DE2627557C3

DE2627557C3 - Zerhackerschaltung für Meßzwecke

Info

Publication number: DE2627557C3
Application number: DE19762627557
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 1000 Berlin Knick
Original assignee: Dipl-Ing Ulrich Knick Elektronische Messgeraete 1000 Berlin
Current assignee: Dipl-Ing Ulrich Knick Elektronische Messgeraete 1000 Berlin
Priority date: 1976-06-19
Filing date: 1976-06-19
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2627557A1; DE2627557B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerhackerschaltung für Meßzwecke mit wenigstens zwei abwechselnd von einer Steuerwechselspannung ein- bzw. ausgeschalteten Transistoren.

Derartige Zerhacker sind an sich bekannt. Sie werden beispielsweise in Gleichspannungs-Meßverstärkern verwendet und dienen in diesem Falle dazu, die zu messende Gleichspannung in eine entsprechende Wechselspannung umzuwandeln. Diese Wechselspannung wird in der Regel nach Verstärkung wieder in eine Gleichspannung zurückverwandelt, wobei ebenfalls ein derartiger Zerhacker verwendet werden kann.

Bei den vorgenannten Zerhacker-Schaltungen ist es bekannt, die Schalttransistoren mit einer sinusförmig oder rechteckig verlaufenden Spannung anzusteuern, wobei allerdings jeweils spezifische Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Die Nachteile bei der rechteckigen Ansteuerung bestehen darin, daß die umzuschaltenden Transistoren kurzzeitig gemeinsam eingeschaltet sind, da die im Basisraum gespeicherten Ladungen des auszuschaltenden Transistors nicht schnell genug abfließen können. Hierdurch wird dem Meßobjekt periodisch kurzzeitig ein stärkerer Strom entnommen und infolgedessen der Eingangswiderstand des Verstärkers vermindert.

Um diesen Nachteil zu beheben ist es aus der DE-PS 11 29 928 bekannt, die Schalttransistoren durch eine Steuerspannung mit trapezartig geformten Kurvenverlauf anzusteuern.

Derartige Zerhacker für Meßzwecke haben sich grundsätzlich bewährt. In speziellen Fällen hat sich der trapezförmige Kurvenverlauf jedoch als nachteilig erwiesen, weil der Ausschaltvorgang beim jeweils auszuschaltenden Transistor nur langsam abläuft. Während der langsamen Ausschaltung hat der betreffende Transistor einen kontinuierlich ansteigenden Durchlaßwiderstand, der bei Schaltung größerer Ströme Leistung verbraucht. Größere Schaltströme entstehen z. B. bei Umschaltung eines Transformators, wie er bei solchen Transistorschaltern verwendet wird, die eine galvanische Trennung des Ausgangs vom Eingang bewirken. Ein solcher Transformator soll entweder mit einem sehr kleinen oder einem sehr großen Widerstand belastet werden, d. h. möglichst im Kurzschluß oder Leerlauf betrieben werden.

Es besteht demnach die Aufgabe, einen Zerhacker für Meßzwecke zu schaffen, bei dem Eichergestellt ist, daß die ein- bzw. auszuschaltenden Transistoren möglichst schnell in ihren jeweils neuen Schaltzustand übergeführt werden und bei dem doch vermieden wird, daß die beiden Transistoren für ungebührlich lange Zeit gleichzeitig eingeschaltet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

to daß der Kurvenverlauf der Steuer-Wechselspannung zunächst rechteckig oder wenigstens angenähert rechteckig verläuft und danach in die an sich bekannte Trapezform übergeht Zur Erzeugung eines derartigen Steuerspannungsverlaufes wird eine Schaltung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mit dem die Trapezschräge der Steuerspannung erzeugenden Kondensator zwei antiparallelgeschaltete Dioden in Reihe geschaltet sind.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn auch die Einschaltung der Transistoren rechteckförmig erfolgt.

Zu diesem Zweck wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Endstück des Kurvenverlaufes der Steuerwechselspannung im Anschluß an die Trapezform wieder einen angenähert rechteckigen Verlauf aufweist

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es stellen dar:

F i g. 1 den Kurvenverlauf einer trapezförmigen Steuerspannung;
Fig.2 den Kurvenverlauf der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerspannung;

F i g. 3 eine modifizierte Ausführungsform der Steuerspannungskurve gemäß F i g. 2;

F i g. 4 ein Prinzipschaltbild für die wesentlichen Teile des Steuerspannungsgenerators für den Kurvenverlauf gemäß Fig. 2.

Der Vergleich der F i g. 1 und 2 läßt den wesentlichen Unterschied zwischen dem vorbekannten trapezförmigen Verlauf (Fig. 1) und dem vorgeschlagenen Verlauf (F i g. 2) erkennen. Es kommt wesentlich darauf an, daß

•to die Steuerspannung aus ihrer ersten Lage 1 bzw. Γ möglichst schnell in Richtung auf die entgegengesetzte Lage umgeschaltet wird. In der zeitlichen Darstellung verläuft folglich das Kurvenstück 2 bzw. 2' nahezu rechteckig zur Zeitkoordinate und geht dann in das trapezförmig verlaufende weitere Kurvenstück 3 bzw. 3' über.

Zur Erzeugung eines derartigen Kurvenverlaufes kann so vorgegangen werden, daß der die Trapezform erzeugende Kondensator 4, der mit dem an sich bekannten Rechteckgenerator in üblicher Weise verbunden ist, durch ein antiparalleles Diodenpaar 5 ergänzt ist, das mit diesem Kondensator in Reihe geschaltet ist. Am Schaltungspunkt 6 kann alsdann eine Steuerspannung entnommen werden, die dem in F i g. 2 dargestellten Kurvenverlauf entspricht.

Die in F i g. 4 wiedergegebene Schaltung arbeitet wie folgt: der Kondensator 4 wird erst wirksam, wenn eine der beiden Dioden 5 leitend ist. Dieser Kondensator hat die Aufgabe, den Kippvorgang des die Steuerspannung erzeugenden Generators zu verlangsamen und dadurch die Trapezschrägen zu erzeugen. Hierbei entsteht an den Dioden 5 ein Spannungsabfall, der der Anlaufspannung der Diode entspricht. Bei Siliziumdioden beträgt diese Anlaufspannung 0,5—0,7 V. Wenn nun die

f>5 Stromrichtung im Kondensator sich umkehrt, z. B. beim Übergang vom Kurventeil 1 auf Kurventeil 2, so wird zunächst die während des Kurventeils 1 leitende Diode nichtleitend und der Kondensator 4 unwirksam. Dies

iß der Kippvorgang des Generators mit :hwindigkeit verläuft und folglich eine Kurvenform entsteht. Dies geht so lange, plementärdiode leitend wird. Danr wird der r wieder wirksam und die Rechteckkurve Yapezschräge über. Das Teils uick 2 hat also von der doppelten Anlaufspannung einer

Diode, d. h. es entspricht im Falle der Verwendung von Siliziumdioden 1,0—1,4 V. Beim Kurvenverlauf gemäß F i g. 3 erfolgt auch die Einschaltung der Transistoren rechteckförmig. Die Umschaltkurve geht im Anschluß an das trapezförmig verlaufende Kurvenstück 3 bzw. 3' wieder in ein rechteckiges bzw. steiles Endstück 7 bzw. T über.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zerhackerschaltung für Meßzwecke, mit wenigstens zwei abwechselnd von einer Sieuerwechselspannung ein- bzw. ausgeschalteten Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenverlauf der Steuerwechselspannung zunächst rechteckig oder wenigstens angenähert rechteckig verläuft und danach in die an sich bekannte Trapezform übergeht (F i g. 2).

2. Zerhackerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück des KLrvenverlaufs der Steuerwechselspannung im Anschluß an die Trapezform wieder einen angenähert rechteckförmigen Verlauf aufweist (F i g. 3).

3. Zerhackerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem die Trapezschräge der Steuerspannung erzeugenden Kondensator (4) zwei antiparallelgeschaltete Dioden (5) in Reihe geschaltet sind.