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Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Impulsen mit steuerbarer
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Amplitude .
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Impulsen,
deren Amplituden mittels einer Spannung oder eines Stromes einstellbar sind. Ublicherazeise
werden Impulsamplituden durch Zu- oder Abschalten von Widerstanden oder mittels
eines Potentiometers eingestellt. Das Teilungsverhältnis der Widerstände sowie die
Amplitude der Eingangs impulse bestimmen die der Ausgangsimpulse. Häufig ist es
erforderlich, z. B. bei der automatischen Funktionsprüfung von digitalen Schaltungen,
Impulsamplituden mit Hilfe einer Spannung oder eines Stromes einzustellen. Der Zeitpunkt
des Auftretens der Impulse sowie deren Dauer soll von Steuerimpulsen bestimmt werden.
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Aus der DT-OS 24 02 984 ist eine Schaltungsanordnung bekannt* mit
der Rechteckimpulse konstanter Ladungsfläche dadurch erzeugt werden, daß mit Nadelimpulsen,
welche die Impulsflanken der Rechteckimpulse bestimmen sollen, eine bistabile Schaltung
angesteuert wird. Die so erzeugten Rechteckimpulse werden einer Diodenbrücke zugeführt,
an die ferner eine symmetrische Konstantspannung über Widerstände gelegt ist. Von
den Recllreckimpulsen gesteuert, schaltet die Diodenbrücke einen aus der Konstant
spannung abgeleiteten Strom auf den Eingang eines Verstärkers.
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Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der Impulse erzeugt k7epden können, deren
Amplitude linear von einer Steuerspannung abhängen. Insbesondere soll die Möglichkeit
bestehen, daß eine Datenverarbeitungsanlage die Impulsamplitude als Digitaiwert
vorgibt und die Impulsamplitude unabhangig von der Amplitude der die Dauer der Impulse
bestimmenden Steuerimpulse ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Diodenbrücke
mit zwei, jeweils aus zwei hintereinandergeschalteten Dioden bestehenden Zweigen
vorgesehen ist, an die über Widerstände die Steuerspannung so gelegt ist, daß die
Dioden bezüglich der Steuerspannung in Durchlaßrichtung gepolt sind, daß dem Verbindungspunkt
des einen Brückenzweiges Steuerimpulse zugeführt sind und daß an den Verbindungspunkt
der Dioden des anderen Brückenzweiges ein gegengekoppelter Verstärker hohen Verstärkungsgrades
angeschlossen ist. Zweckmäßig ist die Gegenkopplung so gewählt, daß sie den Eingangswiderstand
des nicht gegengekoppelten Verstärkers erniedrigt. Wird die Impulsamplitude von
einer Datenverarbeitungsanlage als Digitalwert vorgegeben, so wird dieser über einen
Digital-Analog-Umsetzer als Steuerspannung der Brücke zugeführt.
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Anhand der Zeichnung, die ein Prinzipschaltbild eines Ausfuhrungsbeispieles
zeigt, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen
näher beschrieben und erläutert.
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Mit DVA ist eine Datenverarbeitungsanlage bezeichnet, die zum Prüfen
von digitalen Schaltkreisen eingesetzt sein soll. Für solche Prufungen sind Impulse
unterschiedlicher Frequenz, Dauer und Amplitude erforderlich. Die Amplitude der
zu erzeugenden Impulse gibt die Datenverarbeitungsanlage DVA als Digitalwert auf
einen Digital-Analog-Umsetzer DAU, der daraus eine entsprechende positive Spannung
liefert. Diese gelangt auf den invertierenden Eingang eines Verstärkers V1, dessen
Gegenkopplungswiderstände Ri und R2 gleiche Werte haben, so daß sein Verstärkungsgrad
Eins ist und somit seine Ausgangsspannung dem Betrage nach gleich der des Digital-Analog-Umsetzers
DAU ist, aber entgegengesetzte Polarität hat. Anstelle des Verstärkers V1 mit seinen
Gegenkopplungswiderständen Ri und R2 kann auch ein zweiter Digital-Analog-Umsetzer
eingesetzt werden, der mit dem Ausgangssignal der Datenverarbeitungsanlage DVA angesteuert
ist und eine zur Ausgangsspannung des ersten Digital-Analog-Umsetzers DAU inverse
Spannung liefert.
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Die beiden symmetrischen Spannungen gelangen als Steuerspannung über
Widerstände R3 und R4, die gleiche Werte haben, auf eine Diodenbrücke
mit
zwei Zweigen, die jeweils aus zwei hintereinandergeschalteten Dioden D1, D3 bzw.
D2, D4 besteht. Die Dioden sind bezüglich der Polarität der Steuerspannung in Durchlaßrichtung
gepolt. Die Symmetrie der angelegten Steuerspannung hat zur Folge, daß die Verbindungspunkte
A, B der Dioden der beiden Brückenzweige auf Nullpotential liegen. An den Verbindungspunkt
B ist der invertierende Eingang eines Verstärkers V2 angeschlossen, dem ein weiterer,
als Stromverstärker dienender Verstärker V3 nachgeschaltet ist. Ein Gegenkopplungswiderstand
R5 überbrückt beide Verstärker. Die zu erzeugenden Prüfimpulse für eine digitale
Schaltung werden dem'Ausgang des Verstärkers V3 entnommen.
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Der Verbindungspunkt A zwischen den Dioden D1 und D3 erhält von der
Datenverarbeitungsanlage DVA Steuerimpulse, welche den Zeitpunkt des Auftretens
und die Dauer der vom Verstärker V3 abzugebenden Prüfimpulse bestimmen. Für die
Beschreibung der Funktion der Schaltung wird zunächst angenommen, daß die Datenverarbeitungsanlage
einen Steuerimpuls positiver Polarität auf den Verbindungspunkt A gibt. Damit tritt
zwischen den Verbindungspunkten A und B eine positive Spannung auf, da der Punkt.B
infolge der hohen Verstärkung des Verstärkers V2 und der Gegenkopplung auf Nullpotential
festgehalten wird. Ist die Amplitude des Steuerimpulses mindestens so hoch, daß
das Potential am Punkt A mindestens auf das um die Durchlaßsparsnung der Diode D1
verminderte Potential am Verbindungspunkt der Dioden D1 und D2 angehoben wird, so
sperrt die Diode Dl, und es wird gleichzeitig das Potential am Verbindungspunkt
der Dioden D3 und D4 und des Widerstandes R4 so weit angehoben, daß auch die Diode
D4 gesperrt ist. Die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzers gelangt daher
über den Widerstand R3 und die Diode D2 auf den Verstärker V2, so daß diese Spannung
während der Dauer des Steuerimpulses vom Verstärker V3 abgegeben wird, wobei der
Verstärkungsgrad durch das Verhältnis des Widerstandes R5 zu dem Widerstand R3 unter
Berücksichtigung des Spannungsabfalles an der Diode D2 bestimmt ist.
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Wird dem Verbindungspunkt A ein negativer Impuls zugeführt, so werden
entsprechend die Dioden D2 und D3 gesperrt und die Ausgangsssannung
des
Verstärkers V1 gelangt über den Widerstand R4 und die Diode D4 auf den Eingang des
Verstärkers V2. Der Verstärkungsgrad ist in diesen Falle durch die Widerstände R5
und R4 sowie die Diode D4 bestimmt.
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Die Amplituden der Ausgangsimpulse sind somit nur von der an die Diodenbrücke
angelegte Steuerspannung und dem Verhältnis von Wiverstanden bestimmt. Da Widerstandsverhältnisse
sehr konstant gehalten werden können, kann allein mit Hilfe der angelegten Steuerspannung
die Impulsamplitude mit großer Genauigkeit eingestellt werden.
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Damit der Verbindungspunkt B etwa auf Nullpotential festgehalten wird,
soll der Verstärker V2 einen niedrigen Eingangswiderstand haben. Dies kann mit Hilfe
der bekannten, den Eingangswiderstand des nicht gegengekoppelten Verstärkers erniedrigenden
Gegenkopplungsschaltungen, z. B. Spannung oder Strom-Seriengegenkopplung, erreicht
werden.
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Ist die Erzeugung von Impulsen beider Polaritäten nicht erforderloch,
sondern z. B. nur von negativen Impulsen, so kann auf den Verstärker V1 verzichtet
werden. In diesem Falle wird die Verbindungsleitung zwischen den Widerständen R2
und R4 auf Erdpotential gelegt und der nicht invertierende Eingang des Verstärkers
V2 anstatt auf Nullpotential an den Verbindungspunkt der Widerstände RI und R2 geschaltet.
Damit liegt der Verbindungspunkt B stets auf der halben Ausgangsspannung des Digital-Anaiog-Umsetzers
DAU.
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3 Patentansprüche 1 Figur
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