DE2154094C - Verstarker fur Abtastproben von Analogsignalen mit stufenweise ver anderbarem Verstärkungsfaktor - Google Patents
Verstarker fur Abtastproben von Analogsignalen mit stufenweise ver anderbarem VerstärkungsfaktorInfo
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Description
metrischen Reihe ansteigt und wobei die einzelnen
Abtastpunkte der Verstärkerkette mit entsprechenden Gattern verbunden sind, dadurchge- . _—
kennzeichnet, daß zwei Vergleichsspan- 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 Komparatorcn (43,44) vorge- Verstärker for Abtastproben mit stufenweiser Verseher« sind, von welchen die einen Eingänge mit no änderung des Verstärkungsfaktors, bestehend aus
einer gemeinsamen Leitung (LS) der Galter (33 bis einer Verstärkerkette 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 35 z-um 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 ein?r vorgegebenen Reihenfolge eine Wahl Derartige Abtastproben werden durch Heraus-
jenes Abiastpunktes der VerstärkerkeHe vorge- 30 schneiden von Abschnitten aus Analogsignalen gebil-
nommen ist, dessen Spannung in dem durch die d'et, wobei diese Analogsignale in der Regel Aus-
beiden Vergleichsspannungen vorgegebenen Intel- gangssignale von Meßwertgebern sind. Die Bildung
vall liegt. von Abtastproben ist in zweifacher Hinsicht inter-
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn- essant, weil dadurch auf der einen Seite eine Multiplexzcichnet, 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, weiche 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, weiche 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 Äbtastpunkte 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 letzen Verstärkerden Gattern (33 bis 40) verbundene, gemeinsame stufe. Die einzelnen Abtastpunkte in der Kette der
Leitung (LS) mit einem Blockierkreis (48) vcrbun- Verstärkerstufen ergeben Spannungswerte mit zunehden ist, welcher das optimal festge- teilte Signal 60 mender Amplitude, wobei diese Zunahme durch die
fixiert. Verstärkungsfaktoren der einzelnen Verstärkerstufen
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 Spannungsdcft] Ausgang des Blockierkreises (48) verbunden wert gewählt wird, der in der Regel etwas kleiner als
ist und welcher die vorliegenden Spannungswerte der maximal zulässige Spannungswert ist. Die Wahl
in digitale Form umwandelt. wird mit Hilfe von Gattern erreicht, welche mit den
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einzelnen Abtastpiinkten der Verntarkcrketie vcrbun· Anzahl von Umschttltungen den einem Sigiml cn.·
den sind. Die Anzahl der verwendeten Gatter ent- sprechenden optimalen Abtastpunki feststellt.
spricht somit der der Stufen de» Verstärkers plus eins, Erfmdungsgemliß wird dies dadurch erreicht, UaH
Um den betreffenden Abtastpunkt der Verstärker- zwei Verglcichsspaunungsgeneraioren vorgesehen sind,
kette zu wählen, dessen Spanniingswert gemäß obig 5 deren Spannungsverhilltms im Bereich des Ver.stür-
genanmcr Bedingung geeignet erscheint, werden die kiingsfaktors von einem Verstärker der Verstärkerkciie
auftretenden Spannunpiswerte der Abtastpunkic gleich- liegt, ferner daß zwei Kompaniloren vorgesehen sind,
zeitig oder hintereinander riit einer Vcrgleicbsspan- von welchen die einen Eingänge mit einer gemcin-
nung verglichen, Ein logischer Entsehcidungskreis samen Leitung der Gaiter verbunden sind, währe id
empfängt das Resultat dieser VergNchsmessungcn und io die anderen Ausgänge mit den beiden Vergleicht,-
betätigt dieses entsprechende Gatter der Verstärker- Spannungsgeneratoren verbunden sind, ferner daß bei
kette, an welchem eine optimale Spannung auftritt. Spannungsvergleich mil den zwei Vcrglcichsspannun-
Bei der einen bekannten Art von derartigen Vcr- gen eine Entblockierung von einem der Gatter durcli-
starkern wird der Vergleich gleichzeitig durchgeführt. geführt ist und daß durch sukzessive Steuerung der
Bei einem derartigen Verstärker ist für jedes Gatter ein »5 Entblockierung dieser Gatter gemäß einer vorgc-
Komparator vorgesehen. Der Vergleich der Span- gcbencn Reihenfolge eine Wahl jenes Abtastpunktes
nungswerte wird somit für alle Abtastpunkte der Ver- der Verstärkerkette vorgenommen ist, dessen Span-
stärkerkette gleichzeitig durchgeführt. Das Resultat nung in dem durch die beiden Vcrgleicbsspannungen
dieser Vergleiche wird einem Entscheidungslogikkreis vorgegebenen Intervall liegt,
zugeführt, welcher den optimalen Abtastpunkt der ao Der Spannungsvergleich an den verschiedenen Ab-
Verstärkerkette festlegt. tastpunkten der Verstärkerkettc unter Verwendung
Beim Vorhandensein eines» Spannungswertes ist der von zwei Vergleichsspannungswerten ergibt zwei logi-
gewählte Abtastpunkt der am weitesten vom Anfang sehe Informationen. Beide Informationen entsprechen
der Verstärkerkette liegende Punkt, welcher einen der Größe des Spannungswertes an dem bestimmten
niedrigeren Spannungswert als die Vergleichsspannung »5 Abtastpunkt in bezug auf den durch die beiden Ver-
abgsbt. Dabei ist die Vergleichsspannung auf einen glcichsspannungen sich ergebenden Bereich, Wenn die
Spannungswert festgelegt, der geringfügig kleiner als Spannung an dem bestimmten Abtastpunkt innerhalb
der erwähnte, maximal zulässige Spannungswert ist. dieses Vergleichsspannungsbjrciches liegt, dann ist der
Eine derartige Anordnung arbeitet äußerst rasch, er- Abtastpunkt optimal gewählt. Wenn hingegen die auffordert
jedoch eine große Anzahl von Komparatoren. 30 tretende Spannung größer als der größere Vergleichs-Insbesondere
dann, wenn der der Verstärkerkette züge- spannungswert ist, dann liegt der optimale Abtastpunkt
führte Spannungswert großen Fluktuationen ausge- im Bereich der Abtastpunkte mit geringerer Spannung.
setzt ist, ist die Anzahl der eine hohe Meßgenauigkeit Wenn schließlich die Spannung am bestimmten Abtastaufweisenden
Komparatoren unverhältnismäßig groß, punkt niedriger als die niedrige Vergleichsspannung ist,
weil die Anzahl der Komparatoren mit der Anzahl der 35 dann liegt der optimale Abtastpunkt im Bereich der
Abtastpunkte der Verstärkerkette zunimmt. Spannungspunkte mit einer höheren Spannung.
Eine zweite Art von bekannten Verstärkern dieser Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Ertin-Art
führt den Spannungsvergleich mit der Vergleichs- dung werden die beiden Vergleichsmessungen am Anspannung
für jeden Abtastpunkt der Verstärkerkette fang an jener Stelle der Verstärkerkette durchgeführt,
hintereinander durch, wobei die Abtastung entweder 40 gegenüber welcher eine gleichgroße Anzahl von Abmit
ansteigenden oder vorzugsweise abfallenden Span- tastpunkten auf beiden Seiten vorhanden ist. Dieser
nungswerten durchgeführt wird. Ein derartiger Ver- Abtastpunkt soll in dem folgenden als der »mittlere
stärker weist einen einzigen Komparator auf, v, eher Abtastpunkt« bezeichnet werden. Das Resultat dieses
hintereinander mit den einzelnen Abtastpu..kten der ersten Vergleichs wird einem logischen Entscheidungs-Verstärkerkeite
-ind der Vergleichsspannung verbun- 45 kreis zugeführt, welcher festlegt, auf welcher Seite der
den wird. Das Durchschalten erfolgt dabei Vorzugs- Verstärkerkette sich der optimale Spannungswert beweise
vom Ausgang der letzten Stufe her, von wo aus findet. Der zweite Vergleich wird dann in der Mitte
sukzessive bis zur ersten Stufe der Verstärkerkette jener Seite der Verstärkerkelte durchgeführt, weiche
ausgeschaltet wird. Sobald da . Vorzeichen des Ver- den optimalen Spannungswert enthält. Die darauf
gleichssignals sich ändert, en« ,pricht der Abtastpunkt 50 folgenden Vergleiche werden so lange durchgeführt,
dem entsprechenden Meßwert. Dieses Verfahren er- bis nach dem letzten Vergleich der optimale Abtastfordert
eine Anzahl von hintereinander vorgenomme- punkt festgestellt worden ist.
nen Entscheidungen, wobei die Anzahl dieser Ent- Gemäß der Position des optimalen Spannungsscheidungen im Mittel der Hälfte der Abtastpunktc wertes ändert sich die Anzahl der theoretisch durchzuder
Verstärkerkette entspricht. Da die einzelnen Ent- 35 führenden Vergleichsvorgänge, wenn die Fortführung
Scheidungen jeweils eine bestimmte Zeitdauer benöti- der Vergleiche unterbrochen wird, sobald in einem begen,
ergibt sich der Nachteil, daß die Gesamtdauer zur stimmten Bereich der Verstärkerkette ein optimaler
Feststellung eines Meßwertes relativ hoch ist. Abtastpunkt festgestelit worden ist. Die aufeinander-
In Verbindung mit Analogsignalen, deren Ampli- folgenden Vergleiche werden gemäß einem vorgegebe-
tuden zwischen weiten Grenzen variieren, ist demzu- 60 nen Schema durchgeführt, wobei dieses Schema durch
folge keiner dieser obengenannten Verstärker voll zu- die einzelnen Stufen der Verstärkerkette sowie durch
friedenstellend. den Entscheidungslogikkreis festgelegt ist.
Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es Ziel Gemäß einer vorteilhaften Ausführung-.form der
der vorliegenden Erfindung, einen Verstärker fü/ Meß- Erfindung führt der Entscheidungslogikkrcis die einwerte
mit stufenweise veränderlichem Verstärkungs- S5 zelnen Vergleiche und Entscheidungen mit vorcegebefaktor,
insbesondere für eine Analog/Digital-Konver- ner Anzahl solange durch, wobei die vorgesehene Ansion
zu schaffen, welche diese obengenannten Nach- zahl so gewählt ist, daß ein eindeutiges Resultat einteile
nicht aufweist, und welche mit Hilfe einer geringen sprechend einem optimalen Abtastpunkt festlegbar ist.
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Dies hat zur Folge, daß — so wie dies ih dem folgenden Der Logikkreis 24 steuert zuerst den Vergleich des
noch beschrieben sein wird — in manchen Fällen eine Mcßsignals am Abtastpunkt2e unter Einsatz der
bestimmte Anzahl von Vergleichen an ein und dem- beiden Kömparstoren 20 und 21, welche die Ver-
sclhen Abtastpunkt wiederholt werden muß. gleichsspanntingen von den Generatoren 16 und 17 er-
Die Erfindung soll nunmehr an Hand der folgenden 5 halten. Es sei angenommen, daß der Ausgang eines der-
Bcschrcibung näher erläutert und beschrieben werden, artigen !Comparators inden logischen Zustand »1« ge-
wobci auf die Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigt langt, sobald die auf der Leitung 15 vorhandene Spän-
F i g. I ein schematisches Schaltschema einer Ver- nung größer a!s die Vergleichsspannung ist, während
stärkerkette 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. Indem 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 Vergleichsspannungen 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 5 g. 4 ein schematisches Schaltschema einer weite- Intervalles fällt, ist das Resultat des Vergleichs 01.
rcn Ausführungsform des Verstärkers gemäß der Erfin- Wenn schließlich die vorhandene Spannung niedriger
dung in Verbindung mit einem Analog/Digital-Kon- a!s die beiden Vergleichsspannungen ist, dann ist das
verier und einem Magnclspeichergerät, wobei die digi- ao Resultat des Vergleiches 00. Beim Auftreten eines Ver-
talen Ausgangssignale in binärer Form vorliegen, gleicbsresullats 11 ergibt sich die 'Notwendigkeit einer
F i g. 5 ein Diagramm einer Verstärkerkelte, welche Verringerung des Verstärkungsfaktors. Das Resultat 01
sieben Verstärkerstufen mit je einem Verstärkungs- bedeutet hingegen, daß der Verstärkungsfaktor für das
faktor von V- aufweist und auf der Leitung 15 vorhandene Signal richtig gewählt
F i g. 6 ein genaues Schallschema der Elemente 45, »5 ist, während der Zustand 00 die Notwendigkeit ergibt,
46, 47 und 51 von F i g. 4. den Verstärkungsfaktor zu erhöhen.
lnFig.l 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 26 der Verstärkerkette ausgegangen. Wenn das
stä>kungsfaktor von V besitzen. Diese Verstärkerkeile Resultat dieses Vergleichs 11 beträgt, bewirkt der
besitzt eine Anzahl von Abtastpunkten, deren Anzahl 30 Logrkkreis 24 mit Hilfe einer ersten Entscheidung
der Anzahl der Verstärker plus 1 — d. h. 7 — beträgt. einen zweiten Vergleich an dem Abtastpunkt 2*. Wenn
Diese Abtasi punkte sind in Fig. 1 mit dem Verstär- hingegen das Resultat des ersten Vergleiches01 bekungsfaktor
bezeichnet, weiche sie in bezug auf den irägt, bewirkt die erste Entscheidung einen zweiten
Eingang der Verstärkerkette aufweisen. Die sieben Ab- Vergleich an demselben Abiastpu.*.kt 2". Wenn sckUeS-tastpunkte
besitzen somit die Bezeichnungen 2° bis 2". 35 lieh 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 isi eine sehe- Entscheidung des Logikkreises 24 eine genaue Fcst-
matische Darstellung von Gattern, welche die Leiter 7 4<>
legung des opiimalen 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 einzige;» Gatter gkich/ssiig dürebgssebaliei Spannungswert wird über die Leitung 15 dem Ausgang
werden kann. Der bewegliche Kontakt ist über eine der Versfärkerkette zugeführt.
Leitung 15 auf der einen Seile mit dem Ausgang der Ein besonderes Beispiel ermöglicht ein besseres Ver-
Verstärkerkettc und auf der anderen Seite mit einer 45 ständnis der Funktionsweise des Enlschcidungslcgik-
Einrichtung zur Wahl des Verstärkungsfaktors des kreises 24. Die mit der Verslärkerkellc 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
spannungsgeneraforen i€ und 17, dersn Ausgangs- Vergleich wird an dem Abtastpunkl 2· durchgeführt,
spannungen in einen. Verhältnis zu dem Verhälinss des 5° Das Resultat des ersten Vergleiches ist demzufolge 11,
Verstärkungi-iaktors von einem der Verstärkerslufen 1 so daß die erste Entscheidung eine Verbindung des
bis 6 stehe ι. Die beiden Vergleichsspannungsgene- Schalters 14 über die Leitung 8 mit dem AbtastpunktZ"
niloren 16 υνΛ YJ 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 des
über die Leitung 15 die von den einzelnen Ablastpunk- 55 Schallers 14 mit der mil dem Ablastpunkl 2* vcrbunien
der Verstärkerketfe abgetasteten Spannungswerte denen Leitung 9 herstellt. Der Entschcidungslogikcrhallen-Die
Ausgänge 22, 23 der Komparatoren 20 kreis 24 gibl somit die dem optimalen Spannungspunkt
und 21 werden einem Enfscheidungslogikkreis 24 züge- entsprechende Spannung auf die Leitung 15. Ein Imführf,
welcher aufeinanderfolgend über den Schalter 14 puls, welcher von diesem Entschcidungslogikkrcis 24
eine Verbindung der Leitung 15 mit den einzelnen Ab- 60 oder einer in F i g. 1 nicht dargestellten Einheit abgctastpuriklen
der Verstärkerkette herstellt, um den opti- geben ist, zeigt an, daß die auf der Leitung 15 vormalen
Spannungswert der Vcrstärkerkette unter Ver- handenc Spannung die dem optimalen Spannungswert
Wendung einer minimalen Anzahl von Vergleichen fcsl- entsprechende Spannung ist, so daß das Verfahren zur
zustellen. Die .Steuerung erfolgt mit Hilfe des Ent- Wahl des optimalen Abtastpunktes abgeschlossen ist.
schcidungsiogjkkrascs 24, welcher eine vorgegebene 05 In l; i g. 2 sind anschließend an den zweiten Span-Anzahl
^«n Schallmöglkhkcitcn steuert. Ein Beispiel nungsvcrglcich am Punkt 2° ebenfalls Resultate Il und
der Arbeitsweise dieses Ixigikkrciscs24 ist in Fig. 2 (M) dargestellt. Diese Resultate können theoretisch
dldii nicht «uFlrclcn, es sei denn, dall das der Spannungs-
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ί kette zugeführte Signal sehr schnellen Änderungen aus- dem Eingang der Verstärkerkette verbunden, welche
gesetzt ist. Derartige Resultate sind demzufolge in aus sieben Verstärkferstufen 26 bis 32 besteht, deren
* Wirklichkeit durchaus möglich, wobei der Entschei- Verstärkungsfaktor jeweils 2* 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 Eingangspünkt mit V bis 2M bezeichnet. Die vorbei
dem logischen Diagramm von dargestellten Mög- handenen acht Abtastpunktc sind über Gatter 33 bis 40
iichkeiten 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 X io generatoren 41 und 42 mit 2 und 8 Volt auf, welche mit p 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 Veigleichseingänge der Komparatoren 43 und J _ " -ti_ ι ** sm<* mit ^er ksre*is erwähnten Leitung LS vcrbun- ^ η — χ l xg JJgn pje /^gärige 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 X io generatoren 41 und 42 mit 2 und 8 Volt auf, welche mit p 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 Veigleichseingänge der Komparatoren 43 und J _ " -ti_ ι ** sm<* mit ^er ksre*is erwähnten Leitung LS vcrbun- ^ η — χ l xg JJgn pje /^gärige der Komparatoren 43 und 44 sind
fi gg
Diese Anzahl ist ebenfalls gleich der Anzahl von mit dem Entscheidungslogikkreis 45 verbunden, wel-Verstärkungsfaktoren,
während die Anzahlt von Ver- eher entsprechend dem Resultat der beiden Verstärkerstufen
wie folgt gegeben ist: gleiche die Aufrechterhaltung oder Abänderung des
|s v— ^H- 9 Zustande einer vorprogrammierten Einheit46 bccin-
N — ι ι ao flußt^ wejcne j}e Gatter 33 bis 40 steuert. Diese Ein-In
F i g. 3 ist ein Diagramm von verschiedenen Mög- heit 46 bewirkt ebenfalL eine Bestimmung des ange-Iichkeiten
bei«einer Verstärkerkette mit 14 Verstärkern steuerten Abiastpunktes 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 zügeln tastpunkte der Verstärkerkette sind durch die Ver- »5 führt, welcher eine Entkodierung vornimmt. Die Aus-Stärkungsfaktoren
dargestellt, wobei der Verstärkung^ 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 ί 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 2xil 1 beträgt. In 35 Spannung speichert. Der Ausgang dieses Blockier-
; . diesem Falle werden die aufeinanderfolgenden Ent- kreises 48 ist mit einem Analog/Digital-Konverier 49
Scheidungen genau in dem mittleren Abtastpunkt des verbunden, welcher eine Mehrzahl von Ausgängen für
verbleibenden Teils der Verstärkerkette durchgeführt. die digitalen Ausgangssignalc entsprechend der Span-
Es erscheint jedoch einleuchtend, daß in der Praxis nang des zugef'Ihnen Analogsignals aufweist. Die digi-
dies nicht immer der Fall sein muß. Eine Verallge- 4° talen Signale werden schließlich einem Magnctband-
meinerung dieses Verfahrens kann somit von dem aufzeichnungsgerät 50 zugeführt.
Fachmann ohne weiteres durchgeführt werden. Falls Dk digitalen Signale stellen ein Maß des der Ver-
beispielsweise kein wirklicher mittlerer Abtastpunkt stärkerkette zugeführten Eingangssignals multipliziert
vorhanden ist, kann ein Abtastpunkt im mittleren Be- mit dem optimalen Verstärkungsfaktor dar, welcher
reich gewählt werden. Dies entspricht einer Festlegung 45 das Signal in den Bereich der Spannungswerte bringt,
des mittleren Abiastpunktes des Verstärkers, so wie sie in welchem die Meßvertumwandlung innerhalb des
obsn beschrieben worden ist. Analog/Digital-Konverter. 49 mit größter Genauig-
Trotz gewisser Überbestimmungen bei den oben be- keit durchgeführt werden kann. Der durch die Einheil
schriebenen Ausführungslormen 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 gc-
welcher eine begrenzte Anzahl von Komparatoren ver- speichert, welcher mit der programmierten Einheil 46
wendet. Durch Erhöhung der Anzahl der Möglich- verbunden ist. Dieser Speicher 51 gibt über eine Mchr-
keiicn bei einem sehr schnell sich verändernden Signal zahl von Ausgangslcitungen ein Signal gemäß dem
kann diese Oberbestimmung verwendet werden, um Verstärkungsfaktor ab, welches gleichzeitig mit dem
• den Verwendungsbereich bezüglich der Dynamik und 55 über den Analog/Digital-Konvertor 45 geleiteten Si-
» des Frequenzbandes des erfindungsgemäßen Ver- gnal in dem Aufzeichnungsgerät 50 festgelegt wird,
stärkere zu erweitern. Die zeitliche Steuerung des Verstärkers erfolgt über
Y ig. 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 Änalog/Digital-Konvertcr verbun- 60 Die Wahl des optimalen Abtastpunktes der Verden
ist, dessen digitale Amgangssignale gleichzeitig mit starkerkette erfolgt bei der Ausführungsform gemäß
dem Verstäirkungsfaktoi der Verstärkerkette einer F ί g. 4 gemäß dem logischen Diagramm von F i g. 5
Speichereinrichtung zugeführt werden. unter Verwendung von drei Entscheidungen. Die Funk-
Die zugefiihrten Spannungen werden in Form von tionsweise der Schaltanordnung von F i g. 4 soll in dem
AbfaslpToben mit Hilfe eines Multiplexers 25 züge- 65 folgenden unter Berücksichtigung von F i g. 5 erörtert
führt, der eine Mehrzahl von Eingängen aufweist, werden, wobei der zeitliche Ablauf dargestellt werden
welche mit nicht dargestellten Meßwertgebern vcrbun- soll,
den sind. Der Ausgang dieses Multiplexers25 ist mit Der Multiplexer 25 liefert dreißig Spaiinungswcrtc
—: -·- tv. -
ϊ 10
pro» Sekunde. Das Zeitintervall zwischen zwei Span- den ist, kann leicht innerhalb des Zeitintervdls von
' η ungswerten beträgt somit dreiunddreißig Mikro- 33 Mikrosekunden durchgeführt werden, welcher zwei
,. stKUi.de». 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 ausgc-Steuerk/eises 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 2e 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 : (let daraufhin gemäß dem Resultat des Vergleiches hohe Anzahl von ÜberbfStimmungen auf; demzufolge wahlweise eine Verminderung des Verstärkungsfaktors, kann selbst eine Feststellung eines optimalen Vereine Aufrechterhaitung desselben oder eine Erhöhung Stärkungsfaktors sicher durchgeführt werden, wenn desselben. Diese Entscheidung wira der Einheit 46 zu- die von dem Multiplexer 25 zugeführten Spannungen geführt. iS sehr starken Änderungen ausgesetzt sind.
Multiplexers 25 auftritt, bewirkt ein Steuerbefehl des Das in F i g. 5 dargestellte Diagramm zeigt ausgc-Steuerk/eises 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 2e 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 : (let daraufhin gemäß dem Resultat des Vergleiches hohe Anzahl von ÜberbfStimmungen auf; demzufolge wahlweise eine Verminderung des Verstärkungsfaktors, kann selbst eine Feststellung eines optimalen Vereine Aufrechterhaitung desselben oder eine Erhöhung Stärkungsfaktors sicher durchgeführt werden, wenn desselben. Diese Entscheidung wira der Einheit 46 zu- die von dem Multiplexer 25 zugeführten Spannungen geführt. iS sehr starken Änderungen ausgesetzt sind.
Drei Mikrosekunden nach dem Beginn des Auf- Im folgenden soll auf F i g. 6 Bezug genommen w:r-
tretens des Spannungswertes vermittelt der Steuerkreis den, in welcher einzelne Kreise des Enischeidungs-
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- *>
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 ange-
eine Entblockierung des Gatters 35. nommen, daß die Leitung 61 mit jenem Komparator
Wenn das Resultat des Vergleiches 01 beträgt, ei- verbunden ist, dessen Vergleichsspannung höher ist,
folgt eine Entblockierung des Gatters 37, welches so- as während die Leitung 62 mit jenem Komparator vsr-
mit 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- Spannungswerte auftreten. Die mit dem Komparator
Stärkungsfaktoren von 2\ 2" und 2". 30 43 verbundene Leitung 62 ist mit einem Inverter 63 verSechs
MikroseUundcn nach dem Auftreten des bunden, welcher ein Signal abgibt, sobald das Über-Spannungswertes
gibt der Steucrkieis 52 der Einheit 46 schreiten eines niedrigeren Wertes stattfindet. Dieser
einen zweiten Impuls zur Veränderung des Verstär- . Inverter 63 entspricht einem konventionellen »UND-kungsfaktors
ab, wodurch eine zweite Serie von Ver- NICHTVGatter. Der Entscheidungslogikkreis 45 weist
gleichen mit Hilfe des Entscheidungslogikkreises 45 35 Ausgänge C und D auf, welche mit Leitungen 64 und 65
durchgeführt wird, so wie dies in Fig. 5 dargestellt verbunden sind. Der AusgangC entspricht bei Erreist.
Anschließend daran wird eine zv/eitc 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 Fig. 6 zeigt im Ganzen zwanzig logische UND-
für die Änderung des Verstärkungsfaktors eine dritte NICHT-Gatter ähnlich wie das Gatter 63. Derartige
Entscheidung, was eine genaue Festlegung des opii- Gatter können mit eine-n 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 »Ο«, wenn alle Eingänge einen Zustand »1«
Einige Mikrosekunden nach dem dritten Impuls für 45 aufweisen.
die Veränderung des Verstärkungsfaktors bewirkt der F i g. 6 weist ferner einen Kippkreis Ärauf, 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 erste
iend gleichzeitig eine Speicherung des Verstärkungs- Entscheidung eine Veränderung des Verstärkungsfaktors
in dem Speicher 51 stattfindet. Kurze Zeit dar- so faktors um zwei Einheiten bewirkt, während die andeauf
erfoigt die Analog/Digital-Konversion des in dem ren beiden Entscheidungen eine Veränderung des Verßlockicrkrcis
48 fixierten Spannungswertes durch den Stärkungsfaktors um eine einzige Einheit ergeben. Die
Analog/Digital-Konverter 49. Kippeinheit BT weist zwei der Fixierung dienende Ein-
Ein letztes Steuersignal des Steuerkreises 52, welches gänge J und K und einen Eingang H auf, welchem ein
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 J
wird, bewirkt eine Aufzeichnung sowohl der Größe des und K den Zustand »1« ergeben. Die_ Kippeinheit BT
verstärkten Spannungswertes des Analog/Digital-Kon- weist ferner zwei Ausgänge Q und Q auf, wobei der
verters 49 als auch des in dem Speicher 51 gespeicherten Ausgang Q ein invertierter Ausgang ist. Die Kippein-
Verstärkungsfaktors in dein Aufzeichnungsgerät 50. 60 heit BT weist ferner zwei Eingänge S und C auf, von
Die Einheit 48 und der Speicher 51 erlauben die welchen der letztere nicht dargestellt ist. Diese Ein-
Einspcichcrung der von dem erfindungsgcmäßen Ver- gänge ermöglichen die Fixierung des Ausgange* Q in
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 90,
nungswerte beginnen kann, während der Analog/Digi- 65 welche mit B0, B1 und B3 bezeichnet sind. Diese Kipp-
.". tal-Konvcrtcr49dieApalog/Digital-Konversion durch- kreise sind identisch mit dem Kippkreis BT, dessen
führt. Ausgang Q einem Code des Verstärkungsfaktors in
Der ganze Ablauf, so wie er oben beschrieben wor- Form einer dreistelligen Binärzahl entspricht. Die Aus-
Sl' i-i
is
fangsleitungen der drei Kippkreise werden gemäß
Fig. 5 den Einheiten47 und 51 zugeführt, welche
nunmehr in Verbindung mit F i g. 6 genauer beschrieben werden sollen.
Die Einheit 47 stell; 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
ibis 40 mit den verschiedenen Verstärkungsfaktoren von
2° bis 2U erreicht.
Die Leitungen 92 bis 94 sind ebenfalls mit drei Kinp-
kreisen 97 bis 99 verbunden, die den Code des Verstärkungsfaktors
speichern und die in F i g. 4 durch den Block 91 dargestellt sind.
F ί 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 Viränderung des Verstärkungsfaktors aktiviert, indem
sie zum Zeitpunkt 0,25 Mikrosekunden vor dem Beginn jedes Impulses für die Veränderung des Verstärkungsfaktor
v.on 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 \jm Zustand »0« in den Zustand »1«, wobei die Dauer dieser
Impulse 0,5 Mikrosekunden beträgt. Diese Impulse werden über die Leitung 87 geleitet. Die Lei'.ung 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, weiche Signale entsprechend dem optimalen Verstärkungsfaktor
abgeben, die über den Speicher 51 dem in F ι g. 4 dargesieiiiea Aufzeichnungsgerät 50 zugeführt
sind.
Die Funktionsweise der in F i g. 6 dargestellten Anordnung soil in dem folgenden unier Bezug auf das in
Fig. 6 dargestellte logische Diagramm näher beschrieben
werden. Dte 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 B3 in den Zustand »i« zugeführt.
Der erhaltene Wert beträgt somit 100, was einem Verstärkungsfaktor von 2" 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 ÄT
in den Zustand »1« zugeführt. Dieser Kippkreis BT
stellt einen Speicher dar, der die Anwesenheit eines Auslösesignals festlegt. Der nicht invertierte Ausgang
β ist mit den Fixiereingängen / 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 Bt 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 B0, B1,
B2 und Öt über die Leitung 87 zugeführt. So wie dies
bereits erwähnt wurde, sind dieselben von impulsen umschlossen, welche über die Leitung 80 zugeführt
sind. Der Zweck dieser Impulse besteht dari.i, den Zustand de? Zählers vorzubereiten, bevor eine Veränderung
des Verstärkungsfaktors durch einen Impuls auf der Leitung 91 vorgenommen wird.
Die Eingänge / und K der Kippkreise B0, Bx und B2
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 Signa! »1« auf, das den
iS Gattern 76,77,81,82 und 83 zugeführt ist. Zur gleichen
Zeit leitet der Kippkreis Bt über seinen Ausgang Q ein
Signal »1« 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 so-
ao mit 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-NICHT-EXKLUSIV^Kreis bildet. Es ergibt
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 Gatter76 und 85 ein Kippen des Kippkreises B1 stattfindet.
D is 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 B0, B1, Bt 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 I |
O | Er schei C |
t-
dung D |
B, | B, | So | Verstärkungs faktor |
O | O | 1 | O | 1 | 1 | 0 | 2" |
1 | 1 | O | O | 1 | O | 0 | 2B |
45 1 | O | 1 | O | 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 Βψ verbunden
ist. Es ergibt sich somit, daß die Eingänge zur Fixierung der Kippkreise A0, 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 C oder D. Das Gat-
ter83 erhält an seinem Ausgang den Zustand »0«, und
zwar über die Gatter 68, 70 und 73. Der Ausgang des Gitters 7ß befindet sich im Zustand »1«, sobald entweder
das Gatter 70 oder das Gatter 73 im Zustund »0«
im. d. h. sobald der Verstärkungsfaktor 2", d. h. 100
betragt und entweder auf der Leitung D heruntergekühlt
werden muß, oder hei einem Verstärkungsfaktor von 2" - entsprechen^ 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 Hingang 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 Galter 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 ß0 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 bis74 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 Rü>khaltevorgang ist bereits in Form einer
logischen Funktion beschrieben worden.
Die folgende Tabelle ergibt den Zustand der Kippkreise B0, B1 und B2 für die verschiedenen Werte von
V erstärk u ngsfaktoren.
Verstärkungsfaktor | B1 | B1 | B0 |
2' | 1 | 1 | 1 |
2 2 | 1 | 1 | 0 |
2 ° . . | 1 1 0 0 |
0 0 1 1 |
1 0 1 0 |
2" | 0 0 |
0 | 1 ο |
2« | |||
2" | |||
V- | |||
2" |
Darnil eine Änderung des Zustands beim Auftreten der 7v, eilen und dritten Impulse für die Veränderung
des Verstärkungsfaktors auftreten, kann man von dicsL-r Tabelle folgendes entnehmen:
Wenn der Verstärkungsfaktor sich verändern soll, — d. li. wenn ein Zustand »I« en'iwcder 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 2*, 2* oder 210 beträgt.
Wenn ein Zustand si* bei D auftritt, dann muß der
Kippkreis B1 seinen Zustand ändern, wenn der Verstärkungsfaktor
zu diesem Zeitpunkt 2*, 2* oder 2n
beträgt.
Wenn C einen Wert »1« abgibt und der Verstärkungsfaktor zu diesem Zeitpunkt 2e beträgt, dann muß
der Kippkreis Bt seinen Zustand ändern.
ίο Wenn D einen Zustand »1« abgibt und der Wert des
Verstärkungsfaktors zu diesem Zeitpunkt 2" 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 Bt stattfindet, wenn ein Befehl
zum Erhöhen oder zum Erniedrigen des Verstärkungsfaktors auftritt, und der Verstärkungsfaktor 2U bzw.2°
beträgt. Wenn hingegen eip Befehl zum Erhöhen oder
ao Erniedrigen des Verstärkungsfaktors auftritt, und der
Verstärkungsfaktor selbst 214 oder 2° beträgt, dann sind die "irpkreise Zi0 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 Leitun«» 96 gegeben, welcher den Eingängen H der
Kippkrebe 97, 98 und 99 zugeführt ist. Diese Kipp-
kreise 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 während der Behandlung der folgenden Abtastprobe
stattfindet.
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 Virstärkerketten verwendet werden, welche gleiche Verstärkungsfaktoren aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf zwei Verglcichsspannungcn beschränk'., die gemäß den obigen Ausführungsbeispiclen in der Nähe des Verstärkungsfaktors von einer der Verstärkerkctten sind. Die Erfindung ist fernerhin nicht auf Meßverstärker beschränkt, welche einen Analog/Digital-Konverter verwenden.
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 Virstärkerketten verwendet werden, welche gleiche Verstärkungsfaktoren aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf zwei Verglcichsspannungcn beschränk'., die gemäß den obigen Ausführungsbeispiclen in der Nähe des Verstärkungsfaktors von einer der Verstärkerkctten 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 (1)
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
hintercinandergeschalteten Verstärkerstufen glei- Spannungswerten und auf der anderen Seite über
chcn Verstärkungsfaktors, wobei der Vcrstärkungs- 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.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7039061A FR2110758A5 (de) | 1970-10-29 | 1970-10-29 | |
FR7039061 | 1970-10-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2154094A1 DE2154094A1 (de) | 1972-05-18 |
DE2154094B2 DE2154094B2 (de) | 1972-12-14 |
DE2154094C true DE2154094C (de) | 1973-07-05 |
Family
ID=
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