DE2133920A1 - Disknminatorschaltung zur Umwandlung physikalischer Großen in elektrische Großen - Google Patents

Description

Diskriminatorschaltung zur Anwandlung physikalischer Größen in elektrisch« Größen

Die Erfindung betrifft eine Diskriminatorschaltung zur Umwandlung physikalischer Größen in elektrische Größen und zur Bestimmung« ob die physikalischen Größen in einem einen Bezugswert einschließenden Bereich oder über oder unter dem Be2ugswert liegen. Die Erfindung eignet sich besonders zur Verwendung bei einer Belichtungs-Steuerschaltung, bei welcher die Helligkeit eines aufzunehmenden Objekts in eine elektrische Größe umgewandelt und dieser Umwandlungswert fUr die Bestimmung herangezogen wird> welche Aufnahmeforra für eine vorgegebene Helligkeit des Objekts geeignet ist.

Es ist bereits <&e Diskriminatorschaltung vorgeschlagen worden, bei welcher die Helligkeit des aufzunehmenden Objekts in vier Abstufungen unterteilt wird» die durch unterschiedliche Batutigung einer Anzeigelampe, wie Dauerieuchten, Flackern» kurzzeitige« Leuchten bzw» Erlößohen, angezeigt werden»

Bei einer ein derartiges Anzaigesystem verwendenden 3ohaltun«3anordnung wird j«äooh der Photograph, w·lohtr dft· sehen soloh kowpliaierten I*uohtbedingung«n einer eineigen Anaeigelampe au unterscheiden hat, psychologisch Ub«r-

fordert, und da zudem die Plaokerperiode der Anzeigelampe durch ihre Wärmekapazität bestimmt wird, muß die Lampe äußerst gleichmäßige Qualität besitzen, wodurch die Entwurfsfreiheit eingeschränkt wird, so daß sich eine derartige Diskriminatorschaltung als für die Bestimmung von Belichtungswerten ungeeignet erwiesen hat.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer verbesserten Diskriminatorschaltung/physikalische Grüßen, welche die vorgenannten Mängel vermeidet.

Insbesondere soll durch die Erfindung ein verbesserter Belichtungsmesser zur Verwendung in einer photographisohen Kamera geschaffen werden, der gedrängt gebaut ist, sieh leicht im Kameragehäuse unterbringen läßt und eine genaue Sichtanzeige dafür zu liefern vermag, ob die Belichtung richtig ist oder nicht.

Weiterhin soll bei der angestrebten, Diskriminatorschaltung der Bereich des gewünschten Sdlwerts der Belichtung leicht einstellbar sein und soll die Schaltung auch dann stabil arbeiten, wenn das Eingangssignal bzw. die zu bestimmende Größe weiten Schwankungen unterliegt.

Diese Aufgabe wird bei einer Diskriminatorschaltung mit einem Wandler zur Umwandlung einer physikalischen Grüße in eine elektrische Grüße erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vom Wandler erzeugte elektrische Größe dem einen Eingang eines Differentailverstarkers eingespeist wird, dessen zweiter Eingang auf einem konstanten Potential gehalten wird und der nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn das Potential an ersten Eingang dasjenige des zweiten Eingangs übersteigt, daß an den Ausgang des Differentialvera tärke rs zwei alternativ ansteuerbare SchalteIemtnte angeschlossen sind, die ihrerseits mindestens zwei

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Anzeige-Lampen zum Aufleuchten bringen können und von denen das eine mit seinem Ausgang über einen Kondensator an den zweiten Eingang des Differentialverstärkers rückgekoppelt ist, während der Ausgang des zweiten Schaltelements über einen Widerstand mit dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers in Verbindung steht, daß zur Erzeugung des konstanten Potentials für den Differentialverstärker ein Widerstands-Potentiometer über eine Stromquelle geschaltet ist, deren Mittelabgriff über einen Widerstand an den zweiten Eingang des Differentialverstärkers angeschlossen ist, und daß der Differentialverstärker so ausgelegt ist, daß er das eine der beiden Schaltelemente ansteuert, wenn sein erster Eingang auf einem höheren Potential liegt als sein zweiter Eingang, und durch das über den Kondensator bzw. Widerstand an seinen zweiten Eingang rückgekoppelte Ausgangssignal des betreffenden Schaltelements in den Zustand versetzt werden kann, daß er das andere Schaltelement ansteuert, um die Anzeige-Lampen selektiv zu betätigen.

Anstatt zwei Anzeigelampen unmittelbar an die Ausgänge der beiden Schaltelemente anzuschließen» kann auch an den Ausgang des einen der beiden Schaltelemente ein Gleichrichter-Integrator angeschlossen sein, der die Wechselstrom-Komponente des Ausgangssignals dieses Schaltelements gleichrichtet und die gleichgerichtete Wechselstrom-Komponente integriert und an dessen Ausgang ein drittes Schaltelement angeschlossen ist, welches die eine Anzeigelampe zum Aufleuchten bringt, wenn das Ausgangssignal des Gleichrichter-Integrators einen vorbestimmten Wert übersteigt, und/"zwei weitere Schaltelemente vorgesehen sein, von denen

und das eine so geschaltet ist, daß es durchschaltet,/"eine zweite Anzeigelampe zum Aufleuchten bringt, wenn das Ausgangssignal des dritten Schaltelements mit dem Ausgangs-.signal des ersten Schaltelements übereinstiramt, und das

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andere so geschaltet ist, daß es durchschaltet und eine dritte Anzeigelampe zum Aufleuchten bringt, wenn das Ausgangssignal des dritten Schaltelements mit dem Ausgangssignal des zweiten Schaltelements Übereinstimmt.

Bei Verwendung als Belichtungsmesser einer Kamera können die Anzeigelampen dazu benutzt werden, unabhängig voneinander die richtige Belichtung, eine Unterbelichtung bzw. eine überbelichtung anzuzeigen. Eine besonders vorteilhafte konstruktive Lösung für einen derartigen Belichtungsmesser wird erzielt, wenn die Anzeige-Lampen mit Abstand voneinander in einem Gehäuse untergebracht sind und auf einer gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Lampen im Gehäuse vor Jeder Lampe ein Filter und eine Lochblende sowie ein um 45° gegenüber dieser Linie geneigter halbdurchlässiger Spiegel angeordnet sind, hinter welchem ein voll reflektierender Spiegel parallel zur Linie angeordnet ist.

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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der,Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Diskriminatorschaltung mit den Merkmalen der Erfindung,

Pig. 2 ein Detail-Schaltbild eines in der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendeten Differentialverstärkers,

Fig. Ja und ^b äquivalente Schaltungen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Schaltung gemäß Fig.1,

Fig. 4 und 5 graphische Darstellungen von Wellenformen an verschiedenen Abschnitten der Schaltung gemäß Fig.1,

Fig. 6 eine graphische Darstellung des Betriebsbereichs der Schaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch eine bei der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendete Anzeigeeinheit,

Fig. 8 und y Beispiele für durch die Anzeigeeinheit gemäß Fig. 7 erzeugte Anzeigeschemata und

Fig. 10 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen Diskriminatorschaltung verwendet ein photoleitfähiges Element R₁ zur Bestimmung der richtigen Belichtung, dessen Widerstand sich in Abhängigkeit von der Helligkeit eines aufzunehmenden Objekts ändert, einen variablen Widerstand Rp, welcher entsprechend der Empfindlichkeit des verwendeten photographischen Films eingestellt wird, und einen Differentialverstärker A mit hoher Eingangsimpedanz und hoher Empfindlichkeit, dessen eine Eingangsklemme a an die Verzweigung 0 zwischen dem photoleit-

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fähigen Element R. und aem variablen Widerstand R_? angeschlossen ist.

Gemäß Fig. 2 weist der Differentialverstärker A drei Transistoren T-,, T^ und T₅, einen Widerstand R^ sowie einen

₅,

einstellbaren Widerstand R₇ auf. Wenn das Potential an der Eingangsklemme a dasjenige an einer zweiten Eingangsklemme c des Verstärkers übersteigt, erscheint an der einen Ausgangsklemme d eine praktisch der Stromquellenspannung entsprechende Ausgangsspannung.

Gemäß Pig. 1 weist die Diskriminatorschaltung weiterhin einen Transistor Tj, dessen Basis mit der Ausgangsklemme d des Differentialverstärkers A verbunden ist, einen weiteren Transistor T₂, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors T. verbunden ist, eine Stromquelle E, eine zwischen den Kollektor des Transistors T₁ und die Stromquelle E eingeschaltete Anzeige-Lampe L,, eine zwischen den Kollektor des Transistors T₂ und die Stromquelle E eingeschaltete Anzeige-Lampe L₂ sowie einen Kondensator C. auf, der zwischen den Kollektor des Transistors T₁ und die Eingangsklemme c des Differentialverstärkers A eingeschaltet ist. Zwischen^en Kollektor des Transistors T₂ und die Eingangsklemme c des Verstärkers A ist ein Widerstand R_f eingeschaltet. Die Stromquelle E ist durch zwei in Reihe geschaltete Potentiometer-Widerstände R, und R^ überbrückt, deren gemeinsamer Verzweigungspunkt Q über einen festen Widerstand Rp. mit der Eingangsklemme c in Verbindung steht.

Im Betrieb der Schaltung fließt in dem die Stromquelle E und die Widerstände R₁ und R₂ einschließenden Kreis ein der Helligkeit des auf das photoleitfähige Element R₁ fallenden Lichts entsprechender Strom I, der an der Verzweigung 0 ein Potential Rp ♦ I erzeugt, welches

V β -

ο R₁ +

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somit von der Helligkeit des auf das photoleitfähige Element R₁ auftreffenden Lichts abhängt. Je nach der Höhe des Potentials V_Q an der Verzweigung 0 werden die beiden Anzeige-Lampen L₁ und L₂ wie folgt betätigt!

I Lampe L₁ ist gelöscht; Lampe L₂ leuchtet.

II Lampen Lj und L₂ leuchten und erlöschen abwechselnd.

III Lampe L₁ leuchtet; Lampe Lp ist gelöscht.

Wenn das Potential V_Q an der Verzweigung O allmählich zunimmt, d.h. wenn sich die Intensität des auf das photoleitfähige Element R₁ fallenden Lichts allmählich erhöht, erzeugt der Differentialverstärker' A bei niedrigem Potential V zunächst kein Ausgangssignal, da dessen Eingangsklemme a auf niedrigerem Potential liegt als seine Eingangsklemme c, welche sich auf dem Potential V des Punkts P befindet. Infolgedessen sperrt der mit seiner Basis an die Ausgangsklemme d des Verstärkers A angeschlossene Transistor T₁, während der mit seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors T₁ verbundene Transistor T₂ durchschaltet, so daß nur die mit dem Kollektor des Transistors T₂ verbundene zweite Lampe L₂ aufleuchtet und hierdurch anzeigt, daß das Element R₁ nur schwach beleuchtet wird (Zustand I).

Pig. Ja zeigt efcie der Schaltungsanordnung gemäß FIg* 1 unter aiesen Bedingungen äquivalente Schaltung, bei welcher der Widerstand R- nicht zwischen der Verzweigung P und dem Kollektor des Transistors Tg, sondern zwischen der Verzweigung P und Masse liegt und zwischen die Verzweigung P und die Stromquelle E ein Kondensator C eingeschaltet ist. Bei Vernachlässigung des Effekts des Differentialverstärkers A mit hoher Eingangsimpedanz ergibt sich dann für das Potential V an der Verzweigung P

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v_p = . v_Q (1)

wenn rait V_Q das Potential an der Verzweigung Q bezeichnet wird. Da R, und R^ Pestwiderstände sind, ist auch V konstant, so daß der Spannungsbereich, in welchem nur die zweite Anzeige-Lampe L₂ aufleuchtet, bzw. der Bereich des Potentials an der Verzweigung Q, in welchem der Differentialverstärker an seinem Ausgang kein Ausgangssignal liefert, durch folgende Gleichung ausgedrückt wird:

R_f R₅

^vo<^vp - RTTh₅- \'\- B-T^- \ ' \.

Wenn sich nunmehr das Potential V an der Verzweigung 0 so weit erhöht bzw. die Intensität des auf das photoleitfähige Element R. fallenden Lichts so weit zunimmt, daß V₀ = V = Vet, wird, dann liefert der Differentialverstärker A der Basis des Transistors T. eine praktisch der Stromquellenspannung entsprechende Spannung. Hierauf schaltet der Transistor T₁ durch, während der Transistor Tg sperrt (dieser Zeitpunkt ist in den Pig. 4a und 4b mit t₁ bezeichnet), so daß nunmehr nur die Anzeige-Lampe L₁ aufleuchtet. Wenn der Transistor T₁ durchschaltet und der Transistor Tg spe*rt, kann die Dlskrminatorschaltung gemäß Flg. 1 durch die Äquivalent schaltung gemäß Fig. yo dargesta.lt werden, bei welcher der Kondensator C zwischen der Verzweigung P und Masse und der Widerstand R- zwischen der Verzweigung P und die Stromquelle liegt. Da unter diesen Bedingungen der Kondensator C« und der Widerstand R^ zusammenwirken und die Potentialschwankungen an den Punkten S und T an die mit derEingangsklemme c des Differentialverstärkers A verbundene Verzweigung P zurückkoppeln, nimmt das Potential V an der Verzweigung P zum Zeitpunkt tj kurzzeitig den Wert (^E - %l) a*¹ unä erhöht sich dann gemäß Pig. 4c zwischen den Zeitpunkten t₁ und t_g allmählich. Der Anstieg des Potentials V an der Verzweigung P läßt sich durch die Gleichung

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ρ V

f * 5 ausdrücken, in welcher ?~ C₁ *

R_f

, R_f und

E die Spannung der Stromquelle E bedeuten.

Gleichung (3) zeigt, daß sich das Potential V an der_R

Verzweigung P im Lauf der Zeit dem Wert V_ß = V₀ + - —

5 f

(E - Vq) gemäß Pig. 4c annähert. Auf diese Weise nimmt

das Potential V zu, und wenn es einen Wert V =

Vq = V erreicht, nimmt das Ausgangspotential

R5 + Rf

des Differentialverstärkers A praktisch auf Null ab, so daß der Transistor T. wieder sperrt und der Transistor T₂ durchschaltet.

Unter diesen Bedingungen leuchtet nur die Anzeige-Lampe auf und arbeitet die Schaltung nach dem Ersatzschaltbild gemäß Fig. 3a. Zu diesem Zeitpunkt t₂ erhöht die positive Rückkopplung^- bzw. Mitkopplungs-Punktion des Kondensators C. kurzzeitig das Potential V an der Verzweigung P auf E + V₀₀ , um anschließend zwischen den Zeitpunkten t₂ und t, gemäß Pig. 4c allmählich entsprechend der Gleichung

(t) ^Rf ^Rf 1 e" ^t'^t2

^v £^(e V ^ ~

^vp - WTTrT ^vQ ⁺£^{(e +} V " nf^T ^

(4) Rf · R5

in welcher^= C₁ ^—^r bedeutet, wieder abzunehmen, bis es -*

einen Wert W₁, - V₀ gemäß Fig. 4c erreicht.

* R ^Q

R_f +

₅ 109883/1277 ~¹⁰~

-ΙΟ-

In diesem Augenblick steigt das Ausgangssignal des Differentialverstärkers A wieder auf einen nahezu dem Potential der Stromquelle £ entsprechenden Wert an, so daß der Transistor T₁ erneut durchschaltet und der Transistor T₂ sperrt.

Pur den Fall, daß V_Q - V₁ entspricht, ist die Schaltung mithin einer Kippschwingung unterworfen, so daß die Lampen L. und Lp abwechselnd flackern (Zustand II).Der Bereich des Potentials an der Verzweigung O, in welchem die Kippschwingung in der Schaltung auftritt, wird durch den Höchstwert und den Mindestwert bestimmt, welche das Potential V- an der Verzweigung P annehmen kann; mit anderen Worten, der Bereich t = eo in den Gleichungen (3) und (4).

Pur t = oo lassen sich die Gleichungen(j$) und (4) zu folgenden Gleichungen (5) bzw. (6) umschreiben:

^R5

- I ν = ir (6)

Aus diesen Gleichungen (5) und (6) läßt sich der Bereich des Potentials, in welchem Kippschwingung auftritt, wie folgt bestimmen:

Wenn das Potential der Schaltung, welche Kippschwingungen entsprechend der Bedingung V_Q = V_x, unterliegt,· zum Zeitpunkt t, gemäß Fig. 5c auf einen Wert V_Q>V_ß angestiegen ist, nimmt das Potential V gemäß Gleichung (4) im Intervall zwischen den Zeitpunkten t₂ und t^ gemäß Fig. 5c all-

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mählich ab. Wenn V = V^ geworden ist, wird V * - (E - Y_x) und arbeitet die Schaltimg wiederum nach dem Ersatzschaltbild gemäß Pig. ^b, wobei das Potential V Jedoch durch diesen übergang selbst nicht geändert wird. Zwischen den Zeitpunkten t^ und t,- (Fig. 5c) nimmt das Potential V gemäß Gleichung allmählich zu, ohne dabei jedoch den Wert V_ß zu überschreiten, so daß es den Wert V_Q nicht erreicht. Infolgedessen liegt die Eingangsklemme a des Differentialverstärkers A stets auf höherem Potential als die Eingangsklemme c, so daß das Potential an der Ausgangsklemme d des Verstärkers den Durchschaltzustand des Transistors T₁ und den Sperrzustand des Transistors Tg dauernd aufrechterhält und nur die Anzeige-Lampe L^ aufleuchtet (Zustand III). Mithin gilt für das Potential V_Q an der Verzweigung 0 die Bedingung V_o>V_ß , wenn die Anzeige-Lampe L₁ allein aufleuchtet.

Die richtige Belichtung kann somit dadurch bestimmt werden, daß V^ mit dem Wert des Potentials V_Q entsprechend dem unteren Grenzwert der gewünschten Belichtung und V_ß mit dem Wert des Potentials V_Q entsprechend dem oberen Grenzwert der gewünschten Belichtung in Obereinstimmung gebracht wird,

Die vorstehend beschriebenen Arbeitsweisen lassen sich wie folgt tabellarisch zusammenfassen:

Lampe^ Ergebnis des Poten- tialVergleichs

Zustand	Potential VQ	Lampe L.
I		gelöscht
II	X£Vo * Vu	flackern
III	Vß<Vo	leuchtet

leuentet UnterbeJehtung flackern Richtige Belichtung gelöscht Überbeliohtung

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Fig. 6 zeigt die Abhängigkeit des Bereichs zwischen den Kurven V^ und V_ß, in welchem die Schaltung der Kippschwingung unterliegt, von der Größe des Widerstands R-. Ersichtlicherweise nimmt die Breite dieses Bereichs mit größer werdendem Widerstand R~ ab.

Fig. 7 veranschaulicht ein Beispiel für eine bei der erfindungsgemäßen Diskriminatorschaltung verwendete Anzeigeeinheit. Bei dieser Ausführungsform sind in einem mit an die Ausgänge der Transistoren T₁ und T₂ (Fig.1) anschließbaren Kontakten versehenen Gehäuse F zwei Anzeige-Lampen L₁ bzw. L₂ untergebracht, denen jeweils ein Rotfilter G₁ bzw. ein Grünfilter G₂ sowie eine mit einer dreieckigen Mitten-Öffnung versehene Schlitzblende H₁ bzw. H₂ vorgeschaltet ist. Die Spitzen der dreieckigen öffnungen sind jeweils entgegengesetzt gerichtet. Das Gehäuse F enthält weiterhin einen halbdurchlässigen Spiegel I, der unter einem Winkel von etwa 45° in der Mitte zwischen den beiden Lampen L* und L₂ angeordnet ist, sowie einen parallel zu der die beiden Lampen miteinander verbindenden^ gedachten Linie in Höhe des Spiegels I angeordneten voll reflektierenden Spiegel jr. Auf der dem Spiegel J gegenüberliegenden Seite des halbdurchlässigen Spiegels I ist das Gehäuse F mit einem Fenster K vorsehen.

Wenn nur die erste Anzeige-Lampe L₁ aufleuchtet, wird das von ihr ausgestrahlte Licht über das Rotfilter G₁ und die Schlitzblende H₁ auf den halbdurchlässigen Spiegel I geworfen, welcher etwa die Hälfte des auftreffenden Lichts auf einen Punkt M wirft, so daß der Benutzer ein rotes Muster der in Fig. 8a dargestellten Form sieht. Leuchtet dagegen nur die zweite Anzeige-Lampe L₂ auf, so wird das von ihr ausgestrahlte Licht über das Grünfilter G₂ und die Schlitzblende H₂ auf den halbdurchlässigen Spiegel I geworfen, welcher etwa die Hälfte des auftreffenden Lichts

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auf den Spiegel J wirft, von wo aus es durch den halbdurchlässigen Spiegel I hindurch zum Punkt M reflektiert wird, so daß ein grünes Muster der Form gemäß Fig. 8b sichtbar ist. Wenn beide Lampen L. und L₂ beispielsweise mit einer Frequenz von mehr als 350 Hz flackern, sind die Muster gemäß Fig. 8a und 8b auf die in Fig. 9 dargestellte Weise einander überlagert, wobei die sich überlagerten Abschnitte des roten und des grünen Musters als gelbes Muster sichtbar sind, während außerhalb der überlagerten Abschnitte abwechselnd flackerndes rotes und grünes Licht erscheint.

Die vorstehend beschriebene Anzeigeeinheit kann vorteilhaft in den Sucher einer photographischen Kamera eingebaut werden, so daß dasErgebnis des Potentialvergleichs, d.h. die richtige Belichtung, ohne weiteres festgestellt werden kann.

Obgleich sich die vorstehend beschriebene Ausführungsform auf die Anwendung der Erfindung zur Bestimmung der richtigen Belichtung unter Verwendung eines photoleitfähigen Elements bezieht, ist zu beachten, daß die Erfindung keinesfalls auf diesen speziellen Anwendungsfall beschränkt ist, vielmehr können auch andere physikalische Größen bestimmt werden, indem sie unter Verwendung entsprechender Wandler in entsprechende elektrische Größen umgewandelt werden. Beispielsweise können unter Verwendung eines Thermistors Temperaturen gemessen werden. Wenn Licht verschiedener Färbung durch Änderung der Flackerperlode bzw.-frequenz gemischt wird, können im Kippschwingungszustand der Schaltung Lichtsignale unterschiedlicher Farbe erzeugt werden.

Da die erfindungsgemäße Diskriminatorschaltung einen Differentialverstärker sowie eine Potentiometer-Schaltung zur Anlegung einer konstanten Spannung an den Differentialverstärker aufweist, ist ihre Arbeitsweise sehr stabil,

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selbst wenn das dem Differentialverstärker eingespeiste Signal weiten Schwankungen unterworfen ist.

In Fig. 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich in folgenden Punkten von der AusfUhrungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet:

Die Kollektoren der Transistoren T₁ und T₂ sind über einen Widerstand Rg bzw. R^ an die Stromquelle E angeschlossen und der Kollektor des Transistors T₂ ist über einen Kopplungs-Kondensator C₂ und eine Gleichrichter-Diode D an die Basis eines Transistors Tq angekoppelt, dessen Kollektor über einen einstellbaren Widerstand R.. und dessen Basis über einen Integrier-Kondensator C, mit parallelgeschaltetem Widerstand R₁₀ an Masse liegt. Der bewegbare Abgriff des einstellbaren Widerstands R ist mit der Basis eines Transistors T_n gekoppelt, dessen Kollektor einerseits mit der Lampe L₁ und andererseits über einen Widerstand R₁₂ mit der Basis eines Transistors T₁₀ verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T₁₀ ist über Transistoren Tg und T₇ an die Lampe L₂ bzw. eine dritte Lampe L, angeschlossen, und die Basis-Elektroden der Transistoren T<r und T„ sind

ο 7 mit den Kollektoren der Transistoren T₁ bzw. T₂ verbunden.

R₂ . I Wenn sich das Potential V_n = ^—t-b— an der Verzweigung

O "I⁺ "P

0 entsprechend der Intensität des aöf das photoleitfähige Element Reinfallenden Lichts ändert, wie dies vorher erläutert wurde, so werden die drei Anzeige-Lampen L₁, und It-, auf folgende Weise betätigt:

I) Lampe L₁ ist gelöscht; Lampe L₂ leuchtet; Lampe L·, ist gelöscht;-

II) Lampe L₁ leuchtet; Lampe L₂ ist gelöscht; Lampe L^ ist gelöscht; und

III) Lampe L₁ ist gelöscht; Lampe L₂ ist gelöscht; Lampe L^ leuchtet.

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Bis zu den Transistoren T₁ und T₂ arbeitet die abgewandelte Schaltung gen»ä3 Fig. IO wie in Verbindung mit Fig. » erläutert. Solange das Potential V_Q niedrig ist, sperrt der Transistor T₁ und schaltet der Transistor T₂ durch. Unter diesen Bedingungen wird das Potential V_D an der Verzweigung P auf praktisch konstantem Wert gehalten, weil das Potential V„ an der Verzweigung Q zwischen den Potentiometer-Widerständen R, und Rj. konstant gehalten wird. Unter diesen Bedingungen ist das an der Vorzeigung T liegende Potential praktisch Null, so dai3 der Transistor To und mithin der Transistor T_g, dessen Basis mit dem Emitter des Transistors Tg in Verbindung steht, in Sperrzustand gehalten werden. Da jedoch die Basis des Transistors T₁₀ über den Widerstand R₁₂ und die erste Anzeige-Lampe L₁ an die Stromquelle E angeschlossen ist, schaltet dieser Transistor durch. Da weiterhin der Transistor T₁ sperrt, während der Transistor T₂, wie erwähnt, durchschaltet, entspricht das Potential V_e an der Verzweigung S nahezu demjenigen der Stromquelle E, während das Potential V™ an der Verzweigung T praktisch auf Massepotential liegt. Aus diesem Grund schaltet der mit seiner Basis an die Verzweigung S angeschlossene Transistor Tg durch und läßt nur die zweite Anzeige-Lampe L₂ aufleuchten (Zustand I). Die Betätigung dieser Lampe bedeutet also, daß der Eingang a aes Differentialverstärkers A auf einem niedrigeren Potential liegt als der Eingang c, d.h. daß nur wenig Licht auf das photοleitfähige Element R₁ fällt. Der Bereich, in welchem die Anzeige-Lampe L₂ aufleuchtet, ist durch obige Gleichung (2) gegeben.

Wenn sich nunmehr die Helligkeit des auf das photoleitfähige Element R₁ fallenden Lichts über den vorherigen Wert hinaus erhöht und V_Q = V = V₂. wird, dann schaltet, wie erwähnt, zum Zeitpunkt t. gemäß Fig. 4a der Transistor T₁

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durch, während der Transistor T₂ sperrt, so daß sich das an der Verzweigung P liegende Potential V entsprechend Gleichung 0) erhöht. Wenn sich das einfallende licht weiter verstärkt, kommen die Transistoren T. und T₂ abwechselnd in den Durchschalt- und Sperrzustand, so daß die Diskriminatorschaltung auf die beschriebene Weise eine Kippschwingung erzeugt, wobei der Bereich des Potentials V₀, in welchem die Kippschwingung erzeugt wird, durch die Gleichungen (5) und (6) bestimmt wird.

Wenn der Transistor T₂ abwechselnd durchschaltet und sperrt, wird die Wechselstromkomponente über den Kopplungskondensator C₂ abgegriffen und dann durch die Diode D gleichgerichtet, wobei das Ausgangssignal dieser Diode durch den Integrier-Kondensator c* integriert wird. Wenn die über dem Kondensator C, liegende Spannung einen vorbestimmten Wert übersteigt, werden der Puffer-Transistor Tg und der an dessen Emitter angeschlossene Transistor Tg in den Durchschaltzustand versetzt, so daß die Anzeige-Lampe L₁ aufleuchtet, was den Zustand V^^ V_Q£ V_ß angibt (Zustand II). Zu diesem Zeitpunkt leuchten die zweite und die dritte Anzeige-Lampe L₂ bzw. L, nicht auf, da der Transistor Tg, wie erwähnt, durchschaltet und das Baßispotential des Transistors T₁₀ praktisch auf Null vermindert, so daß der Transistor T₁₀ sperrt.

Wie erwähnt, wird für V_Q = V_ß und bei Kippschwingungen unterliegender Schaltung der Transistor T₁ im Durcnschaltzustand gehalten, während der Transistor T₂q?errt. Unter diesen Bedingungen wird das Potential an der Verzweigung T praktisch gleich der Spannung der Stromquelle E, doch wird infolge der Einfügung des Kondensators Cg und der Diode D nur ein Ausgangsimpuls an den Transistor T^ angelegt, so daß die beiden Transistoren Tg und T« im Sperrzustand gehalten werden. Infolgedessen schaltet der Transistor T₁₀

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auf beschriebene Weise durch. Gleichzeitig läßt ein Anstieg des an der Verzweigung T liegenden Potentials V_T den Transistor T₇ durchschalten, so daß die dritte Anzeige-Lampe L₅ allein aufleuchtet (Zustand III). In diesem Fall bedeutet das Aufleuchten der Lampe L₅, daß das Potential V₀ an der Verzweigung O höher ist als das Potential Vp an der Verzweigung P.

Auch bei dieser abgewandelten Ausführungsfonnpcann die richtige Belichtung dadurch bestimmt wercen, daß "V^, mit dem Wert des dem unteren Grenzwert der gewünschten Belichtung entsprechenden Potentials V_Q und V_ß mit dem dem oberen Grenzwert der gewünschten Belichtung entsprechenden Wert des Potentials V₀ in Übereinstimmung gebracht wird.

Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 10 läßt sich wie folgt tabellarisch zusammenfassen:

Zu- Potential V Lampe L₁ Lampe L₀ Lampe., stand ' « -

Ergebnis des

Fotentialver-

gleiche

ι o<v_o<v_A

^{111 V}ß<^Vo

gelöscht leuchtet gelöscht Unterbelichtung

leuchtet gelöscht gelöscht Richtige

Belichtung

gelöscht gelöscht leuchtet überbelichtung

Bei Verwendung von Anzeige-Lampen verschiedener Färbung wird die Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Werten der Belichtung noch einfacher. Außerdem wird das Ergebnis der Unterscheidung durch die Charakteristika der Anzeige-Lampen nicht beeinträchtigt.

Obgleich die Erfindung vorstehend in bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und besehrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   {^KyOlskriminatorschaltung mit einem Wandler zur Itawandlung einer physikalischen Größe in eine elektrische Größe, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Wandler erzeugte elektrische Oröße dem einen Eingang (a) eines Differentialverstärkörs (A) eingespeist wird, dessen zweiter Eingang (c) auf einem konstanten Potential gehalten wird und der nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn das Potential am ersten Eingang dasjenige des zweiten Eingangs übersteigt, daß an den Ausgang (d) des Differentialverstärkers zwei alternativ ansteuerbare Schaltelemente (T₁JT₂) angeschlossen sind, die Ihrerseits mindestens zwei Anzeige-Lampen (L₁,1»?, L,) zum Aufleuchten bringen können und von denen das eine (T₁) mit seinem Ausgang (S) über einen Kondensator (C₁) an den zweiten Eingang des Differentialverstärkers rückgekoppelt 1st, während der Ausgang (T) des zweiten Schaltelements (T₂) Über einen Widerstand (R_f) mit dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers in Verbindung steht, daß zur Erzeugung des konstanten Potentials für den Differentialverstärker ein Widerstands-Potentiometer (R^,Rh) über eine Stromquelle (E) geschaltet ist, deren Mittelabgriff (Q) über einen Widerstand (R₅) an den zweiten Eingang des Differentialverstärkers angeschlossen ist,und daß der Differentialverstärker (A) so ausgelegt ist, daß er das eine der beiden Schaltelemente (T₁ oder T₂) ansteuert, wenn sein erster Eingang (a) auf ein«» höheren Potential liegt als sein zweiter Eingang (c), und durch das über den Kondensator (C₁) bzw. Wideretand (R_f) an seinen zweiten Eingang (c) rückgekoppelte Auegangesignal des betreffenden Schaltelemente in den Zustand versetzt werden kann, daß er das andere

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   Schaltelement (Tg bzw. T₁) ansteuert, um die Anzeige-Lampen selektiv zu betätigen.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltelemente (T₁, T_g) in Kaskadenform geschaltete Transistoren sind und daß zwei Anzeige-Lampen (L₁^L₂) vorgesehen sind, die jeweils an die Kollektoren dieser Transistoren angeschlossen sind«
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Lampen (L₁, L₂) mit Abstand voneinander in einem Gehäuse (P) untergebracht sind und daß auf einer gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Lampen im Gehäuse vor Jeder Lampe ein Filter (O₁,G₂) und eine Lochblende (H₁^₂) sowie ein um 45° gegenüber dieser Linie geneigter halbdurchlässiger Spiegel (I) angeordnet sind, hinter welchem ein voll reflektierender Spiegel (S) parallel zur Linie angeordnet ist.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Anzeige-Lampen (L^L₂) zugeordneten Lochblenden (H₁₁H₂) mit öffnungen versehen sind, welche die Form von in entgegengesetzte Richtungen weisenden Dreiecken besitzen.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Anzeige-Lampen (L^L₂) zugeordneten Filter (G^G₂) Jeweils unterschiedliche gefärbte Farbfilter sind.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des einen Schaltelements (T₂) ein Gleichrichter-Integrator (Cy R₁₀, Tg) zum Gleichrichten der Wechselstrom-Komponente des Ausgangssignale dieses Schaltelements und zum Integrieren der gleichgerichteten

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   Wechselstrom-Kompnente angeschlossen ist, an dessen Ausgang ein drittes Schaltelement (Tg) angeschlossen ist, «reiches die eine Anzeige-Lampe (L₁) zum Aufleuchten bringt, wenn das Ausgangssignal des Oleichrichter-Integrators einen vorbestimmten Wert übersteigt, daß ein viertes Schaltelement (Tg)vorgesehen ist, welches so geschaltet 1st, daß es durchschaltet und eine zweite Anzeige-Lampe (L₂) zum Aufleuchten bringt, wenn das Ausgangssignal des dritten Schaltelements (Tg) mit dem Ausgangssignal des erstgenannten Schaltelemente (T₁) Übereinstimmt,und daß ein fünftes Schaltelement (T~) vorgesehen ist, welches so geschaltet ist, daß es durchschaltet und eine dritte Anzeige-Lampe (L ) zum Aufleuchten bringt, wenn das Ausgangssignal des dritten Schaltelemente (Tg) mit dem Ausgangssignal des zweitgenannten Schaltelements (T₂) übereinstimmt.

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