DE3238302A1

DE3238302A1 - Signalgleichrichterschaltung mit einer ansprechzeit, die in abhaengigkeit von dem eingangssignalpegel veraenderbar ist

Info

Publication number: DE3238302A1
Application number: DE19823238302
Authority: DE
Inventors: Atsushi Yokohama Kanagawa Ogawa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1983-05-05
Also published as: JPS5866064A; GB2108791A; GB2108791B; DE3238302C2; US4574202A; JPH033186B2

Description

Signalgleichrichterschaltung mit einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignalpegel veränderbar ist

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signalgleichrichterschaltung mit einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignalpegel veränderbar ist.

Signal gleichrichterschaltungen, die als Pegel-Sensoren dienen, die auf einen Eingangssignalpegel ansprechen, werden in zahlreichen Formen elektrischer oder elektronischer Einrichtungen benutzt. Beispielsweise benutzen Rauschspannungs-Minderungsschaltungen oder automatische Aufzeichnungspegel-Steuerschaltungen in Audio- oder Video-Magnetbandspielern derartige Signal gleichrichterschaltungen .

Signalgleichrichterschaltungen arbeiten derart, daß sie ein Wechselstrom-Eingangssignal, beispielsweise ein Audio- oder Videofrequenzsignal zu einem Gleichstromsignal gleichrichten. Es ist bekannt, daß ein Gleichstromsignal W.el 1 igkei tskomponenten hat, die durch Durchlaufen einer Gl ä'ttungsschaltung verringert werden können. Die Zeitkonstante einer solchen Glättungsschaltung kann automatisch verkleinert werden, wenn plötzlich ein Eingangs-Gleichstromsignal mit einem hohen Pegel auftritt, so daß die Ansprechzeit oder die Reaktionszeit der Schaltung bezüglich der Eingangssignale mit hohem Pegel verbessert wird.

In einer herkömmlichen Signal gleichrichterschaltung, beispielsweise einer Steuerschaltung gemäß Fig. 3 in

QQ US-PS 3, 775, 705, enthält eine Glättungsschaltung ein erstes RC-Glättungsnetzwerk, das aus einem Widerstand und einem Kondensator mit einer verhältnismäßig kleinen Zeitkonstanten besteht, ein zweites Netzwerk aus einem Reihenwiderstand und einem Paral1 el kondensator hinter dem ersten Netzwerk und eine Diode mit einem bestimmten Vorwärts-Spannungsabfall, die parallel zu dem Reihenwiderstand angeordnet ist. Der Reihenwiderstand in dem zweiten Netzwerk ist der Diode dann parallel geschaltet, wenn bei starkem Ansteigen

der Signalamplitude die Diode leitet, so daß die Zeitkonstante der Glättungsschaltung verringert wird. Eine derartige herkömmliche Singnaigleichrichterschaltung ist indessen dadurch mit einem Mangel behaftet, daß die Schwel 1enspannung für das Eingangssignal für die Änderung der Zeitkonstanten fest mit dem Vorwärts-Spannungsabfal 1 der Diode, beispielsweise für eine Siliziumdiode etwa 0.7 V, gekoppelt ist. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß es sehr schwierig ist, unterschiedliche Schwel 1 spannungen auszuwählen. Das Ausbilden der beiden Kondensatoren wird andererseits zu einem Problem, wenn die Signalgleichrichterschaltung in Form eines integrierten Schaltkreises ,(IC) hergestelIt wi rd.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Signalgleichrichterschaltung mit einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignalpegel veränderbar ist, zu schaffen, bei der es möglich ist, einen Schwellwert für den Pegel des Eingangssignals zur Änderung der Ansprechzeit auf einen beliebigen Wert einzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Signalgleichrichterschaltung mit einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignal pegel veränderbar ist, mit einer Eingangsklemme zur Aufnahme des Eingangssignals, einer Ausgangsklemme und einem Kondensator, der zwischen die Ausgangsklemme und eine Referenzpotential klemme geschaltet ist, vorgesehen, die einen ersten Gleichrichter zum Gleichrichten des Eingangssingais, welcher zwischen die Eingangsklemme und die Ausgangsklemme geschaltet ist, wobei der erste Gleichrichter ein erstes Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer ersten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator enthält, einen zweiten Gleichrichter zum Gleichrichten des Eingangssingais, der parallel zu dem ersten Gleichrichter geschaltet ist, wobei der zweite Gleichrichter ein zweites Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer zweiten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator enthält, und ein Mit-

tel zum Zuführen einer Versatzspannung zu einem der beiden Gleichrichter enthält.

Eine andere Ausführungsform für die vorliegende Erfindung sieht eine Signal gleichrichterschaltung mit einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignal pegel veränderbar ist, mit einer Eingangsklemme zur Aufnahme des Eingangssignals, mit einer Ausgangsklemme, mit einem Kondensator, welcher zwischen die Ausgangsklemme und eine Referenz- potentialklemme geschaltet ist, und mit einem Mittel zum Gleichrichten des Eingangssignals, wobei das Mittel zum Gleichrichten einen Ausgang hat, der mit der Ausgangsklemme verbunden ist, vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erstes Übertragungsmittel zum Übertragen des Eingangssi-

j5 gnals vorgesehen ist, wobei das erste Übertragungsmittel zwischen die Eingangsklemme und einen Eingang des Mittels zum Gleichrichten geschaltet ist, wobei das erste Übertragungsmittel ein erstes Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer ersten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator auf- weist, daß ein zweites Übertragungsmittel" zum Übertragen des Eingangssignals vorgesehen ist und parallel zu dem ersten Übertragungsmittel liegt, wobei das zweite Übertragungsmittel ein zweites Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer zweiten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator aufweist, und daß ein Mittel zum Anlegen einer Versatzspannung an eins der ersten und zweiten Übertragungsmittel vorgesehen ist.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der Figu-₃Q ren in bezug auf Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild des grundsätzlichen Aufbaus einer Signal gleichrichterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung.

Fig. 3a, Fig. 3b, Fig. 3c u. Fig. 3d zeigen modifizierte Ausführungsformen des Mittels zum Einstellen einer Versatzspannung gemäß Fig. 2.

Fig. 4 zeigt ein Prinzipschaltbild für ein weiteres Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist eine Ei η gangs klemme 10 zur Aufnahme eines Wechselstrom-Eingangssignals, beispielsweise eines Audiofrequenzsignals oder eines Videofrequenzsignals, vorgesehen. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Wechselstromsignalquel 1 e. Ein erster Operationsverstärker 14£ ist direkt mit einem nichtinvertierenden Eingang an die Eingangsklemme 10 angeschlossen. Ein Ausgang des ersten Operationsverstärkers 1 4^ ist mit einem Eingang eines ersten Gleichrichters 16ji, beispielsweise über eine Diode und über einen ersten Widerstand 18a^ angeschlossen. Ein Ausgang des ersten Gleichrichters 1 6 ji ist mit einer Ausgangski emme 20 verbunden. Die Ausgangsklemme 20 ist mit einem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers 14_a sowie mit einer Referenzpotential klemme 22 über einen Kondensator 24 verbunden. Die Kombination des ersten Operationsverstärkers 14^ mit dem ersten Widerstand 18a^ und dem ersten Gleichrichter 1 6jj bildet eine erste Gleichrichterschaltungseinheit 26ja. Außerdem dient die Kombination des ersten Widerstandes 18 a_ mit dem Kondensator 24 als eine erste Gl ättungsschal-

gQ tung mit einer Zeitkonstanten, die durch den Widerstandswert des ersten Widerstandes 1 8 a^ und die Kapazität des Kondensators 24 bestimmt ist.

Eine zweite Gleichrichterschaltungseinheit 26^, die ähnlich _g5 der ersten Gleichrichterschaltungseinheit 26^ ist, ist parallel zu der ersten Gleichrichterschaltungseinheit 26a angeordnet. Ein nichtinvertierender Eingang eines zweiten Operationsverstärkers 14b ist mit der Eingangsklemme 10

liber ein erstes Versatzspannungseinstel !mittel 28ji, beispielsweise eine Batterie mit einer gegebenen Spannung, verbunden. Ein invertierender Eingang des zweiten Operationsverstärkers 14j) und ein Ausgang eines zweiten Gieichrichters 16tv sind jeweils mit der Ausgangsklemme 20 verbunden. Außerdem dient die Kombination eines zweiten Widerstandes 18J) mit dem Kondensator 24 als eine zweite Glättungsschaltung mit einer Zeitkonstanten, die durch den Widerstandswert des zweiten Widerstandes 18Jj und die Kapazität des Kondensators 24 bestimmt ist. In Wirklichkeit ist eine vorgegebene Anzahl von Gleichrichterschaltungseinheiten 26_a, 26J^ ... 26£ in Parallelschaltung zwischen die Eingangsklemme 10 und die Ausgangsklemme 20 geschaltet. Die nichtinvertierenden Eingänge von Operationsverstärkern 14Jj ... 14r^ sind an die Eingangsklemme 10 unter Benutzung von mehreren Versatzspannungen, die unterschiedlich sind, angeschlossen.

Bei einer Art der Zuführung der unterschiedlichen Spannungen sind die nichtinvertierenden Eingänge jedes der Operati onsverstärker 14b^...l4rv jeweils mit dem nichtinvertierenden Eingang des vorhergehenden der Operationsverstärker 14a., 1 41b. .. 1 4in-l über jeweils eins von Versatzspannungseinstellmitteln 28a^ 28_b. . .28n_-l verbunden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, wobei die Versatzspannungseinstellmittel jeweils gleiche oder unterschiedliche Spannungen aufweisen. Bei einer anderen Art der Zuführung der unterschiedlichen Spannungen sind die nichtinvertierenden Eingänge der Operationsverstärker 14Jk . . 14n_ _i ndividuel 1 mit der Eingangsklemme 10 über entsprechende Versatzspannungseinstellmittel mit unterschiedlichen Spannungen verbunden.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 wird im folgenden beschrieben. Wenn das Wechselstromeingangssignal klein ist, so daß es die Spannung des ersten Versatzspannungseinstellmittel s 28a^ nicht übersteigt, wird das Wechselstromeingangssignal nur durch die erste Gleichrichterschaltungseinheit 26^ gleichgerichtet. Daher wird das gleichgerichtete Signal mit einer relativ großen Zeitkon-

-ΙΟΙ stanten geglättet. Wenn das Wechselstromeingangssignal ansteigt, so daß es die Spannung des ersten Vers atzspannungsei nstellmi ttel s 28ai übersteigt, arbeiten sowohl die erste Gleichrichterschaltungseinheit als auch die zweite Gleichrichterschaltungseinheit, so daß sie beide das Wechselstromeingangssignal gleichrichten. In diesem Zustand wird der Glättungsvorgang für das gleichgerichtete Signal durch den Kondensator 24 und die beiden paral1 el geschalteten Widerstände 18a_ und 18Jd durchgeführt. Dementsprechend ist die Zeitkonstante in diesem Zustand verringert, so daß die Schaltung mit dem relativ größeren Wechselstromeingangssignal übereinstimmt. Auf diese Weise arbeitet eine gegebene Anzahl von Gleichrichterschaltungseinheiten in einer Parallelanordnung, um das Wechselstromeingangssignal in Abhängigkeit von der Amplitude des Wechselstromeingangssignals gleichzurichten, wobei die Zeitkonstante der Glättungsschaltung in Abhängigkeit von dieser Anzahl reduziert wird. Daher ist die Gleichrichterschaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, in der Lage, das Wechselstromeingangssignal in genauer Übereinstimmung mit der Amplitude des Wechselstromeingangssignals gleichzurichten. Außerdem werden Versatzspannungen als Spannungswerte eingestellt, die nicht spezifische Spannungen, wie der Vorwärtsspannungsabfall einer Diode,sind.

In Fig. 2 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 gezeigt. Die Eingangsklemme 10 ist mit der Basis eines Transistors 30 verbunden. Der Transistor 30 ist mit seinem Kollektor an einen Spannungsquellenanschluß 32 und mit seinem Emitter an die Referenzpotenzialklemme 22 über einen Widerstand 34 und eine Konstantstromquelle 36 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 30 ist'außerdem über die erste Gleichrichterschaltungseinheit 26£ mit der Ausgangsklemme 20 verbunden.

Die erste Gl ei chrichterschal tungsei nhei t 26ji weist einen ersten Differentialverstärker 38ji korrespondierend mit dem ersten Operationsverstärker 14a in Fig. 1 auf. Der erste

-πι Different! al Verstärker 38jj besteht aus einem Paar von Transistoren 40 und 42, deren Emitter miteinander verbunden sind, einer ersten Konstantstromquelle 44ji, die zwischen die Emitter des Paares von Transistoren 40 und 42 und die Referenzpotential klemme 22 gelegt ist, und einer ersten Aktivlast 46a_, die zwischen den Spannungsquellenanschluß und die Kollektoren des Paares von Transistoren 40 und 42 gelegt ist. Die Basis des Transistors 40 ist mit dem Emitter des Transistors 30 verbunden, während die Basis des Transistors 42 mit der Ausgangsklemme 20 verbunden ist. Die erste Aktivlast ist aus einer Stromspiegelschaltung durch eine Diode'48, die zwischen den Spannungsquellenanschluß und den Kollektor des Transistors 42 gelegt ist, und einen Transistor 50, dessen Emitter mit dem Spannungsquellenan- Schluß 32, dessen Kollektor mit dem Kollektor des Transi stors 40 und dessen Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 48 und dem Transistor 42 verbunden ist, gebildet.

Der Kollektor des Transistors 40 des ersten Differential-Verstärkers 38ai ist mit der Ausgangsklemme 20 über einen ersten gleichrichtenden Transistor 52a^ verbunden, dessen Emitter mit dem Spannungsquellenanschluß 32, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 40 und dessen Kollektor mit der Ausgangsklemme 20 verbunden ist. Der erste gleichrichtende Transistor 52£ bildet zusammen mit einer Diode 54, die zwischen den Spannungsquellenanschluß 32 und die Basis des Transistors 52£ gelegt ist, eine Stromspiegelschaltung. Der Kondensator 24 ist zwischen die Ausgangsklemme 20 und die Referenzpotential klemme 22 gelegt.

Auf die gleiche Weise ist die zweite Gleichrichterschaltungseinheit 2-6_b parallel zu der ersten Gleichrichterschaltungseinheit 26_a angeordnet. Indessen ist ein zweiter Differentialverstärker 38_b mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 34 und der Konstantstromquelle 36 verbunden.

Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 2 ist nahezu in gleicher Weise wie die der Schaltung gemäß Fig. 1 zu be-

schreiben. Eine Versatzspannung für die zweite Gleichrichterschaltungseinheit 26J) ist durch den Spannungsabfall über dem Widerstand 34 gegeben·. Der Spannungsabfall kann genau durch den Widerstandswert des Widerstandes 34 und den Strom, der durch die Konstantstromquelle 36 fließt, erreicht werden. Wenn nur die erste Gleichrichterschaltungseinheit 26a^ arbeitet, um das Wechselstromeingangssignal kleiner Amplitude gleichzurichten, wird der GlättungsVorgang für das gleichgerichtete Signal durch die Kombination

IQ des Kondensators 24 und des gleichwertigen Widerstandswertes der ersten Konstantstromquelle 44£ mit gemeinsamen Emittern durchgeführt. Andererseits wird, wenn sowohl die erste als auch die zweite Gleichrichterschaltungseinheit 2 6£ und 26Jd arbeiten, um ein Wechselstromsignal mit einer relativ großen Amplitude gleichzurichten, der Glättungsvorgang durch die Kombination des Kondensators 24 mit den gleichwertigen Widerständen der beiden ersten und zweiten Konstantstromquellen 44ja u. 44Jb mit gemeinsamen Emittern in Parallelanordnung durchgeführt. Aus diesem Grunde wird die Zeitkonstante für den Glättungsvorgang kürzer, wenn beide Gleichrichterschaltungseinheiten 26a^ und 26J) arbeiten.

Fig. 3£, Fig. 3J), Fig. 3£ und Fig. 3d_ zeigen unterschiedliche Formen von VersatzspannungseinstelImittelη. In Fig. 3a ist ein Widerstand 56 zwischen die Emitter eines Paares von Transistoren 58 und 60 des zweiten Differentialverstärkers 38J) geschaltet. Daher wird dem Transistor 58 eine Versatzspannung zugeführt, die durch den Spannungsabfall über dem Widerstand 56 definiert ist.

In Fig. 3J) ist eine Diode 62 anstelle des Widerstandes 56 gemäß Fig. 3^ vorgesehen. Daher wird dem Transistor 58 eine Versatzspannung in der Größe des Diodenvorwärtsspannungsabfalls, beispielsweise für eine Silyziumdiode von ungefähr 0.7 V, angeboten.

In Fig. 3£ hat der Transistor 60 auf der Seite des invertierenden Eingangs des zweiten Di fferential Verstärkers 38b

ei nen Basi s-Mehremi tte'r-Berei cn , der größer als der des Transistors 58 der nichtinvertierenden Eingangsseite ist. Aufgrund der Differenz der Basis-Emitter-Bereiche der Transistoren 58 und 60 wird der Strom, der durch den Transistor 58 fließt, unterdrückt. Beispielsweise besteht ein Basis-Emitter-Bereichs-Verhältnis von 4, was etwa einen Versatz um 36 mV erzeugt.

In Fig. 3c[ ist die Basis des Transistors 60 des zweiten Different!al Verstärkers 38^ mit der Ausgangskiemme 20 über einen Spannungsteiler 64 verbunden. Aufgrund der Tatsache, daß der zweite Different! al verstärker 38ib an seinem invertierenden Eingang mit einer Spannung versorgt wird, die kleiner als die des ersten Different! al Verstärkers 38ji ist, wird der zweite Di ff erenti al verstärker 38Jd weniger aktiv im Vergleich mit dem ersten Different!al verstärker 38^. Dies veranlaßt einen Versatz in der Wirkung des zweiten Differentialverstärkers 38JK

In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 ist die Eingangsklemme 10 mit einem Gleichrichter 16 über einen ersten Signalübertragungsweg 66^ verbunden. Der erste Signalübertragungsweg 66a_ weist den ersten Di ff erenti al verstärker 38_a auf. Der erste Diff erenti al verstärker 38a_ besteht aus einem Paar von Transistoren 40 und 42, deren Emitter miteinander verbunden sind, der ersten Konstantstromquelle 44ji mit gemeinsamen Emittern, die zwischen die Emitter des Paares der Transistoren 40 und 42 und die Referenzpotential klemme 22 gelegt ist. Der Transistor 40 ist mit seiner Basis an die

3Q Eingangsklemme 10 gelegt und mit seinem Kollektor direkt mit dem Spannungsquellenanschluß 32 verbunden, während die Basis des Transistors 42 mit der Ausgangsklemme 20 und dessen Kollektor mit dem Spannungsquellenanschluß 32 über eine Diode 68 in Form einer Stromspiegelschaltung 70 zusammen mit einem Transistor 72 verbunden ist. Die Basis des Transistors 72 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 68 und dem Transistor 42, sein Emitter mit dem Spannungsquellenanschluß 32 und sein Kollektor mit der Referenzpoten-

ti al klemme 22 über eine Diode 74 in Form einer weiteren Stromspiegelschaltung 76 zusammen mit einem Transistor 78 verbunden. Die Basis des Transistors 78 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Transistor 72 und der Diode 74, dessen Emitter mit der Referenzpotential klemme 22 und dessen Kollektor mit dem Spannungsquellenanschluß 32 über eine Konstantstromquelle 80 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Transistor 78 und der Konstantstromquelle 80 ist mit dem Gleichrichter 16 verbunden. Der Kondensator 24 ist zwischen die Ausgangsklemme 20 und die Referenzpotential klemme 22 gelegt.

Ein zweiter Si gnal übertragungsweg 66j) ist zwischen die Eingangsklemme 10 und den Gleichrichter 16 parallel zu dem

IQ ersten Signal übertragungsweg 66_a eingefügt. Der zweite Signalübertragungsweg 66b^ weist den zweiten Differenti al verstärker 38b> auf. Der zweite Di ff erenti al verstärker 38j) besteht aus dem Paar von Transistoren 58 und 60, deren Emitter miteinander über die Diode 62 verbunden sind. Die zweite Konstantstromquell e 44]d mit gemeinsamen Emittern ist zwischen die Referenzpotential klemme 22 und den Verbindungspunkt zwischen der Diode 62 und dem Transistor 60 eingefügt. Der Transistor 58 ist mit seiner Basis mit der Eingangsklemme 10 und mit seinem Kolltektor mit dem Spannungsquel1enanschluß 32 über eine Diode 82 verbunden, die in Form einer Stromspiegelschaltung 84 zusammen mit einem Transistor 86 angeordnet ist. Der Transistor 60 ist mit seiner Basis an die Ausgangsklemme 20 und mit seinem Kollektor direkt an den Spannungsquellenanschluß 32 angeschlossen.

QQ Die Basis, des Transistors 86 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 82 und dem Transistor 58, dessen Emitter mit dem Spannungsquellenanschluß 32 und dessen Kollektor mit dem Gleichrichter 16 verbunden.

gg Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 4 wird im folgenden beschrieben. Wenn ein Wechselstromeingangssignal kleiner Amplitude an die Eingangsklemme 10 gelegt wird, wird der erste Differential verstärker 38a aktiviert. Der Strom,

der durch den Transistor 42 fließt, ändert sich umgekehrt proportional zu dem Eingangssignal. Dieser Strom verursacht den gleichen Strombetrag in dem Transistor 78 aufgrund der zwei Stufen der Stromspiegel schaltungen 70 und 76. Der Strom des Transistors 78 wird von dem Konstantstrom der Konstantstromquelle 80 abgezogen. Der Rest des Konstantstroms fließt in den Gleichrichter 16. Daher fließt ein Strom proportional zu dem Eingangssignal in den Gleichrich-. ter 16 und wird durch diesen gleichgerichtet. Das gleichgerichtete Signal wird durch die Kombination des Kondensators 24 mit dem gleichwertigen Widerstand der Konstantstromquelle 80 geglättet.

Wenn ein Wechselstromeingangssignal relativ großer Amplitude, die eine Versatzspannung übersteigt, welche durch die Diode 62 gegeben ist, an die Eingangsklemme 10 gelegt wird, wird ebenfalls der zweite Differential verstärker 38J3 aktiviert. Der Strom, der durch den Transistor 58 fließt, ändert sich proportional mit dem Eingangssignal. Dieser Strom verursacht den gleichen Strombetrag in den Transistor 86 aufgrund der Stromspiegelschaltung 84. Der Strom des Transistors 86 fließt in den Gleichrichter 16. Daher fließt ein Strom proportional zu dem Eingangssignal in den Gleichrichter 16 und wird zusätzlich zu dem Strom über den ersten Signalübertragungsweg 66_a gleichgerichtet. In diesem Zustand wird der Glättungsvorgang durch den Kondensator 24 und die gleichwertigen Widerstandswerte der zweiten Konstantstromquell e 44Ib mit gemeinsamen Emittern und der Konstantstromquelle 80 in Parallelanordnung durchgeführt. Dem-

QQ entsprechend wird die Zeitkonstante für den Gl ättungsvorgang reduziert. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies,, daß die Ansprechzeit der Schaltung für das Eingangssignal verringert wird.

Fig. 5 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 4. In Fig. 5 sind der erste und der zweite Differentialverstärker 3Sa^ und 38Jd durch pnp-Transi stören im Gegensatz zur Verwendung von npn-Transistören in Fig. 4

1 gebildet. Die anderen Unterschiede gegenüber Fig. 4 ergeben sich aus diesem Umstand.

Patentanwalt

Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MO NCHEN 22

Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. re r. not. W. KÖRBER '^ ⁽⁰⁸⁹⁾ * ^{29 66 84}

Dipl.-Ing. J. SGHMIDT-EVERS 15. Oktober 1982

PATENTANWÄLTE SE/IS

TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKI KAISHA 72, Horikawa-cho, Saiwai-ku,
Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, 210/Japan

Ansprüche:

1 . /Signal gleiejvrichterschal tung mi t einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignalpegel veränderbar ist, mit einer Eingangsklemme zur Aufnahme des Eingangssignals, einer Ausgangsklemme und einem Kondensator, der zwisehen die Ausgangsklemme und eine Referenzpotential klemme geschaltet ist, dadurch g e k ennzei chnet , daß eine erste Gleichrichterschaltungseinheit (26ai) zum Gleichrichten des Eingangssignals vorgesehen ist, die zwischen die Eingangsklemme (10) und die Ausgangsklemme (20) geschaltet ist, wobei die erste Gleichrichterschaltungseinheit (26ji) einen ersten Widerstand (18_a) zum Bestimmen einer ersten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator (24) enthält, daß eine zweite Gleichrichterschaltungseinheit (26J)) zum Gleichrichten des Eingangssignals vorgesehen ist, die zu der ersten Gleichrichterschaltungseinheit (26aJ parallelgeschaltet ist und welche einen zweiten Widerstand (18fcO zum Bestimmen einer zweiten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator (24) enthält, und daß zumindest ein erstes Versatzspannungseinstel Imittel (28^) zum Anlegen einer Versatzspannung an eine der ersten und zweiten Gleichrichterschaltungseinheiten vorgesehen ist.
2. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß die erste und die zweite Gleichrichterschaltungseinheit (26jj, 26J)) als eine Spitzenwert-Detektorschaltung angeordnet sind.
3. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Gleichrichterschaltungseinheiten (26^, 26Js) jeweils einen Operationsverstärker (14a^ bzw. 14Jd) und Gleichrichter (1 6a^ bzw. 1 6b·) enthält.
4. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 3, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Versatzspannungseinstellmittel (28ji) eine Batterie ist. 10
5. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseinstellmittel aus einem Widerstand (34) besteht, der mit einer Konstantstromquel1e (36) verbunden ist.
6. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseinstellmittel ein Widerstand (56) ist, der zwischen die Emitter von Transistoren (58, 60) geschaltet ist, die einen von Different! al verstärkern (38a., 38tO bilden.
7. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseinstellmittel eine Diode (62) ist, die zwischen die Emitter von Transistoren (58, 60) geschaltet ist, welche einen von Di ff erenti al verstärkern ( 38a^ 38J)) bilden.
8. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 3, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Versatzspannuηgseinstellmittel eine größere Basis-Emitter-Zone eines von Transistoren (58, 60) ist, die einen von Di fferential verstärkern (38ai, 38bO bilden.
9. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseinstellmittel ein Spannungsteiler (64) ist, der mit dem invertierenden Eingang eines von Differential verstärkern'(38_a, 38b) verbunden ist.
10. Signalgleichrichterschaltung mit einer Ansprechzeit, die in Abhängigkeit von dem Eingangssignalpegel veränderbar ist, mit einer Eingangsklemme zur Aufnahme des Eingangssignals, einer Ausgangsklemme, einem Kondensator, der zwi sehen die Ausgangsklemme und eine Referenzpotential klemme geschaltet ist, und einem Mittel zum Gleichrichten des Eingangssignals, wobei das Mittel zum Gleichrichten einen Ausgang hat, der mit der Ausgangsklemme verbunden ist, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß ein erster Übertragungsweg, bestehend aus einen ersten Operationsverstärker (HjO und einem Widerstand (18jO, zum Übertragen des Eingangssignals vorgesehen ist, wobei der erste Übertragungsweg zwischen die Eingangsklemme (10) und einen Eingang von Gleichrichtern (16ja. ..16rO geschaltet ist, daß der erste Übertragungsweg den ersten Widerstand (18a) zum Bestimmen einer ersten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator (24) enthält, daß ein zweiter Übertragungsweg, bestehend aus einem zweiten Operationsverstärker (14J^) und einem zweiten Widerstand (18J3), zum Übertragen des Eingangssignals vorgesehen ist, wobei dieser zweite Übertragungsweg mit dem ersten Übertragungsweg paralIeI geschaltet ist, wobei der zweite Übertragungsweg den zweiten Widerstand (18Ji) zum Bestimmen einer zweiten Zeitkonstanten zusammen mit dem Kondensator (24) enthält, und daß ein erstes Versatzspannungseinstellmittel (28jO zum Anlegen einer Versatzspannung an einen der ersten und zweiten Übertragungswege vorgesehen i st.
11. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß jeder der ersten und zwei· ten Signal Übertragungswege jeweils einen Operationsverstärker (14£ bzw. 14Jd) enthält.
12. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzei chnet , daß das Versatzspannungseinstel!mittel (28jO eine Batterie ist.
13. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10 oder 11,

dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseiηstel1 mittel ein Widerstand (34) ist, der mit einer Konstantstromquelle (36) verbunden ist.
14. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseinstel1 mittel ein Widerstand (56) ist, der zwischen die Emitter von Transistoren (58, 60) geschaltet ist, welche einen von Di ff erenti al verstärkern (38ji, 38tO bilden.
15. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzspannungseinstellmittel eine Diode (62) ist, die zwischen die Emitter von Transistoren (58, 60) geschaltet ist, welche einen von Different! al verstärkern (38a^, 38bO bilden.
16. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzei chnet, daß das Versatzspannungseinstel1 mittel eine größere Basis-Emitter-Zone eines ^v°n Transistoren (58, 60) ist, welche einen von Differentialverstärkern (38^, 38b^) bilden.
17. Signalgleichrichterschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzei chnet , daß das Versatzspannungseinstellmittel ein Spannungsteiler (64) ist, der mit einem invertierenden Eingang eines von Di fferential verstärkern (38a, 38b) verbunden ist.