DE2461070A1

DE2461070A1 - Akustisches pruefsystem

Info

Publication number: DE2461070A1
Application number: DE19742461070
Authority: DE
Inventors: George J Frye
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-01-03
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE2461070C2; NL7416771A; DK680674A; US3922506A

Description

DiPL-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9

Düsseldorf, 20. Dez. 1974 74194

George J. Frye

Portland, Oregon 97225, V. St. A. Akustisches Prüfsystem

Akustische Prüfsysteme, .die geeichte Schalldruckwerte und -Frequenzen liefern, sind bekannt. Sie sind vorzugsweise so ausgelegt, daß sie den Prüfgegenstand in einer echofreien Umgebung, d. h. ohne Schallreflexionen beaufschlagen. Typischerweise ist eine solche Umgebung für kleine Prüfsysteme unpraktisch, insbesondere für solche, die bei niedrigen Tonfrequenzen arbeiten. Das Ausgangssignal des Prüfgegenstände wird dann durch ein Meßsystem geleitet, das Anzeigen des Schalldruckniveaus und/oder von harmonischen Verzerrungskomponenten abgeben kann. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten akustischen Prüfsysteme besteht darin, daß infolge der Notwendigkeit, die Teile des Systems in komplizierter Weise miteinander verbinden zu müssen, und da Anzeigeeinrichtungen vorgesehen sind, die leicht zu einer Fehlinterpretation führen können, eine sehr geschickte Bedienungsperson benötigt wird, um damit umzugehen. Allgemein wird bei den bekannten Prüfsystemen mit thermionischen Komponenten gearbeitet, die die bekannten Probleme hinsichtlich Langzeits'tabilität, Leistungsverbrauch und Größe mit sich bringen.

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Telefon (0211) 32 08 58 Telegramme Custopat

Aufgabe vorliegender Erfindung ist die Schaffung eines akustischen Prüfsystems, bei dem durch Beseitigung einer Reihe Zwischenverbindungen zwischen Teilen, die bisher erforderlich waren, Bedienungsfehler entfallen. Außerdem soll mit digitalen Anzeigeeinrichtungen gearbeitet werden können, um genaue Meßwerte für das Verhalten eines Prüfgegenstandes zu bekommen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein akustisches Prüfsystem erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Oszillator zur Erzeugung einer bestimmten Signalfrequenz; einen Verstärker zur Entgegennahme dieser Signalfrequenz' und zur Abgabe eines entsprechenden verstärkten Treibersignals; eine Einrichtung zur Beaufschlagung eines Prüfgegenstandes mit dem Treibersignal; eine Empfangseinrichtung zur Entgegennahme eines Ausgangssignals von dem Prüfgegenstand und zur automatischen Aufbereitung dieses Ausgangssignals für die Speisung einer Ableseeinrichtung, so daß diese eine Anzeige des Schalldruckwertes des Prüfgegenstandes liefert; sowie durch einen Verzerrungsanalysator zur Entgegennahme eines Ausgangssignals von der Empfangseinrichtung und zur automatischen Aufbereitung dieses Ausgangssignals für die Speisung einer weiteren Ableseeinrichtung, so daß diese eine Anzeige der harmonischen Verzerrung des Signals von dem Prüfgegenstand liefert.

Durch das akustische Prüfsystem nach der Erfindung werden viele Möglichkeiten eines Bedienungsfehlers beseitigt, indem die Anzahl der notwendigen Zwischenverbindungen von Teilen auf ein Minimum zurückgeführt und mit einer digitalen Anzeigeeinrichtung gearbeitet wird, die bei Kopplung mit einem automatisch nachgestellten und im übersetzungsverhältnis geänderten Schaltkreis eine ausschließlich positive Anzeige des Leistungsverhaltens der Prüfgegenstände gestattet. Es wird mit Halbleiter-Schaltungsanordnungen gearbeitet, die eine ausgezeichnete Langzeitstabilität, einen niedrigen Leistungsverbräuch und geringsten Raumbedarf gewährleisten.

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Das Prüfsystem nach der Erfindung kann dabei einen Wienbrücken-Oszillatorkreis aufweisen, der eine Sinusspannung geringer Verzerrung und mit genau definierter Amplitude liefert. In Weiterbildung der Erfindung kann ein Analog-/ Digitalwandler vorgesehen sein, der für eine logarithmische Umwandlung eines Eingangssignals sowie für eine lineare Verstärkung dieses Eingangssignals sorgt, um eine Verzerrungsanalyse durchzuführen. Ferner kann ein Schaltkreis zur automatischen Schaltungsregelung vorgesehen sein, der eine stabilisierte Amplitude des Ausgangssignals abgibt, das eine unmittelbare Wiedergabe des zugeführten Eingangssignals bildet.

Es kann eine Integratorschaltung mit zweifacher Neigung vorgesehen sein, die einen vereinfachten Aufbau hat, der für eine Analog-/Digitalumwandlung sowie für die Abgabe von Taktsignalen an andere digitale Schaltkreise sorgt.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. ' .

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des akustischen Prüfsystems nach der Erfindung;

Fig. 2 schematisch ein Schaltbild der Wienbrücken-Oszillatorschaltung;

Fig. 3-5 in Blockschaltform den Schaltungsaufbau des Analog-/ Digitalwandlers;

Fig. 6 schematisch ein Schaltbild einer Schaltung zur automatischen Spannungsregelung;

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Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Integratorschaltung mit Doppelneigung; und

Fig. 8 in Form eines Impulsdiagramms einen Teil der bei Betrieb der Schaltung nach Fig. 7 auftretenden Signale.

Im einzelnen weist das akustische Prüfsystem (APS) nach der Erfindung entsprechend Fig. 1 einen Oszillator 10 vom Wienbrücken-Typ auf, der eine bestimmte Frequenz erzeugt. Das Signal mit der ausgewählten Frequenz wird durch ein herkömmliches geeichtes Dämpfungsglied 12 geleitet, um das Eingangssignal für den Verstärker 15, wie er in der auf denselben Anmelder zurückgehenden US-Patentanmeldung Ser. No. 358,152 vom 7.5.1973 erläutert wird, unter Kontrolle zu halten. Der Verstärker 14 hat eine niedrige Verzerrung und eine extrem niedrige Ausgangsimpedanz, um so einen in einem Schalldruckgehäuse 18 angeordneten Schallerzeuger 16 in voraussehbarer Weise zu speisen.

In dem Schalldruckgehäuse 18 ist ferner ein zu untersuchender Prüfgegenstand 20 in einem Referenz-Gebiet angeordnet, der den von dem Schallerzeuger 16 erzeugten Schall auffängt und dadurch akustisch angetrieben wird. Aufgrund dieses Antriebssignals erzeugt der Prüfgegenstand 20 ein Ausgangssignal, das dann über eine Koppelstufe 22 mit einem Mikrofon oder einer ähnlichen Empfangseinrichtung auf den Eingang eines geeichten Verstärkers 24 gegeben wird. Der Prüfgegenstand ist ein Hörgerät oder ein ähnliches akustisches Gerät.

Falls ein Prüfgegenstand unmittelbar elektrisch angeregt werden soll, kann auch der Ausgang des Verstärkers 14 unmittelbar mit dem Prüfgegenstand gekoppelt werden, dessen Ausgangssignal dann über die Koppelstufe 22 mit dem Verstärker 24 gekoppelt wird.

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Das Ausgangssignal des Verstärkers 24 gelangt zu einem Detektor 26, der die Verstärkung des geeichten Verstärkers 24 über einen Rückkopplungszweig 28 regelt. Eine Ableseeinrichtung fängt das Ausgangssignal vom Detektor 26 in digitaler Form auf und setzt dieses so um, daß eine digitale Anzeige des Schalldruckniveaus des Prüfgegenstände 20 erhalten wird. Der Verstärker 24/ der Detektor 26 und der Rückkopplungszweig bilden eine Analog-ZDigital-Wandlerschaltung, die weiter unten genauer erläutert wird.

Der Verstärker 24 ist außerdem mit einem Verzerrungsanalysator 32 verbunden, der das Signal von dem Verstärker 24 verarbeitet, um so den Gehalt des von dem Prüfgegenstand 20 abgegebenen Signals an harmonischer Verzerrung zu bestimmen. Eine Ableseeinrichtung 34 ähnlich der Ableseeinrichtung 30 nimmt das Ausgangssignal vom Verzerrungsanalysator 32 in digitaler Form auf und wirkt auf dieses so ein, daß eine digitale Anzeige der harmonischen Verzerrung des Signals von dem Prüfgegenstand erhalten wird.

Ein herkömmlicher Frequenzschalter 36 liegt zwischen dem Verzerrungsanalysator 32 und dem ,Oszillator 10, um die Betriebsfrequenz des Oszillators 10 und des Verzerrungsanalysators 32 zu regeln.

Es kann so ein Prüfgegenstand 20 wie ein Hörapparat oder ein sonstiges Gerät, das mit Schall oder unmittelbar elektrisch beaufschlagt werden soll, durch das akustische Prüfsystem der Fig. 1 untersucht werden, um dann gleichzeitig eine positive Anzeige des Schalldruckwertes und der harmonischen Verzerrung zu erhalten. Der Oszillator 10, der Verstärker 24, der Detektor 26 sowie der Verzerrungsanalysator 32 weisen dabei jeweils einen ganz speziellen neuartigen Schaltungsaufbau auf, wie das weiter unten erläutert wird.

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Der Oszillator 10 ist mit Fig. 2 im einzelnen wiedergegeben und arbeitet auf der Basis einer Wienschen Brücke. Eines der Grundprobleme von Sinusoszillatoren bestand stets in einer Regelung der Rückkopplungsverstärkung genau auf den Wert Eins. Wenn diese Rückkopplungsverstärkung geringfügig kleiner als Eins ist, dann sterben die Schwingungen ab. Sind die Schwingungen dagegen größer als Eins, dann schwellen sie an, bis sie durch den dynamischen Bereich eines der Oszillatorkreiselemente begrenzt werden.

Ein Sinusoszillator der Praxis weist ein in den Rückkopplungskreis eingefügtes Element veränderlicher Verstärkung auf. Die Verstärkung dieses Elements wird ständig durch eine Servoregelung geändert, so daß die gesamte Rückkopplungsverstärkung genau Eins entspricht und somit eine Sinusschwingung auf einer gewünschten Amplitude gehalten wird.

In der Wienbrücken-Schaltung des Oszillators 10 der Fig. 2 ist als Element veränderlicher Verstärkung ein Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET) 40 vorgesehen, dessen Gate-Elektrode mit dem einen Ende einer Parallelschaltung aus Kondensator 42 und Widerstand 44 bzw. einer Reihenschaltung aus Kondensator 46 und Widerstand 48 in dem Rückkopplungszweig 50 verbunden ist. Die Drain-Elektrode des JFET 40 liegt an einem positiven Potential, während die Source-Elektrode über einen Widerstand 52 an einem negativen Potential liegt. Der JFET 40 arbeitet als Source-Folger, der auf einen die Stromeinstellung bestimmenden Widerstand 52 arbeitet. Die Verstärkung des JFET 40 stellt sich entsprechend der folgenden Beziehung ein:

^R1

A =

wobei R₁ der Widerstandswert des Widerstands 52 und 1/Gm die äquivalente Ausgangsimpedanz des JFET, ferner Gm die

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Steilheit ist. Die Verstärkung ist natürlich immer kleiner als Eins.

Die Steilheit wird durch die Änderung des Ruhestroms durch den JFET durch Verwendung eines ah einer gemeinsamen Leitung liegenden Emitter-Transistors 54 geregelt, dessen Kollektor an der Verbingungsstelle zwischen Widerstand 52 und Kondensator 56 liegt, wobei ebenso andere Stromquellen-Schaltelemente wie etwa JFETen Verwendung finden könnten. Der Emitter des Transistors 54 liegt an einem positiven Potential, während seine Basis an den Verbindungspunkt einer Reihenschaltung aus einem großen Kondensator 58 und einem Widerstand 60 angeschlossen ist, wobei der Widerstand 60 mit seinem anderen Ende an dem Kollektor eines Transistors 62 liegt. Die Basis des Transistors 62 liegt am Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand 64 und einen Diode 66, während der Emitter an den Rückkopplungszweig 50 angeschlossen ist. Der Widerstand 64 ist mit dem positiven Potential verbunden, während die Diode 66 an eine negative Referenzspannung REF. V. angeschlossen ist. Die Diode 66 kompensiert den Basis-/EmitterÜbergang des Transistors 62. Der Kondensator 58 und der Widerstand 60 dienen als Filter, um den Miller-Effekt des Transistors 54 zu minimieren und durch die Rückkopplung gleichgerichteter Nadelimpulse auf die Source-Elektrode des JFET 40 hervorgerufene Verzerrung zu reduzieren. Der Widerstand 68 ist zwischen Masse und ein Ende des Kondensators 56 gelegt, so daß die Kombination aus Widerstand und Kondensator einen Gleichstrom-Anteil von einem Verstärker 70 veränderlicher Verstärkung fernhält.

Der Transistor 54 arbeitet so, daß der JFET 40 nicht belastet wird, da er Strom von dem Quellen-Widerstand 52 zieht und damit den für den JFET verfügbaren Strom und so wiederum dessen Steilheit herabsetzt. Der Transistorstrom wird durch seine Basis-/Emitterspannung bestimmt, die wiederum erhöht wird, wenn die Ausgangsspannungsscheitel des Sinussignals

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des Oszillators beginnen, den Niveauerfassungs-Transistor 6 2 einzuschalten.

Der Oszillator 10 arbeitet in der folgenden Weise. Zunächst haben noch keine Schwingungen eingesetzt, nachdem die Schaltung mit ihren Vorspannungen beaufschlagt worden ist. Die Steilheit des JFET befindet sich auf ihrem Maximalwert, wie er durch den den Quellen-Widerstand 52 durchfließenden Strom eingestellt worden ist. Die Verstärkung des Verstärkers 70 wird auf über Zwei eingestellt, um die Übertragung durch die RC-Wienbrücken-Komponenten 42, 44, 46, 48 plus der in dem Element zur Regelung der JFET-Verstärkung auftretenden Dämpfung zu überwinden. Die Schwingungen setzen somit ein, wobei die Rückkopplungs-Verstärkung größer als Eins ist und die Schwingungsfrequenz durch die RC-Komponenten 42, 44, 46, 48 der Wienschen Brücke bestimmt wird.

Wenn die Scheitelamplitude der Schwingungen einen Wert erreicht, der gleich der Referenzspannung REF. V. ist, beginnt die Spannung an dem großen Kondensator 58 abzufallen, weil der Transistor 62 bei den negativen Scheitelwerten der Signalauslendung Strom zu führen beginnt, und die Transistorstufe mit dem an die gemeinsame Leitung angeschlossenen Emitter des Transistors 54 beginnt Strom zu ziehen, der den Strom und damit die Steilheit des JFET verringert. Die Schwingungsscheitelamplitude wird so auf einen Wert begrenzt, der ganz in der Nähe der Referenzspannung REF. V. liegt.

Wesentliche Vorteile des Wienbrücken-Oszillatorkreises sind: Durch die Eigenschaften des JFET ist eine ausgezeichnete Regelung sowie eine sehr glatte Kanalstrom-/Steilheit-Kennlinie gewährleistet, die einen Betrieb des Oszillators mit geringer Verzerrung gestattet. Der JFET stellt ein extrem schnell arbeitendes Regelelement dar, das es gestattet, die stabilisierende Rückkopplung mit nur einer gemäßigt langen Filterzeit-

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konstante auszustattet, so daß man eine ausgezeichnete Rückkopplungszweig-Stabilität und ein schnelles korrigierendes Ansprechverhalten erhält. Ferner wird ein hohes Maß an Stabilität hinsichtlich des Ausgangsspannungs-Schwingens erzielt. Die Schaltung hat einen ziemlich einfachen Aufbau. Dabei ist sie in hohem Maße unempfindlich gegenüber weiten Schwankungen bezüglich Verstärkung und Belastung des Oszillator-Verstärkers. Die Schaltung erzeugt einen Sinusausgang hoher Qualität mit genau bestimmter und geregelter Amplitude.

Fig. 3 bis 5 geben weiter ins einzelne gehend eine Analog-/ Digitalwandlerschaltung mit dem Verstärker 24 und dem Detektor 26 in Verbindung mit dem Rückkopplungszweig 28 wieder. Der geeichte Verstärker 24 weist vier Abschnitte, nämlich einen Abschnitt mit einem Vorverstärker 72, einen Abschnitt mit einer Verstärkerstufe 74 in einer Kaskadenschaltung mal zehn (20 dB), einen Abschnitt mit einer digital geregelten Dämpferstufe 76 sowie einen Abschnitt mit einer Inversions-Verstärker stufe 78 auf.

Der Vorverstärker 72 erhält sein Eingangssignal von einem Mikrofon m in der Koppelstufe 22, und seine Verstärkung kann so geändert werden, daß sie ,an die Empfindlichkeit des Mikrofons angepaßt ist. Das Ausgangssignal des Vorverstärkers kann entweder unmittelbar zu der Dämpferstufe 76 oder aber durch einen bzw. beide Verstärker 80, 82, der Verstärkerstufe 74 mit der Kaskadenschaltung mal 10 geleitet werden, ehe es zu der Dämpferstufe 76 gelangt.

Die Dämpferstufe 76 wird von dem Rückkopplungszweig 28 geregelt, der mehrfache Zweige 84 - 96 umfaßt, die selektiv Schalter 98 - 110 betätigen, wobei diese Schalter vorzugsweise von Halbleiter-Bauelementen bekannter Ausführung gebildet sind, die dann als elektronische Schalter arbeiten.

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Die Schalter 98 - 110 sind mit Widerständen 112 - 116 verbunden, die Werte haben, so daß die einem Nullpunkt zuzuführende Signalamplitude je Widerstand um ein Verhältnis von 10 dB geändert werden kann. Der Nullpunkt befindet sich am Eingang der Inversions-Verstärkerstufe 78 herkömmlichen Aufbaus, die einen Rückkopplungszweig mit einem Widerstand 118 hat.

Die Arbeitsweise des geeichten Verstärkers 24 ist wie folgt: Die niedrigste Verstärkung wird erhalten, wenn der Schalter 98 geschlossen wird, so daß der Ausgang des Vorverstärkers 72 über den Widerstand 112 mit der Inversions-Verstärkerstufe 78 verbunden wird und die Inversions-Verstärkerstufe 78 infolge der Gleichheit der Eingangs- und Rückkopplungs-Widerstandswerte der Widerstände 112 und 118 einen Ausgang hat, der gleich dem Ausgang des Vorverstärkers 72 ist.

Durch Betätigung des Schalters 100 kann die Verstärkung um einen Faktor von 10 dB erhöht werden. Der Schalter 100 verbindet den Ausgang des Vorverstärkers 72 mit dem Eingang der Inversions-Verstärkerstufe 78 über einen Widerstand 114 mit einem Wert 0,316 R. Die Verstärkung kann weiter durch Einschaltung eines Schalters 102 um den Wert 10 dB erhöht werden, wobei der Ausgang des Vorverstärkers 72 mit dem Eingang der Inversions-Verstärkerstufe 78 über einen Widerstand 116 verbunden wird, der den Wert 0,1 R hat. Eine weitere Erhöhung um 10 dB kann erhalten werden, indem der Schalter 104 gewählt wird, der den Ausgang des ersten Verstärkers 80 mit der Kaskadenschaltung mal 10 (20 dB) über den Widerstand 114 mit dem Eingang der Inversions-Verstärkerstufe 78 verbindet. Weitere Erhöhungen von jeweils 10 dB ergeben sich bei Betätigung des Schalters 106 bzw. 108. Die Maximalverstärkung von 60 ergibt sich bei Betätigung des Schalters 110, der das hundertfach (40 dB) verstärkte Signal vom Vorverstärker 72 mit dem einen Ende des Widerstands 116 verbindet, der die Inversions-Verstärkerstufe 78 eine zehnfache Verstärkung (20 dB) annehmen

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läßt. Es versteht sich, daß jeweils nur einer der Schalter 98 - 110 eingeschaltet ist.

Das linear verstärkte Signal von der Inversions-Verstärkerstufe 78 wird dem Verzerrungsanalysator 32, außerdem dem Detektor 26 zugeführt und kann gewünschtenfalls auch zu anderen Schaltkreisen geleitet werden.

Der mit Fig. 4 und 5 wiedergegebene Detektor 26 umfaßt drei Hauptbereiche. Einer dieser Hauptbereiche weist einen Operations-Mittelwertdetektor 120 auf, der das Sinus- oder Wechselspannungssignal vom Verstärker 24 in einen Gleichspannungswert umwandelt. Der zweite Abschnitt weist einen Digitalprozessor 122 auf, der auf das erfaßte.. Gleichspannungsniveau-Signal einwirkt und die Verstärkungs-Schalter 98 - 110 der Dämpferstufe 76 betätigt, so daß ein gewünschter Bereich des erfaßten Gleichspannungswert-Signals erhalten wird. Nachdem dies geschehen ist, wird die Digitalinformation zu den Anzeigen weitergeleitet, so daß diese die beiden Ziffern mit der höchsten Stellenzahl einer dreistelligen Anzeige liefern. Der dritte Abschnitt wird von einem Digitalprozessor 124 gebildet, der auf das erfaßte Gleichspannungswert-Signal einwirkt und über eine Treppen-Komparatoranordnung zu einer Digitalzahl gelangt. Diese Digitalzahl wird dann der dreistelligen Anzeige zugeführt, so daß diese die Ziffer mit dem niedrigsten Stellenwert abgibt.

Der Operations-Mittelwertdetektor 120 weist einen herkömmlichen Schaltungsaufbau auf und liefert das erfaßte Gleichspannungswert-Signal, das unmittelbar an die beiden herkömmlichen Niveaukomparatoren 126, 128 und durch einen herkömmlichen Integrator 130 an einen dritten Niveaukomparator 132 mit ähnlichem Aufbau wie die Niveaukomparatoren 126, 128 geleitet wird. Der erste Niveaukomparator 126 ermittelt, wann das Gleichspannungssignal einen Wert von 3,16 V übersteigt. Wenn dieser Niveaukomparator 126 betätigt wird, wird ein

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herkömmlicher Dekadenzähler 134 aktiviert, der die Taktimpulse von einem herkömmlichen Taktgeber 136 in Vorwärtsrichtung zählt. Das Ausgangssignal vom Dekadenzähler 134 liegt in BCD-Form vor und betätigt eine herkömmliche BCD/Dezimal-Decodierschaltung 138. Diese Decodierschaltung 138 betätigt die Schalter 98 - 110 der Dämpferstufe 76 über die Rückkopplungszweige 84 - 96 so, daß die Verstärkung des Verstärkers 24 in Schritten von 10 dB abnimmt, bis das erfaßte Gleichspannungsniveau auf einen Wert unter 3,16 V abfällt. Der Niveaukomparator 126 für das Niveau von über 3,16 V hebt dann das Aktivier- und Vorwärtszählsignal für den Dekadenzähler 134 auf, so daß dieser gegenüber weiteren Taktimpulsen vom Taktgeber 136 unempfindlich bleibt.

Wenn das verstärkte und erfaßte Gleichspannungsniveau auf unter 0,316 V absinkt, liefert der <O,316 V-Niveaukomparator 126 ein Aktivier- und Rückwärtszählsignal an den Dekadenzähler 134, der dann erneut aktiviert wird, so daß er bei Eintreffen von Taktimpulsen in Rückwärtsrichtung zählt. Die BCD/Dezimal-Decodierschaltung 138 läßt nun die Verstärkung des Verstärkers 24 in Schritten von 10 dB ansteigen, bis das erfaßte Gleichspannungssignal über 0,316 V ansteigt, worauf der <O,316 V-Niveaukomparator 126 unwirksam wird und damit das Aktivier- und Rückwärtszählsignal nicht mehr an dem Dekadenzähler 134 angreift, der dann gegenüber weiteren Taktimpulsen unempfindlich bleibt.

Das BCD-Ausgangssignal vom Dekadenzähler 134 ist eine Zahl, die dem Niveau des Signaleingangs entspricht, abgesehen davon, daß es einen Fehler entsprechend einem Faktor von plus 10 dB aufweisen kann. Dieses BCD-Ausgangssignal wird einem herkömmlichen Addierer 140 zugeführt. Wenn das erfaßte Gleichspannungssignal im Bereich zwischen 0,316 V bis 1 V liegt, dann ist das BCD-Ausgangssignal des Dekadenzählers 134 genau. Wenn das erfaßte Gleichspannungssignal im Bereich zwischen 1 V bis 3,16 V liegt, dann weist das BCD-Ausgangssignal des

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Dekadenzählers 134 einen Fehler entsprechend dem Faktor von 10 dB auf. Der Fehler wird berichtigt, indem das erfaßte Gleichspannungssignal zum Integrator 130 und dann zum >1 V-Niveaukomparator 132 geleitet wird. Dieser Niveaukomparator 132 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn das erfaßte Gleichspannungssignal größer' als 1 V ist. Dieses Ausgangssignal wird dem Übertragseingang des Addierers 140 zugeführt, der dann zu dem vom Ausgang des Dekadenzählers 134 erhaltenen BCD-_NSignal eine Eins addiert, so daß der Fehler von 10 dB korrigiert wird.

Das Ausgangssignal des Addierers 140 wird einem herkömmlichen Lese- oder Anzeigen-Decodierer 142 zugeführt und von dort zu den den höchsten Stellenwert aufweisenden Ziffern der dreistelligen Anzeige weitergegeben. Die am Ausgang des Addierers 140 vorhandene'BCD-Information kann auch verwendet werden, um weitere Schaltkreise wie beispielsweise Bandleser, Computer-Interfacewerke etc. zu beaufschlagen.

Fig. 5 zeigt den Digitalprozessor 124 für die Ziffer mit der niedrigsten Stellenzahl, der auf das Gleichspannungssignal vom Operations-Mittelwertdetektor 120 einwirkt, nachdem dieses den Integrator 130 passiert hat. Dabei wird mit einer herkömmlichen Treppenkomparator-Ausführung eines A/D-Konverters gearbeitet, mit dem einzigen Unterschied, daß die Treppenniveaus logarithmischen Inkrementen von 1 dB entsprechen und der Vergleich in herkömmlichen Komparatoren 146 und 148 in einem von zwei Bereichen vorgenommen wird, je nach dem Ausgangszustand des >1 V-Niveaukomparators 132. Diese Bereiche erstrecken sich zwischen 0,316 V und 1 V sowie zwischen 1 V und 3,16 V.

Befindet sich der Ausgang des >1 V-Niveaukomparators 132 im Zustand "Eins", so zeigt dies an, daß das erfaßte Gleichspannungssignal größer als 1 V ist und - infolge der Arbeitsweise des Digitalprozessors 124 für die Ziffern mit der

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höchsten Stellenzahl - zwischen den Werten 1 und 3,16 V liegt.

Dadurch wird das Gatter 150 aktiviert, so daß Signale von dem 1 V bis 3-, 16 V-Komparator 146 passieren und das Takt-Gatter 152 deaktivieren können. Nach Empfang bzw. Entgegennahme eines Rückstellbefehls wird ein herkömmlicher Dekadenzähler 154 auf Null rückgestellt und über einen herkömmlichen BCD/Dezimal-Decodierer 158 am Ausgang eines herkömmlichen Treppengenerators 156 ein Null-Niveau gebildet. Das Null-Niveau ist eine Spannung von 1,1 V. Dieses Niveau wird dann in dem Komparator 146 mit dem Niveau des Gleichspannungssignals vom Operations-Mittelwertdetektor 120 verglichen. Ist es kleiner als das erfaßte Gleichspannungssignal, liefert der Empfang eines Taktimpulses durch das Gatter 152 ein Ausgangssignal an den Dekadenzähler 154, so daß dieser um den Wert Eins weiterzählt. Das neue Niveau des Treppengenerators 156 von 1,3 V wird im Komparator 146 mit dem erfaßten Gleichspannungssignal vom Mittelwertdetektor 120 verglichen, und wenn das erfaßte Signal noch größer als das Ausgangssignal vom Treppengenerator 156 ist, so führt die weitere Entgegennahme eines Taktimpulses zu einer Weiterzählung um Zwei durch den Dekadenzähler 154, mit einem entsprechenden Treppengenerator-Ausgangssignal von 1,4 V, das einer Spannung zwischen 2 dB und 3 dB entspricht.

Der Vergleichsvorgang wird wiederholt, und Taktimpulse lassen den Dekadenzähler 154 ständig vorrücken, so daß entsprechend höhere Werte für die Treppengenerator-Ausgangsspannungen erhalten werden, bis schließlich ein Vergleich stattfindet, so daß das Gatter 152 durch die Einwirkung des Komparators 146 deaktiviert wird und der Dekadenzähler 154 aufhört zu zählen. Seine Ausgangszahl entspricht dann dem Eins-dB-Wert des erfaßten Gleichspannungssignals und wird von dem Lesedecodierer 160 verwertet, um die Ableseeinrichtung 30 zu betätigen, so

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daß eine der Ziffer mit dem niedrigsten Stellenwert entsprechende visuelle Anzeige abgegeben wird.

Wenn das erfaßte Gleichspannungssignal im Bereich zwischen 0,316 und 1 V liegt, wird von dem >1 V-Niveaukomparator 132 kein Ausgangssignal abgegeben, und das Gatter 150 wird nicht aktiviert, so daß der 1 V bis 3,16 V-Komparator 146 unwirksam wird..Statt dessen wird der obige Vorgang wiederholt, mit dem einzigen Unterschied, daß der 0,316 V bis 1 V-Komparator 148 zusammen mit einem Treppensignal eingesetzt wird, das in dem herkömmlich aufgebauten Dämpfungsglied 162 um den Faktor 10 dB gedämpft worden ist, um Einheits-dB-Werten zu entsprechen, die zwischen 0,316 V und 1 V liegen.

Der BCD-Ausgang vom Dekadenzähler 154 kann in allen Fällen ausgewertet werden, um weitere digitale Schaltungsanordnungen wie beispielsweise Bandleser, Computer-Interface-Werke etc. zu beaufschlagen.

Die beschriebene' Aus führung s form eines Analog-/Digitalwandlers weist zahlreiche Vorteile auf. Ein Vorteil besteht darin, daß für alle Verstärkungseinstellungen der Schaltung für die automatische Selektion ein optimales Signal-/Rauschverhältnis erhalten werden kann, wobei dieses optimale Verhältnis durch die Art des verwendeten Vorverstärkers bestimmt wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Kaskadenschaltung der geeichten Signalverstärker eine sehr genaue Digitalisierung ermöglicht. Ein weiterer Vorzug ist darin zu sehen, daß das verstärkte Ausgangssignal eine Amplitude hat, die nur über einen Bereich von 10 : 1 schwankt und somit bequem durch Schaltungen zur automatischen Verzerrungsanalyse o. dgl. verarbeitet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das verstärkte Ausgangssignal eine Reproduktion hoher Qualität des Eingangssignals mit geringer Verzerrung und geringem Rauschanteil ist und sich für die Verarbeitung durch Verzerrungsanalyse-Schaltungsanordnungen eignet. Ein weiterer

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Vorteil ist, daß das gewählte Verfahren zur Digitalisierung der Zahlen mit dem höchsten Stellenwert gegenüber kurzzeitigen Eingangssignal-Schwankungen von bis zu 10 dB unempfindlich ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß - obwohl das digitalisierte Ausgangssignal logarithmisch ist - keine logarithmischen Verstärker mit ihren üblichen Forderungen an Niveau- und Verstärkungs-Anpassungen verwendet werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist schließlich, daß die Schaltung einen extrem breiten dynamischen Arbeitsbereich hat.

Fig. 6 zeigt die Schaltung zur automatischen Volumenregelung. Ein Wechselspannungs-Eingangssignal vom Ausgang des geeichten Verstärkers 24 passiert einen Kondensator 212, um anschließend einen herkömmlichen Signal-Operationsverstärker 216 zu beaufschlagen, dem ein Rückkopplungswiderstand 218 parallelgeschaltet ist. Das verstärkte Ausgangssignal vom Signal-Operationsverstärker 216 wird über einen Detektor-Operationsverstärker 220 herkömmlicher Ausführung bezüglich seines Scheitelwerts überprüft, wobei dieser Scheitelwert in einem Kondensator 222 über eine Diode 224 gespeichert wird. Dieser Scheitelwert wird dann mit einer Referenzspannung entgegengesetzter Polarität über eine Reihenschaltung aus Widerständen 226, 228 sowie über einen Komparator 230 verglichen. Der Komparator 230 ist von einem herkömmlich ausgestalteten Operationsverstärker gebildet, dem ein Rückkopplungskondensator 232 parallelgeschaltet ist und der über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 236 und einer Diode 238 eine lichtemittierende Diode (LED) 234 speist. LED ist optisch mit dem Eingang des lichtempfindlichen Widerstands 214 gekoppelt. Innerhalb des dynamischen Bereiches des Bereiches der automatischen Volumenregelung der Schaltung zur automatischen Volumenregelung ist die Scheitelspannungsschwingung vom Signal-Operationsverstärker 216 gleich dem Verhältnis von R₁ zu R₂ mal der Referenzspannung.

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Die konstante Ausgangs-Wechselspannung von der Schaltung zur automatischen Volumenregelung wird dann einer herkömmlichen Wienbrücken-Nullschaltung 237 zugeführt. Die Frequenz der Null wird durch den Frequenzschalter 36 eingestellt, so daß sie mit der Frequenz des Oszillators 10 zusammenfällt, wie mit Fig. 1 gezeigt. Das Ausgangssignal der Nullschaltung 237 enthält ausschließlich andere Frequenzkomponenten als der Oszillator 10 und stellt somit ein Maß für den Gesamtanteil an Harmonischen und Rauschen des Prüfgegenstandes 20 dar. Dieses Ausgängssignal wird in einen herkömmlichen Detektor 239 eingespeist, der ein Gleichspannungs-Treibersignal erzeugt, das als unbekanntes Signal dem Eingang 164 der Doppelneigungs-Integratorschaltung der Fig. 7 zugeführt wird.

Einer der Hauptvorteile dieser Schaltung zur automatischen Volumenregelung (AVR) ist in der sehr geringen Verzerrung bei der Verstärkung eines Eingangssignals zu sehen. Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß die Schaltung in einem sehr breiten Eingangssignalbereich arbeiten kann. Ein weiterer Vorteil besteht in einer sehr genauen Überwachung der Scheitelamplitude des verstärkten Signals. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß die Schaltung mit einem Minimum an Bauelementen auskommt.

Fig. 7 zeigt eine verbesserte Doppelanstiegs-Integratorschaltung. Ein Eingangssignal vom Detektor 239 wird dem Eingang 164 als unbekanntes negatives Gleichspannungssignal zugeführt, worauf es über einen Widerstand 168 zu einem Schalter 166 gelangt, der vorzugsweise als herkömmlicher elektronischer Schalter ausgebildet ist. Über einen weiteren Eingang 170 wird ein bekanntes positives GIexchspannungssignal zugeführt, das über einen Widerstand 172 ebenfalls zu dem Schalter 166 gelangt. Der Ausgang des Schalters 166 ist an einen Operationsverstärker 174 herkömmlicher Ausgestaltung angeschlossen.

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Ein herkömmlicher Taktimpulsgenerator 176 liefert eine Taktimpulsfolge 178 entsprechend Fig. 8 an herkömmliche, in Kaskade geschaltete Dekadenzähler 180, 182. Die Ausgänge der Dekadenzähler 180, 182 speisen herkömmliche Verriegelungsschaltungen 184 bzw. 186. Der Ausgang des Dekadenzählers speist eine Untersetzerschaltung 188, die im Verhältnis 1 : 3 arbeitet und zwei in herkömmlicher Weise miteinander verbundene Flipflops aufweist. Ein Ausgang der Untersetzerschaltung 188 ist zu dem Schalter 166 geführt, um diesen so zu beaufschlagen, daß er in der nachstehend beschriebenen Weise den Operationsverstärker 174 entweder mit unbekannten oder aber mit bekannten Signalen versorgt. Der andere Ausgang der Untersetzerschaltung 188 speist einen Schalter 190, der als herkömmlicher elektronischer Schalter ausgebildet und parallel zu einem integrierenden Kondensator 192 geschaltet ist, der zusammen mit dem Operationsverstärker 174 eine Integratorschaltung bildet.

Das Ausgangssignal der Integratorschaltung wird einem herkömmlichen Komparator 194 zugeführt, der seinerseits ein Ausgangssignal an die Verriegelungsschaltungen 184, 186 abgibt. Die Ausgangssignale der Verriegelungsschaltungen 184, 186 speisen herkömmliche Dekoder 196, 198, die mit ihren Ausgängen dann die herkömmlich aufgebaute digitale Wiedergabe- bzw. Ableseeinrichtung 34 speisen.

Der verbesserte Doppelneigungsintegrator arbeitet - wie u. a. auch mit Fig. 8 veranschaulicht - wie folgt: Der Taktimpulsgenerator 176 erzeugt die Taktimpulsfolge 178, die die in Kaskade geschalteten Dekadenzähler 180, 182 fortlaufend speisen. Das den letzten der beiden Dekadenzähler 182 verlassende Signal tritt in die Untersetzerschaltung 188 ein. Die Untersetzerschaltung 188 gibt zwei Ausgangssignale 199 und 202 ab, wovon das erste Ausgangssignal 199 eine Zählung und das zweite Ausgangssignal 202 zwei Zählungen lang ist. Der erste Teil des zweiten Ausgangssignals 202 fällt mit dem

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ersten Ausgangssignal 199 zusammen. Wenn das erste Ausgangssignal 199 sich im Eins-Zustand befindet, wird die Integratorschaltung 174_f 192 durch den dem integrierenden Kondensator 192 parallelgeschalteten Schalter 190 rückgesetzt. Wenn das zweite Ausgangssignal 202 sich (zwei Zählungen lang) in seinem Eins-Zustand befindet, wird der Integrator-Eingangs-Schalter 166 betätigt, so daß der Eingang 164 für das unbekannte Signal mit der Integratorschaltung 174, 192 verbunden wird. Befindet sich das zweite Ausgangssignal 202 in seinem Null-Zustand, so ist der Eingang der Integratorschaltung über den Integrator-Eingangs-Schalter 166 an ein stets bekanntes Referenzpotential angeschlossen, das größer als das unbekannte Signal ist und eine diesem entgegengesetzte Polarität hat.

Der Ausgang des Integrators bleibt damit zunächst auf dem Niveau eines Ausgangssignals 204 von Null Volt, oder er wird während des Rücksetzintervalls, das 100.Taktimpulse dauert, auf Null zurückgesetzt, um dann während des nächsten Intervalls von 100 Täktimpulsen sein Potential entsprechend einer positiven Auslenkung 206 (Minus-Polarität unbekannter Eingang) anzunehmen und anschließend während des nächsten Intervalls von 100 Taktimpulsen sein Potential unter Richtungsumkehr der Auslenkung entsprechend einer negativen Auslenkung 208, die dabei durch Null geht, zu ändern. Wenn das Ausgangssignal des Integrators durch Null geht, wird der Komparator 194 durch Erfassung dieses Übergangs betätigt, so daß er einen Verriegelungsimpuls 210 an die Verriegelungsschaltungen 184, 186 abgibt, die den Zustand der beiden Dekadenzähler 180, 182 übertragen und damit eine Speicherfunktion ausüben. Die^ an den Ausgängen der Verriegelungs- oder Halteschaltungen 184, 186 erscheinenden BCD-Zahlen sind die digitalisierten Werte des unbekannten Signals, die dann den Dekodern 196, zugeführt werden, und die Ausgänge dieser Dekoder speisen dann wiederum die digitale Ableseeinrichtüng 34. Das BCD-Ausgangssignal kann auch zur Speisung sonstiger digitaler

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Verarbeitungsschaltungen wie beispielsweise Bandaufzeichnungsgeräte, Digitalcomputer-Interface-Werke etc. dienen.

Diese Schaltung hat den Vorteil, daß die digitalen Zähler 180, 182 frei laufen und ihre Signale durch eine Vielzahl weiterer Schaltungen wie etwa weitere A/D-Wandler ausgewertet werden können. Die Schaltung hat außerdem einen einfacheren Aufbau und gewährleistet viele Vorzüge der herkömmlichen Doppelneigungs-Integratorlösung. Die Schaltungen nach Fig. 6 und 7 bilden den Verzerrungsanalysator 32.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche ;

1. Akustisches Prüfsystem, gekennzeichnet durch einen Oszillator (10) zur Erzeugung einer bestimmten Signalfrequenz; einen Verstärker (14) zur Entgegennahme dieser Signalfrequenz und zur Abgabe eines entsprechend verstärkten Treibersignals; eine Einrichtung zur Beaufschlagung eines Prüfgegenstandes (20) mit dem Treibersignal; eine Empfangseinrichtung zur Entgegennahme eines Ausgangssignals von dem Prüfgegenstand (20) und zur automatischen Aufbereitung dieses Ausgangssignals für die Speisung einer Ableseeinrichtung (30),· so daß diese eine Anzeige des Schalldruckwertes des Prüfgegenstandes liefert; sowie durch einen Verzerrungsanalysator (32) zur Entgegennahme eines Ausgangssignals von der Empfangseinrichtung und zur automatischen Aufbereitung dieses Ausgangssignals für die Speisung einer weiteren Ableseeinrichtung (34) , so daß diese eine Anzeige der harmonischen Verzerrung des Signals von dem Prüfgegenstand liefert.

2. Prüfsystern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beaufschlagung des Prüfgegenstands mit dem Treibersignal ein Schalldruckgehäuse (18) aufweist, in der der Prüfgegenstand (20) angeordnet ist.

3. Prüfsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entgegennahme eines Ausgangssignals von dem Prüfgegenstand einen geeichten Verstärker (24), einen Detektor (26) sowie einen zwischen den Detektor (26) und den geeichten Verstärker (24) geschalteten Rückkopplungszweig (28) zur automatischen Regelung des Betriebs des geeichten Verstärkers (24) aufweist.

4. Prüfsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geeichte Verstärker Widerstandseinrichtungen mit zunehmenden Werten, die an ihren Ausgangsenden miteinander

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verbunden sind, in Kaskade geschaltete Zehnfach-Verstärker (80, 82), mit den Eingangsenden der Widerstandseinrichtungen in Reihe geschaltete Schalter (98 - 110), die Ausgangsenden der Verstärker (80, 82) mit den Widerstandseinrichtungen verbinden, aufweist und daß der Rückkopplungszweig (28) mit den Schaltern gekoppelt ist, um diese zu betätigen.

5. Prüfsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (26) Komparatoren (126, 128) zur Abgabe von Ausgangssignalen bei Aufnahme eines vorgegebenen Spannungsniveaus eines Eingangssignals, einen die Ausgangssignale der Komparatoren (126, 128) entgegennehmenden und dementsprechend Vorwärts- bzw. Rückwärtszähl-Ausgangssignale liefernden Dekadenzähler (134) sowie eine mit dem Dekadenzähler (134) verbundene und durch die Vorwärts- bzw. Rückwärtszähl-Ausgangssignale betätigte Dekodierschaltung (138) für die Abgabe von den Rückkopplungszweig (28) bestimmenden Ausgangsregelsignalen aufweist.

6. Prüfsystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das Eingangssignal entgegennehmende weitere Komparatoren (132, 146, 148) zur Abgabe von AusgangsSignalen für die Betätigung von Gattern, die Ausgangssignale der Komparatoren (132, 146, 148) entgegennehmende Gatter (150, 152) zur Abgabe eines Signals zur Betätigung eines Zählers; einen das zählerbetätigende Signal entgegennehmenden weiteren Dekadenzähler (154) zur Abgabe eines Signals zur Betätigung eines Dekodierers, einen das Signal zur Betätigung eines Dekodierers entgegennehmenden Dekodierer (158) zur Erzeugung eines einen Generator betätigenden Signals sowie durch einen Treppengenerator (156) zur Entgegennahme des generatorbetätigenden Signals und zur Erzeugung eines einen Komparator betätigenden Signals für die Beaufschlagung der weiteren Komparatoren (146, 148) .

7. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzerrungsanalysator (32) einen Impuls-

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generator zur Erzeugung von Impulsen, eine in Kaskadenschaltung angeschlossene Untersetzerschaltung (188) zur Entgegennahme der Impulse und zur Abgabe von schalterbetätigenden Signalen bei Betätigung durch die Impulse von dem Generator, einen mit bekannten, unbekannten sowie schalterbetätigenden Signalen beaufschlagten Schalter (166), wobei die schalterbetätigenden Signale den Schalter (166) so betätigen, daß dieser einen Integrator betätigende Signale abgibt, eine die integratorbetätigenden Signale entgegennehmende und komparatorbetätigende Signale abgebende Integratoreinrichtung (174, 192) sowie einen die komparatorbetätigenden Signale entgegennehmenden Komparator (194) aufweist, der eine Wiedergabe betätigende Signale erzeugt, wenn die den Komparator betätigenden Signale ein vorgegebenes Spannungsniveau erreichen.

8. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (10) eine Einrichtung (36) zur Einstellung seiner Arbeitsfrequenz, eine von dem Oszillator gebildete Rückkopplungseinrichtung mit einer Einrichtung zur Änderung der Verstärkung sowie eine Servoregeleinrichtung aufweist, die an die Einrichtung zur Änderung der Verstärkung angeschlossen ist, um die gesamte Rückkopplungsverstärkung auf dem Wert Eins und damit den Oszillator auf einer gewünschten Amplitude zu halten.

9. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzerrungsanalysator (32) eine Schaltung zur automatischen Spannungsregelung mit einem lichtempfindlichen Widerstand (214), einen mit dem Widerstand (214) verbundenen Signal-Operationsverstärker (216) sowie einen zwischen den Ausgang des Signal-Operationsverstärkers (216) und eine lichterzeugende Einrichtung mit einer Speichereinrichtung und einer Komparatoreinrichtung geschalteten Rückkopplungswiderstand (218) aufweist und

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daß die Komparatoreinrichtung das in der Speichereinrichtung gespeicherte Signal mit einer Referenzspannung vergleicht, um ein Signal zur Betätigung der lichterzeugenden Einrichtung zu liefern, wobei das von der lichterzeugenden Einrichtung erzeugte Licht eine Funktion des Signals ist, das den Widerstand mit Licht beaufschlagt und dadurch dessen Widerstandswert verändert.

10. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1-7,9, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (10) eine Ausgangseinrichtung zur Abgabe der durch die Einrichtung (36) zur Einstellung der Frequenz ausgewählten Frequenz, eine zwischen die Ausgangseinrichtung und die Einstelleinrichtung geschaltete Rückkopplungseinrichtung, eine in der Rückkopplungseinrichtung angeordnete Einrichtung zur Änderung der Verstärkung sowie eine Servoregeleinrichtung aufweist, die an die Einrichtung zur Änderung der Verstärkung angeschlossen ist und deren Steilheit regelt, um so die gesamte Rückkopplungsverstärkung auf dem Wert Eins und damit den Oszillator auf einer gewünschten Amplitude zu halten.

11. Prüfsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Verstärkung einen Sperrschicht-Feldeffekttransistor (40) aufweist.

12. Prüfsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoregeleinrichtung eine Referenzspannung, ein an die Einrichtung zur Änderung der Verstärkung angeschlossenes positives und negatives Potential sowie eine zwischen die Referenzspannung, das positive und das negative Potential geschaltete Einrichtung aufweist, die den Strom und die Steilheit der Einrichtung veränderlicher Verstärkung verringert und dadurch die Scheitelamplitude des Oszillators auf einen Wert begrenzt, der im wesentlichen gleich dem der Referenzspannung ist.

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13. Prüf system nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12» durch, gekennzeichnet , daß die Ausgangseinrichtung einen ¥erstärker veränderlicher Verstärkung aufweist.

14. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 - 13, gekennzeichnet durch einen Analag-/Digitalwandler (Ä/B-Wandler) _r der einen geeichten Verstärker mit einer Eingangsanordnung, einer Schalteranordnung sowie einer Widerstandsanordnung unterschiedlicher Werte aufweist, wobei die Schalteranordnung in der Eingangsanordnung vorgesehen und die Eingangsanordnung an die einzelnen Widerstandsanordnungen angeschlossen ist? eine an die Widerstandsanordnung angeschlossene Detektoreinrichtung mit einer Komparatoreinrichtung zur Verarbeitung der verschiedenen von der Widerstandseinrichtung abgegebenen Äusgangssignale sowie eine an die Komparatoreinrichtung angeschlossene und Ausgangszählsignale abgebende Sähleinrichtung? eine an die Zähleinrichtung angeschlossene Äbleseeinrichtung zur Abgabe einer den Ausgangszählsignalen entsprechenden Anzeige; sowie eine die" Ausgangszählsignale entgegennehmende Rückkopplungseinrichtung zur Erzeugung von schalterbetätigenden Signalen für die Auswahl der Impedanzanordnung, so daß diese die gewünschten verschiedenen Äusgangssignale liefern.

'15. Prüfsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der A/D-Wandler eine zwischen die Eingangsanordnung und einige der Schalteranordnungen geschaltete Zehnfach-Verstärkereinrichtung aufweist..

16. Prüfsystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ä/D~Wandler eine Detektoreinrichtung itiit einer Mittelwert bildenden Schaltung zur Bildung des Mittelwerts der sich ändernden Äusgangssignale aufweist.

17. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoreinrichtung einen ersten und

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einen zweiten Komparator zur Verarbeitung unterschiedlicher Niveaus der sich ändernden Ausgangssignale von der Mittelwert bildenden Detektorschaltung aufweist.

18. Prüfsystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der A/D-Wandler eine Integratorschaltung, die mit der Mittelwert bildenden Detektorschaltung verbunden ist, um ein Integriertes Ausgangssignal zu liefern, und eine dritte Komparatoreinrichtung aufweist, die an die Integratorscha1-tung angeschlossen ist, um das integrierte Ausgangssignal zu verarbeiten.

19. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 14 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableseeinrichtung des A/D-Wandlers einen Addierer (140) aufweist, der an den Dekadenzähler (134) und den dritten Niveaukomparator (132) angeschlossen Ist.

20. Prüfsystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der A/D-Wandler einen vierten und fünften Komparator, die das integrierte Ausgangssignal entgegennehmen, ein an den dritten Komparator (132} und den vierten Komparator (146) angeschlossenes erstes Gatter (150) sowie ein an das erste Gatter C150) und den fünften Komparator (148) angeschlossenes zweites Gatter (152) aufweist.

21. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 14 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleranordnung einen weiteren Dekadenzähler (154) aufweist, an den das zweite Gatter (152) angeschlossen ist.

22. Prüfsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der A/D-Wandler eine Dekodierschaltung (158), die an den weiteren Dekadenzähler (154) angeschlossen ist, sowie einen an die Dekodierschaltung (158) angeschlossenen Treppengenerator C156) zur Abgabe von Spannungsniveau-Ausgangssignalen an den vierten und fünften Komparator (146, 148) aufweist.

23. Prüfsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Umwandlung eines elektrischen Signals mit einer Information repräsentierenden Amplitude in diese Information repräsentierende Digitalsignale, mit einem Impulsgenerator zur periodischen Erzeugung von Zeitimpulsen zu regelmäßig wiederkehrenden Zeitintervallen; einer die Zeitimpulse entgegennehmende Zähleinrichtung zur Abgabe von schalterbetätigenden Signalen; einer Konstantstromquelle zur Abgabe eines konstanten Stroms; einer Integrierschaltung; einer Schalteranordnung zur Entgegennahme der schalterbetätigenden Signale zur Weiterleitung des elektrischen Signals oder des konstanten Stroms an die Integrierschaltung zum Rücksetzen der Integrationsschaltung auf Spannung Null, wobei die Integrationsschaltung ein Ausgangssignal liefert, das während des Intervalls, während dessen der Schalter den konstanten Strom durchläßt, durch den Wert Null der Spannung geht; einer Komparatorexnrxchtung zur Abgabe eines Ausgangsimpulses, wenn das Ausgangssignal durch den Nullwert der Spannung geht; sowie einer Verriegelungsschaltung (184, 186), die an den Zähler (180, 182) angeschlossen ist und durch den Ausgangsimpuls betätigt wird, um die Digitalsignale abzugeben.

24. Prüfsystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter einen ersten Schalter, an den das elektrische Signal und der konstante Strom angeschlossen sind, sowie einen zweiten Schalter (190) aufweist, der einem Kondensator (192) der Integrationsschaltung (174, 192) parallelgeschaltet ist.

25. Prüfsystem nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler eine Untersetzerschaltung mit dem Untersetzungsverhältnis 3 : 1 zur Abgabe der schalterbetätigenden Signale an die Schalter (166, 190) aufweist.

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26. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 23 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Decoder (196, 198) die Digitalsignale entgegennehmen und an die Ableseeinrichtung (34) angeschlossen sind, um über diese digitale Anzeigen der Digitalsignale abzugeben.

27. Prüfsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur automatischen Spannungsregelung mit einer Eingangseinrichtung zur Abgabe eines Eingangssignals; einem lichtempfindlichen Widerstand (214) zur Entgegennahme des Eingangssignals; einem Signal-Operationsverstärker (216) zur Abgabe eines verstärkten Ausgangssignals; einer neben dem lichtempfindlichen Widerstand (214) angeordneten lichterzeugenden Einrichtung; einer Einrichtung zur Abgabe einer Referenzspannung; sowie einer zwischen den Ausgang des Signal-Operationsverstärkers (216) und die lichterzeugende Einrichtung geschalteten Rückkopplungsanordnung, die mit der Referenzspannung arbeitet, um die lichterzeugende Einrichtung entsprechend dem verstärkten Ausgangssignal zu betätigen, so daß die lichterzeugende Einrichtung Licht als Funktion des verstärkten Ausgangssignals erzeugt, das auf den lichtempfindlichen Widerstand auftrifft und damit dessen Widerstandswert ändert.

28. Prüfsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-Operationsverstärker (216) einen zwischen seinen Ausgang und seinen Eingang geschalteten Rückkopplungswiderstand (218) aufweist.

29. Prüfsystem nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungskreis einen Detektor-Operationsverstärker (220) mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung des verstärkten Ausgangssignals aufweist.

30. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 27 - 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung einen Komparator

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(230) zum Vergleich des verstärkten AusgangsSignaIs mit der Referenzspannung aufweist.

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