DE2102594C3 - Elektrische Impulsverstärkerschaltung mit einstellbarer Verstärkung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Impulsverstärkerschaltung mit einer in Abhängigkeit von einem Steuerfunktionssignal einstellbaren Verstärkung eines Nutzsignals.

Bei derartig breitbandig arbeitenden Impulsverstärkern, deren Frequenzbereich gewöhnlich von 0 bis zu einigen MHz reicht, ergeben sich Schwierigkeiten aufgrund der Tatsache, daß das Spektrum des Steuerfunktionssignals im Nutzsignalspektrum liegt. Je nach der ausgeführten Schaltung wird daher das Steuerfunktionssignal mehr oder weniger in den Nutzsignalweg eingekoppelt und addiert sich zum Nutzsignal. Wenn der im Nutzsignalweg auftretende Teil des Steuerfunktionssignals in die Größenordnung des Nutzsignals kommt, ist die Steuerung nicht mehr sinnvoll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und damit das Steuerfunktionssignal für den Verstärker aus dem Nutzsignalweg ohne Beeinträchtigung des Nutzsignals selbst zu eliminieren. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an einen Eingang eines mit zwei Eingängen und einem Ausgang versehenen symmetrischen Differenzverstärkers das vom Steuerfunktionssignal überlagerte Nutzsignal und an den anderen Eingang das gleiche Steuerfunktionssignal ohne das Nutzsignal angelegt ist Durch die Gieichtaktunterdrückung des Differenzverstärkers, durch die an den beiden Eingängen anliegende gleiche Anteile unterdrückt werden, wird das Steuerfunktionssignal eliminiert und am Ausgang des Differenzverstärkers erscheint nur noch ίο das Nutzsignal. Durch diese Schaltung läßt sich außerdem eine Übersteuerung des nachgeschalteten Verstärkers vermeiden. In zweckmäßiger Weise sind die das Steuerfunktionssignal bildenden Schaltelemente im Nutzsignalweg für einen Eingang des Differenzverstärkers und in gleicher Weise im Weg zum zweiten Eingang des Differenzverstärkers vorgesehen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von vier Figuren näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 ein Prinzipblockschaltbild zur Erläuterung der Problematik,

Fig.2 ein Blockschaltbild einer Verstärkeranordnung nach der Erfindung,

Fig.3 ein ausgeführtes Schaltbeispiel einer Ver-Stärkeranordnung nach F i g. 2 und

F i g. 4 den zeitlichen Verlauf eines Steuerfunktionssignals.

In F i g. 1 ist ein breitbandiger Impulsverstärker 1 dargestellt, dem ein Nutzsignal S1 und ein Steuerfunk-

tionssignal S 2 zur zeitabhängigen Verstärkungseinstellung zugeführt werden. Am Ausgang wird das geregelte Ausgangssignal S3 abgenommen, das möglichst dem Verlauf des Nutzsignals entsprechen soll. Je nach der Schaltung des Verstärkers t wird jedoch das Steuerfunktionssignal S 2 in den Nutzsignalweg eingekoppelt und verändert das Nutzsignal Sl, so daß das Ausgangssignal S3 aus einem Additionsgemisch des Nutzsignals Sl und des Steuerfunktionssignals S 2 besteht

F i g. 2 zeigt im Blockschaltbild eine Verstärkeranordnung nach der Erfindung, wodurch die Einkopplung des Steuerfunktionssignals S 2 in den Nutzsignalweg eliminiert werden kann. An eine das Nutzsignal Sl abgebende Nutzsignalquelle 2 mit einem Innenwiderstand Ri sind das Steuerfunktionssignal S 2 bildende Schaltelemente 3 angeschaltet, die ausgangsseitig an einem der beiden Eingänge 4 und 5 eines Differenzverstärkers 6 liegen. Dem zweiten Eingang 5 des Differenzverstärkers 6 wird über gleiche Schaltelemente 7 wie die Schaltelemente 3 das gleiche Steuerfunktionssignal S 2 zugeführt Die Elemente 7 sind zur Herstellung gleicher elektrischer Verhältnisse wie im Wege der Nutzsignalzuführung über einen Widerstand R von der gleichen Größe wie der Innenwiderstand Ri an Masse gelegt. Die das Steuerfunktionssignal S 2 bildenden Elemente 3 und 7 sind somit doppelt vorgesehen. Am Eingang 4 des Differenzverstärkers 6 liegt das vom Steuerfunktionssignal S 2 überlagerte Nutzsignai S1 und am Eingang 5 das Steuerfunktionssignal S2 ohne Nutzsignal Sl. Das Steuerfunktionssignal S 2 wird durch die Gleichtaktunterdrückung des Differenzverstärkers 6 eliminiert, so daß am Ausgang 8 des Differenzverstärkers 6 als Ausgangssignal S3 nur noch das verstärkte geregelte Nutzsignal S1 auftritt.

Fig.4 zeigt den Rechteckverlauf eines Steuerfunktionssignals, das während der Zeit t\ positiv und während der Zeit t₂ etwa auf Nullpotential ist. Während der Zeit ti dieses Steuerfunktionssignals werden in der

Schaltung nach F i g. 3 zwei von den beiden Eingängen 4 und 5 des eingangsseitig hocholimig ausgebildeten Differenzverstärkers 6 an Masse geschaltete Dioden D1 über eine Serienschaltung aus einer Diode D 2 und jeweils einem Widerstand R 2 voll durchgesteut rt. Die Diode D 2 und die Widerstände R 2 liegen zwischen einer Steuerfunktionssignalquelle 9 und jeweils einem der beiden Eingänge 4 und 5 des Differenzverstärkers 6. Während dieser Zeit wird das der Nutzsignalquelle 2 mit dem Innenwiderstand Ä, entnommene Nutzsignal Sl durch einen Spannungsteiler stark gedämpft, der aus der Diode DX und einem an die Nutzsignalquelle 2 angeschlossenen Widerstand R 1 gebildet wird. Zwischen dem Widerstand R1 und dem Verstärkereingang 4 ist ein Kondensator C eingeschaltet. Am Eingang 5 liegt ein gleich bemessener Kondensator C, der über einen Widerstand R 3 an Masse geführt ist. Zur Symmetrierung der Schaltung hat der Widerstand R 3 einen Widerstandswert von der Summe des Widerstands R 1 und des Innenwiderstands /?,der Nutzsignalquelle 2. Während der Zeit h entladen sich die Kondensatoren C über den Widerstand R 3 bzw. über die Widerstände R 1 und R,, d. h. der Durchlaßstrom durch die Dioden D1 nimmt je nach Diodencharakteristik und Dimensionierung der beiden Kondensatoren C sowie der Größe des Summenwiderstands R 1 und R₁ ab. Damit steigt der differentielle Widerstand der Dioden D1 und das Nutzsignal S1 wird weniger gedämpft. Am Ausgang 8 des Differenverstärkers 6 wird das vom Steuerfunktionssignal unbeeinflußte, verstärkte Nutzsignal S3 abgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrische Impulsverstärkerschaltung mit einer in Abhängigkeit von einem Steuerfunktionssignal einstellbaren Verstärkung eines Nutzsignals, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Eingang (4) eines mit zwei Eingängen (4,5) und einem Ausgang (8) versehenen symmetrischen Differenzverstärkers (6) das vom Steuerfunktionssignal (S 2) überlagerte Nutzsignal (51) und an den anderen Eingang (5) das gleiche Steuerfunktionssignal (S 2) ohne das Nutzsignal (S 1) angelegt ist.

2. Impulsverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerfunktionssignal (S 2) bildende Schaltelement (3) im Nutzsignalweg zum einen Eingang (4) des Differenzverstärkers (6) und in gleicher Weise (7) im Weg zum zweiten Eingang (5) des Differenzverstärkers (6) vorgesehen sind.

3. Impulsverstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ein impulsförmiges Steuerfunktionssignal (S 2) bildenden Schaltelemente (3, 7) zwei Dioden (Di, D 2), zwei Widerstände (Ri, R 2) und ein Kondensator (C)sind, daß die eine Diode (D 2) und der eine Widerstand (R 2) in Serie zueinander zwischen der Steuerfunktionssignalquelle (9) und jeweils einem der Eingänge (4,5) des Differenzverstärkers (6) eingeschaltet sind und die andere Diode (D 1) jeweils zwischen einem Eingang (4, 5) des Differenzverstärkers (6) und Masse liegt und daß eine Serienschaltung aus dem Kondensator (C) und dem zweiten Widerstand (R 1) ebenfalls jeweils an einen Eingang (4, 5) des Differenzverstärkers (6) angeschlossen ist, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß am Eingang (5) ohne Nutzsignalzuführung der Widerstandswert (R 1) um den Innenwiderstand (Ri) der Nutzsignalquelle (2) vergrößert sein muß.

4. Impulsverstärkerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an die Steuerfunktionssignalquelle (9) angeschalteten Dioden durch eine einzige Diode (D 2) gebildet sind.