22 in den Collector des Transistors.
Der Transistor T2 leitet nicht im Falle von negativen
Spannungsspitzen.
Die Widerstände 38a und 38b dienen einer maximalen Stabilisierung des Stromkreises. Die Transistoren
T1 und T2 sind eher stromgesteuert als spannungsgesteuert, und die Widerstände gestatten die Erzeugung
eines Basisstromes, der proportional zur Ausgangsspannung ist, um die Leitfähigkeit jedes der Transistoren
zu steuern. Im übrigen sei z. B.,angenommen, dass der ,
Widerstand 38a weggelassen würde, Der Kondensator 26a und der Widerstand 27a würden kaum als Differenzierglied
funktionieren; im Falle einer negativen Spannungaspitze, ,
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würde der Widerstand 27a über den Basis-Emitter-IJbergang
des Transistors T1 kurzgeschlossen werden. Tatsächlich ändert sich·die Zeitkonstante jedes
der beiden Differenzierglieder, nachdem der zugeordnete Transistor leitend geworden ist. Bevor der
Schwellwert überschritten wird, ist der wirksame Widerstand des mit dem Transistor T1 verbundenen
Differenziergliedes einfach gleich dem des Widerstandes 27a. Nachdem der Transistor leitend geworden
ist, wird der wirksame Widerstand durch die Parallelschaltung
der Widerstände 27a und 58a bestimmt. Die
Schaltelemente 26, 27 und 38 des Netzwerkes und die "
Stromverstärkung des Transistors T1 bzw. T2 bestimmen
die Neigung des gesteuerten Teiles der Wellenform.
Zwei wesentliche Unterschiede zwischen der dem Stand
der Technik entsprechenden Schaltungsanordnung von Figur 3 und der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung
bestehen in folgendem.
1. Bei der Schaltungsanordnung nach Figur 3 wird die Energie der Spannungsspitze absorbiert und gespeichert
durch den Kondensator 23» während bei der erfindungs-
gemässen Schaltungsanordnung die Energie an die λ
Stromversorgung (35 bzw. 36 in Figur 6) über einen der Transistoren T1 oder T2 zurückgegeben wird.
2.Bei der erfindungsgemassen Schaltungsanordnungist
das Differenzierglied im Rückkopplungskreis von der
Spannungsspitze isoliert, während das Integrierglied
in dem Stromkreis der dem Stand der Technik entsprechenden Schaltungsanordnung direkt mit der
Spannungsspitze gekoppelt ist.
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AO 2728 - 23 -
Es wird das Verständnis der Erfindung erleichtern, wenn man die Schaltungsanordnung von Figur 6
für beispielhaft angenommene Vierte analysiert. Dabei wird nur die untere .Rückkopplungeschleife
betrachtet; eine identische Analyse kann für die obere Eückkopplungsschleife gemacht werden. Im
folgenden werden die folgenden Symbole (vgl.
Figur 6) und die folgenden Werte für die Schaltungskomponenten benutzt:
R1 * Summe der Grossen der Widerstände 30 und 22
= 20 k
Rp * Grosse des Widerstandes 20 ) R9C1 * 3,5 see.
C1 =* Kapazität des Kondensators 18) R2C... ==,3,5 see.
R, a Grosse des Widerstandes 27b * 10 k
8 C2 » Kapazität des Kondensators 26b * 5x10 f
R, = Grosse des Widerstandes -38b » 10k
A * Spannungsverstärker^ des Verstärkers1 21, ·
variabel zwischen 8,3 und 166 ,-A,,:'= ■
B a Stromverstärkung des Transistors T2a 1^* ;: ■
bei gemeinsamem Emitter ./ ; , -.^iiPQ -
V1 =t Ausgangsspannung des Verstärkers v17 "": '
Vp = Spannung am Collector des Transistors T2
V = Ausgangs spannung an der Klemme 16"..-:, , . ..-
Bei der Betrachtung der Hochfreq.uenzschleife können ;
wieder alle Kondensatoren so behandelt werden, als
hätten sie einen Widerstand Null. Es. sei angenommen, dass der Collector des Transistors T2 von der. Verbindungsstelle
des Widerstandes 22 und des Kondensators 18 gelöst ist. Da der Verstärker 21 eine
Eingangsimpedanz aufweist, die viel grosser ist
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als R1, gilt V1 = VV,» wobeiVj die Ausgangsspannung
des Verstärkers 17 und Vg die Eingangsspannung des
Verstärkers ist,, da die Wirkung des Kondensators 18
vernachlässigt wird, Naclidem der Transistor T2 leitfähig geworden ist, beträgt die Verstärkung der
Schleife, d. h. das Verhältnis der Eingangsspannung des Verstärkers 21 zu dem Collector-Strom des
Transistors T2, bei Vernachlässigung des Spannungsabfalls am Basis-Emitter-Übergang des Transistors T2
AB/R. amp/V. Wenn der Collector des Transistors T2 nun
an die Verbindungsstelle des Widerstands 22 und
des Kondensators 18 angeschlossen wird, die sich.auf |
dem Potential Vp befindet, betragt die von dieser
Verbindungsstelle aus gesehene Impedanz R,/AB
> 10,000/(200) (8,3) » 6 0hm bei dem Minimalwert
von A, und 10,000/(-200) (166) =* 0,2 0hm bei dem
Maximalwert von A*
Im folgenden sei angenommen, dass die Spannungsspitze
am Ausgang des Verstärkers 21 auf 1 Volt begrenzt werden
soll. Da der Transistor T2 bei einer BaSis-Emitter-Spannung
in Durchlassrichtung von 0,5 V zu leiten beginnt, sieht man, dass der Ausgang plötzlich auf
die Hälfte seines maximalen Wertes ansteigt und die Schleife dann geschlossen wird. Da die rechts vom
Widerstand 22 aus gesehene Impedanz höchstens 6, Ohm beträgt im Vergleich zu Rl » 20k, kann V2 als virtuelle
Erde angesehen werden,und der gesamte durch Rl fliessende Ström muss aus der RücfckoppiungsscMeife entnommen
werden, da die Eingangsimpedanz des Verstärkers 21
so hoch ist. für einen Impuls der Grosse V1 am Ausgang
des Verstärkers 17 gilt I1 St-V1ZR1, wobei 1I äer Strom
durch die Widerstände 30 und 32 ist. Der Basisstrom
des Transistors T2 hat einen Wert I
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AO 2728 ' - 22 - ".
Da R^ » R5 gilt, ist der Strom durch den Widerstand 27b
= I2, und die Summe der beiden Teilströme durch den "
Kondensator 26b ■ 2 V1Z(R1B). In guter Annäherung ";
steigt die Spannung am Kondensator 26b linear mit einer Geschwindigkeit von 2V1Z(R1BG2) V/sec. Wenn ·
V1 3 10 V (maximaler Ausgang des Verstärkers 17) ;
gilt, ist die Anstdegsgeschwindigkeit der Spannung am Kondensator 26b *■ 2(10)Z(2xlO4)(200)(5xlÖ~8) "
= 100 VZsec-. Wenn der Impuls eine Dauer von 5 msec. ■
hat, steigt der Ausgang um Όν5 V von dem Zeitpunkt
an, in dem die Schleife zuerst geschlossen wird fe bis zum Ende des' Impulses. Der Anstieg ist unabhängig
von der Verstärkung des Verstärkers 21.
Bei der obigen Analyse war angenommen, dass V2 =* 0
bei geschlossener Schleife galt, da I1 =» V1ZRi
angenommen wurde und dies nur bei Vp *» 0 gelten
konnte. Jedoch steigt V2 während des Impulses. Wenn
die Spannung am Kondensator 18 vernacELässigt wird,
wird der endgültige Wert von V2 notwendigerweise
gleich dem endgültigen Wert von VQ dividiert durch
Verstärkung des Verstärkers 21, da VQ = V2A.
Bei der maximalen Verstärkung 166 beträgt der endgültige Wert von V2 O,5Zl66 r d. h. 5 ώ?»
™ Bei der minimalen Werteverstärkung beträgt der endgültige
Wert von V2 0,5/8,3» d. h. 60 mW.
Der Kondensator 18 lädt sich linear auf» da das
Produkt R2G1 sehr viel grosser ist als 5' msec» Bei
einem konstanten V2 von 3mV lädt sieh der Kondensator 18 auf eine Spannung auf, die gleich 0 mV)
(5 msec.)/(3,5 see), d. h. ungefähr 4,5 fflV ist.
Bei einem konstanten V2 von 60 mV lätt sich äter
Kondensator 18 auf einen endgültigen Wert von 20 χ 4,5, d. h. 86 Mikifo-fölt auf.
1 09Ö1Θ/1SS3
AO 2728 .■■■:-
Jedoch lädt sich der Kondensator 18 nicht von einem
konstanten Vp auf(3 mV bzw, 60 mV in den beiden
Fällen). Stattdessen steigt Vp um 5oder 60 mV während
des Impulses, und damit beträgt der Durchschnitt der sich ändernden Ladespannung lf5-öder .30 mV in den beiden
Fällen. Auch Vp macht anfänglich einen Spannungssprung
bei Auftreten des Impulses, und dieser Spannungssprung v
hält an und bewirkt eine weitere Aufladung des Kondensators 18. Der anfängliche Spannungssprung beträgt
einfach Vq/A, da die Spannung am Kondensator im Vergleich zu Vp vernachlässigbar ist, d. h. 0,5/8,3
(60 mV) bzw. 0,5/166 (3 mV) in den beiden Fällen. *
Bei einer Verstärkung von8,3 beträgt damit der Durchschnittswert von Vp 30 + 60>
90 mV; bei einer Verstärkung von 166 beträgt der durchschnittliche Wert
von Vo 1,5 + 3 oder * 4,5 mV. Jeder dieser Werte"ist
das 3/2-fache des Wertes von V2, der dazu benutzt
wird, die Maximalspannung am Kondensator 18 in den
beiden Fällen zu berechnen,und damit müssen die Maximalspannungen in ähnlicher Weise um 50 % erhöht
werden. Die Maximalspannungen am Kondensator'1.8 in den beiden Fällen sind damit 4,3.1S5 »6,4 Mikro-Volt
bzw. 86.1,5 =■ 120 Mikro-Volt. Da selbst der maximale
Wert beträchtlich geringer ist als Vp, sieht man, dass |
die Annahme, der Kondensator 18 könne weggelassen werden, bei der Berechnung von Vp, gerechtfertigt war.
Die Bedeutung dieses Ergebnisses besteht darin, dass
•selbst mit minimaler Verstärkung - der ungünstigste FaIlder
Kondensator 18 sich auf nicht mehr als 129 Mikro-Volt
auflädt, also nur um etwa 2,6 i>
der EKGr-Wellenformamplitude
von 5mV am Ausgang des Verstärkers 17. Grosse Spannungsspitzen
üben daher fast keine Wirkung auf die Basislinie des Signals am Ausgang des Verstärkers 21 aus.
1098 10/1953
AO 2728 -
Es sei darauf hingewiesen, dass eine Spannungsspitze
von 5 msee. an der Klemme 16 unabhängig von der Verstärkung des Verstärker® 21 auf einen Wert von
1 V ansteigt, da der Wert der Verstärkung in die Berechnung von VQ nicht eingeht. Die Verstärkung :
beeinflusst lediglich die Aufladung des Kondensators 18« Damit ist die Wirkungsweise der Rückkopplungsstufe
unabhängig von der Einstellung der Verstärkung.
Patentansprüche;,
1 09 8.1 0/ 1 9 5 3'
Claims (7)
- AO 2728 ' - * -P a t e η t a η s ρ r ü c h e'(L, Verstärker mit einer ersten und einer zweiten Verstärkerstufe und mit einem zwischen dem Ausgang der ersten Verstärkerstufe und dem Eingang der zweiten Verstärkerstufe liegenden kapazitiven Schaitungsteil,. g e k e η η ζ ei oh η e t durch ein Differenzierglied(26,27) zum Differenzieren eines an dem Ausgang der zweiten Verstärker stufe (21") erscheinenden Ausgangssignals, durch einen Schwellenwertdetektor (19), der aktiviert wird, wenn das differenzierte Ausgangssignal einen vorgegebenen Schwellenwert λ(Vrn) überschreitet, durch einen Spannung-Strom-Wandler (52) zur Lieferung eines Stromes an den Ausgang der ersten Verstärkerstufe (l), wobei dieser Stromvon dem differenzierten Ausgangssignal abhängig ist, und durch einen nur auf die Aktivierung des Schwellenwertdetektors (19) ansprechenden Steuerschaltungsteil (24) zum Steuern des Spannung-Strom-Wandlers (32).
- 2. Verstärker nach Anspruch 1, d a durchg e k e η χι Z e i c h η e t , dass der von dem Spannung-Strom-Wandler (32) gelieferte Strom proportional zu dem um den genannten Schwellenwert (Vw\ verminderten differenzierten Ausgangssignal ist. ■ Λ
- 3. Verstärker nach Anspruch 1, d a d u r c hg e k e η η ζ ei c h η e t , dass der Spannung-Strom-Wandler (32) bei positiven Eingangsspannungen als positive Stromsenke und bei negativen Eingangsspannungen als negative Stromsenke wirkt.
- 4. Verstärker nach Anspruch 1, dadurchge k e η η ζ e ich η e t , dass zwischen dem Ausgang der ersten Verstärkerstufe (I?) und dem genannten1098Vo/1953AO 2728 - ft .' J1kapazitiven Schaltungsteil. (18) Verzögerungsmittel (30, 31) geschaltet sind.
- 5. Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von.Spannungs- spitzen bei einem einen kapazitiven Kopplungsteil . aufweisenden Verstärker, g e k'e η η ζ e i c h. η e t durch einen Schwellenwertdetektor (19), zum Anzeigen einer einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitenden Spannungsspitze am Ausgang des Ver-. stärkers (17, 21), durch ein Differenzierglied, . ■ (26, 27), das mit dem Ausgang des. Verstärkers verbunden ist und ein differenziertes Ausgangssignal erzeugt,und durch Schaltungsmittel (32,24) zur Einführung eines eine Funktion des genannten differenzierten Ausgangssignals darstellenden Stromes in die Vorwärtsschleife des Verstärkers (ITr 21} vor den genannten kapazitiven Kopplungsteil (18), wobei die genannten Schaltungsmittel (32, 24) auf die Aktivierung des Schwellenwertdetektors (19) ansprechen. ■"./"■
- 6. VerstärkeranordnuAg mit einer Eingangskiemme und einer Ausgangsklemme, gekennzeichnet du r c h einen Spannungsverstärker (21), einen ersten Widerstand (22), der mit seinem einen Ende mit der Eingangsklemme verbunden ist, durch einen Kondensator (18), der zwischen das andere Ende des genannten ersten Widerstandes (22) und den Eingang des Spannungsverstärkers (21) geschaltet ist, wobei der Ausgang des Spannungsverstärkers mit der Ausgangsklemme (16) verbunden ist, durch einen zweiten Widerstand (20), der zwischen den Eingang des Spannungsverstärkers (21) und Erde geschaltet ist, durch ein Paar entgegengesetzte Polaritäten aufweisender !Transistoren Tl, T2), von denen jeder mit seinem Collector an die Verbindungsstelle zwischen dem ersten Widerstand (22)1098107AO 2728 - V-■·'.' : ti ■ 'und dem Kondensator (18) und mit seinem Emitter an eine Spannungsquelle (35, 36) jeweils entsprechender Polarität angeschlossen ist, und durch. Widerstände (38a» 38b), die in Serie zu der Basis jedes der Transistoren liegen und die über je ein Differenzierglied (26ar 27a; 26b, 2?b) mit der Ausgangsklemme (16) gekoppelt sind.
- 7. Verstärkeranordnung nach Anspruch 6, g e kenn-ζ e i c h η e t d u r c h ein Verzögerungsnetzwerk (30, -3.1), das zwischen der Eingangsklemme (15) und dem genannten ersten Widerstand (22) liegt.1098 10/1953
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