DE2933857A1

DE2933857A1 - Zusatzschaltung fuer potentiometer

Info

Publication number: DE2933857A1
Application number: DE19792933857
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing Kraker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-14
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1980-03-27
Also published as: AT358103B; ATA664178A

Description

Zusatz schaltung für Potentiometer
Gegenstand der Erfindung ist eine Zusatzschaltung für ein lineares Potentiometer zur Erzielung eines angenähert logarithmischen Zusammenhanges zwischen dem Potentiometer-Drehwinkel und dem Verhältnis der Ausgangsspannung eines Operationsverstärkers zu der seinem nichtinvertierenden Eingang zugeführten Eingangsspannung, wobei der invertierende Eingang des Operationsverstärkers einerseits an den Schleifabgriff des Potentiometers und über einen ersten Widerstand an das Grundpotenlal (Erde) geschaltet und das Potentiometer mit einem Endanschluß an den Ausgang des Operationsverstärkers geschaltet ist.
Eine derartige Zusatzschaltung ist aus dem Buch "OperationsverstErker" von Zispel, Ing. Franz Franzis-Verlag, 1976, Seite 33 bekannt.
In der Tonstudiotechnik besteht oft die Aufgabe,eine kontinuierliche Einstellung der Verstärkung eines Verstärkers zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert mittels eines Potentiometers zu ermöglichen. Dabei wird gefordert, daß zwischen der jeweiligen Verstärkung und dem Drehwinkel des Potentiometers ein logarithmischer Zusammenhang besteht ("dB-lineare" Einstellung).
Meist dürfen bei der Realisierung geringfügige Abweicungen vom logarithmischen Zusammenhang bestehen, die jedoch aus Gründen einer einheitlichen Beschriftung bei allen Geräten einer Serie möglichst gleich sein sollen.
Die Verwendung logarithmischer Potentiometer hat den Nachteil, daß die Forderung der Gleichheit des Kurvenverlaufes über alle Potentiometer einer Serie nur mit hohem Kostenaufwand zu erfüllen ist. Dagegen sind sehr genaue lineare Potentiometer leicht und preiswert zu fertigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit Hilfe einer Zusatzschaltung für ein lineares Potentiometer die Approximation einer logarithmischen Funktion zwischen Drehwinkel und Verstärkung eines Verstärkers herzustellen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Potentiometer mit dem zweiten Endanschluß über einen zweiten Widerstand an das Grundpotential geschaltet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zusatzschaltung ist in der Zeichnung dargestellt. Die zu verstärkende Eingangsspannung UE wird dem mit E bezeichneten nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP zugeführt, der eine dem ge- wünschen Verstärkungsverhältnis entsprechende Ausgang spannung UA führt. An den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP ist der Schleifabgriff S eines linearen Potentiometers P geschaltet. Weiters ist der invertierende Eingang über einen ersten Widerstand WI an das Grundpotential geschaltet. Das Potentiometer P ist mit einem Endanschluß an den Ausgang A des Operationsverstärkers OP und mit seinem zweiten Endanschluß über einen zweiten Widerstand W2 an das Grundpotential geschaltet. Mit x ist ein die jeweilige Stellung des Schleifabgriffes S kennzeichnender Parameter bezeichnet, der proportional mit dem Drehwinkel des Potentiometers P verläuft und in der mit dem Ausgang A verbundenen Endlage mit dem Wert x = 0 beginnt und in der anderen Endlage den Wert x = 1 annimmt.
Das Verhältnis V = UA : UE der Ausgangsspannung UA zur Eingangsspannung UE ist eine eindeutige Funktion der Stellung x des Schleifabgriffes S. Wegen der Linearität des aus dem Poentiometer P und den Widerständen WI, W2 gebildeten Netzwerkes ist das Verhältnis V nur von dem Verhältnis der Widerstandswerte dieser genannten Widerstände abhängig. Zur Darstellung dieser Zusammenhänge seien der>Gesamtwiderstandswert des Potentiometers P und R und die Widerstandswerte der Widerstände W1 und W2 mit den Bezeichnungen a.R bzw. b.R (a, b sind Verhältniswerte) versehen. Unter Verwendung dieser Werte ergibt sich für das Verhältnis V - UA : UE a(1+b) + x(1+b) x² .
a(1+b) - a x Dieser, in x(Drehwinkel) quadratische Ausdruck läßt sich durch entsprechende Wahl der Parameter a und b allen in Frage kommenden logarithmischen Funktionen v = v(x) mit praktisch ausreichender Genauigkeit anpassen.
Der Widerstand W2 stellt einen wesentlichen Parameter zur Festlegung der Gestalt der angenäherten logarithmschen Kennlinie dar. Der Faktor b (W2 = b.R) bestimmt in der Gleichung das lineare Glied x(1+b) wesetlich und ist für den linearen Anstieg innerhalb des durch den gesamten Potentiometer-Drehbereich bestimmten Widerstandsbereichs ausschlaggebend.
1 Patentanspruch 1 Figur Leerseite

Claims

Patentanspruch Zusatzschaltung für ein lineares Potentiometer zur Erzielung eines angenähert logarithmischen Zusammenhanges zwischen dem Potentiometer-Drehwinkel und dem Verhältnis der Ausgangsspannung eines Operationsverstärkers zu der seinem nichtinvertierenden Eingang zugeführten Eingangsspannung, wobei der invertierende Eingang des Operationsverstärkers einerseits an den Schleifabgriff des Potentiometers und über einen ersten Widerstand an das Grundpotential (Erde) geschaltet und das Potentiometer mit einem Endanschluß an den Ausgang des Operationsverstärkers geschaltet ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Potentiometer (P) mit dem zweiten Endanschluß über einen zweiten Widerstand (W2) an das Grundpotential geschaltet ist.