DE2154094B2 - Verstaerker fuer abtastproben von analogsignalen mit stufenweise veraenderbarem verstaerkungsfaktor - Google Patents
Verstaerker fuer abtastproben von analogsignalen mit stufenweise veraenderbarem verstaerkungsfaktorInfo
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- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
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Description
6. Verstärker mit Zuführung der Spannungs- gegeben ist.
werte von einem Multiplexer nach Anspruch 5, da- Die automatische Steuerung des Verstärkungs-
durch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Analog/ faktors ergibt sich durch die Wahl des jeweiligen Ab-
Digital-Konverter (49) vorgesehen ist, welcher mit 65 tastpunktes der Verstärkerkette, wobei ein Spannungs-
dem Ausgang des Blockierkreises (48) verbunden wert gewählt wird, der in der Regel etwas kleiner als
ist und welcher die vorliegenden Spannungsweite der maximal zulässige Spannungswert ist. Die Wahl
in digitale Form umwandelt. wird mit Hilfe von Gattern erreicht, welche mit den
einzelnen Abtastpunkten der Verstärkerkette verbunden
sind. Die Anzahl der verwendeten Gatter entspricht somit der der Stufen des Verstärkers plus eins.
Um den betreffenden Abtastpunkt der Verstärkerkette zu wählen, dessen Spannungswert gemäß obig
genannter Bedingung geeignet erscheint, werden die auftretenden Spannungswerte der Abtastpunkte gleichzeitig
oder hintereinander mit einer Vergleichsspannung verglichen. Ein logischer Entscheidungskreis
empfängt das Resultat dieser Vergleichsmessungen und betätigt dieses entsprechende Gatter der Verstärkerkette,
an welchem eine optimale Spannung auftritt.
Bei der einen bekannten Art von derartigen Verstärkern wird der Vergleich gleichzeitig durchgeführt.
Bei einem derartigen Verstärker ist für jedes Gatter ein Komparator vorgesehen. Der Vergleich der Spannungswerte
wird somit für alle Abtastpunkte der Verstärkerkette gleichzeitig durchgeführt. Das Resultat
dieser Vergleiche wird einem Entscheidungslogikkreis zugeführt, welcher den optimalen Abtastpunkt der
Verstärkerkette festlegt.
Beim Vorhandensein eines Spannungswertes ist der gewählte Abtastpunkt der am weitesten vom Anfang
der Verstärkerkette liegende Punkt, welcher einen
niedrigeren Spannungswert als die Vergleichsspannung abgibt. Dabei ist die Vergleichsspannung auf einen
Spannungswert festgelegt, der geringfügig kleiner als der erwähnte, maximal zulässige Spannungswert ist.
Eine derartige Anordnung arbeitet äußerst rasch, erfordert jedoch eine große Anzahl von Komparatoren.
Insbesondere dann, wenn der der Verstärkerkette zugeführte Spannungswert großen Fluktuationen ausgesetzt
ist, ist die Anzahl der eine hohe Meßgenauigkeit aufweisenden Komparatoren unverhältnismäßig groß,
weil die Anzahl der Komparatoren mit der Anzahl der Abtastpunkte der Verstärkerkette zunimmt.
Eine zweite Art von bekannten Verstärkern dieser Art führt den Spannungsvergleich mit der Vergleichsspannung für jeden Abtastpunkt der Verstärkerkette
hintereinander durch, wobei die Abtastung entweder mit ansteigenden oder vorzugsweise abfallenden Spannungswerten
durchgeführt wird. Ein derartiger Verstärker weist einen einzigen Komparator auf, welcher
hintereinander mit den einzelnen Abtastpunkten der Verstärkerkette und der Vergleichsspannung verbunden
wird. Das Durchschalten erfolgt dabei vorzugsweise vom Ausgang der letzten Stufe her, von wo aus
sukzessive bis zur ersten Stufe der Verstärkerkette durchgeschaltet wird. Sobald das Vorzeichen des Vergleichssignals
sich ändert, entspricht der Abtastpunkt dem entsprechenden Meßwert. Dieses Verfahren erfordert
eine Anzahl von hintereinander vorgenommenen Entscheidungen, wobei die Anzahl dieser Entscheidungen
im Mittel der Hälfte der Abtastpunkte der Verstärkerkette entspricht. Da die einzelnen Entscheidungen
jeweils eine bestimmte Zeitdauer benötigen, ergibt sich der Nachteil, daß die Gesamtdauer zur
Feststellung eines Meßwertes relativ hoch ist.
In Verbindung rr.ii Analogsignalen, deren Amplituden
zwischen weiten Grenzen variieren, ist demzufolge keiner dieser obengenannten Verstärker voll zufriedenstellend.
Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es Ziel
der vorliegenden Erfindung, einen Verstärker für Meßwerte mit stufenweise veränderlichem Verstärkungsfaktor,
insbesondere für eine Analog/Digital-Konversion zu schaffen, welche diese obengenannten Nachteile
nicht aufweist, und welche mit Hilfe einer geringen Anzahl von Umschaltungen den einem Signal entsprechenden
optimalen Abtastpunkt feststellt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwei Vergleichsspannungsgeneratoren vorgesehen sind,
deren Spannungsverhältnis im Bereich des Verstärkungsfaktors von einem Verstärker der Verstärkerkette
liegt, ferner daß zwei Komparatoren vorgesehen sind, von welchen die einen Eingänge mit einer gemeinsamen
Leitung der Gatter verbunden sind, während
ίο die anderen Ausgänge mit den beiden Vergleichsspannungsgeneratoren
verbunden sind, ferner daß bei Spannungsvergleich mit den zwei Vergleichsspannungen
eine Entblockierung von einem der Gatter durchgeführt ist und daß durch sukzessive Steuerung der
Entblockierung dieser Gatter gemäß einer vorgegebenen Reihenfolge eine Wahl jenes Abtastpunktes
der Verstärkerkette vorgenommen ist, dessen Spannung in dem durch die beiden Vergleichsspannungen
vorgegebenen Intervall liegt.
Der Spannungsvergleich an den verschiedenen Abtastpunkten der Verstärkerkette unter Verwendung
von zwei Vergleichsspannungswerten ergibt zwei logische Informationen. Beide Informationen entsprechen
der Größe des Spannungswertes an dem bestimmten Abtastpunkt in bezug auf den durch die beiden Vergleichsspannungen
sich ergebenden Bereich. Wenn die Spannung an dem bestimmten Abtastpunkt innerhalb
dieses Vergleichsspannungsbsreiches liegt, dann ist der
Abtastpunkt optimal gewählt. Wenn hingegen die auftretende Spannung größer als der größere Vergleichsspannungswert
ist, dann liegt der optimale Abtastpunkt im Bereich der Abtastpunkte mit geringerer Spannung.
Wenn schließlich die Spannung am bestimmten Abtastpunkt niedriger als die niedrige Vergleichsspannung ist,
dann liegt der optimale Abtastpunkt im Bereich der Spannungspunkte mit einer höheren Spannung
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die beiden Vergleichsmessungen am Anfang
an jener Stelle der Verstärkerkette durchgeführt, gegenüber welcher eine gleichgroße Anzahl von Abtastpunkten
auf beiden Seiten vorhanden ist. Dieser Abtastpunkt soll in dem folgenden als der »mittlere
Abtastpunkt« bezeichnet werden. Das Resultat dieses ersten Vergleichs wird einem logischen Entscheidungskreis
zugeführt, welcher festlegt, auf welcher Seite der Verstärkerkette sich der optimale Spannungswert befindet.
Der zweite Vergleich wird dann in der Mitte jener Seite der Verstärkerkette durchgeführt, welche
den optimalen Spannungswert enthält. Die darauf
folgenden Vergleiche werden so lange durchgeführt, bis nach dem letzten Vergleich der optimale Abtastpunkt
festgestellt worden ist.
Gemäß der Position des optimalen Spannungswertes ändert sich die Anzahl der theoretisch durchzu-
führenden Vergleichsvorgänge, wenn die Fortführung der Vergleiche unterbrochen wird, sobald in einem bestimmten
Bereich der Verstärkerkette ein optimaler Abtastpnnkt festgestellt worden ist. Die aufeinanderfolgenden
Vergleiche werden gemäß einem vorgegebe· nen Schema durchgeführt, wobei dieses Schema durcl·
die einzelnen Stufen der Verstärkerkette sowie durcl· den Entscheidungslogikkreis festgelegt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dei Erfindung führt der Entscheidungslogikkreis die ein
zelnen Vergleiche und Entscheidungen mit vorgegebe ner Anzahl solange durch, wobei die vorgesehene An
zahl so gewählt ist, daß ein eindeutiges Resultat ent sprechend einem optimalen Abtastpunkt festlegbar ist
5 6
Dies hat zur Folge, daß — so wie dies in dem folgenden Der Logikkreis 24 steuert zuerst den Vergleich des
noch beschrieben sein wird — in manchen Fällen eine Mcßsignals am Abtastpunkl 2" unter Einsatz der
bestimmte Anzahl von Vergleichen an ein und dem- beiden Komparatoren 20 und 21, welche die Ver-
sclben Abtastpunkt wiederholt werden muß. gleichsspannungen von den Generatoren 16 und 17 er-
Dic Erfindung soll nunmehr an Hand der folgenden 5 halten. Es sei angenommen, daß der Ausgang eines der-
Beschreibung näher erläutert und beschrieben werden, artigen Komparator in den logischen Zustand »1« ge-
wobei auf die Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigt langt, sobald die auf der Leitung 15 vorhandene Span-
F i g. 1 ein schemalisches Schallschema einer Ver- nung großer als die Vergleichsspannung ist, während
slärkerkette gemäß der Erfindung mit sechs Verstärker- sie in den logischen Zustand »0« gelangt, sobald die
stufen, von welchen jede einen Verstärkungsfaktor 22 io auf der Leitung 15 vorhandene Spannung niedriger
aufweist, als die Vergleichsspannung ist. In dem Fall, in welchem
F i g. 2 ein Diagramm der verschiedenen Funktions- die auf der Leitung 15 vorhandene Spannung größer
ablaufe bei einer Verstärkerkette gemäß F i g. 1, als die beiden Vcrgleichsspannungen ist, ist das Re-
F i g. 3 ein Diagramm bei einer Verstärkerkette mit sultat des Vergleichs demzufolge 11. Wenn die auf der
vierzehn Verstärkern, welche je einen Verstärkungs- 15 Leitung 15 vorhandene Spannung jedoch innerhalb
faktor von 2 aufweisen, des durch die zwei Vergleichsspannungen liegenden
F i g. 4 ein schematisches Schaltschema einer weile- Intervalles fällt, ist das Resultat des Vergleichs 01.
ren Ausführungsform des Verstärkers gemäß der Erfin- Wenn schließlich die vorhandene Spannung niedriger
dung in Verbindung mit einem Analog/Digital-Kon- als die beiden Vergleichsspannungen ist, dann ist das
verter und einem Magnetspeichergerät, wobei die digi- 20 Resultat des Vergleiches 00. Beim Auftreten eines Ver-
talen Ausgangssignale in binärer Form vorliegen, gleichsresultats 11 ergibt sich die Notwendigkeit einer
F i g. 5 ein Diagramm einer Verstärkerkette, welche Verringerung des Verstärkungsfaktors. Das Resultat 01
sieben Verstärkerstufen mit je einem Verslärkungs- bedeutet hingegen, daß der Verstärkungsfaktor für das
faktor von 22 aufweist und auf der Leitung 15 vorhandene Signal richtig gewählt
F i g. 6 ein genaues Schaltschema der Elemente 45, 25 ist, während der Zustand 00 die Notwendigkeit ergibt,
46, 47 und 51 von F i g. 4. den Verstärkungsfaktor zu erhöhen.
In F i g. 1 ist eine Verstärkerkette dargestellt, welche Gemäß F i g. 2 wird von dem mittleren Abtastsechs
Verstärker 1 bis 6 aufweist, die je einen Ver- punkt 2e der Verstärkerkette ausgegangen. Wenn das
Stärkungsfaktor von 22 besitzen. Diese Verstärkerkette Resultat dieses Vergleichs 11 beträgt, bewirkt der
besitzt eine Anzahl von Abtastpunkten, deren Anzahl 30 Logikkreis 24 mit Hilfe einer ersten Entscheidung
der Anzahl der Verstärker plus 1 — d. h. 7 — beträgt. einen zweiten Vergleich an dem Abtastpunkt 22. Wenn
Diese Abtaslpunkte sind in F i g. 1 mit dem Verslär- hingegen das Resultat des ersten Vergleiches 01 bekungsfaktor
bezeichnet, welche sie in bezug auf den trägt, bewirkt die erste Entscheidung einen zweiten
Eingang der Verslärkerkette aufweisen. Die sieben Ab- Vergleich an demselben Abtastpunkt 26. Wenn schließtastpunkte
besitzen somit die Bezeichnungen 2° bis 212. 35 hch der erste Vergleich ein Resultat 00 ergibt, bewirkt
Gemäß F i g. 1 sind diese Abtastpunkte über Leiter 7 die erste Entscheidung einen zweiten Vergleich am
bis 13 mit einem Schalter 14 verbunden, dessen beweg- Abtastpunkt 210.
licher Kontakt mit einem beliebigen Leiter 7 bis 13 ver- Nach dem zweiten Vergleich ermöglicht eine zweite
bunden werden kann. Dieser Schalter 14 ist eine sehe- Entscheidung des Logikkreises 24 eine genaue Fest-
matische Darstellung von Gallern, welche die Leiter 7 40 legung des optimalen Abtastpunktes der Spannungs-
bis 13 mit dem beweglichen Kontakt verbinden, wobei kette, so wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Der optimale
nur ein einziges Gatter gleichzeitig durchgeschaltet Spannungswert wird über die Leitung 15 dem Ausgang
werden kann. Der bewegliche Kontakt ist über eine der Verstärkerkette zugeführt.
Leitung 15 auf der einen Seite mit dem Ausgang der Ein besonderes Beispiel ermöglicht ein besseres Ver-Verslärkerkelte
und auf der anderen Seite mit einer 45 sländnis der Funktionsweise des Entscheidungslogik-Einrichtung
zur Wahl des Verstärkungsfaktors des kreises 24. Die mit der Verstärkerkette festzustellende
Verstärkers verbunden. Spannung betrage 6 Volt, während die beiden Ver-
Diese Einrichtungen bestehen aus zwei Vergleichs- gleichsspannungen 2 und 8 Volt besitzen. Der erste
Spannungsgeneratoren 16 und 17, deren Ausgangs- Vergleich wird an dem Abtastpunkt 2° durchgeführt,
spannungen in einem Verhältnis zu dem Verhältnis des 5° Das Resultat des ersten Vergleiches ist demzufolge 11,
Verstärkungsfaktors von einem der Verstärkerstufen 1 so daß die erste Entscheidung eine Verbindung de;
bis 6 stehen. Die beiden Vergleichsspannungsgene- Schalters 14 über die Leitung 8 mit dem Abtastpunkt2:
ratoren 16 und 17 sind über entsprechende Leitungen herstellt. Der zweite Vergleich ergibt als Resultat 00
18, 19 mit Komparatoren 20, 21 verbunden, welche so daß die zweite Entscheidung eine Verbindung de:
über die Leitung 15 die von den einzelnen Abtastpunk- 55 Schalters 14 mit der mit dem Abtastpunkt 24 verbun
ten der Verstärkerkette abgetasteten Spannungswerte denen Leitung 9 herstellt. Der Entscheidungslogik
erhalten. Die Ausgänge 22, 23 der Komparatoren 20 kreis 24 gibt somit die dem optimalen Spannungspunk
und 21 werden einem Entscheidungslogikkreis 24 züge- entsprechende Spannung auf die Leitung 15. Ein Im
führt, welcher aufeinanderfolgend über den Schalter 14 puls, welcher von diesem Entscheidungslogikkreis 2·
eine Verbindung der Leitung 15 mit den einzelnen Ab- 60 oder einer in F i g. 1 nicht dargestellten Einheit abge
tastpunkten der Verstärkerkette herstellt, um den opti- geben ist, zeigt an, daß die auf der Leitung 15 voi
malen Spannungswert der Verstärkerkette unter Ver- handene Spannung die dem optimalen Spanr.ungswei
Wendung einer minimalen Anzahl von Vergleichen fest- entsprechende Spannung ist, so daß das Verfahren zu
zustellen. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe des Ent- Wahl des optimalen Abtastpunktes abge:chlossen isi
scheidungslogikkreises 24, welcher eine vorgegebene 65 In F i g. 2 sind anschließend an den zweiten Spar
Anzahl von Schaltmöglichkeiten steuert. Ein Beispiel nungsvergleich am Punkt 2* ebenfalls Resultate 11 un
der Arbeitsweise dieses Logikkreises 24 ist in F i g. 2 00 dargestellt. Diese Resultate können theoretisc
dargestellt. nicht auftreten, es sei denn, daß das der Spannung;
7 8
kette zugeführte Signal sehr schnellen Änderungen aus- dem Eingang der Verstärkerkette verbunden, welche
gesetzt ist. Derartige Resultate sind demzufolge in aus sieben Verstärkerstufen 26 bis 32 besteht, deren
Wirklichkeit durchaus möglich, wobei der Entschei- Verstärkungsfaktor jeweils 22 beträgt. Die einzelnen
dungslogikkreis 24 auf diese Möglichkeiten anspricht, Abtastpunkte dieser Verstärkerkette sind gemäß den
so wie dies in F i g. 2 gestrichelt dargestellt ist. 5 entsprechenden Verstärkungsfaktoren im Vergleich zu
Unter Berücksichtigung von F i g. 2 ergibt sich, daß dem Eingangspunkt mit 2° bis 214 bezeichnet. Die vorbei
dem logischen Diagramm von dargestellten Mög- handenen acht Abtastpunkte sind über Gatter 33 bis 40
lichkeiten nach zwei Vergleichen und nach zwei Ent- mit einer gemeinsamen Leitung LS verbunden.
Scheidungen eine Wahl unter sieben Abtastpunkten Dieser Verstärker weist im übrigen zwei Vergleichsmöglich ist. Im allgemeinen ermöglicht eine Anzahl χ ίο generatoren 41 und 42 mit 2 und 8 Volt auf, welche mit von Entscheidungen die Wahl einer maximalen An- entsprechenden Vergleichseingängen der beiden Komzahl η von Abtastpunkten der Verstärkerkette, welche paratoren 43 und 44 verbunden sind. Die anderen durch die folgende Gleichung gegeben ist: beiden Vergleichseingänge der Komparatoren 43 und _ 2^+1_ ι 44 sind mit der bereits erwähnten Leitung LS verbun- ~ 15 den. Die Ausgänge der Komparatoren 43 und 44 sind
Scheidungen eine Wahl unter sieben Abtastpunkten Dieser Verstärker weist im übrigen zwei Vergleichsmöglich ist. Im allgemeinen ermöglicht eine Anzahl χ ίο generatoren 41 und 42 mit 2 und 8 Volt auf, welche mit von Entscheidungen die Wahl einer maximalen An- entsprechenden Vergleichseingängen der beiden Komzahl η von Abtastpunkten der Verstärkerkette, welche paratoren 43 und 44 verbunden sind. Die anderen durch die folgende Gleichung gegeben ist: beiden Vergleichseingänge der Komparatoren 43 und _ 2^+1_ ι 44 sind mit der bereits erwähnten Leitung LS verbun- ~ 15 den. Die Ausgänge der Komparatoren 43 und 44 sind
Diese Anzahl ist ebenfalls gleich der Anzahl von mit dem Entscheidungslogikkreis 45 verbunden, wel-Verstärkungsfaktoren,
während die Anzahl Λ'von Ver- eher entsprechend dem Resultat der beiden Verstärkerstufen
wie folgt gegeben ist: gleiche die Aufrechterhaltung oder Abänderung des w — 2*11— 2 Zustands einer vorprogrammierten Einheit 46 beein-
20 ilußt, welche die Gatter 33 bis 40 steuert. Diese Ein-
Tn F i g. 3 ist ein Diagramm von verschiedenen Mög- heit 46 bewirkt ebenfalls eine Bestimmung des angelichkeiten
bei einer Verstärkerkette mit 14 Verstärkern steuerten Abtastpunktes der Verstärkerkette und dadargestellt,
wobei 15 verschiedene Werte von Ver- mit des Verstärkungsfaktors. Das Ausgangssignal der
Stärkungsfaktoren vorhanden sind. Die einzelnen Ab- Einheit 46 wird von einem Entkodierkreis 47 züge·
tastpunkte der Verstärkerkette sind durch die Ver- 25 führt, welcher eine Entkodierung vornimmt. Die Ausstärkungsfaktoren
dargestellt, wobei der Verstärkungs- gänge dieses Entkodierkreises 47 sind mit den Gattern
faktor jeder Stufe der Verstärkerkette 2 beträgt. In dem 33 bis 40 verbunden. Der die einzelnen Gatter 33 bis 40
logischen Diagramm sind ähnlich wie in F i g. 2 die steuernde Entkodierkreis 47 ist ferner über eine Mehrtheoretisch unmöglich auftretenden Fälle ebenfalls zahl von Leitungen LR mit der Einheit 46 verbunden,
eingezeichnet; diese gestrichelt dargestellten Möglich- 30 so daß letztere über den Zustand der Gatter 33 bis 40
keiten können trotzdem auftreten, wenn sehr schnell informiert wird.
variierende Signale vorhanden sind. Die bisher be- Die mit allen Gattern 33 bis 40 verbundene bereits
trachteten logischen Diagramme entsprechen jenem erwähnte Leitung LS ist mit einem Blockierkreis 48
Falle, in welchem die Anzahl der Werte der zu unter- verbunden, welcher die auf der Leitung LS vorhandene
suchenden Verstärkungsfaktoren 2χχλ— 1 beträgt. In 35 Spannung speichert. Der Ausgang dieses Blockierdiesem
Falle werden die aufeinanderfolgenden Ent- kreises 48 ist mit einem Analog/Digital-Konverter 49
Scheidungen genau in dem mittleren Abtastpunkt des verbunden, welcher eine Mehrzahl von Ausgängen für
verbleibenden Teils der Verstärkerkette durchgeführt. die digitalen Ausgangssignale entsprechend der Span-Es
erscheint jedoch einleuchtend, daß in der Praxis nung des zugeführten Analogsignals aufweist. Die digidies
nicht immer der Fall sein muß. Eine Verallge- 40 talen Signale werden schließlich einem Magnetbandmeinerung
dieses Verfahrens kann somit von dem aufzeichnungsgerät 50 zugeführt.
Fachmann ohne weiteres durchgeführt werden. Falls Die digitalen Signale stellen ein Maß des der Verbeispielsweise kein wirklicher mittlerer Abtastpunkt stärkerkette zugeführten Eingangssignals multipliziert vorhanden ist, kann ein Abiastpunkt im mittleren Bc- mit dem optimalen Verstärkungsfaktor dar, welcher reich gewählt werden. Dies entspricht einer Festlegung 45 das Signal in den Bereich der Spannungswerte bringt, des mittleren Abtastpunktes des Verstärkers, so wie sie in welchem die Meßwertumwandlung innerhalb des oben beschrieben worden ist. Analog/Digital-Konverters 49 mit größter Genauig-
Fachmann ohne weiteres durchgeführt werden. Falls Die digitalen Signale stellen ein Maß des der Verbeispielsweise kein wirklicher mittlerer Abtastpunkt stärkerkette zugeführten Eingangssignals multipliziert vorhanden ist, kann ein Abiastpunkt im mittleren Bc- mit dem optimalen Verstärkungsfaktor dar, welcher reich gewählt werden. Dies entspricht einer Festlegung 45 das Signal in den Bereich der Spannungswerte bringt, des mittleren Abtastpunktes des Verstärkers, so wie sie in welchem die Meßwertumwandlung innerhalb des oben beschrieben worden ist. Analog/Digital-Konverters 49 mit größter Genauig-
Trotz gewisser Überbestimmungen bei den oben be- keit durchgeführt werden kann. Der durch die Einheit
schriebenen Ausführungsformen ist der Verstärker ge- 46 festgelegte Verstärkungsfaktor wird nach der Wahl
maß der vorliegenden Erfindung schneller als jener, 5° des optimalen Abtastpunktes in dem Speicher 51 geweicher
eine begrenzte Anzahl von Komparatoren ver- speichert, welcher mit der programmierten Einheit 46
wendet. Durch Erhöhung der Anzahl der Möglich- verbunden ist. Dieser Speicher 51 gibt über eine Mehrkeiten
bei einem sehr schnell sich verändernden Signal zahl von Ausgangsleitungen ein Signal gemäß dem
kann diese Überbestimmung verwendet werden, um Verstärkungsfaktor ab, welches gleichzeitig mit dem
den Verwendungsbereich bezüglich der Dynamik und 55 über den Analog/Digital-Konverter 45 geleiteten Sides
Frequenzbandes des erfindungsgemäßen Ver- gnal in dem Aufzeichnungsgerät 50 festgelegt wird,
stärkers zu erweitern. Die zeitliche Steuerung des Verstärkers erfolgt über
F i g. 4 zeigt ein elektrisches Schema des erfindungs- einen Steuerkreis 52, welcher mit dem Multiplexer 25
gemäßen Verstärkers mit sieben Verstärkerstufen, und den Einheiten 46, 48, 49, 5° verbunden ist.
welcher mit einem Analog/Digital-Konverter verbun- 60 Die Wahl des optimalen Abtastpunktes der Ver-
den ist, dessen digitale Ausgangssignale gleichzeitig mit stärkerkette erfolgt bei der Ausführungsform gemäß
dem Verstärkungsfaktor der Verstärkerkette einer F i g. 4 gemäß dem logischen Diagramm von F i g. 5
führt, der eine Mehrzahl von Eingängen aufweist, werden, wobei der zeitliche Ablauf dargestellt werden
welche mit nicht dargestellten Meßwertgebern verbun- soll,
den sind. Der Ausgang dieses Multiplexers 25 ist mit Der Multiplexer 25 liefert dreißig Spannungswerte
9 10
pro Sekunde. Das Zeitintervall zwischen zwei Span- den ist, kann leicht innerhalb des Zeitintervalls von
nungswerten beträgt somit dreiunddreißig Mikro* 33 Mikrosekunden durchgeführt werden, welcher zwei
Sekunden. Sobald ein Spannungswert am Ausgang des Spannungswerte voneinander trennt.
Multiplexers 25 auftritt, bewirkt ein Steuerbefehl des Das in F i g. 5 dargestellte Diagramm zeigt ausge-
Steuerkreises 52 eine Betätigung der Einheit 46, welche 5 zogene Linien, welche den verschiedenen Möglicheine
Entblockierung des Gatters 37 bewirkt. Es wird keiten entsprechen, solange das dem Verstärker zugesomit
anfänglich in Übereinstimmung mit F i g. 5 ein führte Signal konstant ist. Wenn das Signal jedoch sehr
Vergleich mit einem Verstärkungsfaktor von 2" durch- starken Änderungen ausgesetzt ist, können ebenfalls
geführt. Die Komparatoren 43 und 44 führen diesen die gestrichelt dargestellten Möglichkeiten auftreten.
Vergleich durch. Der Entscheidungskreis 45 entschei- io Im Bereich der dritten Entscheidung tritt eine relativ
det daraufhin gemäß dem Resultat des Vergleiches hohe Anzahl von Überbestimmungen auf; demzufolge
wahlweise eine Verminderung des Verstärkungsfaktors, kann selbst eine Feststellung eines optimalen Vereine
Aufrechterhaltung desselben oder eine Erhöhung Stärkungsfaktors sicher durchgeführt werden, wenn
desselben. Diese Entscheidung wird der Einheit 46 zu- die von dem Multiplexer 25 zugeführten Spannungen
geführt. X5 senr starken Änderungen ausgesetzt sind.
Drei Mikrosekunden nach dem Beginn des Auf- Im folgenden soll auf F i g. 6 Bezug genommen wer-
tretens des Spannungswertes vermittelt der Steuerkreis den, in welcher einzelne Kreise des Entscheidungs-52
einen ersten Impuls zur Änderung des Verstärkungs- logikkreises 45, der vorprogrammierten Einheit 46, des
faktors an die Einheit 46. Gemäß dem Entscheidungs- Dekodierers 47 und des Speichers 51 dargestellt sind,
logikkreis 45 können dabei folgende drei Möglich- ao F i g. 6 zeigt zwei Eingangsleitungen 61 und 62,
keiten auftreten: welche mit den in F i g. 4 dargestellten Komparatoren
Wenn das Resultat des Vergleichs 11 beträgt, erfolgt 43 und 44 verbunden sind. Es sei willkürlich angeeine
Entblockierung des Gatters 35. nommen, daß die Leitung 61 mit jenem Komparator
Wenn das Resultat des Vergleiches 01 beträgt, er- verbunden ist, dessen Vergleichsspannung höher ist,
folgt eine Entblockierung des Gatters 37, welches so- as während die Leitung 62 mit jenem Komparator vermit
in seinem Zustand aufrechterhalten wird. bunden ist, dessen Referenzspannung niedriger ist. Die
Wenn das Resultat des Vergleiches 00 beträgt, er- beiden Komparatoren 43 und 44 geben an ihren Ausfolgt
eine Entblockierung des Gatters 39. gangen identische Informationen ab, sobald höhere
Die drei Zustände entsprechen gemäß F i g. 5 Ver- Span η ungs werte auftreten. Die mit dem Komparator
Stärkungsfaktoren von 24, 2" und 212. 30 43 verbundene Leitung 62 ist mit einem Inverter 63 verSechs
Mikrosekunden nach dem Auftreten des bunden, welcher ein Signal abgibt, sobald das Über-Spannungswertes
gibt der Steuerkreis 52 der Einheit 46 schreiten eines niedrigeren Wertes stattfindet. Dieser
einen zweiten Impuls zur Veränderung des Verstär- Inverter 63 entspricht einem konventionellen »UN D-kungsfaktors
ab, wodurch eine zweite Serie von Ver- NICHT«-Gatter. Der Entscheidungslogikkreis 45 w ;isl
gleichen mit Hilfe des Entscheidungslogikkreises 45 35 Ausgänge Cund Z) auf, welche mit Leitungen 64 und 65
durchgeführt wird, so wie dies in Fig. 5 dargestellt verbunden sind. Der Ausgang C entspricht bei L'rreist.
Anschließend daran wird eine zweite Entscheidung gung einer Erhöhung, während der Ausgang D bei
gefällt. Erregung einer Verminderung des Verstärkungsfaktors
Neun Mikrosekunden nach dem Beginn des Auf- entspricht.
tretens des Spannungswertes ergibt ein dritter Impuls 40 F i g. 6 zeigt im Ganzen zwanzig logische UND-für
die Änderung des Verstärkungsfaktors eine dritte NICHT-Gatter ähnlich wie das Gatter 63. Deraitige
Entscheidung, was eine genaue Festlegung des opti- Gatter können mit einem einzigen Eingang als Inverter
malen Abtastpunktes der Verstärkerkette ergibt, so arbeiten; mit einer Vielzahl von Eingängen ist dagegen
wie dies in F i g. 5 dargestellt ist. ihr Ausgang »0«, wenn alle Eingänge einen Zustand »i<
Einige Mikrosekunden nach dem dritten Impuls für 45 aufweisen.
die Veränderung des Verstärkungsfaktors bewirkt der F i g. 6 weist ferner einen Kippkreis BT auf, welcher
Steuerkreis 52, daß der auf der Leitung LS vorhandene die erste Entscheidung von den beiden anderen unter-Spannungswert
im Blockierkreis 48 fixiert wird, wäh- scheidet. Man sieht auch gemäß F i g. 5, daß die ers«
rend gleichzeitig eine Speicherung des Verstärkungs- Entscheidung eine Veränderung des Verstärkungsfaktors
in dem Speicher 51 stattfindet. Kurze Zeit dar- 50 faktors um zwei Einheiten bewirkt, während die ande
auf erfolgt die Analog/Digital-Konversion des in dem ren beiden Entscheidungen eine Veränderung des Ver·
Blockierkreis 48 fixierten Spannungswertes durch den Stärkungsfaktors um eine einzige Einheit ergeben. Di(
Analog/Digital-Konverter 49. Kippeinheit BT weist zwei der Fixierung dienende Ein
Ein letztes Steuersignal des Steuerkreises 52, welches gänge / und K und einen Eingang H auf, welchem eii
gleichzeitig dem Analog/Digital-Konverter 49, dem 55 Steuersignal zur Zustandsänderung zugeführt wird
Aufzeichnungsgerät 50 und dem Speicher 51 zugeführt welches entsprechend der Einstellung der Eingänge .
wird, bewirkt eine Aufzeichnung sowohl der Größe des und K den Zustand »1« ergeben. Die Kippeinheit ΒΊ
verstärkten Spannungswertes des Aaalog/Digiial-Kon- weist ferner zwei Ausgänge β und Q auf, wobei de
verters 49 als auch des in dem Speicher 51 gespeicherten Ausgang Q ein invertierter Ausgang ist. Die Kippein
Verstärkungsfaktors in dem Aufzeichnungsgerät 50. 60 heit BT weist ferner zwei Eingänge 5 und C auf, voi
Die Einheit 48 und der Speicher 51 erlauben die welchen der letztere nicht dargestellt ist. Diese Ein
Einspeicherung der von dem erfindungsgemäßen Ver- gänge ermöglichen die Fixierung des Ausganges Q ii
stärker übermittelten Informationen. Es ergibt sich so- den Zustand »1« oder »0«.
mit, daß letzterer die Behandlung der einzelnen Span- F i g. 6 zeigt ferner drei Kippkreise 88, 89 und 9C
nungswerte beginnen kann, während der Analog/Digi- 65 welche mit BOi B1 und Bt bezeichnet sind. Diese Kipp
tal-Konverter 49 die Analog/Digital-Konversion durch- kreise sind identisch mit dem Kippkreis BT, dessei
führt. Ausgangß einem Code des Verstärkungsfaktors ii
Der ganze Ablauf, so wie er oben beschrieben wor- Form einer dreistelligen Binärzahl entspricht. Die Aus
gangsleitungen der drei Kippkreise werden gemäß F i g. 5 den Einheiten 47 und 51 zugeführt, weiche
nunmehr in Verbindung mit F i g. 6 genauer beschrieben werden sollen.
Die Einheit 47 stellt einen Binärdezimalkodierer 95 dar, welcher sieben Ausgangs 0 bis 7 mit den Gattern
33 bis 40 verbindet. Der Kodierer 95 empfängt über die Leitungen 92, 93 und 94 an seinen Eingängen die
Ausgangssignale der Kippkreise 88, 89 und 90, welche dem Code des Verstärkungsfaktors entsprechen. Dadurch
wird eine Entblockierung der einzelnen Gatter 33 bis 40 mit den verschiedenen Verstärkungsfaktoren von
2° bis 214 erreicht.
Die Leitungen 92 bis 94 sind ebenfalls mit drei Kippkreisen 97 bis 99 verbunden, die den Code des Verstärkungsfaktors
speichern und die in F i g. 4 durch den Block 91 dargestellt sind.
F i g. 6 zeigt weiterhin vier Ausgangsleitungen des Steuerkreises 52, nämlich die Leitungen 80, 87, 91 und
96. Die Leitung 80 wird während den Impulsen für eine Veränderung des Verstärkungsfaktors aktiviert, indem
sie zum Zeitpunkt 0,25 Mikrosekunden vor dem Beginn jedes Impulses für die Veränderung des Verstärkungsfaktors
von einem Zustand »0« entsprechend ihrem Normalzustand in den Zustand »1« gelangt und
0,25 Mikrosekunden nach dem Ende des ersten Impulses für die Veränderung des Verstärkungsfaktors
erneut in den Zustand »0« zurückfällt. Diese Impulse für die Veränderung des Verstärkungsfaktors selbst
entsprechen einer kurzzeitigen Änderung vom Zustand »0« in den Zustand »1«, wobei die Dauer dieser
Impulse 0,5 Mikrosekunden beträgt. Diese Impulse werden über die Leitung 87 geleitet. Die Leitung 91 bewirkt
die Auslösung so wie dies im folgenden noch beschrieben sein soll. Die Leitung 96 schließlich steuert
über den Eingang H die Kippkreise 97 bis 99, welche Signale entsprechend dem optimalen Verstärkungsfaktor
abgeben, die über den Speicher 51 dem in F i g. 4 dargestellten Aufzeichnungsgerät 50 zugeführt
sind.
Die Funktionsweise der in F i g. 6 dargestellten Anordnung soll in dem folgenden unter Bezug auf das in
Fig. 6 dargestellte logische Diagramm näher beschrieben werden. Die Auslösung ergibt sich beim Auftreten
eines Impulses auf der Leitung 91. Dieser Impuls wird den Eingängen C zur forcierten Positionierung
der Kippkreise B0 und B1 in den Zustand »0« und dem
Eingangs zur forcierten Positionierung des Kippkreises
B2 in den Zustand »1« zugeführt.
Der erhaltene Wert beträgt somit 100, was einem Verstärkungsfaktor von 28 entspricht (es sei daran erinnert,
daß der Dezimalwert in binärer Darstellung als 100 beschrieben wird).
Derselbe Impuls auf der Leitung 91 wird dem Eingang der forcierten Positionierung des Kippkreises BT
in den Zustand »1« zugeführt Dieser Kippkreis BT
stellt einen Speicher dar, der die Anwesenheit eines Auslösesignals festlegt. Der nicht invertierte Ausgang
Q ist mit den Fixiereingängen J und K verbunden, die sich demzufolge in dem Zustand »1« befinden.
Gleichzeitig ist der Ausgang Q im Zustand »1«, weil ein Impuls über die Leitung 91 dem Eingang zugeführt ist.
Der Kippkreis Βψ ändert somit ein einziges Mal seinen
Zustand, sobald ein erster Impuls für die Änderung des Verstärkungsfaktors über die Leitung 87 an dem Eingang
H auftritt, während die Eingänge J und K einen
Wert »1« aufweisen.
Die Impulse zur Änderung des Verstärkungsfaktors werden dabei den Eingängen H der Kippkreise ß0, A1,
B2 und Bt über die Leitung 87 zugeführt. So wie dips
bereits erwähnt wurde, sind dieselben von Impulsen umschlossen, welche über die Leitung 80 zugeführt
sind. Der Zweck dieser Impulse besteht darin, den Zustand des Zählers vorzubereiten, bevor eine Veränderung
des Verstärkungsfaktors durch einen Impuls auf der Leitung 91 vorgenommen wird.
Die Eingänge J und K der Kippkreise B0, B1 und Bt
ίο werden entsprechend von UND-NICHT-Gattern 84,
85 und 86 gesteuert.
So wie dies bereits erwähnt worden ist, tritt kurz vor dem ersten Impuls zur Veränderung des Verstärkungsfaktors
auf der Leitung 80 ein Signal »1« auf, das den Gattern 76,77,81,82 und 83 zugeführt ist. Zur gleichen
Zeit leitet der Kippkreis Bt über seinen Ausgang Q ein
Signal »l«_an die Gatter 76 und 77, während über den Ausgang Q ein Signal »0« den Gattern 81,82 und 83 zugeführt
wird. Die beiden Gatter 76 und 77 sprechen somit auf den Zustand des letzten Eingangssignals an.
Bezüglich des Gatters 76 wird das letzte Eingangssignal mit dem Ausgang des Gatters 68 verbunden, welches
mit den Gattern 66 und 67 einen an sich bekannten »ODER-NlCHT-EXKLUSIVe-Kreis bildet. Es ergibt
as sich somit, daß das Gatter 76 seinen Ausgang in den
Zustand »0« bringt, wenn C oder D im Zustand »1« sich befinden. Dies hat zur Folge, daß über die Gatter 76 und
85 ein Kippen des Kippkreises B1 stattfindet.
Das Gatter 77 spricht auf den Zustand der Leitung 65 zum Herunterzählen an und bewirkt über die Gatter
77 und 86 das Kippen des Kippkreises B2. Der Anfangszustand
der Kippkreise ß„, B1, B2 beträgt 100,
d. h. 28. Es ergibt sich somit, daß entsprechend dem Zustand auf den Leitzonen C und D die durch die folgende
Tabelle wiedergegebenen logischen Möglichkeiten auftreten, die den in F i g. 5 dargestellten Diagrammen
entsprechen.
| Vergleich 40 |
D | Ent scheidung |
D | B, | ßi | S„ | Verstärkungs faktor |
| C | 0 | C | 0 | ||||
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 212 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 28 |
| 45 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 24 |
Diese Zustandsänderungen treten beim ersten Impuls zur Veränderung des Verstärkungsfaktors auf der
Leitung 87 auf. Es ergibt sich somit ein Kippen des Kippkreises Bt-
Die Gatter 76 und 77 gelangen somit mit ihren Ausgängen notgedrungenermaßen in den Zustand »1«. Die
Gatter 81 und 83 sind mit einem Eingang im Zustand »1«, und zwar über die Leitung, welche mit dem
komplementären Ausgang des Kippkreises Bt verbunden ist. Es ergibt sich somit, daß die Eingänge zur
Fixierung der Kippkreise B0, B1 und B2 in einem Zustand
sind, der durch den Zustand der Ausgänge der Gatter 81, 82, 83 fixiert ist. Kurz vor dem zweiten Impuls
zur Veränderung des Verstärkungsfaktors gelangen die mit der Leitung 80 verbundenen zweiten Eingänge
der Gatter 81 bis 83 in ihren Zustand »1«.
Das mit dem Gatter 68 verbundene Gatter 81 erhält demzufolge den logischen Zustand Coder D. Das Gatter
83 erhält an seinem Ausgang den Zustand »0«. und zwar über die Gatter 68, 70 und 73. Der Ausgang des
Gatters 78 befindet sich im Zustand »1«, sobald entweder das Gatter 70 oder das Gatter 73 im Zustand »0«
ist, — d. h. sobald der Verstärkungsfaktor 28, d. h. 100
beträgt — und entweder auf der Leitung D heruntergezählt werden muß, oder bei einem Verstärkungsfaktor
von 2e — entsprechend einer Codezahl von 11 —, wenn
auf der Leitung C herauf gezählt werden muß. Es ergibt sich somit, daß der höchste logische Zustand des Codes
innerhalb des Kippkreises B2 festgestellt werden muß.
Der letzte Eingang des Gatters 82 gelangt in den Zustand »1«, sobald einer der Eingänge des Gatters 75
im Zustand »0« ist — d. h. sobald die beiden Eingänge von einem der Gatter 69 bis 74 in den Zustand »1« gelangen.
Sobald dieser Zustand eintritt, ändert der Kippkreis B1 seinen Zustand.
Beim zweiten und dritten Impuls zur Änderung des Verstärkungsfaktors kann sich der Verstärkungsfaktor
nur um eine Einheit des Binärcodes ändern. Es ergibt sich somit, daß der Kippkreis B0 seinen Zustand ändert,
sobald der Entscheidungslogikkreis 45 entweder ein Heraufzählen oder ein Herunterzählen befiehlt. Diese
Funktion ist bereits oben beschrieben worden.
Es ist ferner beschrieben worden, daß der Kippkreis B1 auf die gleichzeitige Erregung der beiden Eingänge
von einem der Gatter 69 bis 74 anspricht. Es kann leicht festgestellt werden, daß jedes dieser Gatter eine
positive oder negative Fixierung ergibt, je nachdem ob ein Heraufzählen oder Herunterzählen um eine Einheit
stattfindet.
Der Kippkreis B2 bewirkt denselben Vorgang, jedoch
tritt eine Fixierung bei der binären Wertungszahl »2« auf. Dieser Rückhaltevorgang ist bereits in Form einer
logischen Funktion beschrieben worden.
Die folgende Tabelle ergibt den Zustand der Kippkreise B0, B1 Uiid B2 für die verschiedenen Werte von
Verstärkungslaktoren.
| Verstärkungsfaktor | B1 | B1 | B0 |
| 214 | 1 1 |
1 1 |
1 0 |
| 212 | 1 1 |
0 0 |
1 0 |
| 210 | 0 | 1 | 1 |
| 28 | 0 0 0 |
1 0 0 |
0 1 0 |
| 2e | |||
| 24 | |||
| 22 | |||
| 2° |
Damit eine Änderung des Zustands beim Auftreten der zweiten und dritten Impulse für die Veränderung
des Verstärkungsfaktors auftreten, kann man von dieser Tabelle folgendes entnehmen:
Wenn der Verstärkungsfaktor sich verändern soll, — d. h. wenn ein Zustand »1« entweder bei C oder bei
D auftritt, dann muß der Kippkreis B0 seinen Zustand
ändern.
Wenn eine »1« bei C auftritt, dann muß der Kippkreis B1 seinen Zustand ändern, sobald der Verstärkungsfaktor
zu diesem Zeitpunkt 22, 26 oder 210 beträgt.
Wenn ein Zustand »1« bei D auftritt, dann muß der Kippkreis B1 seinen Zustand ändern, v/enn der Ver-S
Stärkungsfaktor zu diesem Zeitpunkt 24, 28 oder 212
beträgt.
Wenn C einen Wert »1« abgibt und der Verstärkungsfaktor zu diesem Zeitpunkt 2e beträgt, dann muß
der Kippkreis B2 seinen Zustand ändern.
ίο Wenn D einen Zustand »1« abgibt und der Wert des
Verstärkungsfaktors zu diesem Zeitpunkt 28 beträgt, dann muß der Kippkreis B2 seinen Zustand ändern.
Diese Funktionen kann man leicht aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf F i g. 6 entnehmen.
Es kann festgestellt werden, daß keine Blockierung der Kippkreise B1 und B2 stattfindet, wenn ein Befehl
zum Erhöhen oder zum Erniedrigen des Verstärkungsfaktors auftritt, und der Verstärkungsfaktor 211 bzw. 2°
beträgt. Wenn hingegen ein Befehl zum Erhöhen oder Erniedrigen des Vei Stärkungsfaktors auftritt, und der
Verstärkungsfaktor selbst 21* oder 2° beträgt, dann sind die Kippkreise B0 bis B2 blockiert, so daß der Impuls
zur Änderung des Verstärkungsfaktors ohne Wirkung ist.
as Einige Mikrosekunden nachdem der dritte Impuls für die Veränderung des Verstärkungsfaktors aufgetreten
ist, wird von dem Steuerkreis 52 ein Impuls auf die Leitung 96 gegeben, welcher den Eingängen H der
Kippkreise 97, 98 und 99 zugeführt ist. Diese Kippkreise weisen je einen einzigen Eingang D zur Präkonditionierung
auf, welcher mit dem Ausgang Q der entsprechenden Kippkreise B0, B1 und B2 verbunden ist.
Diese Kippkreise B0, B1 und B2 weisen demzufolge auf
ihren Ausgängen Q die Zustände der Ausgänge Q der Kippkreise B0, B1 und B2 auf. Die Kippkreise behalten
ihren Zustand, bis die Aufzeichnung des Verstärkungsfaktors währer.d der Behandlung der folgenden Abtastprobe
stattfindet.
Obwohl in den obigen Ausführungsbeispielen Ver-
Obwohl in den obigen Ausführungsbeispielen Ver-
Stärkungsfaktoren das Vielfache von zwei sind und eine Binärzählung vorgenommen wird, so kann doch
im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls eine andere Zählung vorgenommen werden. Das Prinzip
der vorliegenden Erfindung kann bei allen Verstärkerketten verwendet werden, welche gleiche Verstärkungsfaktoren
aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf zwei Vergleichsspannungen beschränkt,
die gemäß den obigen Ausführungsbeispielen in der Nähe des Verstärkungsfaktors von einer der Verstärkerketten
sind. Die Erfindung ist fernerhin nicht auf Meßverstärker beschränkt, welche einen Analog/Digital-Konverter
verwenden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, ein in Form einer analogen Abtastprobe vorliegendes Signal entweder
in ein Intervall von vorgegebenen Werten zu bringen oder in die Nähe von einer der Grenzen dieses
Intervalls.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verstärker für Abtastproben mit stufenweiser 5 gerät (50) vorgesehen ist, welches auf der einen
Veränderung des Verstärkungsfaktors, bestehend Seite über den Analog/Digital-Konverter (49) die
aus einer Verstärkerkette mit einer Mehrzahl von digitalen Signale entsprechend den verstärkten
hintereinandergeschalteten Verstärkerstufen glei- Spannungswerten und auf der anderen beite über
chen Verstärkungsfaktors, wobei der Verstärkungs- einen Speicher (51) die digitalen Informationen entfaktor
an den Abtastpunkten der Verstärkerkette io sprechend dem gewählten Verstärkungsfaktor aufim
Vergleich zum Eingang entsprechend einer geo- zeichnet.
metrischen Reihe ansteigt und wobei die einzelnen
Abtastpunkte der Verstärkerkette mit entsprechenden Gattern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vergleichsspai;- 15
nungsgeneratoren (41, 42) vorgesehen sind, deren
Spannungsverhältnis im Bereich des Verstärkungsfaktors von einem Verstärker der Verstärkerkette Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen liegt, ferner daß zwei Komparatoren (43,44) vorge- Verstärker für Abtastproben mit stufenweiser Versehen sind, von welchen die einen Eingänge mit 20 änderung des Verstärkungsfaktors, bestehend aus einer gemeinsamen Leitung (LS) der Gatter (33 bis einer Ven·täikei kette mit einer Mehrzahl von hinter-40) verbunden sind, während die anderen Ausgänge einandergeschalteten Verstärkerstufen gleichen Vermit den beiden Vergleichsspannungsgeneratoren Stärkungsfaktors, wobei der Verstärkungsfaktor an (41, 42) verbunden sind, ferner daß bei Spannungs- den Abtastpunkten der Verstärkerkette im Vergleich vergleich mit den zwei Vergleichsspannungen eine 25 zum Eingang entsprechend einer geometrischen Reihe Entblockierung von einem der Gatter (33 bis 40) ansteigt und wobei die einzelnen Abtastpunkte der durchgeführt ist und daß durch sukzessive Steue- Verstärkerkette mit entsprechenden Gattern verbunrung der Entblockierung dieser Gatter (33 bis 40) den sind.
Abtastpunkte der Verstärkerkette mit entsprechenden Gattern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vergleichsspai;- 15
nungsgeneratoren (41, 42) vorgesehen sind, deren
Spannungsverhältnis im Bereich des Verstärkungsfaktors von einem Verstärker der Verstärkerkette Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen liegt, ferner daß zwei Komparatoren (43,44) vorge- Verstärker für Abtastproben mit stufenweiser Versehen sind, von welchen die einen Eingänge mit 20 änderung des Verstärkungsfaktors, bestehend aus einer gemeinsamen Leitung (LS) der Gatter (33 bis einer Ven·täikei kette mit einer Mehrzahl von hinter-40) verbunden sind, während die anderen Ausgänge einandergeschalteten Verstärkerstufen gleichen Vermit den beiden Vergleichsspannungsgeneratoren Stärkungsfaktors, wobei der Verstärkungsfaktor an (41, 42) verbunden sind, ferner daß bei Spannungs- den Abtastpunkten der Verstärkerkette im Vergleich vergleich mit den zwei Vergleichsspannungen eine 25 zum Eingang entsprechend einer geometrischen Reihe Entblockierung von einem der Gatter (33 bis 40) ansteigt und wobei die einzelnen Abtastpunkte der durchgeführt ist und daß durch sukzessive Steue- Verstärkerkette mit entsprechenden Gattern verbunrung der Entblockierung dieser Gatter (33 bis 40) den sind.
gemäß einer vorgegebenen Reihenfolge eine Wahl Derartige Abtastproben werden durch Heraus-
jenes Abtastpunktes der Verstärkerkette vorge- 30 schneiden von Abschnitten aus Analogsignalen gebil-
nommen ist, dessen Spannung in dem durch die det, wobei diese Analogsignale in der Regel Aus-
beiden Vergleichsspannungen vorgegebenen Inter- gangssignale von Meßwertgebern sind. Die Bildung
vali liegt. von Abtastproben ist in zweifacher Hinsicht inter-
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn- essant, weil dadurch auf der einen Seite eine Multiplexzeichnet,
daß das Verhältnis der zwei Vergleichs- 35 übertragung von Analogsignalen möglich ist, während
Spannungen gleich dem Verstärkungsfaktor von auf der anderen Seite eine digitale Behandlung dereiner
der Verstärkerstufen der Verstärkerkette ge- artiger Analogsignale durchführbar ist.
wählt ist. Das Prinzip derartiger Meßverstärker ist bereits be-
3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch kannt (s. französische Patentschrift 1 522 367). Die
gekennzeichnet, daß ein logischer Entscheidungs- 40 Spannungswerte der Abtastproben werden dabei in
kreis (45) vorgesehen ist, welcher mit den beiden den Bereich der maximalen Meßspannung eines
Kompatoren (43, 44) verbunden ist und daß eine Analog/Digital-Konverters gebracht, zu welchem
programmierte Einheit (46) vorgesehen ist, welche Zweck der Verstärkungsfaktor des Verstärkers stufenvon
dem Entscheidungskreis (45) Informationen weise veränderbar ist. Die somit verstärkten Spander
Veränderung des Verstärkungsfaktors erhält, 45 nungswerte werden dann mit Hilfe des Analog/Digitalferner
daß ein Codierkreis (47) vorgesehen ist, Konverters in numerische Signale umgewandelt. Diese
welcher entsprechend der programmierten Einheit numerischen Signale stehen beispielsweise in einem
(46) eine Entblockierung von einem der Gatter (33 Registriergerät in direkter Beziehung mit logischen
bis 40) durchführt und daß ein Steuerkreis (52) vor- Signalen entsprechend dem Verstärkungsfaktor,
gesehen ist, welcher die zeitliche Synchronisation 50 Bei einem derartigen Verstärker werden eine Mehrdieser Vorgänge gewährleistet. zahl von Verstärkerstufen verwendet, welche jeweils
gesehen ist, welcher die zeitliche Synchronisation 50 Bei einem derartigen Verstärker werden eine Mehrdieser Vorgänge gewährleistet. zahl von Verstärkerstufen verwendet, welche jeweils
4. Verstärker nach Anspruch 3, dadurch gekenn- einen gleichen bekannten Verstärkungsfaktor aufzeichnet,
daß ein Speicher (51) vorgesehen ist, weisen, wobei diese einzelnen Stufen eine Verstärkerweicher mit dem Ausgang der programmierten Ein- kette bilden. Diese Verstärkerkette weist die folgenden
heit (46) verbunden ist. 55 Abtastpunkte auf: den Eingang der ersten Verstärker-
5. Verstärker nach einem der vorhergehenden stufe, die einzelnen Verbindungspunkte der Verstär-Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit kerstufen und den Ausgang der letzten Verstärkerden
Gattern (33 bis 40) verbundene, gemeinsame stufe. Die einzelnen Abtastpunkte in der Kette der
Leitung (LS) mit einem Blockierkreis (48) verbun- Verstärkerstul'en ergeben Spannungswerte mit zunehden
ist, welcher das optimal festgestellte Signal 60 mender Amplitude, wobei diese Zunahme durch die
fixiert. Verstärkungsfaktoren der einzelnen Verstärkerstufen
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7039061 | 1970-10-29 | ||
| FR7039061A FR2110758A5 (de) | 1970-10-29 | 1970-10-29 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2154094A1 DE2154094A1 (de) | 1972-05-18 |
| DE2154094B2 true DE2154094B2 (de) | 1972-12-14 |
| DE2154094C DE2154094C (de) | 1973-07-05 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4206195C1 (en) * | 1992-02-28 | 1993-04-15 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De | AC voltage video signal level measurer - has circuit adding output signals of amplifier and supplying a=d converter assigned to evaluator for control e.g. register |
| DE4140112A1 (de) * | 1991-12-05 | 1993-06-09 | Leybold Ag, 6450 Hanau, De | Verfahren und schaltung zur messung von teilchenstroemen |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4140112A1 (de) * | 1991-12-05 | 1993-06-09 | Leybold Ag, 6450 Hanau, De | Verfahren und schaltung zur messung von teilchenstroemen |
| DE4206195C1 (en) * | 1992-02-28 | 1993-04-15 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De | AC voltage video signal level measurer - has circuit adding output signals of amplifier and supplying a=d converter assigned to evaluator for control e.g. register |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3742489A (en) | 1973-06-26 |
| GB1367515A (en) | 1974-09-18 |
| FR2110758A5 (de) | 1972-06-02 |
| DE2154094A1 (de) | 1972-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |