DE2337433A1 - DRIFT COMPENSATED DC VOLTAGE AMPLIFIER - Google Patents

DRIFT COMPENSATED DC VOLTAGE AMPLIFIER

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DE2337433A1 DE19732337433 DE2337433A DE2337433A1 DE 2337433 A1 DE2337433 A1 DE 2337433A1 DE 19732337433 DE19732337433 DE 19732337433 DE 2337433 A DE2337433 A DE 2337433A DE 2337433 A1 DE2337433 A1 DE 2337433A1
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    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/303Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device

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Description

Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker Die Erfindung betrifft einen driftkompensierten Gleichspannungsverstaerker, bei dem ein Differenzverstaerker, vorzugsweise ein Operationsverstaerker, verwendet und die Offsetspannunsdrift durch kurzzeitige Unterbrechung des Messvorganges verringert wird, wobei eine wachrend der Unterbrechung auf einen Speicherkondensator aufgebrachte Spannung die Offsetspannung waehrend des Messvorganges nahezu kompensiert.Drift-compensated DC voltage amplifier the The invention relates to a drift-compensated DC voltage amplifier in which a differential amplifier, preferably an operational amplifier, is used and the offset voltage drift is reduced by briefly interrupting the measurement process is, with a while the interruption is applied to a storage capacitor Voltage almost compensates for the offset voltage during the measurement process.

Die Verstaerkung kleiner Gleichspannunen ist bekanntlich durch die in jedem Gleichspannungsverstaerker auftretende Offsetspannunge- und Offsetstromdrift begrenzt, die sich dem Nutzsignal ueberlagert. Da diese Driften bei direkten Gleichspannungsverstaerkern nicht beliebig klein gehalten werden koennen, arbeiten sehr hochwertige Gleichspannungsverstaerker als Modulationsverstaerker, insbesondere Zerhackerverstaerker, die jedoch einen sehr hohen Aufwand erfordern und nur eine niedrige Bandbreite besitzen. The amplification of small DC voltages is known by the Offset voltage and offset current drift occurring in each DC voltage amplifier limited, which is superimposed on the useful signal. Because these drifts with direct DC voltage amplifiers cannot be kept arbitrarily small, very high quality DC voltage amplifiers work as modulation amplifiers, especially chopper amplifiers, but which have a require a lot of effort and only have a low bandwidth.

Ausserdem tritt bei solchen Verstaerkern, die elektronische Schalter, beispielsweise Feldeffekttransistoren verwenden, eine Temperaturdrift infolge auftretender Spannungsspitzen auf.In addition, with such amplifiers, the electronic switches, For example, use field effect transistors, a temperature drift as a result of occurring Voltage peaks.

Eine weitere Moeglichkeit zur Verringerung der genannten Offsetspannungsdrift bieten Verstaerker mit Driftkompensation, die bereits bei mit Elektronenroehrcn bestueckten Gleichspannungsver3taerkern unter Benutzung mechanischer Schalter verwendet wurden. Hierbei wird der Mesevorgang unterbrochen und waehrend einer Korrekturphase ein Speicherkondensator auf eine Gleichspannung aufgeladen. Another possibility to reduce the offset voltage drift mentioned offer amplifiers with drift compensation, which are already used with electron tubes equipped DC voltage amplifier core using mechanical switches became. This is where the measurement process interrupted and during one Correction phase a storage capacitor is charged to a direct voltage.

Wachrend der Messphase schaltet man den Speicherkondensator so um, dass seine Spannung die Offsetspannung kompensiert. Nachteilig ist, dass infolge der Verwendung mechanischer Schalter der Messsorgang sehr lange unterbrochen werden muss. Ausserdem oind die Lebensdauer und Zuverlaessigkeit derart aufgebauter Gleichspnnungsverstaerker in vielen Faellen unzureichend.During the measurement phase, the storage capacitor is switched over so that that its voltage compensates for the offset voltage. The disadvantage is that as a result If mechanical switches are used, the measuring process can be interrupted for a very long time got to. In addition, the service life and reliability of DC amplifiers constructed in this way in many cases insufficient.

Ein Ersatz der mechanischen Schalter durch elektronische Schalter bringt zusaetzliche Fchler, da. die elektronischen Schalter wesentlich hoehere Durchlasswiderstaende und niedrigere Sperrwiderstaende als die mechanischen Schalter besitzen und zusaetzlich eine Beeinflussung durch die Kapazitaet der Steuerelektrode der elektronischen Schalter auftritt. A replacement of mechanical switches by electronic switches brings additional fans, there. the electronic switches have significantly higher forward resistances and have lower blocking resistances than the mechanical switches and in addition an influence by the capacitance of the control electrode of the electronic switch occurs.

Zweck der Erfindung ist es, die bekannten driftkompensierten Gleichspannungsverstaerker dahingehend zu verbessern, dass ohne Verroesserung des Aufwandes bei langer Lebensdauer und grosser Zuverlaessigkeit die Genauigkeit der Messergebnisse merklich eMhoeht wird. The purpose of the invention is to use the known drift-compensated DC voltage amplifiers to be improved to the effect that without increasing the effort with a long service life and great reliability, the accuracy of the measurement results is noticeably increased will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen driftkompensierten Gleichspannungsverstaerker zu entwickeln, der bei Verwendung von Differenzverstaerkern und elektronischen Schaltern eine hohe Bandbreite und gutes dynamisches Verhalten aufweist und mit dem es moeglich ist, eine Driftkorrektur annaehernd so schnell vorzunehmen, wie es die dynamischen Eigenschaften des Differenzverstaerkers zulassen, so dass die wirksame Bandbreite des Gleichspannungsverstaerkers durch die Driftkorrektur nicht wesentlich verringert wird. Weiterhin ist die Schaltung so anzuordnen, dass sich die vom idealen Verhalten abweichenden Eigenschaften elektronischer Schalter, vor allem der endliche Durchlass- und Sperrwiderstand sowie die Rueckwirkung zwischen dem Stromkreis des Schalters und des Steuergenerators, nicht nachteilig auswirken. The invention is based on the object of a drift-compensated To develop DC voltage amplifiers when using differential amplifiers and electronic switches have a high bandwidth and good dynamic behavior and with which it is possible, a drift correction almost as fast to make, as the dynamic properties of the differential amplifier allow, so that the effective bandwidth of the DC voltage amplifier through the drift correction is not significantly reduced. Furthermore, the circuit is to be arranged in such a way that the properties of electronic switches that deviate from the ideal behavior, especially the finite forward and blocking resistance as well as the retroactive effect between the circuit of the switch and the control generator, do not adversely affect.

Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein Anschluss des Speicherkondensators waehrend der Kompensationsphase direkt oder ueber einen elektronischen Schalter, vorzugsweise ueber einen Feldeffekttransistor, mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers oder mit einem anderen Schaltungspunkt, dessen Potential eine eindeutige Funktion der Spannung des Ausgangs des Differenzverstaerkers ist, in Verbindung steht und der andere Anschluss des Speicherkondensators vorzugsweise ueber einen elektronischen Schalter mit dem einen-Eingang des Differenzverstaerkers und gleichzeitig ueber einen weiteren elektronischen Schalter oder ueber einen Widerstand mit einem Bezugspotential, vorzugsweise Masse, verbunden ist. Hierbei liegt zwischen den beiden Eingaengen des Differenzverstaerkers eine der Spannung des Speicherkondensators proportionale Spannung. Bei Differenzverstaerkern mit nicht vernachlaessigbarem Eingangsstrom ist der ohmsche Widerstand zwischen dem Verbindungspunkt der im Eingangskreis des Differenzverstaerkers - liegenden elektronischen Schalter und dem Bezugspotential in der Kompensations- und Messphase gleich gross. According to the invention, the object is achieved in that a connection of the storage capacitor during the compensation phase directly or via a electronic switch, preferably via a field effect transistor, with the Output of the differential amplifier or with another circuit point whose Potential is a clear function of the voltage at the output of the differential amplifier is connected and the other connection of the storage capacitor is preferably Via an electronic switch with one input of the differential amplifier and at the same time via another electronic switch or via a resistor is connected to a reference potential, preferably ground. Here lies between the two inputs of the differential amplifier one of the voltage of the storage capacitor proportional Tension. With differential amplifiers with something that cannot be neglected Input current is the ohmic resistance between the connection point in the input circuit of the differential amplifier - lying electronic switch and the reference potential the same size in the compensation and measurement phase.

Eine weitere Moeglichkeit der erfindungsgemaessen Ausfuehrung besteht darin, dass ein Anschluss des Speicherkondensators mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers oder mit einem anderen Schaltungspunkt, dessen Potential eine eindeutige Funktion der Ausgangsspannung des fifferenzverstaerkers ist, in Verbindung steht und der andere Anschluss des Speicherkondensators ueber einen elektronischen Schalter mit einem Bezugspotential, vorzugsweise Masse, verbunden ist. Ein Eingang des Differenzverstaerkers ist vorzugsweise ueber einen elektronischen Schalter mit einem Schaltungspunkt verbunden, dessen Potential proportional der Ausgangsspannung des Differenzverstaerkers ist. Der andere Eingang des Differenzverstaerkers steht waehrend der Kompensationsphase ueber einen elektronischen Schalter mit einen Bezugspotential, vorzugsweise Masse, oder einem Schaltungspunkt in Verbindung, dessen Potential proportional zur Ausgangsspannung des Differenzverstaerkers waehrend der Messphase oder waehrend der Kompensationsphase ist. Bei Differenzverstaerkern mit nicht vernachlaessigbarem Eingangsstrom ist der ohmsche Widerstand zwischen dem Verbindungspunkt der im Eingangskreis des Differen=--verstaerkers liegenden elektronischen Schalter und dem Bezugspotential in der Kompensations- und Messphase gleich gross. There is a further possibility of the execution according to the invention that a connection of the storage capacitor to the output of the differential amplifier or with another circuit point whose potential has a clear function the output voltage of the differential amplifier is connected and the other connection of the storage capacitor via an electronic switch with a reference potential, preferably ground, is connected. One input of the differential amplifier is preferably connected to a circuit point via an electronic switch, whose potential is proportional to the output voltage of the differential amplifier. The other input of the differential amplifier is during the compensation phase Via an electronic switch with a reference potential, preferably ground, or a connection point whose potential is proportional to the output voltage of the differential amplifier during the measurement phase or during the compensation phase is. In the case of differential amplifiers with a non-negligible input current, the ohmic resistance between the connection point of the in the input circle the electronic switch and the reference potential the same size in the compensation and measurement phase.

Die Schaltung kann auch so veraendert werden, dass an den Ausgang des Differenzverataerkers mittelbar oder unmittelbar ein zusaetzlicher Speicherkondensator zur Zwischenspeicherung des Nutzsigaals geschaltet ist. The circuit can also be modified so that the output of the differential converter directly or indirectly an additional storage capacitor is switched for the intermediate storage of the Nutzsigaal.

Hierbei ist der zusaetzliche Speicherkondensator waehrend der Kompensationsphase durch einen elektronischen Schalter, vorzugsweise einen Feldeffekttransistor, vom Ausgang des Differenzverstaerkers abgetrennt, da dessen Ausgangspannung waehrend der Kompensationsphase nur von der Offsetspannung des Differenzverstaerkers und nicht vom ITutzzignal bestimmt wird. The additional storage capacitor is used during the compensation phase by an electronic switch, preferably a field effect transistor, from The output of the differential amplifier is disconnected because its output voltage is present the compensation phase only from the offset voltage of the differential amplifier and is not determined by the ITutzzignal.

Damit der vorgenannte zusaetzliche Speicherkondensator schnell umgeladen wird, ist zweckmaessigerweise der Gleichspannungsverstaerker gegengekoppelt und die auf den Eingang des Differenzverstaerkero zurueckgefuehrte Gegenkopplungsgroesse proportional zur Ausgangsspannung oder zum Ausgangsstrom des Gleichspannungsverstaerkers. Hierdurch wird auch der Durchlasswiderstand des mit dem vorgenannten Speicherkondensator verbundenen Schalters in der lJirkung reduziert. So that the aforementioned additional storage capacitor is quickly reloaded is, the DC voltage amplifier is appropriately fed back and the negative feedback quantity traced back to the input of the differential amplifier proportional to the output voltage or to the output current of the DC voltage amplifier. This also increases the forward resistance of the storage capacitor mentioned above connected switch is reduced in effectiveness.

Soll eine groesstmoegliche Driftkompensation erzielt werden, so ist die auf den Eingang des Differenzverstaerkers zurueckgefuehrte Gegenkopplungsgroesse proportional zur Ausgangs spannung des Differenzverstaerkers zu waehlen. If the greatest possible drift compensation is to be achieved, then the negative feedback quantity traced back to the input of the differential amplifier proportional to the output voltage of the differential amplifier.

Zur Verringerung des durch die gesperrten elektronischen Schalter fliessenden Stromes und Verhinderung einer zu schnellen Entladung der Speicherkondensatoren sind ein oder mehrere der genannten elektronischen Schalter mit Hilfe weiterer elektronischer Schalter oder anderer bekannter Mittel so ZU schalten, dass sich jeweils beide Anschluesse der elektronischen Schalter waehrend der Messphase auf nahezu gleichem Potential befinden.To reduce the by the locked electronic switch flowing current and preventing the storage capacitors from discharging too quickly are one or more of the mentioned electronic switches with the help of further electronic switches Switch the switch or other known means CLOSE in such a way that both connections are connected the electronic switch is at almost the same potential during the measurement phase are located.

Unzulaessige Aenderungen der Ladung des Speicherkondensators, die durch Strom- und Spannungsspitzen beim Umschalten der elektronischen Schalter hervorgerufen werden koennen, werden dadurch verhindert) dass einige oder alle Ein- und/ oder Ausschaltzeitpunkte der elektronischen Schalter durch an sich bekannte Mittel gegeneinander geringfuegig verzoegert sind. Inadmissible changes in the charge of the storage capacitor that caused by current and voltage peaks when switching the electronic switch can be prevented) that some or all inputs and / or Switch-off times of the electronic switches against one another by means known per se are slightly delayed.

Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere dadurch zum Ausdruck, dass die Kompensation der Offsetspannung bzw. The advantages of the invention are expressed in particular by that the compensation of the offset voltage resp.

der Offsetspannungsdrift mit hoher Genauigkeit und vor allem erheblich schneller erfolgt als es bisher moeglich war. Dieses letzte Merkmal ist so stark verbessert, dass es mit der erfindungsgemaessen Loesung moeglich ist, ohne wesentliche Reduzierung der Bandbreite eines Gleichspannungsverstaerkers die Offsetspannung und deren Drift um mehrere Groessenordnungen zu verringern, wobei der zusaetzliche schaltungsmaessige Aufwand gegenueber bekannten Loesungen sehr gering ist.the offset voltage drift with high accuracy and, above all, considerably faster than was previously possible. This last trait is so strong improved that it is possible with the solution according to the invention, without essential Reduction of the bandwidth of a DC voltage amplifier the Reduce offset voltage and its drift by several orders of magnitude, whereby the additional circuitry effort compared to known solutions is low.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausfuehrungsbeispielen naeher erlaeutert werden. In der zugehoerigen Zeichnung zeigen: Fig. 1t ein Ausfuehrungsbeispiel anhand eines in Elektrometerschaltung betriebenen Differenzverstaerkers, der als Operationsverstaerker ausgebildet ist und bei dem der Speicherkondensator waehrend der Kompensationsphase mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers verbunden ist, Fig. 2s ein weiteres Ausfuehrungsbeispiel anhand eines in Elektrometerschaltung betriebenen Differenzverstaerkers, der als Operationsverstaerker ausgobildet ist und bei dem der Speicherkondensator immer mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers verbunden ist. The invention is to be closer to two exemplary embodiments below to be explained. The accompanying drawings show: FIG. 1t an exemplary embodiment using a differential amplifier operated in an electrometer circuit, which as Operational amplifier is designed and in which the storage capacitor during the compensation phase is connected to the output of the differential amplifier, 2s a further exemplary embodiment based on an electrometer circuit operated differential amplifier, which is trained as an operational amplifier and in which the storage capacitor is always connected to the output of the differential amplifier connected is.

Pig. 3s ein Zeitdiagramm der Schliess- und Oeffnungszeiten der in den Ausfuehrungsbeispielen gemaess Fig. 1 und 2 verwendeten elektronischen Schalter 1;2;3;4.Pig. 3s a time diagram of the closing and opening times of the in the embodiments according to FIGS. 1 and 2 used electronic switches 1; 2; 3; 4.

In Figur 1 und 2 sind elektronische Schalter 1; 2; 3; 4, ein Differenzverstaerker 5 und Speicherkondensatoren 6; 7, ein Gegenkopplungswiderstand 8 sowie Widerstaende 9; 10; 11 dargestellt.In Figures 1 and 2 are electronic switches 1; 2; 3; 4, a differential amplifier 5 and storage capacitors 6; 7, a negative feedback resistor 8 and resistors 9; 10; 11 shown.

Wie Figur 1 zeigt, sind waehrend der Messphase die elektronischen Schalter 1; 4 und waehrend der Kompensationsphase die elektronischen Schalter 2.; 3 geschlossen. As Figure 1 shows, the electronic Switch 1; 4 and during the compensation phase the electronic switches 2 .; 3 closed.

llfaehrend der Kompensationsphase wird der Speicherkondensator 6 nahezu auf die Offsetspannung des Gleichspannungsverstaerkers aufgeladen. Bei genuegend langer Kompensationsphase crfolgt die Aufladung waehrend einer Kompensationsphase nahezu vollstaendig. Bei kuerzerer Kompensationsphase benoetigt man meist mehrere Zyklen.During the compensation phase, the storage capacitor 6 almost becomes charged to the offset voltage of the DC voltage amplifier. With enough long compensation phase, charging follows during a compensation phase almost completely. A shorter compensation phase usually requires several Cycles.

Waehrend der Messphase schaltet man den Speicherkondensator 6 @so in Reihe zum invertierenden Eingang des Differenzverstaerkers 5, dass er dessen Offsetspannung Je nach der Groesse der auf dem Speicherkondensator 6 gespeicherten Ladung nahezu voellig kompensiert.The storage capacitor 6 @so is switched on during the measurement phase in series to the inverting input of the differential amplifier 5 that he is the Offset voltage Depending on the size of the stored on the storage capacitor 6 Charge almost completely compensated.

Waehrend der kurzen Kompensationsphase speichert der Speicherkondensator 7 das am Ende der vorhergehenden Messphase anliegende Ausgangssignal. Durch den elektronischen Schalter 4 wird der Speicherkondensator 7 vom Ausgang des Differenzverstaerkers 5 abgetrennt. --,--=-Die Gegenkopplungsspannung wird vom Speicherkondensator 7 zum invertierenden Eingang des Differenzverstaerkers 5 zurueckgefuehrt. Das hat den Vorteil, dass der endliche und relativ grosse Durchlasswiderstand des elektronischen Schalters.4 mit in die Gegenkopplungsschleifc einbezogen wird. Dadurch ergibt sich eine sehr kleine Umladungszeit konstante fuer den Speicherkondensator 7 und die Bandbreite des Gleichspannungsverstaerkers wird im wesentlichen durch die Bandbreite des Differenzverstaerkers 5 bestimmt.The storage capacitor stores during the short compensation phase 7 the output signal present at the end of the previous measurement phase. Through the electronic switch 4, the storage capacitor 7 from the output of the differential amplifier 5 separated. -, - = - The negative feedback voltage is from the storage capacitor 7 to inverting input of the differential amplifier 5 fed back. That has Advantage that the finite and relatively large forward resistance of the electronic switch.4 is included in the negative feedback loop. This results in a very short constant charge reversal time for the storage capacitor 7 and the bandwidth of the DC voltage amplifier is essentially through the bandwidth of the differential amplifier 5 is determined.

Bei Differenzverst aerkern mit nicht vernachlae s sigbarem Eingangsstrom wird zum Zwecke der Kompensation der Stromdrift der ohmsche Widerstand des eingeschalteten elektronischen Schalters 1 zusammen mit dem am Eingang der Schaltung liegenden nicht dargestellten Generatorwiderstand genau so gross gewaehlt wie die Summe der ohmschen Vjiderstaende des eingeschalteten elektronischen Schalters 2 und der parallelgeschalteten Widerstaende 10 und 11. For differential amplifiers with a non-negligible input current the ohmic resistance of the switched on is used to compensate for the current drift electronic switch 1 together with the one at the input of the circuit is not The generator resistance shown is chosen to be exactly the same as the sum of the ohmic Vjiderstaende of the switched on electronic switch 2 and the parallel-connected Resistances 10 and 11.

In einer anderen nicht dargestellten Variante kann der Gegenkopplungswiderstand 8 mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers 5 verbunden werden. Das hat zur Folge, dass der Speicherkondensator 6 waehrend der Kompensationsphase mit hoeherer Genauigkeit auf die Offsetspannung des Differenzverstaerkers 5 aufgeladen wird. Hierdurch wird jedoch die Umladezeitkonstante des Speicherkondensators 7 vergroessert und damit die Bandbreite des Gleichapannung3-verstaerkers verringert. In another variant, not shown, the negative feedback resistor 8 are connected to the output of the differential amplifier 5. This has the consequence that the storage capacitor 6 during the compensation phase with higher accuracy is charged to the offset voltage of the differential amplifier 5. This will however, the recharging time constant of the storage capacitor 7 is increased and thus the bandwidth of the DC amplifier is reduced.

Im Beispiel gemaess Figur 2 ist abweichend zu der in Figur 1 gezeigten Ausfuehrung der eine Anschluss des Speicherkondensators 6 dauernd mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers 5 verbunden. Weiterhin ist der zweite Anschluss des Speicherkondensators 6 waehrend der Kompensationsphase ueber den elektronischen Schalter 3 mit Masse verbunden. Waehrend der Kompensationsphase wird der Speicherkondensator 6 auf eine zur Offsetspannung des Differenzverstaerkers 5 proportionale Spannung aufgeladen. The example according to FIG. 2 differs from that shown in FIG Execution of one connection of the Storage capacitor 6 continuously connected to the output of the differential amplifier 5. Furthermore is the second Connection of the storage capacitor 6 during the compensation phase via the electronic Switch 3 connected to ground. During the compensation phase, the storage capacitor 6 to a voltage proportional to the offset voltage of the differential amplifier 5 charged.

Waehrend der Messphase wird diese Spannung des Speicherkondensators 6 der Ausgangsspannung des Differenzverstaerkers 5 so entgegengeschaltet, dass die Offsetspannung nahezu kompensiert wird. Die Gegenkopplung vom Ausgang zum Eingang des Differenzverstaerkers 5 mit Hilfe der Widerstaende 10; 11 verringert unter anderem die Auswirkung von Ladungsaenderungen des Speicherkondensators 6 waehrend der Mesaphase.During the measurement phase, this voltage is applied to the storage capacitor 6 of the output voltage of the differential amplifier 5 is switched so that the Offset voltage is almost compensated. The negative feedback from the output to the input of the differential amplifier 5 with the help of the resistors 10; 11 decreased among other things the effect of changes in the charge of the storage capacitor 6 during the mesa phase.

Wie beispielsweise in Figur 3 angedeutet ist, kann man zur Verringerung des Einflusses der Spannungsspitzen auf die auf dem Speicherkondensator 6 gespeicherte Qff setspannung die Ein- und Ausschaltflanken der elektronischen Schalter 1; 2; 3; 4 geringfuegig verzoegern. As indicated, for example, in FIG. 3, it is possible to reduce the influence of the voltage peaks on the stored on the storage capacitor 6 Qff setvoltage the switch-on and switch-off edges of the electronic switch 1; 2; 3; 4 slightly delayed.

Claims (8)

Patentansprucche:Claims: 1. Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker, bei dem ein Differenzverstaerker, vorzugsweise ein Operationsverstaerker, verwendet und die Offsetspannungsdrift durch kurzzeitige Unterbrechung des Meeevorggnges verringert wird, wobei eine waehrend der Unterbrechung auf einen Speicherkondensator aufgebrachte Spannung die Offsetspannung waehrend des Messvorganges nahezu kompensiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss des Speicherkondensators (6) waehrend der Kompensationsphase direkt oder ueber einen elektronischen Schalter (3), vorzugsweise einen Feldeffekttransistor, mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers (5) oder mit einem anderen Schaltungopunkt, dessen Potential eine eindeutige Punktion der Spannung des Ausgangs des Differenzverstaerkers (5) ist, in Verbindung steht und der andere Anschluss des Speicherkondensators (6) vorzugsweise ueber einen elektronischen Schalter (2) mit dem einen Eingang des Differenzverstaerkers (5) und gleichzeitig ueber einen weiteren elektronischen Schalter oder ueber einen Widerstand (9) mit einem Bezugspotential, vorzugsweise Masse, verbunden ist, wobei zwischen den beiden Eingeengen des Differenzverstaerkers (5) eine der Spannung des Speicherkondensators (6) proportionale Spannung liegt, und dass bei Differenzverstaerkern mit nicht vernachlaessigbarem Eingangsstrom der ohmsche Widerstand zwischen dem Verbindungspunkt der im Eingangskreis des Differenzverstaerkers liegenden beiden elektronischen Schalter (1; 2) und dem Bezugspotential in der Kompensations- und Messphase gleich gross ist.1. Drift-compensated DC voltage amplifier, in which a differential amplifier preferably an operational amplifier, used and the offset voltage drift by short-term interruption of the sea process is reduced, with one during the voltage applied to a storage capacitor after the interruption is the offset voltage almost compensated during the measuring process, characterized in that a Connection of the storage capacitor (6) during the compensation phase directly or via an electronic switch (3), preferably a field effect transistor, with the output of the differential amplifier (5) or with another circuit point, whose potential is a clear puncture of the voltage at the output of the differential amplifier (5) is connected and the other connection of the storage capacitor (6) preferably via an electronic switch (2) to one input of the differential amplifier (5) and at the same time via another electronic switch or via one Resistor (9) is connected to a reference potential, preferably ground, wherein between the two constrictions of the differential amplifier (5) one of the voltage of the Storage capacitor (6) is proportional voltage, and that with differential amplifiers with a non-negligible input current, the ohmic resistance between the Connection point of the two lying in the input circuit of the differential amplifier electronic switch (1; 2) and the reference potential in the compensation and Measurement phase is the same. 2. Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker, bei dem ein Differenzverstaerker, vorzugsweise ein Operationsverstaerker, verwendet und die Offsetspwinungsdrift durch kurzzeitige Unterbrechung des Messvorganges verringert wird, wobei eine waehrend der Unterbrechung auf einen Speicherkondensator aufgebrachte Spannung die offsetspannung waehrend des Messvorganges nahezu kompensiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluß des Spcicherkondensators (6) mit dem Ausgang des Differenzverstaerkers (5) oder mit einem anderen Schaltungspunkt, dessen Potential eine eindeutige Funktion der Ausgangs spannung des Differenzverstaerkers (5) ist, in Verbindung steht und der andere Anschluss des Speicherkondensators (6) ueber einen elektronischen Schalter mit einem Bezugspotential, vorzugsweise Masse, verbunden ist, wobei ein Eingang des Differenzverstaerkers (5), vorzugsweise ueber einen elektronischen Schalter mit einem Schaltungspunkt verbunden ist, dessen Potential proportional der Ausgangsspannung des Differenzverstaerkers (5) ist und der andere Eingang des Differenzverstaerkers (5) waehrend der Kompensationsphase ueber einen elektronischen Schalter mit einem Bezugspotential vorzugsweise Masse, oder einem Schaltungspunkt in Verbindung steht, dessen Potential proportional zur Ausgangsspannung des Differenzversta,erkers (5) waehrend der Messphase oder waehrend der Kompensationsphase ist und dass bei Differenzverstaerkern mit nicht vernachlaessigbarem Eingangs strom der ohmsche Widerstand zwischen dem Verbindungspunkt der letztgenannten elektronischen Schalter (1; 2) und dem Bezugspotential in der Kompensations- und Messphase gleich gross ist.2. Drift-compensated DC voltage amplifier in which a differential amplifier preferably an operational amplifier, used and the offset oscillation drift short-term interruption of the measuring process is reduced, with one during the voltage applied to a storage capacitor after the interruption is the offset voltage almost compensated during the measuring process, characterized in that a Connection of the storage capacitor (6) to the output of the differential amplifier (5) or with another circuit point whose potential has a clear function the output voltage of the differential amplifier (5) is connected and the other connection of the storage capacitor (6) via an electronic switch is connected to a reference potential, preferably ground, with one input of the differential amplifier (5), preferably via an electronic switch is connected to a circuit point, the potential of which is proportional to the output voltage of the differential amplifier (5) and the other input of the differential amplifier (5) during the compensation phase via an electronic switch with a Reference potential, preferably ground, or connected to a circuit point, its potential proportional to the output voltage of the differential amplifier (5) during the measurement phase or during the compensation phase and that with differential amplifiers with a non-negligible input current, the ohmic resistance between the Connection point of the latter electronic Switch (1; 2) and the reference potential in the compensation and measurement phase is the same. 3. Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausgang des Gleichspannungsverstaerkers mittelbar oder unmittelbar ein zusaetzlicher Speicherkondensator (7) zur Zwischenspeicherung des Nutzsignals geschaltet ist.3. Drift-compensated DC voltage amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that indirectly at the output of the DC voltage amplifier or directly an additional storage capacitor (7) for intermediate storage of the useful signal is switched. 4. Driftkompensiert er Gleichspnnnungsverstaerker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zusaetzliche Speicherkondensator (7) waehrend der Kompensationsphase vorzugsweise durch einen elektronischen Schalter (4) vom Ausgang des Differenzverstaerkers getrennt ist.4. It compensates for drift DC voltage amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the additional storage capacitor (7) during the compensation phase preferably by an electronic switch (4) from Output of the differential amplifier is disconnected. 5. Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Gekennzeichnet, dass der Gleichspannungsverstaerker gegengekoppelt und die auf den Eingang des Differenzverstaerkers (5) zurueckgefuehrte Gegenkopplungsgroesse proportional zur Ausgangsspannung oder zum Ausgangsstrom des Gleichspannungsverstaerkers ist.5. Drift-compensated DC voltage amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the DC voltage amplifier is fed back and the negative feedback variable returned to the input of the differential amplifier (5) proportional to the output voltage or to the output current of the DC voltage amplifier is. 6. Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungsverstaerker gegengekoppelt und die auf den Eingang des Differenzverstaerkers zurueckgefuehrte Gegenkopplungsgroesse proportional zur Ausgangsspannung des Differenzverstaerkers (5) ist.6. Drift-compensated DC voltage amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the DC voltage amplifier is fed back and the negative feedback quantity traced back to the input of the differential amplifier is proportional to the output voltage of the differential amplifier (5). 7. driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker nach Aspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der genannten elektronischen Schalter (1; 2; 3; 4 9) zur Verringerung des Sperrstromes mit Hilfe weiterer elektronischer Schalter oder anderer bekannter Mittel so geschaltet sind, dass sich beide Anschluesse des jeweiligen elektronischen Schalters (1; 2; 3; 4; 9) auf nahezu gleichem Potential befinden.7. drift-compensated DC voltage amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that one or more of the aforementioned electronic Switch (1; 2; 3; 4 9) to reduce the reverse current with the help of further electronic Switches or other known means are switched so that both connections of the respective electronic switch (1; 2; 3; 4; 9) at almost the same potential are located. 8. Driftkompensierter Gleichspannungsverstaerker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle Bin- und/oder Ausschaltzeitpunkte der elektronischen Schalter (1; 2; 3; 4) gegeneinander geringfuegig verzoegert sind.8. Drift-compensated DC voltage amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that some or all of the bin and / or switch-off times the electronic switches (1; 2; 3; 4) are slightly delayed in relation to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2465366A1 (en) * 1979-08-07 1981-03-20 Sangamo Weston VOLTAGE OFFSET CIRCUIT FOR LOW VOLTAGE AMPLIFIER
FR2518848A1 (en) * 1981-12-17 1983-06-24 Western Electric Co AMPLIFIER SYSTEM COMPRISING A SHIFTING COMPENSATION CIRCUIT
US4492927A (en) * 1980-06-30 1985-01-08 Mostek Corporation Offset voltage compensation circuit

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