DE2909853C2 - Schaltungsanordnung zur Beeinflussung von Meßsignalen durch externe Steuersignale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung von Meßsignalen, die über Operationsverstärker auf ein Verarbeitungs- oder Anzeigegerät gegeben werden, durch externe Steuersignale, z. B. Austastsignale zur Austastung des Meßsignals oder Synchronsignale zur Aufmischung auf das Meßsignal.

In der Signalverarbeitungstechnik, insbesondere auch dort, wo anfallende Meßsignale auf einer Bildröhre, z. B. Fernsehbildröhre, dargestellt werden sollen, muß zur Steuerung des zeitlichen Ablaufes der Darstellung das Meßsignal mit Steuersignalen beaufschlagt werden. Solche Signale sind beispielsweise in der Sichtbilddarstellung Austastsignale für das Meßsignal oder Synchronsignale, die auf das Meßsignal aufgemischt werden. In allen diesen Fällen muß rückwirkungsfreie Verkopplung zwischen Signalweiterverarbeitung, insbesondere Signalabbildung, und der vorhergehenden Signalaufbereitung gewährleistet sein. Aus diesem Grunde ist bei herkömmlichen Schaltungen, bei denen der Ausgang des Operationsverstärkers im vorverarbeitenden Schaltungsteil mit der Ansteuerschaltung für die Steuersignale verbunden ist, zusätzlich der Ausgang des Operationsverstärkers auch noch mit einer separaten Entkoppelstufe verbunden, die rückwirkungsfreie Verbindung zwischen vorverarbeitendem Schaltungsteil

und nachverarbeitender Schaltung, insbesondere mit Sichtbildröhre, gewährleistet. Die Notwendigkeit einer separaten Entkoppelstufe verkompliziert die gesamte Schaltungsanordnung und macht sie anfälliger gegen Bauteilausfall.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit besonders einfachem, platzsparenden und wenig anfälligen Aufbau der Schaltung auskommt

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Meßsignalweg ein solcher Operationsverstärker mit interner Entkoppelstufe eingeschaltet ist, der einen von außen zur internen Entkoppelstufe führenden Signalpfad aufweist, der speziell mit den externen Steuersignalen beaufschlagbar ist, und daß der Ausgang des Operationsverstärkers ohne Zwischenschaltung einer weiteren Entkoppelstufe mit dem Verarbeitungsoder Anzeigegerät verbunden ist.

Operationsverstärker haben üblicherweise bereits interne Entkoppelstufen. Nicht jeder herkömmliche Operationsverstärker beinhaltet jedoch auch gleichzeitig einen direkten externen Zugang zu dieser Entkoppelstufe. Es sind jedoch im Handel spezielle Typen an Operationsverstärkern erhältlich (z. B. Datenblatt HA-2520/22/25 aus Linear & Data Acquisition Products, Volume 1, 1978, S. 2-31 bis 2-34 der Firma Harris Semiconductor und Datenblatt 1321/1322 aus Product Guide, Seiten 28 und 29, der Firma Teledyne Philbrick), die tatsächlich einen solchen Eingang mit beinhalten. Allerdings wird bei den im Handel erhältlichen Operationsverstärkern dieser Eingang einer zu vorliegender erfindungsgemäßen Aufgabenstellung völlig unterschiedlichen Aufgabenstellung unterworfen. Bei den bekannten erhältlichen Operationsverstärkern dient dieser Eingang speziell nur als Kompensationseingang zur Stabilisierung des Operationsverstärkers gegen Schwingungen. Er ist aus diesem Grunde auch immer nur höchstens mit einer einfachen Kapazität beschaltet. Es ist das Verdienst des Erfinders, erkannt zu haben, daß dieser eigentlich nur für Kompensationszwecke vorgesehene Eingang gleichzeitig als Steuereingang zur Beaufschlagung mit den Steuersignalen verwendet werden kann. Damit ist es dann auch möglich geworden, die im Operationsverstärker an sich bereits zur Entkopplung von Nutzsignalen, nicht jedoch zur Entkopplung auch noch von Steuersignalen, vorhandene Entkoppelstufe gleichzeitig auch noch zur Entkopplung der Steuersignale mitzuverwenden. Eine separate Entkoppelstufe zwischen Ausgang des Operationsverstärkers und weiterverarbeitender Schaltung ist jetzt nicht mehr notwendig, so daß gemäß der Erfindung die Schaltung insgesamt platzsparend und kostengünstig vereinfacht und auch besser als bisher gegen Ausfall von separaten diskreten Bauelementen gesichert ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise im Prinzipschaltbild.

In der Figur ist mit t ein Operationsverstärker im vorverarbeitenden Signalteil der Schaltungsanordnung bezeichnet. Der Operationsverstärker 1 beinhaltet intern ein in Blockform dargestelltes Eingangssignal-Verarbeitungsteil 2 sowie eine ebenfalls in Blockform dargestellte ausgangsseitige Entkoppelstufe 3. Eine Signalleitung 4 verbindet die Verarbeitungsteile 2 und 3. An dieser Verbindungsleitung 4 niündst ein externer

Anschluß 5 des Operationsverstärkers 1. Der Operationsverstärker 1 ist ansonsten, wie üblich, an seinen komplementären Signaleingängen 51 und 52 mit Widerständen Al und R 2 beschaltet. Weitere Widerstände R 3 bilden in Verbindung mit Kapazitäten CX Zuführieile für die Versorgungsspanni'ng + t/bzw. — LJ. Der Ausgang des Operationsverstärkers 1 ist ferner über den Rüclckoppelwiderstand R2 auf den invertierenden Eingang rückgekoppelt Auf den Ausgang folgt außerdem eine Weiterverarbeitungsschaltung 6 zur Weiterverarbeitung der anfallenden Signale derart, daß sie auf einer Bildröhre 7 (im vorliegenden Fall Fernsehbildröhre) darstellbar sind.

Eine besondere Eigenschaft des Operationsverstärkers 1 in der dargestellten Weise ist der zusätzliche Anschluß 5 mit Signalweg zur Entkoppelstufe 3. Dieser Anschluß 5, der bei einigen im Handel erhältlichen Operationsverstärkern vorhanden ist, wird im Normalfall nur zum Anschluß eines Kondensators C2 verwendet, der speziell dazu dient, ein Schwingen des Operationsverstärkers zu vermeiden.

Signifikantes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist nun, daß speziell mit diesem Anschluß 5 über eine Ansteuerleitung 8 eine Ansteuerstufe 9 zur Beaufschlagung des Anschlusses 5 des Operationsverstärkers 1 mit erwünschten Steuersignalen, z. B. Austast- oder Synchronsignalen, verbunden ist. Die Ansteuerschaltung 9 umfaßt einen Schalttransistor TR, der mit Beschaltungswiderständen RA, R5 und R6 sowie einer Zenerdiode D (zur Bereitstellung eines definierten Aufschaltpe^els) verschen ist und der von einem Steuereingang 57" her mit den entsprechenden Steuersignalen beaufschlagt wird. Basis und Emitter des Transistors liegen über die Widerstände R5 und R 6 an der Betriebsspannung — U.

Beim Gegenstand des Ausführungsbeispiels werden also Steuersignale, die in bestimmter Form, z. B. als Austast- oder Synchronsignale, das Nutzsignai beeinflussen sollen, dem Nutzsignal bereits im Innern des Operationsverstärkers vor der im Operationsverstärker vorhandenen Entkoppelstufe 3 aufgeschahc-:. Die Entkoppelstufe 3 bewirkt also nicht nur die rückwirkungsfreie Entkopplung des Nutzsignals; sie bewirkt auch gleichzeitig im Sinne der Erfindung die rückwirkungsfreie Aufmischung von Steuersignalen auf das Nutzsignal. Auf eine zusätzliche Entkoppelstnfe zwischen Ausgang des Operationsverstärkers 1 und nachfolgender Verarbeitungsschaltung 6 mit Anzeigebildröhre 7, wie sie bei Aufschaltung der Steuersignale unmittelbar hinter dem Ausgang des Operationsverstärkers 1 bisher nötig war, kann verzichtet werden.

Der Operationsverstärker 1 kann schaltungsmäßig entsprechend jenem auf Seite 2-31 des Datenblattes HA-2520/22/25 der Firma Harris Semiconductor aufgebaut sein. In diesem Falle sind z. B. die beiden mit »Input« bezeichneten Eingänge des Operationsverstärkers die Signaleingänge für das eigentliche Meßsigna!, während der Eingang »B. W. Control« als Steuereingang 5 zur Beaufschlagung mit den Steuersignalen diem. Der Signalpfad des Steuersignals zur Entkoppelstufe, die hier als Gegentaktstufe (?16, ζ) 19 ausgebildet ist, wird durch den Weg B. W. Control. Kellektor Q 9, Q 12, Q15 sowie dann je nach Polarität des Signals ζ) 14. Q 16, R 13, Output oder Q 17. Q 19, Q 18, R H, Output gebildet. Der Operationsverstärker des Datenblattes 1321/1322 der Firma Teiedyne Philbrick ist in entsprechender Weise aufgebaut und ebensogut zum Einsatz bei der Realisierung der Erfindung geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung von Meßsignalen, die über Operationsverstärker auf ein Verarbeitungs- oder Anzeigegerät gegeben werden, durch externe Steuersignale, z. B. Austastsignale zur Austastung des Meßsignals oder Synchronsignale zur Aufmischung auf das Meßsignal, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßsignalweg ein solcher Operationsverstärker (1) mit interner Entkoppelstufe (3) eingeschaltet ist, der einen von außen zur internen Entkoppelstufe führenden Signalpfad (4, 5) aufweist, der speziell mit den externen Steuersignalen beaufschlagbar ist, und daß der Ausgang des Operationsverstärkers (1) ohne Zwischenschaltung einer weiteren Entkoppelstufe mit dem Verarbeitungs- oder Anzeigegerät (6, 7) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Operationsverstärker (1) verwendet ist, der einen externen Anschluß (5) für Bauelemente zur Stabilisierung des Schwingverhaltens des Operationsverstärkers aufweist, der über einen Steuerpfad (4) mit der internen Entkoppelstufe (3) des Operationsverstärkers verbunden ist, und daß speziell dieser Anschluß (5) gleichzeitig auch als Steuereingang zur Beaufschlagung mit den Steuersignalen benutzt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von Operationsverstärkern mit nichtlinearem Signalgang im Signalpfad für die Ansteuersignale die Ansteuerung mit digitalen Ansteuersignalen erfolgt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung eines Operationsverstärkers mit im wesentlichen linearem Signalgang im Signalpfad für die Ansteuersignale analoge Ansteuersignale dienon.