DE2620342A1

DE2620342A1 - Analoge spannungsspeichereinrichtung

Info

Publication number: DE2620342A1
Application number: DE19762620342
Authority: DE
Inventors: Shinji Minami
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-05-08
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1976-11-18
Also published as: NL7604936A; GB1545957A; US4053799A; FR2310591A1; NL171305C; FR2310591B1; CA1056464A; NL171305B

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF 26 203A2

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR * ° * ^υ ^ ^ ^

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte; 27 0 75 7- Mai 1976

Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Osaka-fu / Japan

Analoge Spannungsspeichereinrichtung

Die Erfindung hetrifft eine analoge Spannung speichereinrichtung.

Einrichtungen für analoge Rechenoperationen und —messungen müssen auf jeden Fall in der Lage sein, die analogen Daten eine verhältnismäßig lange Zeit zu halten oder zu speichern. Die zu diesem Zweck geschaffenen, herkömmlichen Einrichtungen weisen einen Motor und ein Potentiometer, einen analogen Speicher mit Kondensatoren, Magneten u.a. auf oder nutzen elektrochemische Reaktionen aus,

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Φ (089) 98 82 72 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3890002624

98 3310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

während digital arbeitende Einrichtungen einen Analog-Digital-Umsetzer, einen digitalen Speicher und einen Digital-Analog-Umsetzer aufweisen.

Diesen herkömmlichen Einrichtungen haften jedoch jeweils bestimmte, ihnen eigene Fehler an. Der analoge Speicher aus einem Motor und einem Potentiometer hat den Nachteil, daß seine Zuverlässigkeit gering, seine Lebensdauer wegen des mechanischen Aufbaus begrenzt ist, der Ausgang wegen der Toleranzen der mechanischen Bauteile nicht genau gleich dem Eingang ist, und der wegen der Motorsteuerung nur langsam anspricht. Die analogen Speicher, bei welchen Kondensatoren, Feldeffekttransistoren und Operationsverstärker verwendet sind, haben den Nachteil, daß die Speicherhaltezeit dieser Speichermethode zu kurz ist. Die analogen Speicher, bei welchen ein Digital-Analog- und ein Analog-Digital-Umsetzer verwendet wird, haben den Nachteil, daß das Auflösungsvermögen zu grob ist und nicht ausreicht,und daß die Speicherung aufgrund der Verwendung eines digitalen Speichers nicht erhalten bleibt. Das heißt, wenn eine angelegte Spannungsquelle nicht mehr vorhanden ist, wird der Speicher gelöscht. Die analogen Speicher, welche Magnete aufweisen, oder bei welchen elektrochemische Reaktionen ausgenutzt werden, haben den Nachteil, daß die Drift des Ausgangs bei einer Änderung der Umgebungstemperatur zunimmt,und daß der Pegel des Ausgangs niedrig ist,

Die Erfindung soll daher eine analoge Speichereinrichtung

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schaffen, welche preiswert herzustellen ist, und dennoch das analoge Signal mit einem höheren Genauigkeitsgrad für ein entsprechend langes Zeitintervall hält, und welche ein Ausgangsspannungssignal schaffen kann, desssen Größe genau dem Pegel des Spannungssignals am Eingang folgt und darüber hinaus nur hei dem Spitzenpegel des Spannungssignals am Eingang verbleibt.

Hierzu ist gemäß der Erfindung eine analoge Spannungsspeichereinrichtung geschaffen, mit einem. Eingangswiderstand, einem Schutzgasrelais, von welchem ein Eontakt mit einem Anschluß des Eingangswiderstands verbunden ist, mit einem Metall—Oxid-Halbleiter-Peldeffekttransistor, welcher der Kürze halber in der folgenden Beschreibung als ¹¹MOSPET¹¹ bezeichnet wird und welcher eine Steuerelektrode aufweist, die mit dem anderen Kontakt des Schutzgasrelais verbunden ist, mit einem nicht polarisierten Kondensator, welcher zwischen die Steuerelektrode des MOSFET¹S und Erde geschaltet ist, mit einem zwischen die Steuerelektrode des MOSFET's und Erde geschalteten Ausgangsanschluß und mit einem Operationsverstärker, mit welchem die Ausgangsspannung an der Quellenelektrode des MOSFET¹S, die an seinen invertierenden Eingangsanschluß angelegt ist, mit der Eingangsspannung verglichen wird, die an seinen nicht invertierenden Eingangsanschluß angelegt ist, wobei die analoge Spannungsspeichereinrichtung eine Eingangsspannung erhält und eine Ausgangsspannung schafft, deren Größe dem Pegel der Eingangsspannung folgt und auf einem geforderten Pegel Bleibt.

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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die analoge Spannungsspeiehereinrichtung einen zusätzlichen Operationsverstärker aufweisen, welcher die Ausgangsspannung an der Quellenelektrode des MOSFET's mit der Eingangsspannung vergleicht und das Schutzgasrelais nur dann schließt, wenn die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung ist, so daß die analoge Spannungsspeiehereinrichtung eine Ausgangsspannung schafft, deren Größe dem Spitzenwert des Eingangsspannungssignals folgt und nur bei dem Spitzenwert des EingangsSpannungssignals verbleibt.

Die Erfindung schafft somit eine analoge Spannungsspeiehereinrichtung mit einem Operationsverstärker, einem Schutzgasrelais, einem Kondensator und einem MOSFET, welche so miteinander verbunden sind, daß die an den Operationsverstärker angelegte Eingangsspannung mit der Ausgangsspannung des MOSFET¹s verglichen wird, welche an den nicht invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers angelegt wird, wodurch eine Ausgangsspannung geschaffen ist, deren Größe dem Pegel der Eingangsspannung folgt und für eine lange Zeit einen geforderten Pegel hält. Die analoge Spannungsspeiehereinrichtung kann auch einen zusätzlichen Operationsverstärker aufweisen, welcher die Eingangsspannung mit der Ausgangsspannung vergleicht und das Schutzgasrelais nur schließt, wenn die Eingangsspannung höher ist als die Ausgangsspannung, so daß die Ausgangsfolgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's nur dem Spitzenwert der Eingangsspannung folgt und auf dem Pegel dieses Spitzenwerts verbleibt.

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Durch die analoge Speichereinrichtung gemäß der Erfindung ist ein neuer Weg für Analogspeicher gewiesen, um beispielsweise einen Überwaehungspegel, einen Abstimmpegel, einen endgültig eingestellten Wert oder einen Spitzenwert des Ausgangs eines analogen Meßinstrumentes zu speichern.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.l eine Schaltung einer ersten Ausführungsform der Erfindung ;

Fig.2 eine Schaltung eines Operationsverstärkers, welcher in den analogen Spannungspeichereinrichtungen gemäß der Erfindung verwendet ist;

Fig.3 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der ersten in Fig.l dargestellten Ausführungsform;

Fig.4 und 5 Schaltungen einer zweiten bzw. dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig.6 eine Schaltung einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

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Fig.7 Kurvendarstellungen zu deren Erläuterung; Fig.8 eine Schaltung einer fünften Ausführungsformj

Fig.9 his Il perspektivische Ansichten zur Erläuterung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig.12 bis Ik perspektivische Ansichten zur Erläuterung einer siebten Ausführungsform der Erfindung.

Zur Bezeichnung von gleichen oder entsprechenden Teilen sind in den Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In Fig.l ist eine Schaltung einer ersten Ausführungsform einer analogen Spannungsspeichereinrichtung 10 gemäß der Erfindung dargestellt, welche einen Operationsverstärker Ii, ein Schutzgasrelais 13 und einen MOSFET Ik aufweist. Ein Ausgangsan— Schluß lic des Operationsverstärkers 11 ist über einen Eingangswiderstand 12 mit einem von zwei Relaiskontakten 13a des Schutzgasrelais 13 verbunden, dessen anderer Eontakt mit der Steuerelektrode des MOSFET's Ik verbunden ist. Eine Elektrode eines nichtpolarisierten Elektrolytkondensators 15 ist mit der Steuerelektrode des MOSFET's Ik verbunden, während die andere Elektrode geerdet ist. Die Quellenelektrode des MOSFET's ist mit einem Ende eines Ausgangswiderstands 16, dessen anderes Ende geerdet ist, und mit einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß 11a des Operationsverstärkers 11 verbunden.

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Die Eingangsspannung Vin wird an einen nichtinvertierenden Ein— gangaanschluß lib angelegt. Ein Ende einer Spule 13b des Schutzgasrelais 13 ist über einen Schalter mit einer positiven Spannungsquelle +V verbunden, während das andere Ende geerdet ist. Die Senkenelektrode des MOSFET's lh und ein positiver Anschluß lld des Operationsverstärkers 11 sind ebenfalls mit der positiven Spannungsquelle +V verbunden und ein negativer Anschluß He ist mit einer negativen Spannungsquelle -V verbunden. Die Ausgangsspannung Vout der analogen Spannungsspeichereinrichtung 10 wird als Folgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's 14 erhalten.

Als nächstes wird nunmehr die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform beschrieben. Wenn der Kondensator 15 nicht geladen ist, ist die Ausgangsspannung Vout null. Wenn die an den Ein— gangsanschluß lib des Operationsverstärkers 11 angelegte Eingangsspannung Vin über die Ausgangsspannung Vout hinausgeht, liegt die Ausgangsspannung Va an dem Ausgangsanschluß lic des Operationsverstärkers 11 an, welcher eine in Fig.2 dargestellte, zweipolige, analoge integrierte Schaltung aufweist, und ist im wesentlichen gleich der positiven Versorgungsspannung +V.

In Fig.2 sind der invertierende Eingangsanschluß 11a, der nichtinvertierende Eingangeanschluß 11b, der Auegangsanschluß lic, sowie die Anschlüsse Hd und He für die positive nxw. negative Versorgungsspannung angegeben.

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Wenn der Schalter 17 geschlossen wird, wird die Spule 13b des Schutzgasrelais 13 erregt, so daß die Relaiskontakte 13a geschlossen werden und folglich der Kondensator 15 mit der Ausgangsspannung Va des Operationsverstärkers 11 geladen wird. Wenn die Spannung Vc an dem Kondensator 15 auf einen vorbestimmten Pegel ansteigt, wird der MOSFET 14 angeschaltet, und die Spannung an dem Ausgangswiderstand 16 wird als Ausgangsspannung Vout erhalten. Wenn der Pegel der Ausgangsspannung den Pegel der Eingange spannung Vin erreicht, nimmt die Ausgangsspannung Va des Operationsverstärkers 11 ab und nähert sich der Spannung Vc am Kondensator 15. Wenn die Ausgangsspannung Va gleich der Spannung Vc wird, ist der Kondensator 15 nicht mehr langer geladen, und die Eingangsspannung Vin wird gleich der Ausgangsspannung Vout. Danach bleibt, selbst wenn der Schalter 13 geöffnet wird, die Ausgangsspannung Vout gleich der Eingangsspennung Vin; das heißt, die analoge Spannungsspeichereinrichtung 10 schafft nunmehr eine Ausgangsspannung, deren Größe gleich der Eingangsspannung Vin ist.

Wenn die Eingangsspannung Vin niedriger als die Ausgangsspannung Vout ist, ist die Ausgangsspannung Va des Operationsverstärkers gleich der negativen Spannung -V, und folglich wird die Spannung Vc an dem Kondensator 15 niedriger als die Ausgangsspannung Va. Wenn folglich der Schalter 13 geschlossen ist, wird der Kondensator 15 entladen, so daß die Ausgangsspannung Vout abnimmt. Wenn sich die Aus gangs spannung Vout der Eingangsspannung Vin nähert, nimmt die Ausgangsspannung Va an dem Operationsverstärker Ii zu und nä-

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hert sich der Spannung Vc an dem Kondensator 15. Wenn die Ausgangsspannung Va gleich der Spannung Vc an dem Kondensator 15 wir d, wird die Entladung des Kondensators 15 unterbrochen, so daß die Ausgangsspannung Vout gleich der Eingangsspannung Vin wird. Danach hält dann die analoge Spannungsspeichereinrichtung 10 die Eingangsspannung Vin als die Ausgangsspannung Vout, selbst wenn der Schalter 17 offen ist.

Um eine praktische Anwendung der analogen Spannungsspeicher__einrichtung 10 zu gewährleisten, muß die RC-Zeitkonstante ausreichend klein sein, so daß der Betrieb mit einer derart hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, die beispielsweise kleiner als 10 yusek ist. Das heißt, entsprechend der in Fig.3a dargestellten, sich langsam ändernden Eingangsspannung Vin schafft die analoge Spannungsspeichereinrichtung 10 die Ausgangsspannung Vout, welche sich, wie in Fig.3b dargestellt, ändert, wenn der Schalter 17 geschlossen ist, und auf dem Pegel der Eingangsspannung Vin bleibt, wenn der Schalter 17 offen ist.

Die zwei te, in Fig.^t dargestellte Ausführungsform entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen der ersten Ausführungsform, außer daß statt des Schalters 17 eine Schaltanordnung mit einem Schalttransistors 18 einem Widerstand 19 und einem Eingangsanschluß 20 verwendet ist. Die Arbeitsweise der Schaltanordnung entspricht im wesentlichen der des Schalters 17. Das heißt, entsprechend dem Pegel der Spannung, welche an den Eingangsanschluß 20 angelegt int, welcher über den Widerstand 19 mit der

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Basis des Transistors 18 verbunden ist, wird letzterer an— oder abgeschaltet.

Die dritte, in Fig.5 dargestellte Ausführungsfonn entspricht in ihrem Aufbau ebenfalls im wesentlichen der ersten Ausführungsform, außer daß Schutzwiderstände 21 und 22 an den Ein— gangsanschlüssen lla bzw. lib des Operationsverstärkers 11 vorgesehen sind. Durch diese Anordnung kann der Operationsverstärker 11 vor einer Beschädigung durch eine übermäßig hohe Eingangsspannung Vin geschützt werden.

Die vierte in Fig.6 dargestellte Ausführungsform spricht auf die Eingangsspannung Vin an und schafft eine Ausgangsspannung Vout, deren Größe nur dem Spitzenwert der Eingangsspannung Vin folgt. Der Aufbau der vierten Ausführungsform entspricht abgesehen von der zusätzlichen, nachstehend beschriebenen Anordnung im wesentlichen einer Zusammenfassung der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform. Das heißt, der Ausgangsanschluß (23c) eines zweiten Operationsverstärkers 23 ist über einen Widerstand 19 mit der Basis des Schalttransistors 18 verbunden. Die Quellenelektrode des MOSFET's lh ist nicht nur über den Schutzwiderstand 21 mit dem invertierenden Eingangsanschluß lla des ersten Operationsverstärkers 11, sondern auch über einen Widerstand 2k mit dem invertierenden Eingangsanschluß 23a des zweiten Operationsverstärkers 23 verbunden. Die Eingangsspannung Vin wird an die beiden nichtinvertierenden Eingangsanschlüsse 11b und 23b des ersten und zweiten Operationsverstärkers 11

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und 23 über die Schutzwiderstände 22 und 25 angelegt. Der Kollektor des Transistors 18 ist über den Schalter 17 mit der positiven Spannungsquelle +V verbunden, während der Emitter mit einem Ende der Spule 13b des Schutzgasrelais 13 verbunden ist. Eine Diode 26 ist parallel zu der Spule 13b geschaltet, um eine umgekehrt wirkende elektromotorische Kraft zu verhindern.

Als nächstes wird anhand der Fig.7a und 7b die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform beschrieben. Wenn die Eingangsspannung Vin höher als die Ausgangsspannung Vout ist, welche als eine Folgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's 14 geschaffen ist, sind die Ausgangsspannungen Va und Vb des ersten und zweiten Operationsverstärkers 11 und 23 im wesentlichen gleich der Spannung +V der positiven Spannungsquelle. Infolgedessen wird der Transistor 18 angeschaltet, und folglich wird die Spule 13b des Schutzgasrelais 13 erregt, so daß die Kontakte 13b geschlossen werden. Infolgedessen wird der Kondensator 15 mit der Ausgangsspannung Va des ersten Operationsverstärkers 11 geladen. Der Senkenstrom des MOSFET's 14 steigt entsprechend der Spannungszunahme an dem Kondensator 15 an, so daß die Ausgangsspannung Vout ebenfalls zunimmt und sich der Eingangs spannung Vin nähert. Wenn die Ausgangsspannung Vout gleich der Eingangsspannung Vin wird, ist die Ausgangsspannung Va des ersten Operationsverstärkers 11 gleich der Spannung Vc an dem Kondensator 15, während der Ausgang Vb des zweiten Operationsverstärkers 23 im wesentlichen null wird, so daß der Transistor 18 abgeschaltet wird. Folglich wird die Spule 13b des Schutzgasrelais 13

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entregt, und sein Kontakt 13a wird geöffnet. Folglich bleibt die Spannung, deren Größe gleich der der Spannung an dem Kondensator 15 ist, wenn der Transistor 18 abgeschaltet ist, an dem Kondensator 15 geladen, und infolgedessen wird, wenn der Transistor 18 abgeschaltet ist, der Pegel der Eingangsspannung Vin als der Pegel der Ausgangsspannung Vout gespeichert.

Selbst wenn die Eingangsspannung Vin unter die Ausgangsspannung Vout abfällt, bleibt die Ausgangsspannung Vb an dem zweiten Operationsverstärker 23 null oder ist im wesentlichen gleich der Spannung -V der negativen Spannungsquelle, so daß der Transistor 18 abgeschaltet bleibt. Folglich bleibt das Schutzgasrelais 13 offen, so daß die Spannung an dem Kondensator 15 und folglich auch die Ausgangsspannung Vout unverändert bleibt.

Danach bleibt, wie in Fig.7h dargestellt ist, die Ausgangsspannung Vout auf dem Pegel des höchsten Spitzenwerts der Eingangsspannung Vin, welche sich als Funktion der Zeit ändert, wie in Fig.7a dargestellt ist und ändert sich nur, wenn die Eingangsspannung Vin bei einem neuen höheren Spitzenwert höher wird als der vorherige Spitzenwert. Das heißt, nur wenn der Pegel der Eingangsspannung Vin in einen neuen höheren Pegel geändert wird, wird der Transistor 18 angeschaltet, so daß der Kondensator 15 geladen wird, bis Vin = Vout ist. Selbst wenn der Pegel der Ein— gangsspannung Vin auf einen neuen Pegel abfällt,welcher niedriger ist als der vorher gehaltene Pegel, bleibt die Ausgangsspannung Vout jedoch auf dem gleichen vorherigen Pegel. Infolgedes-

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sen folgt, wenn eine entsprechend kleine Schaltungskonstante gewählt ist, die Folgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's Ik nur dem Spitzenwert der Eingangs spannung Vin und bleibt auf dem Pegel dieses Spitzenwertes.

Die fünfte, in Fig.8 dargestellte Ausführungsform entspricht in ihrem Aufhau im wesentlichen der vierten in Fig.6 dargestellten Ausführungsform, außer daß der invertierende Eingang 11a des ersten Operationsverstärkers 11 über den Schutzwiderstand 21 mit dem beweglichen Arm eines veränderlichen Widerstands 17 verbunden ist, von welchem das eine festliegende Ende mit der Quellenelektrode des MOSFET's Ik verbunden ist, während das andere Ende über einen Widerstand 28 geerdet ist. Mit dieser Anordnung kann ein fehlerhafter Betrieb verhindert werden, da der Transistor 18 nicht abschaltet, selbst wenn die Ausgangsspannung Vout gleich der Eingangsspannung Vin wird. Eine derartige fehlerhafte Arbeitsweise kommt häufig vor, wenn die Kenndaten des ersten und zweiten Operationsverstärkers 11 und 23 verschieden sind. Bei der fünften Ausführungsform können die Pegel an den Eingängen des ersten und zweiten Operationsverstärkers 11 und 23 um einige mV verschieden sein, so daß eine zuverlässige Arbeitsweise der Operationsverstärker 11 und 23 gewährleistet werden kann, ohne daß die genaue Arbeitsweise der analogen Spannungsspeichereinrichtung 10 beeinträchtigt wird.

Wie vorstehend ausgeführt, kann die analoge Spannungsspeicher-

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einrichtung gemäß der Erfindung eine Ausgangsspannung schaffen, deren Größe bzw. Amplitude dem Pegel der Eingangsspannung folgt und welche auf einem geforderten Pegel oder deren Spitzenwert verbleibt.

Wenn jedoch die Bauelemente der analogen Spannungsspeichereinrichtung auf einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht und elektrisch miteinander verbunden sind, kann die geforderte Betriebsweise der Speichereinrichtung nicht gewährleistet werden, da die Isolation der gedruckten Schaltungsplatte geringer ist als die Isolation des Kondensators 15, welche in der Größenordnung von 10 Sh liegt. Mit der sechsten und siebten, nachstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann jedoch auch diese Schwierigkeit überwunden werden.

In der sechsten, in den Fig.9 bis 11 dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Bauelemente, d.h., die Widerstände 12, 16, 21 und 22,der Operationsverstärker 11, das Schutzgasrelais 13, der Kondensator 15 und der MOSPET 14 auf einer gedruckten Schaltungsplatte 29 angebracht, und ein Anschluß des Kondensators 15, der Steueranschluß des MOSFET's 14 und einer der Relaiskontakte 13a des Schutzgasrelais 13 sind miteinander in einer in der gedruckten Schaltungsplatte 29 ausgebildeten Öffnung 30 in der Weise miteinander verbunden, daß sie nicht mit dem Rand der Öffnung 30 in Berührung kommen können. Eine auf diese Weise aufgebaute Schaltungsplatte 29 ist in einem in Fig.10 dargestellten Gehäuse 31 untergebracht und wird dann mit

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einem Harz mit einem hohen Isolierwert, wie Epoxydharz vergossen, wobei die Leitungen oder Anschlüsse 32 mit den gedruckten Schaltungen auf der Leiterplatte 29 verbunden sind und durch die vergossene Platte hindurch und über diese hinaus vorstehen, wie in Fig.11 dargestellt ist.

Die siebte, in Fig.12 bis 14 dargestellte Ausführungsform zeigt eine Anordnung der Bauelemente der vierten und fünften Ausführungsform. Wie bei der sechsten Ausführungsform sind Bauelemente, wie der erste und zweite Operationsverstärker 11 und 23, der Transistor 18 und der MOSFET 14 usw. auf der gedruckten Schaltungsplatte 29 angebracht, und die Steuerelektrode des MOSFET's 14, ein Kontakt des Schutzgasrelais 13 und ein Anschluß des Kondensators 15 sind miteinander in der Öffnung 30 der Schaltungsplatte 29 so verbunden, daß sie nicht den Rand der Öffnung 30 berühren können. Eine auf diese Weise aufgebaute, gedruckte Schaltungsplatte 29 wird in dem Gehäuse 31 untergebracht und dann mit einem Harz mit einem hohen Isolierwert (wobei der Widerstandswert größer als 10 jc, ist) vergossen, wobei Leitungen oder Anschlüsse 31 mit den gedruckten Schaltungen auf der Schaltungsplatte 29 verbunden sind und durch die vergossene Form hindurch und über diese hinaus vorstehen, wie in Fig.14 dargestellt ist. .

Eine in der vorbeschriebenen Weise angeordnete und aufgebaute, analoge Spannungspeichereinrichtung gemäß der Erfindung weist erheblich verbesserte Spannungsspeicherkenndaten auf. Wenn bei—

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spielsweise die Spannung an einem veränderlichen Kondensator, welcher in einem Tuner bzw. Kanalwähler eines Farbfernsehgeräts verwendet ist, sich um zehn Mikrovolt ändert, führt dies zu einer Farbverzerrung. Wenn jedoch die analoge Spannungspeichereinrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen und eingebaut ist, ist eine Farbverzerrung infolge einer Änderung in der an den Kondensator angelegten Spannung vollständig beseitigt. Wenn ein KunststofirFolienkondensator, welcher aus einer Polypropylenoder Polystyrolfolie hergestellt ist, als Kondensator 15 verwendet wird, ist die Oxidschicht des MOSFET's 14 dicker als 2000Ä, und wenn ein Glas entsprechend hoher Güte für den Glaskolben des Schutzgasrelais 13 gewählt ist, kann der Streuverlust nach einer so langen Wartungszeit, wie beispielsweise 1000 h^auf weniger als 2% gehalten werden.

Wie vorstehend ausgeführt, sind durch die Erfindung die analogen Spannungsspeicherkenndaten erheblich verbessert, so daß die analoge Spannungsspeichereinrichtung vollständig unzerstörbar wird und ein StrBUverlust der Ladung verhindert ist. Infolgedessen können die analogen Speichereinrichtungen gemäß der Erfindung in großem Umfang angewendet werden. Beispielsweise können sie zum Speichern eines Überwachungspegels, eines Abstimmpegels, eines endgültig eingestellten Pegels oder des Spitzenwertes des Ausgangs eines analogen Meßinstruments verwendet werden. Ferner sind, da das Schutzgasrelais verwendet ist, mehr als zehn Millionen An- und Abschaltungen möglich, das heißt, es ist eine lange Nutzungs- und Lebensdauer gewährleistet.

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Claims

Patentansprüche

QLy Analoge Spannungsspeichereinrichtung, gekennzeichnet durch einen Eingangswiderstand (12), durch ein Schutzgasrelais (13), von welchem ein Kontakt mit einem Anschluß des Eingangswiderstands (12) verbunden ist, durch einen MOSFET (14) dessen Steuerelektrode mit dem anderen Kontakt des Schutzgasrelais (13) verbunden ist, durch einen nichtpolarisierten Kondensator (15), welcher zwischen die Steuerelektrode des MOSFET's (14) und Erde geschaltet ist, durch einen Ausgangsanschluß, der zwischen der Quellenelektrode des MOSFET's (14) und Erde vorgesehen ist, und durch einen Operationsverstärker (ii) mit einem invertierenden Eingangsanschluß (lla), an welchem die Ausgangsfolgespannung der Quellenelektrode des MOSFET's (14) angelegt ist, und mit einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß (lib), an welchen die Eingangsspannung (Vin) angelegt ist, wobei der Operationsverstärker (11) die Ausgangsfolgespannung mit der Eingangsspannung vergleicht, und die analoge Spannungsspeichereinrichtung die Eingangsspannung (Vin) erhält und die Ausgangsspannung (Vout) schafft, deren Größe dem Pegel der Eingangsspannung (Vin) folgt.
2. Analoge Spannungsspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erregen oder zum Entregen einer Spule (13b) des Schutzgasre-

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lais (13) einen Schalter (17) aufweist.
3. Analoge Spannungspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß eine Einrichtung zum Erregen oder Entregen einer Spule (13h) des Schutzgasrelais (13) einen Schalttransistor (18) aufweist.
4. Analoge Spannungsspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Bauelemente auf einer gedruckten Schaltungsplatte (29) angebracht sind, daß der andere Kontakt des Schutzgasrelais (13), ein Anschluß des Kondensators (15) und die Steuerelektrode des MOSFET's (lh) miteinander in einer in der gedruckten Schaltungsplatte (29) ausgebildeten Öffnung (30) in der Weise miteinander verbunden sind, daß sie den Rand der Öffnung (30) nicht berühren können, und daß die gedruckte Schaltungsplatte (29) mit den auf ihr angebrachten Bauelementen in einem Gehäuse (3i) untergebracht ist und mit einem hochisolierenden Harz vergossen ist.
5. Analoge Spannungsspeichereinrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Eingangswiderstand (12), durch ein Schutzgasrelais (13), von welchem ein Kontakt mit einem Anschluß des Eingangswiderstands (12) verbunden ist, durch einen MOSFET (14), dessen Steuerelektrode mit dem anderen Kontakt des Schutzgasrelais (13) verbunden ist, durch einen nichtpolarisierten Kondensator (15), welcher zwischen die Steuerelektrode des MOSFET's (lk) und Erde geschaltet

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ist, durch einen Ausgangswiderstand (16), der zwischen die Quellenelektrode des MOSPET¹s (14) und Erde geschaltet ist, durch einen ersten Operationsverstärker (ll), welcher die an einen invertierenden Eingangsanschluß (lla) angelegte Ausgangsfolgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's

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(14) mit der an einen invertierenden Eingangsanschluß (lib) angelegten Eingangsspannung (Vin) vergleicht, wobei der Ausgangsanschluß (lic) des ersten Operationsverstärkers (Ii) mit dem anderen Anschluß des Eingangswiderstands (12) verbunden ist, und durch einen zweiten Operationsverstärker (23), welcher die Ausgangsfolgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's (14) mit der Eingangsspannung (Vin) vergleicht, um eine Spule (13h) des Schutzgasrelais (13) zu erregen, wenn die Eingangsspannung (Vin) höher ist als die Ausgangsfolgespannung, wohei die analoge Spannungsspeichereinrichtung die Eingangsspannung (Vin) erhält, und eine Ausgangsspannung schafft, deren Größe nur dem Spitzenwert der Eingangsspannung (Vin) folgt.
6. Analoge Spannungsspeichereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennz eichne t, daß eine Einrichtung zum Erregen und Entregen der Spule (13b) des Schutzgasrelais (13) einen Schalttransistor (18) aufweist,dessen Steuerelektrode (Basis) mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Operationsverstärkers (23) verbunden ist.
7. Analoge Spannungsspeichereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (16) zur Verhinde-

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rung einer umgekehrt wirkenden elektromotorischen Kraft parallel zu der Spule (13b) des Schutzgasrelais (13) geschaltet ist.
8_O Analoge Spannungsspeichereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfolgespannung an der Quellenelektrode des MOSFET's (14) mit dem invertierenden Eingang (Ha) des ersten Operationsverstärkers (ll) über einen veränderlichen Widerstand (27) verbunden ist.
9. Analoge Spannungsspeichereinrichtung nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß die Bauelemente der analogen Spannungsspeichereinrichtung auf einer gedruckten Schaltungsplatte (29) angebracht sind, daß der andere Kontakt des Schutzgasrelais (13), ein Anschluß des nichtpolarisierten Kondensators (15) und die Steuerelektrode des MOSFET's (lh) in einer in der gedruckten Schaltungsplatte (29) ausgebildeten Öffnung (30) in der Feise miteinander verbunden sind, daß sie nicht mit dem Rand der Öffnung in Berührung kommen, und daß die gedruckte Schaltungsplatte (29) mit den auf ihr angebrachten Bauelementen in einem Gehäuse (31) untergebracht ist, und mit einem hochisolierenden Harz vergossen ist.

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