DE2329823C2 - Gleichstrom-Verstärkeranordnung nach dem Modulationsprinzip - Google Patents

Description

sein, daß Eingangs- und Rückführ-Eingänge des Nullverstärkers mit beaufschlagen. Bei einer beist die Rückführspan-

_; ;iges dem Nullverstärker

«wdas K-Oppc««-" «^ der gleichen Phasenlage zu- £ΓιμΓ welche die vom Eingangszerhacker komwtav&i,. _,„»_erte Wechselspannung hat. Vorteilhaft [ Gleichrichter und Rückführzerhacker Die in Fig. 1 dargestellte, herkömmliche Verstärkeranordnung hat einen Gleichspannungseingang i/_£, an den ein Chopper 1 anschließt. D.eser ««Jer einen übertrager Ü, mit dem eigentlichen Verstar ker 3 verbunden, dessen Ausgangsspannung über einen zweiten übertrager U₁₁ an einen gJeue^en Gleichrichter 5 übertragen wird Die hinter diesem auftretende Gleichspannung wird mittels eines S ebgliedes 6 geglättet und gelangt dann an den Gle.ch

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einen weiteren Zerhacker auf, der

S RücSTung phafenrichtig eine weitere zerhackte Soannung bzw. ein weiterer zerhackter Strom e.nkop-S, 11 daß ein Nullinienausgleich erfolgen kann, wie das beispielsweise bei der Verwendung eines sol-Then Verstärkers in einer elektromechanischen W aage SrTarierung notwendig oder erwünscht .st.

EineZweite« Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß alle Zerhacker bzw. Gleichrichter synchron be-

_nd | _u Gegen-

m,t dem Verstärker den

ig C ist an den Spannungs-J_der Rückführzerhacker 7 ^ _einen Impedanzwandler 8 _iler 9. 10 ansteuert. ^ ¹^ _weise aus Widerständen aufvorz g Stellwiderstand 9

^^LLler 8 und anderer-_{2 verb}unden ,st zu

bzw. der Sdwlngsysttme verschieden ist. Eingangszerhacker kann ferner einen symrne-Eingang für kleine Eingangsspannungen ™ De

_{S ist de}.

ngen U,, und U,. werden im ,Wchselnd auf den positiven 3 geschaltet. Dadurch

- bzw. Krjpdilieder vorhanden _zu sein brau-Zeichnung is, =,n A_Usf_Uhtu„g_Sbeispie, „.her

S einer heimlichen « _ei„

mit

einer

VerstärkeranoTdnüng gemäß der Erfindung.

senrichtig gleichgerichtet. Nach Glättung in deir Integrator 6 steht die gleichgerichtete Spannung am Spannungsausgang U_A zur Verfugung. Da der Integratorverstärker des Siebgliedes 6 keine Gleichspannungs-Gegenkopplung besitzt, erzeugt der Integrator eine sehr hohe Gleichspannungsverstärkung. Zusammen mit der hohen Wechselspannungsverstärkung des Nullverstärkers 3 ergibt sich so eine außerordentlich hohe Verstärkung des Vorwärtszweiges.

Die Ausgangsspannung U_A wird in dem Rückführzerkacker 7 wieder wechselgerichtet. Zu dessen Entlastung ist der Impedanzwandler 8 vorgesehen, hinter dem die Wechselspannung im Verhältnis des gewünschten Verstärkerfaktors über den einstellbaren Spannungsteiler 9, 10 heruntergeteilt und schließlich über den Koppelkondensator 2 dem negativen Eingang des Nullverstärkers 3 zugeführt wird. Die Rückführspannung kommt in derselben Phasenlage wieder an, welche die aus dem Eingangszerhacker 1 kommende überlagerte Wechselspannung hat. Weil die Rückführspannung im Gegenkopplungszweig G sofort zerhackt wird, entfällt jeder Einfluß einer Drift des Impedanzwandlers 8 und/oder anderer Bauelemente, und auch eventuell auftretende Thermospannungen können nicht wirksam werden.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung sieht eine zusätzliche Wechselspannungsquelle vor, die über einen Koppelwiderstand 9' und den Koppelkondensator 2 dem Nullverstärker 3 aufgeprägt werden kann. Wird eine erfindnungsgemäße Verstärkeranordnung beispielsweise in Verbindung mit einer elektromechanischen Waage benutzt, so kann auf diese Weise eine Spannung eingekoppelt werden, die zum Tarieren dient, d. h. für das Einstellen auf Null bei unbelasteter Waage. Vorzugsweise ist hierzu ein weiterer Zerhacker 11 vorgesehen, an dessen Eingang der Abgriff eines Potentiometers 12 liegt. Auch dieser zusätzliche Zerhacker 11 kann von demselben Oszillator 13 synchron mit den übrigen Zerhackern bzw. Gleichrichtern 1, 5, 7 gesteuert werden, so daß die phasenrichtige Einkopplung dieser zusätzlichen Spannung gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- Patentansorüche· zeichnet, daß tfer Eingangszerhacker (1) einen ratentansprucne. symmetrischen Eingang für kleine Eingangsspan-

1. Verstärkeranordnung, insbesondere Meßver- nungen (U_Ev U_Ei) mit hohem Gleichtaktanteil stärker, mit Koppel- und Siebgliedem sowie 5 autweist.

einem Eingangszerhacker zum Umwandeln eines

Eingangssignals in eine Wechselspannung, die

nach Verstärkung mit Unterdrückung der Drift
eines Nullverstärkers in einem Gleichrichter wieder gerichtet wird, von dessen Ausgang ein Ge- io .
genkopplungszweig an den Verstärkereingang Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vemarkerführt, dadurch gekennzeichnet, daß im anordnung, insbesondere Meßverstarker, mit Koppel-Gegenkopplungszweig (G) ein Rückführzerhacker und Siebgliedem sowie einem Eingangszerhacker (7) an den Gleichspannungsausgang (C/_A) ange- zum Umwandeln eines Eingangsagnals in eine Wechschlossenist. 15 selspannung, die nach Verstärkung mit Unterdruk-

2. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, da- kung der Drift eines Nullverstarkers m einem Gleichdurch gekennzeichnet, daß Eingangs- und Rück- richter wieder gerichtet wird, von dessen Ausgang führzerhacker (1, 7) zwei Eingänge des Nullver- ein Gegenkopplungszweig an den Verstarkereingang «tärkers (3) mit konstanter Phasenlage beauf- führt.

«chlagen. a» Bei Gleichspannungs-Verstärkern ist es üblich, die

3. Verstärkeranordnung nach Anspruch 2, da- Eingangs-Gleichspannuug durch einen Zerhacker, durch gekennzeichnet, daß die Rückführspan- einen Schalter, eine elektronische Schaltvorrichtung eung des Gegenkopplungszweiges (G) dem Null- od. dgl. in eine Wechselspannung umzuwandeln, die verstärker (3) über das Koppelglied (2) mit der sich ohne Schwierigkeiten verstärken laßt, anschhegleichen Phasenlage zuführbar ist, welche die vom «5 ßend ausgekoppelt und wieder gleichgerichtet wird. Eingangszerhacker (1) kommende überlagerte Damit am Ausgang eine Gleichspannung von der-Wechsel-pannung hat. selben Polarität wie am Eingang auftritt, benutzt man

4. Verstärkeranordnung nach einem der An- für das Richten einen gesteuerten Gleichrichter, der Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- mit derselben Frequenz arbeitet wie der Zerhacker sehen Gleichrichter (5) und Rückführzerhacker 30 am Vestärkereingang. Dank einer solchen Anordnung (7) ein als Integrator (6) ausgebildetes Siebglied ist eine insbesbondere bei Verwendung des Verstärvon dem Gleichspannungsausgang (U₁) vorge- kers für Meßzwecke sehr unbequeme Nullpunktunsehen ist. sicherheit beseitigt, da die Drift des eigentlichen Ver-

5. Verstärkeranordnung nach Anspruch 4, da- stärkers nicht mit übertragen wird und also auch den durch gekennzeichnet, daß der Integrator (6) 35 Meßwert nicht verfälschen kann.

einen Operationsverstärker mk reiner Wechsel- Bei solchen Anordnungen traten jedoch, wenn eine

Spannungs-Gegenkopplung aufweist. Gegenkopplung über den gesamten Verstärker nicht

6. Verstärkeranordnung nach Anspruch 4 vorlag, mangels Kontrolle und Regelung des Koppeloder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Integra- gliedes des Gleichrichters und der anschließenden tor (6) einen Stromausgang hat, z. B. für Ströme 4° Siebung zwangläufig systematische Meßfehler auf. Um im Bereich bis 20 mA. dem entgegenzuwirken, sieht die US-PS 2 888 523

7. Verstärkeranordnung nach wenigstens einem eine Anordnung vor, bei der ein narh dem Modulader Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, torprinzip arbeitender Gleichstromverstärker einen daß im Gegenkopplungszweig (G) vor dem Null- Gegenkopplungszweig vom Gleichichterausgang an verstärker-Eingang (2, 3) ein insbesondere an 45 den Vestärkereingang enthält, um Drifteinflüsse weiteinen Impedanzwandler (8) anschließender Span- gehend zu reduzieren. Da es sich jedoch um eine nungsteiler (9, 10) angeordnet ist, mittels dessen Gleichspannungs-Gegenkopplung handelt, sind auch der Verstärkungsfaktor einstellbar ist. hierbei Spannungsdriften grundsätzlich nicht unter-

8. Verstärkeranordnung nach wenigstens einem drückt.

der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, 50 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit ein-

daß zur Nullinienverschiebung eine zusätzliche fachen und wirtschaftlichen Mitteln eine stabilisierte

Wechselspannungsquelle (12,11) mit dem Gegen- Verstärkeranordnung zu schaffen, mit welcher der

kopplungszweig (G) verbunden ist, insbesondere Drifteinfluß von anderen Bauelementen und von

mittels eines zu dem Nullverstärker-Eingang (2,3) Thermospannungen, wie sie an den Lötstellen der

führenden Koppelgliedes (9'). 55 Bauelemente auf Leiterplatten entstehen, sicher ver-

9. Verstärkeranordnung nach Anspruch 8, da- mieden wird.

durch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wech- Ausgehend von einer Anordnung der eingangs~geselspannungsquelle einen weiteren Zerhacker (11) nannten Art sieht die Erfindung hierzu vor, daß im aufweist, der über einen insbesondere als Poten- Gegenkopplungszweig an den Gleichspannungsaustiometer ausgebildeten Spannungsteiler (12) ge- 60 gang ein Rückführzerhacker angeschlossen ist. Einspeist ist. gangs- und Rückführspannung können hierdurch ge-

10. Verstärkeranordnung nach wenigstens trennt zerhackt und anschließend miteinander vereinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- glichen werden. Daher erfolgt der Vergleich zwischen zeichnet, daß alle Zerhacker (1, 7, 11) bzw. Ausgangs- und Eingangsspannung nicht mit Gleich-Gleichrichter (5) synchron betreibbar sind, vor- 65 spannung, sondern mit der zerhackten Wechselspanzugsweise unter Steuerung durch einen Oszillator nung des Eingangs und des Ausgangs. Infolgedessen (13). kann ein Drift-Einfluß nicht wirksam werden.

11. Verstärkeranordnung nach wenigstens Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann fer-