DE2713191A1 - Spitzenspannungsdetektor - Google Patents

Spitzenspannungsdetektor

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    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/04Measuring peak values or amplitude or envelope of ac or of pulses
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K5/153Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
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Description

  • Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung
  • Bezeichnung: Spitzenspannungsdetektor Die Erfindung betrifft einen Spitzenspannungdetektor wie er beispielsweise in der Deutschen Patentschrift 2 431 433 beschrieben ist und insbesondere eine Verbesserung eines derartigen Spitzenspannungsdetektors.
  • Spitzenspannungsdetektoren dieser Art dienen der Feststellung des Auftrittszeitpunktes von Spitzenwerten elektrischer Spannungen, deren Amplitude normalerweise kleiner ist als die Amplitude von gleichgerichteten Signalen, die für eine weitere Verwendung abgespeichert sind.
  • Spitzendetektorschaltungen sind im allgemeinen bekannt. Für viele Anwendungsgebiete ist die in der Deutschen Patentschrift 2 431 433 offenbarte Schaltung ausgezeichnet. Durch Neuentwicklungen in der Halbleiterschaltungstechnik und bei anderen elektronischen Bauelementen haben sich jedoch einige Schwierigkeiten eingestellt. Eine Schwierigkeit besteht beispielsweise darin, daß Spannungsquellen mit relativ stark unterschiedlichen Spannungen erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Schaltung Bauelemente und Schaltkreise mit einem relativ hohen Dynamikbereich erfordert.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Spitzenspannungsdetektorschaltung so aufgebaut, daß sie auf die Spannungs-oder Stromdifferenz zwischen einem ankommenden Signal und dem eines elektrischen Energiespeichers anspricht. Die im Anschluß zu beschreibende Schaltung ist an sich neu, jedoch sind der Anmelderin aus dem Stand der Technik einige Merkmale bekannt, die auch in der erfindungsgemäßen Schaltung Verwendung finden. Diese Merkmale sind in den US-Patentschriften 3 489 921 und 3 541 457 sowie in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 16, Nr. 8, Januar 1974, Seite 2606 enthalten.
  • Die US-Patentschrift 3 489 921 zeigt dabei einen Spitzenspannungsdetektor mit einer eingangsseitig angeordneten Filterschaltung, an die zwei Dioden für eine differentielle Aufladung eines Kondensators angeschlossen sind, gefolgt von einer Vergleichsstufe, die bestimmt, in welcher Richtung der Kondensator aufgeladen wird. Zwei in Emitterfolgeschaltung aufgebaute Transistorstufen liefern zwei Veb Spannungsabfälle, über die der Speicherkondensator dem Eingangssignal folgt. Dabei ist jedoch eingangsseitig kein Verstärker vorgesehen, der auf die Differenz zwischen der auf dem Kondensator eingespeicherten Spannung und der Spannung des Eingangssignals anspricht, um damit etwa die Anforderungen an die Versorgungsspannung herabsetzen zu können.
  • Die US-Patentschrift 3 541 457 und der Artikel aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 16, Nr. 8 von 1974 zeigen beide einen Spitzenspannungs- und Spannungsanstiegdetektor mit einem in der Eingangsstufe angeordneten rückkopplungsfreien Verstärker mit hohem Verstärkungsgrad, während bei der erfindungsgemäß aufgebauten Schaltung eingangsseitig eine rückgekoppelte Verstärker schaltung mit kleinem Verstärkungsgrad angeordnet ist. Außerdem ist die erfindungsgemäße Schaltung mit einer Verriegelungsstufe gekoppelt, die bei zwei verschiedenen Spannungen umschaltet, wodurch sich eine gewisse Hysteresewirkung ergibt, die im Stande der Technik fehlt. Diese Umschaltpotentiale hängen dabei nicht, wie im Stande der Technik, vom Gleichspannungspegel des Eingangssignals ab, sondern stehen in unmittelbarer Beziehung zu den Spitzenwerten des Eingangssignals, so daß die Anzeige damit vom Gleichstrompegel, dem Offset-Pegel oder der Amplitude des Eingangssignals unabhängig ist.
  • Gemäß der Erfindung wird die zuvor indirekt angesprochene Aufgabe, die sich im weiteren Verlauf der Beschreibung noch klarer abzeichnet, durch eine Spitzenspannungsdetektorschaltung gelöst, bei der ein elektrisches Eingangssignal mit Spitzenwerten, dessen Auttrittszeitpunkte ermittelt werden sollen, zwischen einer nicht invertierenden Eingangsklemme eines Differentialverstärkers und einem Punkt mit festem Bezugspotential angelegt wird. Zwischen der invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers und dem Punkt mit dem Bezugspotential ist ein Energiespeicher in Form eines Kondensators oder einer Spule angeschlossen. Das differentielle Ausgangssignal der Verstärkerschaltung wird über einzelne Verstärkerstufen an den elektrischen Energiespeicher, vorzugsweise in Form eines Kondensators oder einer Spule, angelegt und lädt bzw. entlädt diesen Energiespeicher gemäß der Augenblickspolarität des elektrischen Eingangssignals. Ein nur in einer Richtung leitendes Impedanzelement, wie beispielsweise eine in nur einer Richtung isolierende Diode oder ein Transisstor, ist in den Ladestromkreis eingeschaltet und verhindert bei Steigungsumkehr des elektrischen Signals eine Entladung. Die Verriegelungsstufe ist an der Detektorschaltung angeschlossen und hält deren Ausgangssignal fest.
  • Genauer gesagt, besteht die Spitzenspannungsdetektorschaltung gemäß der Erfindung aus einem eingangsseitig angeordneten Differentialverstärker mit einem Paar von Transistoren in Basis-Emitterschaltung mit einem Spannungsabfall, der eine neutrale Zone oder eine Differenzspannung darstellt, um die die Spannung des Speicherelements hinter der Eingangs spannung nacheilt, wenn die Spannung des Energiespeichers der Eingangsspannung folgt. Die Eingangsspannung oder der Eingangsstrom wird dabei zwischen der Basiselektrode eines Transistors und einem Punkt mit festem Potential angelegt, während der Kondensator oder die Spule als Speicherelement zwischen der Basiselektrode des anderen Transistors und dem Punkt mit festem Potential eingeschaltet ist. Ein Lastwiederstand im Kollektorstromkreis des anderen Transistors ist mit der Emitterelektrode eines Verstärkertransistors verbunden, dessen Basiselektrode gleichfalls an einem Lastwiderstand im Kollektorstromkreis des Verstärkertransistors angeschlossen ist. An dem Lastwiderstand im Kollektorstromkreis des Verstärkertransistors fällt eine Spannung zur Aufladung eines Kondensators ab, oder es fließt ein entsprechender Strom durch eine Spule. Eine Halbleitervorrichtung ist zwischen dieser Kollektorelektrode und dem Kondensator bzw. der Spule an der Basis des anderen Transistors angeschlossen, so daß ein Rückstrom für eine Entladung des Speicherelementes über diesen Stromkreis nicht fließen kann, wenn die Spitzenamplitude des Signals durchlaufen ist. Für viele Anwendungsgebiete reicht hier eine Diode aus. Wird eine größere Ansteuerung gefordert, dann wird ein weiterer Transistor für Verstärkung und einseitige Trennung in Kaskade eingeschaltet. Ein weiterer Verstärkertransistor ist, jedoch in entgegengesetzter Polung, mit den Lastwiderständen verbunden, und der Kollektorelektrodenstromkreis wird über die Basis-Emitterstrecke eines weiteren Transistors vervollständigt, dessen Kollektor-Emitterstrecke über einem Kondensator bzw. einer Spule liegt, und diesen Energiespeicher entlädt, wenn das am Eingang liegende elektrische Signal negativ gerichtet ist.
  • An den Kollektorelektroden der Verstärkertransistoren ist eine Abfühlschaltung angeschlossen, die eine Schmitttrigger-Verriegelungschaltung einstellt und rückstellt und damit jeweils die Wirkung der Spitzendetektorschaltung festhält.
  • Die Hystereseeigenschaften des Schmitttriggers können dabei, falls erwünscht, auf einen Wert eingestellt werden, der der algebraischen Summe der Spannungsdifferenzen entspricht.
  • Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Die unter Schutz zu stellenden Merkmale der Erfindung sind den ebenfalls beigefügten Patentansprüchen im einzelnen zu entnehmen.
  • In den Leichnungen zeigt: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung, die dem Verständnis der grundsätzlichen Arbeitsweise des Spitzenspannungsdetektors gemäß der Erfindung dienen soll, Fig. 2 einige Diagramme, die dem Velständnis der anhand Fig. 1 zu erläuternden Schaltung dienen sollen, Fig. 3 eine Grundschaltung gemäß der Erfindung, Fig. 4 ein Diagramm, das die in Fiq. 3 auftretenden Signale darstellt, Fig. 5 eine Schaltungsanordnung einer praktisch ausgeführten, gemäß der Erfindung aufgebauten Schaltung, die gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip arbeitet und Fign. 6A u. 6B eine weitere Schaltungsanordnung einer praktischen Ausführungsform der Erfindung für den Aufbau als integrierte Halbleiterschaltung.
  • Eine Prinzipschaltung zur Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise der Spitzenspannungsdetektorschaltung gemäß der Erfindung zeigt Fig. 1. Bei einem an den Eingangsklemmen 10 und 12 angelegten Eingangssignal soll der Zeitpunkt des Auftretens eines Spitzenwertes oberhalb und unterhalb einer neutralen Zone ermittelt werden, die gemäß der Erfindung mit dem Eingangssignal schwankt, wie dies im folgenden noch näher erläutert wird. Die eine Eingangsklemme 10 ist dabei an einem Verbindungspunkt 14 zwischen zwei Widerständen 16 und 18 angeschlossen. Die anderen Enden dieser Widerstände sind jeweils an den gleichen Eingangsklemmen eines Paars nicht rückgekoppelter Differentialverstärkerstufen 20, 22 angeschlossen, deren andere beiden Eingangsklemmen gemeinsam an einem Punkt 24 angeschlossen sind. Von diesem Punkt 24 aus sind zwei gegensinnig gepolte Dioden 26 bzw. 28 mit den Ausgangsklemmen der Verstärkerstufen 20 bzw. 22 verbunden. An dem Punkt 24 ist außerdem ein Kondensator 30 angeschlossen, dessen andere Klemme mit einer Konstantspannungsquelle 32 verbunden ist. Es sollte hierbei klar sein, daß die Auftrittszeitpunkte von Spitzenwerten eines Eingangsstroms durch eine im wesentlichen gleichartig aufgebaute Schaltung, wie sie soeben beschrieben wurde, festgestellt werden kann, wobei für die Stromspeicherung eine Spule und eine Konstantstromquelle miteinander verbunden sind. In der bereits erwähnten Deutschen Patentanmeldung 2 431 433 wurden an entsprechenden Verbindungspunkten feste Bezugsspannungen aufrechterhalten, während dem Kondensator eine mit der Zeit schwankende Spannung zugeführt wurde. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird an dem Kondensator 30 eine feste Spannung V angelegt und an den c Verbindungspunkten 36 und 38 treten mit dem an den Eingangsklemmen 10 und 12 anliegenden Eingangssignal schwankende Spannungen auf.
  • Die in der erfindungsgemäß aufgebauten Schaltung auftretenden Spannungen und Signale sind in Fig. 2 gezeigt. Das Eingangssignal, wie es bei den hier in Frage kommenden Anwendungsgebieten typischerweise auftritt, ist bei 40 dargestellt.
  • Die Kurve 42 stellt die obere Grenzspannung VUL am Verbindungspunkt 36 dar, während die Kurve 44 die untere Grenzspannung VLL am Verbindungspunkt 38 darstellt. Im Interesse der Klarheit sei darauf hingewiesen, daß nach Verstärkung diese Grenzspannungen VUL bzw. VLL als Kurven 42' bzw. 44' dargestellt sind. So wie die Eingangsspannung IIN schwankt, so folgen auch die Grenzspannungen VUL und VLL dem Spannungs abfall über den Widerständen 16 und 18. Die Verstärker 20 und 22 halten dann die Spannung V24 am Verbindungspunkt 24 zwischen den beiden Grenzwerten, wie dies durch die Kurve 46 dargestellt ist. Die am Verbindungspunkt 24 auftretende Spannung V24 tritt nach Verstärkung als Kurve 46' auf, und die an den Verbindungspunkten 27 und 29 auftretenden Ausgangsspannungen der Verstärker 20 und 22 sind durch die Kurven 48 und 49 dargestellt, aus denen man erkennt, wie die Verstärker 20 und 22 die Spannung V24 am Verbindungspunkt 24 steuern. Wenn der Kondensator 30 aufgeladen werden muß, damit die Spannung V24 am Verbindungspunkt 24 größer oder gleich der oberen Grenzspannung VUL wird, dann steigt die am Verbindungspunkt 29 auftretende Ausgangsspannung des Verstärkers 22 soweit über die Spannung V24 an, daß die Diode 28 leitend wird. In gleicher Weise nimmt die Ausgangsspannung des Verstärkers 20, V27 einen negativen Wert an und hält durch Entladung des Kondensators 30 über die Diode 26 die Spannung V24 auf einem Wert, der kleiner ist als VuL oder gleich VUL. Diese Grenzspannungen, die eine neutrale Zone darstellen, werden durch die Spannungsabfälle über den Wiederstanden 16 und 18 erzeugt. Es gibt auch andere Anordnungen zur Erzeugung derartiger Grenzspannungen, beispielsweise der Spannungabfall Vbe der Basis-Emitterstrecke eines Transistors in Durchlaßrichtung. Eine solche Schaltung wird später beschrieben.
  • Diese die Grenzwerte bestimmenden Spannungen werden auf ungefähr 0,6 V festgelegt und die neutrale Zone, die aus zwei solcher Spannungen mit einem unteren und einem oberen Grenzwert zusammengesetzt ist, ist daher angenähert 1,2 V. Für eine neutrale Zone von 1,2 V ist die Eingangssignalspannung VIN 12 V Spitze-Spitze auf der Grundlage, daß die neutrale Zone einen 10%gen Schwellwert darstellt, was üblicherweise der Fall ist. Unter diesen Bedingungen wäre ein größerer dynamischer Arbeitsbereich der Schaltung und höhere Betriebsspannungen erforderlich, als bei sehr vielen Anwendungsgebieten überhaupt zur Verfügung stehen. Diese Schwierigkeit läßt sich jedoch durch die Erfindung ausräumen, wie man dies aus der in Fig. 3 dargestellten Grundschaltung der Erfindung erkennt.
  • Eine Eingangsklemme des Eingangsverstärkers 50 ist an der Eingangsklemme 10 und die andere Eingangsklemme am Verbindungspunkt 24 angeschlossen. Bei dieser Schaltungsanordnung liefert der Eingangsverstärker eine der Differenz zwischen der Eingangsspannung VIN und der am Kondensator 30 liegenden Spannung VC proportionale Ausgangsspannung. In dieser Schaltung werden die beiden Spannungsdifferenzen durch die Batterien 52 bzw. 54 dargestellt, die eingangsseitig an den Verstärkern 20 bzw. 22 angeschlossen sind. Die Eingangsschaltung dieser Verstärker ist mit dem symmetrischen Ausgang des Eingangsverstärkers 50 kreuzgekoppelt.
  • Die für das Verständnis der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung nützlichen Signale sind grafisch in Fig. 4 dargestellt. In einem üblichen Anwendungsbeispiel beträgt die Eingangsspannung VIN 1,1 V Spitze-Spitze und die Spannungsverschiebungen oder Spannungsdifferenzen betragen jeweils 0,6 V mit einem erwünschten Schwellwert von 10 %, und die Verstärker schaltung 50 hat eine Spannungsverstärkung von 10,9. Unter diesen Bedingungen kann die Eingangsspannung VIN niemals einen größeren Abstand von der am Kondensator 30 liegenden Spannung VC von + 5 % oder 0,055 V aufweisen. Verändert sich die Eingangsspannung über diesen Wert nach oben oder unten hinaus, dann steigt oder fällt die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung über oder unter + 0,6 V, wodurch die Spannungsdifferenzen der Batterien 52 bzw. 54 unwirksam gemacht werden und einer der Verstärker 20 oder 22 in Tätigkeit tritt und damit verhindert, daß diese Differenz gemäß der Erfindung größer wird. Die an den Eingangsklemmen 10, 12 auftretende Spannung ist durch die Kurve 60 dargestellt, während die am Kondensator 30 liegende Spannung durch die Kurve 62 dargestellt ist. Die differentielle Ausgangs Spannung des Eingangsverstärkers 50 an den Anschlußpunkten 56 und 58 wird durch eine weitere Kurve 64 dargestellt, die die Null-Achse 66 zu den Zeitpunkten schneidet, bei denen die Augenblickswerte der Kurven 60 und 62 gleich sind. Für einen Vergleich der Abschnitte der Kurven 66 und 68, die die an den Verbindungspunkten 27 bzw. 29 auftretenden Spannungen darstellen, wird die über dem Kondensator 30 liegende Spannung wiederum durch eine Kurve 62' dargestellt. Diese Spannungen zeigen große Spannungsausschläge von Spitze zu Spitze, wobei lediglich diejenigen Abschnitte dieser Spannungen in der Nachbarschaft der am Kondensator 30 liegenden Spannung Vc dargestellt sind. Aus diesen Kurven erkennt man, daß gemäß der Erfindung die Verstärkung des Eingangsverstärkers 50 und äußerdem die an den Verbindungspunken 56 und 58 liegenden Spannungsdifferenzen die Schwellwertspannung der Spitzenspannungsdetektorschaltung bestimmen.
  • In Fig. 5 ist eine schaltungsmäßige Ausführungsform dieser Grundschaltung gezeigt. Der Eingangsverstärker 50' besteht dabei aus einem Paar Transistoren 72, 74, wobei die Basiselektrode des Transistors 72 an der Eingangsklemme 10 und die Basiselektrode des Transistors 74 am Kondensator 30 angeschlossen ist. Eine Verstärkerschaltung 20' besteht aus zwei in Kaskade geschalteten Transistoren 82 und 84, wobei die Emitter- und Basiselektroden des Transistors 82 an den Kollektorelektroden der Transistoren 72 bzw. 74 und die Kollektor- und Emitterelektroden des Transistors 82 über dem Kondensator 30 angeschlossen sind. Eine weitere Verstärkerschaltung 22' enthält einen Transistor 92, dessen Basis- und Emitterelektroden an den Kollektorelektroden der Transistoren 72 und 74 angeschlossen sind. Die Kollektorelektrode des Transistors 92 ist über eine Diode 28 am Kondensator 30 und außerdem an einem Lastwiderstand 94 angeschlossen. Hier ist nur eine Diode 28 erforderlich, da die Verstärkerschaltung 20' nur für die Entladung des Kondensators dient. Dieser Verstärker kann nur als Spannungssenke, nicht als Spannungsquelle arbeiten. Die Spannungsdifferenzen für die Verstärker werden durch Unterschiede in den Basis-Emitterspannungen Vbe der beiden p-n-p-Transistoren 82 und 92 dargestellt.
  • Der Betriebszustand des Ladestromkreises der Spitzenspannungsdetektorschaltung gemäß der Erfindung wird durch den Betriebszustand einer Halteverriegelungsschaltung dargestellt. Der durch den Lastwiderstand 94 fließende Strom wird durch einen Transistor 102 abgefühlt, der einen die Ver riegelungsschaltung einstellenden Strom liefert, während ein weiterer Transistor 104 an dem Transistor 84 angeschlossen ist und damit den Entladestrom des Kondensators 30 abfühlt und einen Strom für die Rückstellung liefert. Die Verriegelungsschaltung 110 enthält ein Transistorpaar 112 und 114.
  • Ein weiteres Transistorpaar 116 und 118 ist zu Beginn in einem solchen Betriebszustand, bei dessen Bedingungen die Basiselektrode des Transistors 112 auf 0,7 V unterhalb der Basiselektrode des Transistors 114 vorgespannt ist, so daß der gesamte Emitterstrom 1 über den Transistor 114 und eine e Diode 120 fließt. Der Transistor 122 übernimmt dabei den durch die Diode 120 fließenden Strom und dient damit als Stromquelle für einen durch den Transistor 124 fließenden Strom von 200 )1A. Da die Transistoren 116 und 118 einen für den Transistor 124 und einen zugehörigen Transistor 126 spiegelbildlichen Strom ziehen, dient der Transistor 116 als Stromsenke für 200 pA, so daß der Transistor 112 gesperrt gehalten wird. Die Verriegelungsschaltung 110 ist dann eingestellt. Wenn man das Potential an der Basiselektrode des Transistors 118 absenkt, wird die Verriegelungsschaltung bei Abwesenheit eines Einstellstromes dadurch zurückgestellt, daß der Strom in den Transistoren der Verriegelungsschaltung vom Transistor 114 nach dem Transistor 112 umgeschaltet wird.
  • Ein Schaltungsdiagramm einer vollständigen Spitzenspannungsdetektorschaltung gemäß der Erfindung, die tatsächlich aufgebaut und geprüft worden ist, zeigt Fig. 6. Das Eingangssignal wird wiederum den Eingangsklemmen 10 und 12 zugeführt.
  • Der Eingangsverstärker 150 besteht aus den Transistoren 151, 152, 153, 154, 155 und 156. Ein Ladeverstärker 140 für den Kondensator enthält die Transistoren 141 und 143 und einen Widerstand 142 von 4,3 Kiloohm. Der Entladeverstäker 130 für den Kondensator enthält die Transistoren 131 und 132.
  • Die Abfühlschaltung 160 für die Einstellung der Halteverriegelungsschaltung besteht aus den Transistoren 161 und 162, die als Differentialverstärker geschaltet sind. Dieser Verstärker stellt dabei den Beginn eines Stromflusses in dem 4,3 Kiloohm-Widerstand 142 fest. Wenn dieser Strom fließt, dann beginnt auch der Ladestrom des Kondensators zu fließen.
  • Dadurch wird die Basis des Transistors 161 höher vorgespannt, als die Basis der Transistoren 162, und der gesamte von Transistor 163 gelieferte Strom von 200 uA wird durch den Widerstand 164 in der Verriegelungsschaltung gezogen. Auf diese Weise wird der zuvor erwähnte Einstellstrom erzeugt. Ein Transistor 166 wird für die Rückstellung der Verriegelungsschaltung wirksam. Dieser Transistor fühlt dabei ab, wenn der Transistor 132 leitend wird, und bewirkt damit eine Rückstellung der Verriegelungsschaltung 180. Diese Halteverriegelungsschaltung 180 besteht aus den Transistoren 181 und 182 sowie zugehörigen Dioden und Transistoren.
  • Die Leitungstreiberschaltung 190 besteht aus den Transistoren 191, 192 und 192 und liefert einen hohen Steuerstrom und eine hohe Spannungsamplitude für die Ansteuerung einer externen Last. Die durch diese Treiberschaltung erzeugte Ausgangsspannung zeigt dabei den Betriebszustand der Verriegelungsschaltung 180 an. An den Ausgangsklemmen 194 und 196 ist eine Ubertragungsleitung angeschlossen. An den Klemmen 198 und 199 tritt ein logisches Ausgangssignal auf.
  • L e e r s e i t e

Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE Spitzenspannungsdetektor für die Feststellung des Auftrittszeitpunktes von Spitzenwerten einer eingangsseitig einem am Eingang aingeschlossenen Differentialverstärker zugeführten Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialverstärker (50; 50'; 150) mit einem Eingang an einer Eingangsklemme (10) angeschlossen ist und daß ein Ladungsspeicher (30) vorgesehen ist, dessen eine Klemme am anderen Eingang des Differentialverstärkers angeschlossen ist und daß zwischen den Ausgängen des Differentialverstärkers und dem Ladungsspeicher eine Verstärkerschaltung (20, 22) eingeschaltet ist, die den Auflade- bzw.
    Entladestromkreis für den Ladungsspeicher bildet.
  2. 2. Spitzenspannungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Eingangsklemme (12) an einem festen Potential angeschlosssen ist und daß als Ladungsspeicher (30) ein Kondensator dient.
  3. 3. Spitzenspannungsdetektor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ladestromkreis des Ladungsspeichers zwischen diesem und der Verstärkerschaltung (20, 22) eine nur in einer Richtung leitende Halbleitervorrichtung (26, 28) eingeschaltet ist, die eine Entladung des Ladungsspeichers dann verhindert, wenn der Ladungsspeicher nicht geladen wird.
  4. 4. Spitzenspannungsdetektor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsspeicher (30) über eine Abfühlschaltung (94, 102; 142, 160) mit dem Einstelleingang einer Halteverriegelungsschaltung (110; 180) verbunden ist und daß der Ladungsspeicher (30) außerdem über eine weitere Abfühlschaltung (160) mit dem Rückstelleingang der Halteverriegelungsschaltung verbunden ist.
  5. 5. Spitzenspannungsdetektor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Differentialverstärker (50; 150) aus zwei Transistoren (72, 74; 152, 154) besteht, die mit ihren Basiselektroden am Eingang, mit ihren Kollektorelektroden am Ausgang des Verstärkers, und mit ihren Emitterelektroden an dem Punkt mit festem Potential angeschlossen sind, und daß die Spannungsabfälle im Basis-Emitter-Stromkreis dieser Transistoren eine zwischen den Spannungswerten des Eingangssignals und der auf dem Ladungsspeicher (30) gespeicherten Ladung liegende neutrale Zone (VUL - VLL) bestimmen.
  6. 6. Spitzenspannungsdetektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Aufladestromkreis des Ladungsspeichers (30) liegende Verstärker (140) mindestens einen Transistor (141) enthält, der über seine Basis- und Emitterelektroden über den Kollektorelektroden der Transistoren (152, 154) des Differentialverstärkers (150) angekoppelt und dessen Kollektorelektrode mit einem Lastwiderstand (142) verbunden ist, und daß der Verbindungspunkt zwischen der Kollektorelektrode und dem Lastwiderstand (142) über eine Haibleitervorrichtung (143) mit derjenigen Klemme des Ladungsspeichers gekoppelt ist, die an der Basiselektrode des einen (154) der beiden Verstärkertransistoren angeschlossen ist.
  7. 7. Spitzendetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladeverstärker (130) mindestens einen Transistor (131) enthält, der in gleicher Weise und gegensinnig zu den Anschlüssen des genannten Transistors (141) über den Kollektorelektroden der Transistoren (152, 154) des Differentialverstärkers angekoppelt ist, und daß ein weiterer Transistor (132) mit seinem Kollektor-Emitter-Stromkreis über dem Ladungsspeicher (30) angeschlossen und mit seiner Basiselektrode an dem erstgenannten Verstärkertransistor (131) angeschlossen ist.
  8. 8. Spitzenspannungsdetektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteverriegelungsschaltung (180) als Schmitt-Trigger aufgebaut ist und zwei Transistoren (181, 182) enthält, deren Emitterelektroden gemeinsam an einem festen Bezugspotential angeschlossen sind, deren Kollektorelektroden an nur in einer Richtung leitenden Lastvorrichtungen angeschlossen sind, daß eine der basiselektroden an einem vorbestimmten Bezugspotential angeschlossen ist, daß die andere Basiselektrode über einen Vorspannungswiderstand (164) mit einem wesentlich oberhalb des ersten Bezugspotentials liegenden festen Bezugspotential verbunden ist, daß die andere Basiselektrode außerdem an der ersten Abfühlschaltung (142, 160) für die Einstellung der Halteverriegelungsschaltung angeschlossen ist, und daß ein weiterer Transistor (166) vorgesehen ist, dessen Kollektorelektrode ebenfalls an der anderen Basiselektrode, dessen Emitterelektrode an einem festen Potential und dessen Basiselektrode an der anderen Abfühlschaltung (130, 132) für die Rückstellung der Halteverriegelungsschaltung angeschlossen ist.
DE19772713191 1976-05-07 1977-03-25 Spitzenspannungsdetektor Expired DE2713191C2 (de)

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