DE2419333C2 - Circuit arrangement for compensating a resistance by means of a controllable negative resistance, in particular for electronic coupling arrangements - Google Patents

Circuit arrangement for compensating a resistance by means of a controllable negative resistance, in particular for electronic coupling arrangements

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DE2419333C2
DE2419333C2 DE19742419333 DE2419333A DE2419333C2 DE 2419333 C2 DE2419333 C2 DE 2419333C2 DE 19742419333 DE19742419333 DE 19742419333 DE 2419333 A DE2419333 A DE 2419333A DE 2419333 C2 DE2419333 C2 DE 2419333C2
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Kalman Dipl.-Ing. 7000 Stutgart Szechenyi
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, durch Hintereinanderschaltung eines zu kompensierenden Widerstandes und eines regelbaren, negativen Widerstandes den negativen Widerstand derart zu wählen, daß der Gesamtwiderstand verschwindet, d. h, daß ein den zu kompensierenden Widerstand und den negativen Widerstand durchfließender Strom an der gesamten Anordnung keinen Spannungsabfall verursacht (siehe z. B.: J. Dosse, »Der Transistor«, Oldenbourg Verlag 1959, S. 217 - 221).It is known that a resistor to be compensated and a controllable resistor can be connected in series. negative resistance to choose the negative resistance in such a way that the total resistance disappears, d. This means that the resistance to be compensated and the negative resistance flowing through Current does not cause a voltage drop in the entire arrangement (see, for example: J. Dosse, »Der Transistor ", Oldenbourg Verlag 1959, pp. 217-221).

Eine solche Anordnung hat insbesondere praktische Bedeutung für eine Anwendung in elektronischen Koppelanordnungen in Fernsprechvermittlungsstellen. Die Ersetzung der bekannten, üblichen Metallkontakttzur Durchschaltung durch die Koppelanordnung durch elektronische Schaltelemente bringt eine erhebliche Erhöhung des resultierenden Widerstands mit sich, der sich bei mehrstufigen Koppelanordnungen addiert und eine erhebliche, evtl. nicht mehr zulässige Dämpfung der über die Koppelanordnung laufenden Ströme verursacht. Such an arrangement is of particular practical importance for an application in electronic Switching arrangements in telephone exchanges. The replacement of the known, customary metal contact door Switching through the coupling arrangement by electronic switching elements brings a considerable Increase in the resulting resistance, which is added in multi-stage coupling arrangements and causes considerable, possibly no longer permissible attenuation of the currents running through the coupling arrangement.

Um eine zumindest teilweise Kompensation dieser Widerstände zu erreichen, muß durch die gesamte Anordnung (zu kompensierender Widerstand und negativer Widerstand) ein Meßstrom geschickt werden, mit dessen Hilfe die Anordnung unter Regelung des negativen Widerstands derart abgeglichen werden kann, daß der resultierende Widerstand der Anordnung « gegenüber einem durchlaufenden Nutzstrom zumindest auf einen kleineren Wert gesenkt werden kann.In order to achieve an at least partial compensation of these resistances, must be through the entire Arrangement (resistance to be compensated and negative resistance) a measuring current can be sent, with the help of which the arrangement can be adjusted in such a way under control of the negative resistance can that the resulting resistance of the arrangement « can be reduced at least to a smaller value compared to a useful current passing through.

Aufgabe der Erfindung ist demnach, unter BerückDas hat Konsequenzen für die Anschaltung eines Generators G im Punkt A (Fig.2). Der Innenwiderstand RL des Generators G addiert sich zum Widerstand R 4 und die daraus folgende Stabilitätsbedingung The object of the invention is therefore, taking into account that this has consequences for the connection of a generator G at point A (FIG. 2). The internal resistance RL of the generator G is added to the resistance R 4 and the resulting stability condition

A3A3

muß nicht mehr erfüllt sein, d. h., die Anordnung wird eher instabil.no longer has to be fulfilled, d. that is, the arrangement tends to become unstable.

F i g. 3 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die diese Schwierigkeiten vermeidet.F i g. 3 shows the circuit arrangement according to the invention which avoids these difficulties.

Das wesentliche Element dieser Schaltungsanordnung ist ein zweiter negativer Widerstand — R2, gebildet aus einem Operationsverstärker OP 2, der zwischen der anzuschaltenden Spannungsquelle G und den Punkt A geschaltet ist. Dadurch liegt am ersten Operationsverstärker OPl in Reihe mit dem Widerstand /?4 nunmehr der negative Widerstand -RL, wodurch die Stabilitätsbedingung lautet:The essential element of this circuit arrangement is a second negative resistor - R2, formed from an operational amplifier OP 2, which is connected between the voltage source G to be connected and the point A. As a result, the negative resistance -RL is now in series with the resistor /? 4 at the first operational amplifier OP1, which means that the stability condition is:

§RK>R4>§RL.§RK> R4> §RL.

Das Stabilitätsverhalten dieser Anordnung ist also verbessert.The stability behavior of this arrangement is therefore improved.

Die Kompensation des Widerstands RK erfolgt folgendermaßen: The compensation of the resistance RK takes place as follows:

Der über die Anordnung zu übertragende Nutzstrom /,v »sieht« als Widerstand der gesamten Anordnung:The useful current /, v to be transmitted via the arrangement "sees" as the resistance of the entire arrangement:

4141

(D(D

denn der erste Operationsverstärker OPl liefert einen Widerstand - — RA und der Innenwiderstand RL istbecause the first operational amplifier OPl provides a resistance - - RA and the internal resistance is RL

durch eine komplexe Schaltung C wechselstrommäßig Oberbrückt, trägt also nicht zum Gesamtwiderstand bei. Im Falle, daß der Meßstrom ein Gleichstrom ist, kann die komplexe Schaltung C durch einen Kondensator realisiert werden. Ein Meßstrom IM »sieht« als Widerstand der gesamten Anordnung:Bridged alternating current by a complex circuit C , so it does not contribute to the total resistance. In the event that the measuring current is a direct current, the complex circuit C can be implemented by a capacitor. A measuring current I M "sees" as the resistance of the entire arrangement:

denn der erste Operationsverstärker OPl transformiert den Widerstand RK in den Widerstand - — RK, die-because the first operational amplifier OPl transforms the resistor RK into the resistor - - RK, the-

ser liegt am zweiten Operationsverstärker OPl zusammen mit dem Widerstand A4, der zweite Operationsverstärker OPl transformiert den anliegenden Wider-ser is on the second operational amplifier OPl together with the resistor A4, the second operational amplifier OPl transforms the adjacent resistor

stand A4 - ^ RK schließlich in den WiderstandA4 - ^ RK finally stood in the resistance

Für den zu übertragenden Nutzstrom /„soll gelten:For the useful current to be transmitted / "should apply:

Rn=Q.
Damit ergibt sich aus Gleichung (1): R n = Q.
This results from equation (1):

Dies eingesetzt in die Gleichung (2) ergibt: Rn = RL, d.h, das Potential am Punkt X (Fig.3) muß verschwinden.Inserting this into equation (2) results in: Rn = RL, that is, the potential at point X (Fig. 3) must vanish.

Diese Bedingung ist leicht zu erfüllen: eine nicht dargestellte Vergleichsschaltung zwischen Erde und Punkt Λ'kann den ersten Operatioijsverstärker OPi so regeln, daß diese Bedingung erfüllt ist, womit der Widerstand RK kompensiert ist.This condition is easy to meet: a comparison circuit, not shown, between earth and point Λ 'can regulate the first operational amplifier OPi in such a way that this condition is met, with which the resistance RK is compensated.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Schaltungsanordnung zum Kompensieren eines Widerstandes, bei der der zu kompensierende Widerstand (RK) und ein regelbarer negativer Widerstand hintereinandergeschaltet sind und der negative Widerstand so eingestellt wird, daß der Gesamtwiderstand der Serienschaltung verschwindet, wobei der negative Widerstand einen Operationsverstärker (OP 1) enthält, dessen invertierender Eingang über einen ersten Widerstand (R2) und dessen nicht-invertierender Eingang über einen zweiten Widerstand (R 3) mit seinem Ausgang verbunden sind, und an dessen nicht-invertierenden Eingang eine Stromquelle (G) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-invertierende Eingang dieses ersten Operationsverstärkers (OPi) über einen dritten Widerstand (R 4) mit dem invertierenden Eingang eines zweiten Operationsverstärkers (OP 2) verbunden ist, an dessen sjeht-invertierenden Eingang die Stromquelle (G) angeschlossen ist und dessen invertierender Eingang über einen vierten Widerstand (RS) und dessen nicht-invertierender Eingang über einen 2s fünften Widerstand (#6) mit seinem Aasgang verbunden sind; daß der Innenwiderstand (RL) der Stromquelle (G) wechselstrommäßig überbrückt ist, und daß der erste Operationsverstärker (OPi) so geregelt wird, daß am nicht-invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers (OP 2) das Potential vevschwindetCircuit arrangement for compensating a resistance, in which the resistance to be compensated (RK) and a controllable negative resistance are connected in series and the negative resistance is set so that the total resistance of the series circuit disappears, the negative resistance containing an operational amplifier (OP 1) whose inverting input are connected to its output via a first resistor (R2) and its non-inverting input via a second resistor (R 3), and a current source (G) is connected to its non-inverting input, characterized in that the not -inverting input of this first operational amplifier (OPi) is connected via a third resistor (R 4) to the inverting input of a second operational amplifier (OP 2), to whose sjeht-inverting input the current source (G) is connected and whose inverting input is connected via a fourth resistance (RS) and its nich t-inverting input are connected to its output via a 2 s fifth resistor (# 6); that the internal resistance (RL) of the current source (G) is bridged in terms of alternating current, and that the first operational amplifier (OPi) is controlled so that the potential disappears at the non-inverting input of the second operational amplifier (OP 2) sichtigung der durch die Benutzung eines negativen Widerstands zusätzlich zu erfüllenden Bedingungen, eine Schaltungsanordnung zur Widerstandskompensation und zur Anschaltung eines Generators zur Meßstromversorgung an eine solche Anordnung von zu kompensierenden Widerstand und negativen Widerstand anzugeben.Consideration of the additional conditions to be met by using a negative resistor, a circuit arrangement for resistance compensation and for connecting a generator to Measurement power supply to such an arrangement of resistance to be compensated and negative resistance to specify. Die Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch dessen Merkmale im kennzeichnenden Teil gelöstThe task is in the case of an object according to the preamble of claim 1 by its Features solved in the identifying part Die Erfindung wird nun anhand von Figuren erläutert Es zeigtThe invention will now be explained with reference to figures. It shows F i g. 1 das Prinzip der Widerstandkompensation,F i g. 1 the principle of resistance compensation, F i g. 2 das Schaltbild eines negativen Widerstands,F i g. 2 the circuit diagram of a negative resistor, Fig.3 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.3 shows the circuit arrangement according to the invention. F i g. 1 zeigt das bekannte Prinzip der Widerstandskompensation. Ein zu kompensierender Widerstand RK liegt in Reihe mit einem regelbaren negativen Widerstand — R. Die Anordnung ist abgeglichen, d. h, der Widerstand RK ist kompensiert, wenn ein die Anordnung durchfließender Strom /keinen Spannungsabfall t/verursacht.F i g. 1 shows the known principle of resistance compensation. A resistor RK to be compensated is in series with a controllable negative resistor - R. The arrangement is balanced, i. That is, the resistance RK is compensated if a current flowing through the arrangement / does not cause a voltage drop t /. Ein negativer Widerstand besteht vorzugsweise aus einem gegengekoppelten Operationsverstärker OP, wie er in Fig.2 dargestellt ist Ein solcher negativer Widerstand muß zum stabilen Betrieb eine bestimmte Stabilitätsbedingung erfüllen, da infolge der Gegenkopplung ein instabiles Verhalten (z. B. Selbsterregung) nicht immer angeschlossen werden kann. Diese Stabilitätsbedingung lautet:A negative resistor preferably consists of a counter-coupled operational amplifier OP, as shown in FIG can. This stability condition is:
DE19742419333 1974-04-22 1974-04-22 Circuit arrangement for compensating a resistance by means of a controllable negative resistance, in particular for electronic coupling arrangements Expired DE2419333C2 (en)

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