DE2819472A1 - DISPLAY DEVICE FOR ANALOG VOLTAGE - Google Patents

DISPLAY DEVICE FOR ANALOG VOLTAGE

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DE2819472A1
DE2819472A1 DE19782819472 DE2819472A DE2819472A1 DE 2819472 A1 DE2819472 A1 DE 2819472A1 DE 19782819472 DE19782819472 DE 19782819472 DE 2819472 A DE2819472 A DE 2819472A DE 2819472 A1 DE2819472 A1 DE 2819472A1
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Ian Hendrik Quayle
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CHRONOLOG SYSTEMS Ltd
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    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/40Arrangements for displaying electric variables or waveforms using modulation of a light beam otherwise than by mechanical displacement, e.g. by Kerr effect
    • G01R13/404Arrangements for displaying electric variables or waveforms using modulation of a light beam otherwise than by mechanical displacement, e.g. by Kerr effect for discontinuous display, i.e. display of discrete values
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Description

DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIRDIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Postfach 860245, 8000 München 86P.O. Box 860245, 8000 Munich 86

-5--5-

Anwaltsakte 29Attorney's file 29

Chronolog Systems Limited London SWIYBL/GroßbritannienChronolog Systems Limited London SWIYBL / Great Britain

Anzeigeeinrichtung für eine AnalogspannungDisplay device for an analog voltage

VII/VIII/MVII / VIII / M

f (089) 988272 Mauetkircherstn 4i-SOIXLMÜnctenJ«) /λαλά Banken:f (089) 988272 Mauetkircherstn 4i-SOIXLMÜnctenJ «) / λαλά banks:

988273 Telegramme: OUSOQÜ'UD/D Bayerische Veteinsbank München 453100988273 Telegrams: OUSOQÜ'UD / D Bayerische Veteinsbank Munich 453100

988274 BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3890002624 983310 TELEX: 0524560 BERGd Postscheck München 65343-808988274 BERGSTAPFPATENT Munich Hypo-Bank Munich 3890002624 983310 TELEX: 0524560 BERGd Postscheck Munich 65343-808

Anwaltsakte 29 13*t (r> Äft A nwaltsakte 29 13 * t (r> Äft

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für eine Analogspannung mit einer Folge von lichtemittierenden Dioden, die mit eindeutigen Spannungspegeln einer analog Eingangsspannung beleuchtet werden, um eine Anzeige der Größe dieser Spannung zu schaffen.The invention relates to a display device for an analog voltage with a sequence of light-emitting diodes that illuminate with unique voltage levels of an analog input voltage to provide an indication of the magnitude of this tension.

Ein Nachteil von herkömmlichen Schaltungen dieser Art besteht darin, daß die erforderliche Versorgungsspannung zunimmt, wenn die Anzahl an lichtemittierenden Dioden zunimmt. Wenn beispielsweise die Pegel der analogen Eingangsspannung, welche der Beleuchtung der entsprechenden lichtemittierenden Dioden entsprechen, mittels Halbleiterelementen festgelegt sind, kann der Spannungsunterschied zwischen benachbarten Pegeln in der Größenordnung von 0,6V liegen. Selbst wenn nur eine geringe Anzahl von beispielsweise 20 lichtemittierenden Dioden erforderlich ist, liegt die Gesamtspannungsaussteuerung über den 20 Pegeln bei 12 V, und die Versorgungsspannung muß diesen Wert übersteigen.A disadvantage of conventional circuits of this type is that the required supply voltage increases, as the number of light emitting diodes increases. For example, if the level of the analog input voltage, which correspond to the illumination of the corresponding light-emitting diodes, are fixed by means of semiconductor elements the voltage difference between adjacent levels is of the order of 0.6V. Even if only a small one Number of, for example, 20 light-emitting diodes is required, the total voltage control is above the 20 levels at 12 V, and the supply voltage must exceed this value.

Die Erfindung soll daher eine Anzeigeeinrichtung für eine Analogspannung schaffen, bei welcher eine ausreichende Anzahl von lichtemittierenden Dioden verwendet werden kann, um die geforderte Genauigkeit in der Anzeige zu erzeugen, ohne daß eine unangenehmThe invention is therefore intended to provide a display device for an analog voltage create in which a sufficient number of light emitting diodes can be used to achieve the required Produce accuracy in the display without causing an inconvenience

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hohe Versorgungsspannung notwendig ist.high supply voltage is necessary.

Dementsprechend ist die erfindungsgemäße, elektrische Schaltungsanordnung gekennzeichnet durch einen Eingang zur Aufnahme eines analogen Spannungssignals $ durch eine Anzahl signalverarbeitender Elemente , die jeweils mit dem Eingang verbunden sind; durch eine Offset-Spannungsanordnung, um ein unterschiedliches Vielfaches einer Offset-Spannung an jedes Element anzulegen, wobei die Elemente während des Betriebs über entsprechende benachbarte Bereiche des analogen Spannungssignals verarbeitete Signale schaffen, die das analoge Spannungssignal anzeigen; durch eine Gruppe von lichtemittierenden Dioden für jedes Element, wobei die Gruppen zusammen angeordnet sind, um eine Anzeige einer einzigen Folge von lichtemittierenden Dioden zu schaffen; durch einen entsprechenden Halbleiterschalter, der mit einer lichtemittierenden Diode verbunden ist und betätigbar ist, um wahlweise einen Stromfluß zu ermöglichen oder zu sperren, und durch eine Steuereinrichtung für die Halbleiterschalter jeder Gruppe von lichtemittierenden Dioden, die für eine -Aufnahme des zugeordneten verarbeiteten Signals entsprechend geschaltet ist und eine Bezugseinrichtung zum Festlegen von Pegeln des verarbeiteten Signals aufweist, die den lichtemittierenden Dioden der Gruppe entsprechen, wobei die Steuereinrichtung die Halbleiterschalter betätigen kann, die den entsprechenden lichtemittierenden Dioden der Gruppe zugeordnet sind, wenn das zugeordnete verarbeitete Signal den entsprechenden Pegel erreicht, wobei die licht-The electrical circuit arrangement according to the invention is corresponding characterized by an input for receiving an analog voltage signal $ by a number of signal processing units Elements each connected to the input; through an offset voltage arrangement to a different one Multiples of an offset voltage to be applied to each element, the elements over during operation corresponding adjacent portions of the analog voltage signal create processed signals that comprise the analog voltage signal Show; by a group of light emitting diodes for each element, the groups being arranged together are to provide a display of a single string of light emitting diodes; by a corresponding semiconductor switch, which is connected to a light emitting diode and is actuatable to selectively flow a current to enable or disable, and by a control device for the semiconductor switch of each group of light-emitting Diodes which are appropriately connected for recording the associated processed signal and a reference device for determining levels of the processed signal which correspond to the light-emitting diodes of the group, the control device being the semiconductor switches can operate that are assigned to the corresponding light emitting diodes of the group, if the assigned processed Signal reaches the appropriate level, whereby the light

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emittierenden Dioden der Folge mit eindeutigen Pegeln des analogen Spannungssignals beleuchtet werden, um eine visuelle Anzeige zu schaffen.emitting diodes of the sequence are illuminated with unique levels of the analog voltage signal to provide a visual To create advertisement.

Vorzugsweise weisen die signalverarbdtenden Elemente Differenzverstärker mit ersten, mit dem Eingang verbundenen Anschlüssen und zweiten Eingangsanschlüssen, die zur Aufnahme der zugeordneten Offsetspannung angeschlossen sindj auf·The signal processing elements preferably have differential amplifiers with first connections connected to the input and second input connections which are used to receive the associated Offset voltage are connected to

.Ferner sind die ersten Eingangsanschlüsse mit dem Eingang mittels eines Spannungsteilers verbunden, der einen Thermistor aufweist, um den Temperaturkoeffizienten der Offset-Spannungseinrichtung und der Bezugseinrichtung auszugleichen..Furthermore, the first input connections are with the input connected by means of a voltage divider, which has a thermistor, to the temperature coefficient of the offset voltage device and balance the reference facility.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Halbleiterschalter Junction'bzw. bipolare Transistoren auf, deren Kollektoren und Emitter in Reihe mit der entsprechenden lichtemittierenden Diode zwischen Leitungen geschaltet sind, und die Bezugseinrichtung für jede Steuereinrichtung weist eine Diodenkette auf, die mit einer Seite mit dem Au^ang des zugeordneten Differenzverstärkers verbunden sind, wobei die Transistorbasen mit entsprechenden Stellen in der Diodenkette verbunden sind.In one embodiment of the invention, the semiconductor switches Junction 'or bipolar transistors on their collectors and emitters are connected in series with the corresponding light emitting diode between lines, and the reference device for each control device has a diode chain, one side of which is assigned to the outside of the Differential amplifiers are connected, the transistor bases connected to corresponding points in the diode chain are.

Dementsprechend weist die Offsett-Spannungseinrichtung einen Offset-Spannungsteiler und einen bipolaren Transistor auf, die so geschaltet sind, um an dem Offset-Spannungsteiler eine Offset-Spannung zu schaffen, die der verstärkten Basis-Emitter-Accordingly, the offset voltage device has an offset voltage divider and a bipolar transistor, which are connected in such a way as to create an offset voltage at the offset voltage divider that corresponds to the amplified base-emitter

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Spannung des Transistors entspricht, wobei die zweiten Eingangsanschlüsse der Differenzverstärker mit entsprechenden Stellen des Offset-Spannungsteilers verbunden sind, um Vielfache der Offset-Spannung zu erhalten.Voltage of the transistor corresponds to the second input terminals the differential amplifier are connected to corresponding points of the offset voltage divider by multiples to get the offset voltage.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher ein Schaltbild einer elektrischen Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt ist.The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which is a circuit diagram of an electrical circuit arrangement according to the invention.

Das analoge Eingangssignal, welches darzustellen ist, wird an Anschlüssen 1 und 2 der Schaltung angelegt; diese Anschlüsse sind durch entsprechende Widerstände R1 und E2 mit einem Operationsverstärker A1 verbunden. Der Operationsverstärker ist in üblicher Weise mit Spannungsleitungen von +5V und OV verbunden und hat eine Verstärkung,die so gewählt ist, um die Empfindlichkeit zu schaffen, die für die Schaltung erforderlich ist. Vorzugsweise weist dieser Verstärker ein Offset-Steuer-Potentiometer auf, um ein genaues Einstellen des Nullpunktes der Schaltung zu erlauben. Ein Potentiometer R3 und ein Thermistor R4- sind in Reihe zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers A1 und der Erdleitung geschaltet. Ein Widerstand R5 ist parallel zu dem Thermistor R4 geschaltet. Der Schleifarm des Potentiometers R3 ist mit dem positiven Eingang von vier Differenzverstärkern A2 bis A5 verbunden. Jeder der vier Verstärker A2 bis A5 erhält dieselbe positive Eingangsspannung, welche von der analogen Eingangsspannung an den Anschlüssen 1 und 2 abhängt, welche aber über das PotentiometerThe analog input signal to be displayed is applied to terminals 1 and 2 of the circuit; these connections are connected to an operational amplifier by corresponding resistors R1 and E2 A1 connected. The operational amplifier is connected in the usual way to voltage lines of + 5V and OV and has a gain chosen to provide the sensitivity required for the circuit is. This amplifier preferably has an offset control potentiometer to allow precise setting of the circuit zero point. A potentiometer R3 and a Thermistor R4- are in series between the output of the operational amplifier A1 and the earth line switched. A resistor R5 is connected in parallel with the thermistor R4. Of the The sliding arm of the potentiometer R3 is connected to the positive input of four differential amplifiers A2 to A5. Everyone the four amplifiers A2 to A5 receive the same positive input voltage that comes from the analog input voltage at the connections 1 and 2 depends, but which via the potentiometer

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R 5 zu Eichzwecken geändert werden kann.R 5 can be changed for calibration purposes.

Der Emitter eines Transistors Q1 ist mit der Erdleitung und sein Kollektor ist über einen Widerstand R6 mit der eine Spannung von +5V führenden Leitung verbunden. Die Basis des Transistors Q1 ist über Vorspannungswiderstände R7 bzw. R8 mit der Erdleitung und mit dem Kollektor verbunden. Folglich schafft der Transistor Q1 eine fest vorgegebene Spannung an seinem Kollektor und Emitter, welche Spannung an einen Spannungsteiler angelegt wird, der eine Reihenschaltung aus drei gleichen Widerständen R9 bis R11 aufweist. Von entsprechenden Punkten dieses Teilers erhalten die vier Verstärker A2 bis A5 entsprechende Vielfache einer Offset-Spannung, die der verstärkten Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q2 äquivalent ist. Infolgedessen ist der negative Eingang des Verstärkers A2 über einen Widerstand R12 mit der Erdleitung verbunden; der negative Eingang eines Verstärkers A3 ist in ähnlicher Weise mit der Verbindung zwischen den Widerständen R10 und R12 verbunden. Der negative Eingang des Verstärkers A4 ist mit der Verbindung zwischen den Widerstanden und des Kollektors des Transistors Q1 verbunden. Jeder der Verstärker A2 bis A5The emitter of a transistor Q1 is connected to the ground line and its collector is connected to the one through a resistor R6 Voltage of + 5V leading line connected. The basis of the Transistor Q1 is across bias resistors R7 and R8, respectively connected to the earth line and to the collector. As a result, the transistor Q1 provides a fixed voltage at its collector and emitter, which voltage is applied to a voltage divider, which is made up of a series circuit has three equal resistors R9 to R11. From appropriate Points of this divider are given to the four amplifiers A2 to A5 corresponding multiples of an offset voltage that the boosted base-emitter voltage of transistor Q2 is equivalent. As a result is the negative input of the amplifier A2 connected to the ground line through a resistor R12; the negative input of amplifier A3 is similar Way connected to the junction between resistors R10 and R12. The negative input of amplifier A4 is connected to the junction between the resistors and the collector of transistor Q1. Each of the amplifiers A2 to A5

ist ferner mit einem Gegenkopplungswiderstand R16 versehen. χis also provided with a negative feedback resistor R16. χ

R9 U.R10 mit dem Eingang von A5 ist mit der Verb.d. Widerstands R9 Die Ausgänge der Verstärker A2 bis A5 sind jeweils mit einem Ende einer entsprechenden Diodenkette D1 bis D4, D5 bis D8, D9 bis D12 bzw. D13 bis D16 verbunden. Die entsprechenden Stellen in diesen Diodenketten sind über entsprechende Widerstände R14·R9 U.R10 with the entrance of A5 is with the Verb.d. Resistor R9 The outputs of the amplifier A2 to A5 are each connected to one end of a respective string of diodes D1 to D4, D5 to D8, D9 to D12 or D13 to D16. The corresponding points in these diode chains are via corresponding resistors R14

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mit den Basen von Transistoren T1 bis T20 verbunden mit der Ausnahme, daß das von dem zugeordneten Differenzverstärker entfernt liegende Ende jeder Diodenkette unmittelbar mit der Basis des zugeordneten Transistors und nicht über einen Widerstand verbunden ist. Der Kollektor und der Emitter jeder der Transistoren T1 bis T2 cirdin Reihe mit einer entsprechenden lichtemittierenden Diode und einem strombegrenzenden Widerstand R15 zwischen der Erdungsleitung und der Spannungsleitung V-r geschaltet. An der Leitung V-r liegt eine Spannung an, die den lichtemittierenden Dioden angemessen ist.with the bases of transistors T1 to T20 connected to the Exception that the end of each diode chain that is remote from the assigned differential amplifier is connected directly to the Base of the assigned transistor and not connected through a resistor. The collector and the emitter each of the transistors T1 to T2 are in series with a corresponding one light emitting diode and a current limiting resistor R15 connected between the ground line and the voltage line V-r. A voltage is present on the line V-r appropriate to the light emitting diodes.

Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird nunmehr beschrieben. Jeder Differenzverstärker A2 bis A5 erhält eine verstärkte Form der analogen Eingangsspannung an seinem positiven Eingangsanschluß und eine spezielle Offset-Spannung an dem negativen Eingangsanschluß. In der beschriebenen Anordnung erhält der Verstärker A2 eine Offset-Spannung von null, der Verstärker A1 eine Offset-Spannung von 1, der Verstärker A4 das Zweifache der Offset-Spannung des Verstärkers AJ und der Verstärker A5 das Dreifache der Offset-Spannung des Verstärkers A3. Da das Signal von dem Potentiometer R5 von null aus ansteigt, beginnt der Ausgang des Verstärkers A2 proportional zu der analogen Eingangsspannung positiv anzusteigen. Wenn das Signal von dem Potentiometer R3 die Offset-Spannung des Verstärkers A3, beispielsweise 3V; erreicht, beginnt als nächstes der Ausgang des Verstärkers A4· anzusteigen. Hieraus ist zu ersehen, daß aufThe operation of this circuit will now be described. Each differential amplifier A2 to A5 receives an amplified form of the analog input voltage at its positive input terminal and a special offset voltage at the negative input terminal. In the arrangement described, the amplifier A2 receives an offset voltage of zero, the amplifier A1 an offset voltage of 1, the amplifier A4 receives twice the offset voltage of the amplifier AJ and the amplifier A5 receives three times the offset voltage of the amplifier A3 . As the signal from potentiometer R5 rises from zero, the output of amplifier A2 begins to rise positively in proportion to the analog input voltage. If the signal from the potentiometer R3, the offset voltage of the amplifier A3, for example 3V ; reached, the output of amplifier A4 · begins to rise next. From this it can be seen that on

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diese Weise die vier Differenzverstärker das Eingangssignal verarbeiten, um verarbeitete Signale über entsprechenden benachbarten Bereichen des Eingangssignals zu schaffen, wobei die verarbdteten Signale die analoge Spannung anzeigen, die darzustellen ist und die in Wirklichkeit ein Vielfaches der Spannung minus einer Konstanten ist, welche sich von einem Differenzverstärker zum nächsten entsprechend der Offset-%>annung unterscheidet.In this way the four differential amplifiers process the input signal to generate processed signals via corresponding neighboring ones Areas of the input signal, with the processed signals indicating the analog voltage that and which is in reality a multiple of the voltage minus a constant which differs from a Differential amplifier to the next according to the offset%> command differs.

Das Verhalten jeder Gruppe von lichtemittierenden Dioden, beispielweise der Dioden L1 bis L2 mit den zugeordneten Transistoren T1 bis T5, den Dioden D1 bis D4 und den Widerständen R£ und R14 ist dasselbe, und nur die erste derartige Gruppe wird im einzelnen beschrieben, Anfangs ist jeder der Transistoren T1 bis T5 abgeschaltet und es fließt kein Strom durch irgendeine der entsprechenden lichtemittierenden dioden. Wenn das zugeordnete, verarbeitete Signal von dem Differenzverstärker A2 ansteigt, wird zuerst der Transistor T1 angeschaltet, so daß infolge-jiessen die lichtemittierende Diode L1 aufleuchtet. Wenn das Signal weiter ansteigt, wird die Diode D1 leitend, wodurch der Transistor T2 angeschaltet wird und die Diode L2 aufleuchtet$ dieser Vorgang wiederholt sich von selbst, wenn die Eingangsspannung fortlaufend ansteigt. Beim Pegel der analogen Spannung, bei welcher der Transistor T5 angeschaltet wird, beginnt der Verstärker A3 einen positiven Ausgang zu schaffen, und die zweite Gruppe von lichtemittierendenThe behavior of each group of light emitting diodes, for example the diodes L1 to L2 with the associated ones Transistors T1 to T5, the diodes D1 to D4 and the resistors R £ and R14 are the same, and only the first such The group is described in detail. Initially, each of the transistors T1 to T5 is switched off and no current flows through any of the corresponding light emitting diodes. If the associated processed signal from the differential amplifier A2 rises, the transistor T1 is switched on first, so that the light-emitting diode is consequently switched on L1 lights up. If the signal rises further, the diode D1 becomes conductive, whereby the transistor T2 is switched on and the diode L2 lights up $ this process is repeated by itself if the input voltage increases continuously. At the level of the analog voltage at which the transistor T5 is turned on, the amplifier A3 starts a positive To create output, and the second group of light-emitting

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Dioden L6 bis L1O werden nacheinander beleuchtet, wenn die analoge Spannung über den nächsten Wertebereich ansteigt. Die ganze Folge von lichtemittierenden Dioden schafft folglich in Form eines Balkendiagramms eine visuelle Anzeige des analogen Spannungssignals.Diodes L6 to L1O are lit one after the other when the analog voltage increases over the next value range. The whole series of light emitting diodes thus creates a visual display of the analog voltage signal in the form of a bar graph.

TJm sicherzustellen, daß das Eingangspannungsintervall zwischen dem Aufleuchten der letzten Diode einer Gruppe von lichtemittierenden Dioden und dem Aufleuchten der ersten lichtemittierenden Diode der benachbarten Gruppe gleich dem Intervall zwischen dem Aufleuchten von benachbarten lichtemittierenden Dioden einer Gruppe ist, muß Vorsorge getroffen sein, daß sich die Offset-Spannungen mit den durch die Diodenketten festgelegten Pegeln verbunden sind. Da der Spannungsabfall an einer einzelnen Diode in der Kette annähernd 0,6V" ist, sind die Offset-Spannungen , die den Differenzverstärker A2 bis A5 zugeführt werden, entsprechend ausgelegt, so daß sie sich um 3V unterscheiden, d.h. beispielsweise um den Spannungsabfall an fünf Dioden. Die Kenndaten einer Diode sind jedoch stark temperaturabhängig, und wenn keine Schritte genommen würden, würde diese Beziehung versagen, wenn die Umgebungstemperatur sich nennenswert ändert. Um dies zu bekämpfen, werden die Offsetspannungen für die Differenzverstärker von der Basis-Emitterspannung des Transistors Q1 abgeleitet, da die Kenndaten des Basis-Emitter-Ubergangs im wesentlichen die einer Diode sind. Auf diese Weise ist eine Linearität der Anzeige über einen angemessenen TemperaturbereichTJm ensure that the input voltage interval between the lighting of the last diode in a group of light emitting diodes and the lighting of the first light emitting diode of the adjacent group is the same Interval between the illumination of adjacent light-emitting diodes in a group, care must be taken be that the offset voltages with those caused by the diode chains specified levels are connected. Since the voltage drop across a single diode in the chain is approximately 0.6V " are the offset voltages that make up the differential amplifier A2 to A5 are supplied, designed accordingly, so that they differ by 3V, i.e. for example by the Voltage drop across five diodes. The characteristics of a diode, however, are highly temperature-dependent, and if there are no steps were taken, this relationship would fail if the ambient temperature changes significantly. To fight this become the offset voltages for the differential amplifiers derived from the base-emitter voltage of the transistor Q1, since the characteristics of the base-emitter junction im are essentially those of a diode. In this way there is a linearity of the display over a reasonable temperature range

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erreicht; aber um den Gesamttemperaturkoeffizienten der Schaltung zu verringern, ist der Thermistor RM- verwendet. Der Widerstand des Thermistors RM- hat eine logarithmische Temperatürabhängigkeit; wenn aber der Thermistor genau gewählt ist, gleicht sein Temperaturkoeffizient genau dem der Dioden und der Offset-Spannungen bei der Arbeitsumgebungstemperatur. Über und unter dieser Temperatur ist der Ausgleich natürlich nicht genau, aber der Gesamttemperaturkoeffizient der Einrichtung wird über einem vernünftigen Temperaturbereich auf einen zufriedenstellenden Pegel verringert. Die Wirkung des Widerstands R5 besteht darin, den Temperaturbereich zu vedängern, über welchem der Ausgleich wirksam ist.achieved; However, to reduce the overall temperature coefficient of the circuit, the thermistor RM is used. The resistance of the thermistor RM- has a logarithmic temperature dependence; but if the thermistor is chosen precisely, its temperature coefficient will be exactly the same as that of the diodes and the offset voltages at the working ambient temperature. Above and below this temperature, of course, the compensation is not accurate, but the overall temperature coefficient of the device is reduced to a satisfactory level over a reasonable temperature range. The effect of resistor R5 is to widen the temperature range over which the compensation is effective.

Ein wichtigervorteil der beschriebenen Schaltung besteht darin, daß zwanzig lichtemittierende Dioden mit einer Versorgungsspannung von 5V gesteuert werden können. Ohne die vier Differenzverstärker, welche den analogen Eingang in angrenzende Bereiche aufteilen, würde ein Steuerspannungsbereich von mindestens 12V erforderlich sein, um die 20 von den Dioden festgelegten Pegel zu durchlaufen, und die Versorgung am Verstärker A1 müßte deutlich diesen Wert überschreiten.An important advantage of the circuit described is that twenty light emitting diodes can be controlled with a supply voltage of 5V. Without the four differential amplifiers, which divide the analog input into adjacent areas would have a control voltage range of at least 12V will be required to go through the 20 levels set by the diodes, and the supply to the amplifier A1 should clearly exceed this value.

Selbstverständlich ist die Erfindung nur anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, und es sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen möglich, !folglich kann die Anzahl der lichtemittierenden Dioden in Jeder Gruppe oder dieThe invention is of course only based on an exemplary embodiment described, and there are various modifications possible within the scope of the invention,! consequently, the Number of light emitting diodes in each group or the

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Anzahl der signalverarbeitenden Elemente in Form der Verstärker A2 bis A5 geändert werden, um sie den Anforderungen der Anzeige anzupassen. Die lichtemittierenden Dioden jeder Gruppe können in Reihe mit einer Stromquelle und nicht parallel zu dieser gestaltet sein, wie beschrieben ist, wobei der zugeordnete Halbleiterschalter, beispielsweise die Transistoren T1 bis T20, parallel zu der jeweiligen lichtemittierenden Diode geschaltet ist. Die Dioden D1 bis D16 können in den Emitterschaltungen der jeweiligen Transistoren geschaltet sein, um die Pegel festzulegen, bei welchen die Transistoren angeschaltet werden, oder es können noch andere Ausführungsformen von Bezugseinrichtungen verwendet werden. Der Thermistor könnte durch eine andere temperaturempfindliche Einrichtung ersetzt werden, welche vorzugsweise ein Temperaturverhalten hat, das dem der Offset-Spannung und der Bezugseinrichtung ähnlich ist, so daß ein guter Temperaturausgleich über einen großen Temperaturbereich erreicht wird.Number of signal processing elements in the form of amplifiers A2 to A5 can be changed to meet the requirements of the Adjust display. The light emitting diodes of each group can be in series with a power source rather than in parallel with it this be designed as described, with the assigned semiconductor switch, for example the transistors T1 to T20, in parallel with the respective light emitting diode is switched. The diodes D1 to D16 can be connected in the emitter circuits of the respective transistors to set the levels at which the transistors are turned on, or other embodiments of Reference facilities are used. The thermistor could be replaced by some other temperature sensitive device which preferably has a temperature behavior that is similar to that of the offset voltage and the reference device, so that a good temperature equalization is achieved over a wide temperature range.

Wenn analoge Parameter und nicht Spannungen angezeigt werden müssen, kann vor dem Eingang der beschriebenen Schaltung die entsprechende Schaltunganordnung vorgesehen werden, um zuerst eine analoge Spannung zu erzeugen, die diesen Parameter darstellt. If analog parameters and not voltages have to be displayed, the circuit described can be preceded by the Appropriate circuitry can be provided to first generate an analog voltage that represents this parameter.

Ende der BeschreibungEnd of description

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Claims (8)

Anwaltsakte 29 DR BERG DIPL.-ING. SlAPF 28 1^472 DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR PATENTANWÄLTE Postfach 860245, 8000 München 86 Patentansprüche :Lawyer file 29 DR BERG DIPL.-ING. SlAPF 28 1 ^ 472 DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR PATENTANWÄLTE Postfach 860245, 8000 Munich 86 Patent claims: 1./Anzeigeeinrichtung für eine Analogspannung gekennzeich net durch einen Eingang (1, 2) zur Aufnahme eines analogen Spannungssignals; durch eine Anzahl signalverarbeitender Elemente (A2 bis A5), die jeweils mit dem Eingang (1, 2) verbunden sind; durch eine Offset-Spannungsanordnung (Ql, R6 bis RIl), um ein unterschiedliches Vielfaches einer Offset-Spannung an jedes Element (A2 bis A5) anzulegen, wobei die Elemente (A2 bis A5) während des Betriebs über entsprechende benachbarte Bereiche des analogen SpannungssignaIs verarbeitete Signale schaffen, die das analoge Spannungssignal anzeigen; durch eine Gruppe von lichtemittierenden Dioden (Ll bis L5; L6 bis L6; LIl bis L15; Ll6 bis L20) für jedes Element (A2 bis A5), wobei die Gruppen zusammen angeordnet sind, um eine Anzeige einer einzigen Folge von lichtemittierenden Dioden (Ll bis L22) zu schaffen; durch einen entsprechenden Halbleiterschalter (Tl bis T2O), der mit einer lichtemittierenden Diode (Ll bis L20) verbunden ist und betätigbar ist, um wahlweise einen Stromfluß zu ermöglichen oder zu sperren, und durch eine Steuereinrichtung (Dl bis Dl6) für die Halbleiterschalter (Tl bis T20) jeder Gruppe von lichtemittierenden Dioden (Ll bis L20), die für eine Aufnahme des zugeordneten verarbeiteten Signals entsprechend geschaltet ist und eine Bezugseinrichtung zum Pestlegen von Pegeln des verarbeiteten Signals aufweist, die den lichtemittierenden Dioden1./ Indicator for an analog voltage marked net through an input (1, 2) for receiving an analog Voltage signal; by a number of signal processing elements (A2 to A5), each of which is connected to the input (1, 2); by an offset voltage arrangement (Ql, R6 to RIl) to a different Multiples of an offset voltage to be applied to each element (A2 to A5), the elements (A2 to A5) during of the operation create signals processed via corresponding adjacent areas of the analog voltage signal which show analog voltage signal; through a group of light emitting Diodes (Ll to L5; L6 to L6; LIl to L15; Ll6 to L20) for each element (A2 to A5), the groups together are arranged to provide a display of a single string of light emitting diodes (Ll to L22); through a corresponding semiconductor switch (Tl to T2O), which is connected to a light-emitting diode (Ll to L20) and can be actuated is to selectively enable or block a current flow, and by a control device (Dl to Dl6) for the semiconductor switches (Tl to T20) of each group of light-emitting diodes (Ll to L20), which are used for recording the associated processed signal is switched accordingly and a reference device for plotting levels of the processed Signal having the light emitting diodes vii/viii/M 809850/0628vii / viii / M 809850/0628 »(089) 988272 Mauerkircherstc 45 · 8000 München 80 Banken:»(089) 988272 Mauerkircherstc 45 · 8000 Munich 80 banks: 98 82 73 Telegramme: Bayerische Vereinsbank München 45310098 82 73 Telegrams: Bayerische Vereinsbank Munich 453100 988274 BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3890002624988274 BERGSTAPFPATENT Munich Hypo-Bank Munich 3890002624 98 3310 TELEX: 05 24 560 BERG d Postscheck München 653 43 - 80898 3310 TELEX: 05 24 560 BERG d Postscheck Munich 653 43 - 808 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED bis L20) der Gruppe entsprechen, wobei die Steuereinrichtung die Halbleiterschalter (T1 bis T20) betätigen kann, die den entsprechenden lichtemittierenden Dioden (L1 bis L20) der Gruppe zugeordnet sind, wenn das zugeordnete verarbeitete Signal den entsprechenden Pegel erreicht, wobei die lichtemittierenden Dioden der Folge mit eindeutigen Pegeln des analogen Spannungssignals beleuchtet werden, um eine visuelle Anzeige zu schaffen.to L20) correspond to the group, wherein the control device can operate the semiconductor switches (T1 to T20) that assigned to the corresponding light emitting diodes (L1 to L20) of the group, if the assigned processed Signal reaches the appropriate level, with the light emitting diodes of the sequence having unique levels of the analog voltage signal can be illuminated to provide a visual indication. 2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die signalverarbeitenden Elemente entsprechende Differenzverstärker (A2 bis A5) mit ersten Eingangsanschlüssen, die mit dem Eingang verbunden sind, und mit zweiten Eingangsanschlüssen aufweisen, die zur Aufnahme der zugeordneten Offset-Spannung entsprechend geschaltet sind.2. Electrical circuit arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the signal processing elements have corresponding differential amplifiers (A2 to A5) having first input connections connected to the input and with second input connections adapted to receive are switched according to the assigned offset voltage. 5« Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, daß die ersten Eingangsanschlüsse mit dem Eingang mittels eines Spannungsteilers (R3 bis R5) mit einem Thermistor (R4·) verbunden sind, um den Temperaturkoeffizienten der Offset-Spannungsanordnung und der Bezugseinrichtung auszugleichen. 5 «Electrical circuit arrangement according to claim 2, characterized marked that the first input connections are connected to the input by means of a voltage divider (R3 to R5) connected to a thermistor (R4 ·) to determine the temperature coefficient equalize the offset voltage arrangement and the reference device. 4·. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler zum Ausgleich ein Potentiometer (R3) aufweist.4 ·. Electrical circuit arrangement according to Claim J, characterized characterized in that the voltage divider has a potentiometer (R3) for compensation. - 3 809650/0628 - 3 809650/0628 5. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche5. Electrical circuit arrangement according to one of the claims 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Offset-Spannungsanordnung einen Offset-Spannungsteiler (R9 bis R11) und eine Einrichtung aufweist, um während des Betriebs eine fest vorgegebene Offset-Spannung an den Teiler anzulegen, wobei die zweiten Eingangsanschlüsse der Differenzverstärker (A2 bis A5) mit entsprechenden Stellen des Offset-Spannungsteilers (R9 bis R11) verbunden sind, um Vielfache der Offset-Spannung zu erhalten.1 to 4-, characterized in that the offset voltage arrangement an offset voltage divider (R9 to R11) and means for applying a fixed predetermined offset voltage to the divider during operation, wherein the second input connections of the differential amplifiers (A2 to A5) with corresponding points of the offset voltage divider (R9 to R11) are connected to multiples of the offset voltage to obtain. 6. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen einer Offset-Spannung einen bipolaren Transistor (Q1) aufweist, der so geschaltet ist, um an dem Offset-Spannungsteiler (R9 bis R11) eine Offset-Spannung zu schaffen, die der verstärkten Basis-Emitter-Spannung des Transistors (Q1) entspricht.6. Electrical circuit arrangement according to claim 5 »thereby characterized in that the means for applying an offset voltage comprises a bipolar transistor (Q1), which is connected to the offset voltage divider (R9 to R11) to create an offset voltage for the amplified Base-emitter voltage of transistor (Q1) corresponds. 7· Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschaltung entsprechende bipolare Transistoren (T1 bis T20) aufweisen, deren Kollektoren und Emitter mit der entsprechenden lichtemittierenden Diode (L1 bis L2O) zwischen Spannungsleitungen in Reihe geschaltet sind.7 · Electrical circuit arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that the semiconductor circuit has corresponding bipolar transistors (T1 to T20), their collectors and emitters with the corresponding light-emitting diode (L1 to L2O) between Voltage lines are connected in series. 8. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugseinrichtung für jede Steuereinrichtung eine Diodenkette (D1 bis D16) aufweist, die auf einer Seite mit dem Ausgang des zugeordneten signal-8. Electrical circuit arrangement according to claim 7 »thereby characterized in that the reference device has a diode chain (D1 to D16) for each control device, on one side with the output of the assigned signal - 4- 809850/0628 - 4- 809850/0628 verarbeitenden Elements (A2 bis A5) verbunden sind, wobei die Transistorbasen mit den entsprechenden Stellen der Diodenkette verbunden sind.processing elements (A2 to A5) are connected, the Transistor bases are connected to the corresponding points of the diode chain. 809850/0628809850/0628
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