DE2506162A1

DE2506162A1 - Anordnung zur driftkompensation von verstaerkern

Info

Publication number: DE2506162A1
Application number: DE19752506162
Authority: DE
Inventors: Dietrich K Dipl Ing Hausen
Original assignee: Hausen dietrich K dipl-Ing
Current assignee: Hausen dietrich K dipl-Ing
Priority date: 1975-02-14
Filing date: 1975-02-14
Publication date: 1976-08-26

Description

Anordnung zur Driftkompensation von Verstärkern Zur Kompensation des Driftverhaltens von Gleichspannungsverstörkern sind Anordnungen bekannt, bei denen das Eingangssignal zerhackt wird und somit Wechselspannungsverstärker ohne Gleichstromkopplung zur Verstärkung eingesetzt werden können. Nach erfolgter Verstärkung muß dann das Signal durch phasenrichtige Gleichrichtung wieder in das Gleichspannungssignal überführt werden.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß die höchste zu übertragende Signalfrequenz gegenüber der Chopperfrequenz niedrig sein muß. Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind weiterhin Anordnungen bekannt, bei denen ein genau gleicher Verstärkerzweig wie für die Verstärkung der Signal frequenz zur Ermittlung der Verstärkerdrift verwendet wird. Die so ermittelte Drift wird dann gegenphasig dem Signalverstörkerkanal unterlagert.
Nachteilig bei dieser zweiten Anordnung ist die Tatsache, daß zur Driftmessung nicht der Originalverstörker verwendet wird und somit nur eine annähernde Driftkompensation realisiert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung zur Driftkompensation von Gleichspannungsverstörkern anzugeben, bei der eine echte Kompensation des Driftverhaltens des 'Signalverstärkers erfolgt, ohne daß dabei irgendwelche Einschränkungen bezüglich der Übertragungsbandbreite in Kauf genommen werden müssen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei völlig identische Verstärkerzweige aufgebaut werden, die durch geeignete Umschalter abwechselnd die Signal frequenz verstärken, während der jeweils nicht benötigte Verstärkerzweig bezüglich seiner Drift gemessen und mittels'eines Sample-and-Hold-Verstärkers für die nächste Meßperiode kompensiert wird.
Bild 1 zeigt das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Drift der beiden Signalverstärker 1 und 2 wird durch die den Signalverstärkern zugeordneten Sample-and-Hold-Verstärker 3 und 4 ausgeregelt. Der Verstärker 5 dient als Endstufenverstärker, dessen Drift nicht mehr ausgeregelt zu-werden braucht, da an seinem Eingong die Signalamplitude bereits genügend groß ist.
Über die Schalter 6,7,8,9,10,11,12 und 13 wird die Umschaltung der beiden Verstärkerkanäle vorgenommen. Im Bild 1 ist der obere Verstörkerkanal mit dem Signalverstärker 1 und dem Sample-and-Hold-Verstärker 3 in der Betriebsart Driftmessung dargestellt, während der untere Kanal mit dem Signalverstärker 2 und dem Sample-and-Hold-Verstärker 4 in der Betriebsart "Messen" dargestellt rist.
Das am Eingang 14 anliegende Eingangsignal gelangt in der dargestellten Schalterstellung über den Schalter 12 zum Signalverstärker 2 und über den Schalter 13 zum Endstufenverstärker 5 und von dort aus zum Ausgang 15.
Der Eingang des VerstärKers 1 ist in der dargestellten Schalterstellung über den Schalter 8 geerdet und der Ausgang des Verstärkers 1 über den Schalter 9 mit dem Eingang des Verstärkers 3 verbunden, dessen Ausgang wiederum mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 1 verbunden ist.
Dadurch entsteht eine Regelschleife, die mittels des Verstärkers 3 die Drift des Verstärkers 1 kompensiert. Der Verstärker 3 wird dabei in seinen Werten so selektiert, daß er eine möglichst geringe Drift hat, während seine Ubertragungsbandbreite minimal sein kann. Die Driftwerte des Verstärkers 1 gehen dagegen nicht ein, da sie ausgeregelt werden. Bei diesem Verstärker muß dagegen auf eine hohe Grenzfrequenz geachtet werden.
Nach erfolgtem Einschwingen der Kompensationsschleife öffnet zunächst der Schalter 9 und der Verstärker 3 arbeitet in Verbindung mit dem Kondensator 16 als Sample-and-Hold-Verstärker, der die ermittelte Driftkompensation aufrecht erhält. Nun öffnet der Schalter 8 damit anschliessend den Eingang des Verstärkers 1 durch Schliessen des Schalters 7 an den Eingang 14 gelegt werden kann. Daraufhin schliesst auch der Schalter 6 und der Kanal mit dem Signalverstdrker 1 ist auf "Messen" ungeschaltet. Er liegt nun parallel zum Kanal mit dem Signalverstärker 2. Jetzt öffnet der Schalter 13 und trennt den Verstärker 2 vom Eingang des Endstufenverstärkers 5 ab.
Dann öffnet der Schalter 12 und es schliessen nacheinander die Schalter 11 und 10. In dieser Stellung verbleibt die Schaltung so lange, bis die Driftkompensation für den Verstärker 2 beendet ist und der Umschaltevorgang erneut eingeleitet wird. Der Kondensator 17 übernimmt dann in Verbindung mit dem Verstärker 4 die Sample-and-Hold-Funktion.

Claims

Patentansprüche:

9 unordnung zur Driftkompensation von Verstärkern dadurch g e k e n n -z z e i c h n e t , daß zwei völlig identische Verstärker verwendet werden, die durch geeignete Umschalter abwechselnd die Signalfrequenz verstärken, während der jeweils nicht benötigte Verstärkerzweig bezüglich seiner Drift gemessen und mittels eines Sample-and-Hold-Verstärkers für die nächste Meßperiode kompensiert wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß während des Umschaltevorganges von einem Verstörkerzweig auf den anderen beide Verstärkerzweige für eine kurze Zeit parallel geschaltet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß während der Umschaltung von einem Verstörkerzweig auf den anderen, die Reihenfolge: Abtrennen vom Endstufenverstärker, Abtrennen vom Signaleingang, Erden des Signalverstärkers, Schließen der Regelschleife, Auftrennen der Regelschleife, Auftrennen der Erdung des Signalverstärkers, Aufschalten des Signaleinganges und Aufschalten des Ausganges des Signalverstärkers auf den Endstufenverstörker eingehalten wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Anordnung oder Teile davon als Hybridschaltung oder als Monolytisch-integrierte Schaltung realisiert wird.