DE3423206C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
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- H03G3/20—Automatic control
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrkanalverstär
ker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbeson
dere betrifft die Erfindung einen Verstärker, bei welchem
der Verstärkungsgrad für Signale von mindestens einem
ersten und einem zweiten Kanal jeweils auf einen optimalen
Bereich eingestellt wird, so daß sich die verstärkten
Signale, gegebenenfalls nach Zwischenspeicherung in
einem Momentanwertspeicher in einem Analog-Digital-Um
setzer einwandfrei in digitale Signale umsetzen lassen.
Bei den bekannten adaptiven, d. h. hinsichtlich der
Amplitude des zu verarbeitenden Signals anpassungsfähigen
Wandler- oder Verstärkerschaltungen können Probleme
auftreten, wenn der Verstärker in die Sättigung ausgesteu
ert wird. In einem solchen Fall braucht er eine ver
hältnismäßig lange Zeit, die gewöhnlich im Bereich
von etwa zwei bis vier Mikrosekunden liegt, um sich
wieder zu erholen. Bei der Erfassung von Daten werden
heute andererseits Arbeitsgeschwindigkeiten in der
Größenordnung von einem Wort pro Mikrosekunde benötigt,
beispielsweise bei Computertomographen, die Momentaufnah
men des Herzens für kardiovaskulare Untersuchungen
liefern sollen. Für solche Anwendungen sind Verstärker
offensichtlich ungeeignet, bei denen eine Sättigung
und eine Verzögerung durch Erholungszeiten in der Größen
ordnung von zwei bis vier Mikrosekunden auftreten können.
Aus der US-PS 42 32 302 ist eine Verstärkerschaltung
zur Verwendung in einer schnell arbeitenden Analog/Digi
tal-Wandlerschaltung bekannt, die in mindestens zwei
Speicherpfaden angeordnete Tast- und Halteschaltungen
enthält, welche abwechselnd die zu verarbeitenden Signale
übertragen. Eine Schaltung dieser Art wird im Oberbegriff
des Anspruchs 1 als bekannt vorausgesetzt.
Aus der DE-OS 27 16 818 ist eine Verstärkeranordnung
zur Verwendung in einem Computertomographen
bekannt, bei der abwechselnd über zwei Verstärkungskanäle
mittels eines Multiplexers umzuwandelnde Signale einem
Analog/Digital-Wandler zugeführt werden.
Aus der DE-OS 28 13 829 ist ebenfalls zur Verwendung
in einem Computertomographen eine Multiplex-Schaltungsan
ordnung für eine Vielzahl von Übertragungskanälen bekannt,
welche dazu dient, mit großer Geschwindigkeit Signale
zu übertragen.
Bei keiner der bekannten Anordnungen wird jedoch keine
Lösung dafür angegeben, wie es verhindert werden kann,
bei der Verarbeitung von Signalen mit wechselnder Ampli
tude eine Aussteuerung des Verstärkers in den Sättigungs
bereich zu verhindern, wodurch Information verloren
geht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen
Verstärker zu schaffen für eine Einrichtung zum schnellen
Abtasten von Signalen mit wechselnder Amplitude, bei
dem Informationsverluste durch Sättigung des Verstärkers
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Verstärkeranordnung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Verstärkeranordnung sind in den Unteransprüchen gekenn
zeichnet.
Mit besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Verstärker
anordnung geeignet zur Verwendung in einer Mehrkanalwand
lereinrichtung, die sich an die Signalamplituden von
umzuwandelnden Signalen anpaßt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich ein
wirklich effektiver Mehrkanal-Verstärker mit vorhersag
barem Verstärkungsgrad und ein adaptiver Umsetzer mit
einem solchen Verstärker ergeben, wenn man zuerst be
stimmt, welcher Verstärkungsgrad für die ankommenden
Signale gebraucht wird, und dann die Signale jeweils
mit diesem Verstärkungsgrad verstärkt, so daß eine
Sättigung des Verstärkers verhindert und eine Folge
("pipelining") von Ausgangssignalen mit hohem Datenwort
durchsatz erreicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält ein
Mehrkanalverstärker mit sich an die Signalamplituden
anpassenden Verstärkungsgradstufen eine Eingangsschal
tung, der ein Signal zumindest von einem ersten Kanal
und einem zweiten Kanal zuführbar sind. Ferner sind
ein Verstärker mit regelbarem Verstärkungsgrad und
eine Verstärkungsgradeinstellschaltung zur Einstellung
des Verstärkungsgrades des einstellbaren Verstärkers
vorgesehen. Durch eine auf die Eingangssignale von
den Kanälen ansprechende Schaltvorrichtung wird jeder
Kanal zuerst mit der Verstärkungsgradeinstellschaltung
verbunden, um den für den betreffenden Kanal im Augenblick
gewünschten Verstärkungsgrad zu ermitteln, und dann
mit dem regelbaren Verstärker, der auf diesen Verstärkungs
grad eingestellt worden ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine anpas
sungsfähige Mehrkanal-Wandlereinrichtung geschaffen,
die einen Mehrkanalverstärker mit sich anpassenden
Verstärkungsgradstufen in Kombination mit einer Anordnung
zum Abgreifen und Halten der von dem einstellbaren
Verstärker gelieferten aufeinanderfolgenden Signale
vom ersten und zweiten gegebenenfalls weiteren Kanälen
enthält. Die abgegriffenen und gehaltenen Signale werden
einem Analog-Digital-Umsetzer zugeführt, der die Analog
signale von den Kanälen in entsprechende digitale Signale
umsetzt. Die Abgreif- und Halteanordnung kann für jeden
Kanal eine Abgreif- und Halteschaltung (Momentanwert
speicherschaltung) enthalten. Die in den verschiedenen
Momentanwertspeicherschaltungen enthaltenen Signale
von den verschiedenen Kanälen können durch eine Ausgangs
schaltvorrichtung seriell weitergeleitet werden.
Vorzugsweise ist weiterhin eine Anordnung vorgesehen,
die jedem verstärkten Signalwert eine Information,
wie einen Verstärkungsgradcode, zuordnet, die den Verstär
kungsgrad des betreffenden Signales angibt.
Für jeden Kanal kann eine Eingangsklemme vorgesehen
sein, außerdem kann jeder Eingangsklemme ein Vor- oder
Trennverstärker zugeordnet sein. Die Verstärkungsgrad
einstellschaltung kann eine Referenzschaltung zum Erzeugen
mehrerer Referenzspannungen, eine Verstärkungsgradsteu
erschaltung zum Steuern des Verstärkungsgradwertes
des einstellbaren Verstärkers, und eine Vergleicheranord
nung, die auf der Referenzschaltung und auf ein Signal
von jeweils einem der Kanäle anspricht, um einen von
mehreren Verstärkungsgradwerten auszuwählen, die durch
die Verstärkungsgradsteuerschaltung einstellbar sind,
enthalten.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines regel
baren Mehrkanalverstärkers gemäß einer Ausfüh
rungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild einer
Wandleranordnung, die einen regelbaren Verstärker
gemäß Fig. 1 enthält;
Fig. 3 eine grafische Darstellung der zeitlichen Folge
von Signalen, auf die bei der Erläuterung der
Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig. 2 bezug
genommen wird;
Fig. 4 ein genaueres Schaltbild der Einrichtung gemäß
Fig. 2 und
Fig. 5 ein genaueres Schaltbild einer Vergleicher- und
Referenzschaltung für die Einrichtung gemäß
Fig. 2 und 4.
Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Mehrkanal
verstärkers 10 mit sich automatisch anpassenden Ver
stärkungsgradstufen gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung. Dem Verstärker 10 werden an einer Eingangs
anordnung 12 analoge Eingangssignale, z. B. von Detektoren
eines Computertomographen über eine Anzahl von Kanälen,
wie die Kanäle A und B zugeführt. Die Kanäle A und B
sind mit einer Schaltvorrichtung 14 gekoppelt, welche
das Signal jedes Kanales zuerst einer Verstärkungsgrad
einstellschaltung 16 zuführt, um den für den betreffenden
Kanal gewünschten Verstärkungsgrad zu bestimmen, und
dann einem regelbaren Verstärker 18, dessen Verstär
kungsgrad auf den Wert eingestellt worden ist, der
von der Verstärkungsgradeinstellschaltung 16 ermittelt
worden war. Der Verstärkungsgrad wird auf den höchsten
Verstärkungsgradwert eingestellt, der für das Signal
nötig ist, ohne den Verstärker 18 zu übersteuern, d. h.
in die Sättigung zu treiben. Die verstärkten Signale
von den Kanälen A und B stehen schließlich am Ausgang
des Verstärkers 18 zur Verfügung. Die Verstärkungsgrad
einstellschaltung 16 liefert außerdem eine Information,
wie einen Verstärkungsgradcode, der den Verstärkungs
grad des betreffenden Signalwertes oder -abschnittes
angibt.
Die adaptive Mehrkanal-Umsetzerschaltung 20 gemäß
Fig. 2 enthält einen regelbaren Mehrkanalverstärker 10
des obenerwähnten Typs in Kombination mit einem Momen
tanwertspeicher (Abgreif- und Halteschaltung) 22 und
einem Analog-Digital-Umsetzer 24. Die Eingangsschal
tung 12 kann Eingangsklemmen 30 und 32 enthalten.
Der Eingangsklemme 30 werden Signale A 1, A 2, A 3, . . . des
Kanals A und der Klemme 32 Signale B 1, B 2, B 3, . . . des
Kanals B zugeführt. Die Eingangsschaltung 12 kann alter
nativ oder zusätzlich Vor-, Trenn oder Pufferverstärker
34 und 36 enthalten. Die Schaltvorrichtung 14 enthält
zwei Schalter 38 und 40, die die Zuführung der Ausgangs
signale von den Trennverstärkern 34 und 36 zum regel
baren Verstärker 18 steuern, und zwei Schalter 42 und 44,
die die Zuführung der Ausgangssignale von den Trennver
stärkern 34 und 36 zu einem Vergleicher 46 in der Ver
stärkungsgradeinstellschaltung 16 steuern. Der Ver
gleicher 46 vergleicht das über den Schalter 42 oder 44
zugeführte Signal mit Signalen von einer Referenzschal
tung 48 und steuert eine Verstärkungsgradsteuerschaltung
50, die den Verstärkungsgrad des regelbaren Verstärkers
18 einstellt, in Abhängigkeit vom Ergebnis des Ver
gleiches. Das Ausgangssignal des regelbaren Verstärkers
18 wird durch Momentanwertspeicherschaltungen 52 und
54 alternierend abgegriffen, welche ihrerseits Aus
gangssignale alternierend über einen Schalter 56 bzw.
58 an einen Analog-Digital-Umsetzer 24 liefern.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Umsetzeranord
nung gemäß Fig. 2 wird auf die Zeitdiagramme in
Fig. 3 Bezug genommen, die in Horizontalrichtung in
Intervalle von zwei Mikrosekunden Dauer beginnend mit
Null bis zu etwa 20 Mikrosekunden unterteilt sind und
die Signale zeigen, die zu den verschiedenen Zeiten
am Vergleicher 46, dem Verstärker 18, den Momentanwert
speichern S/H 1 52 und S/H 2 54 sowie dem Analog-Digital-
Umsetzer A/D 24 liegen. Wenn im Betrieb das Signal A 1
am Vorversärker 34 eintrifft, wird der Schalter 38
geöffnet und der Schalter 42 geschlossen, so daß das
Signal A 1 zum Vergleicher 46 gelangt, wo die für die
Amplitude des Signals A 1 geeignete Einstellung des
regelbaren Verstärkers 18 ermittelt wird. Wenn dies
geschehen ist, wird die ermittelte Verstärkungsgrad
einstellung in der Verstärkungsgradsteuerschaltung 50
gespeichert. Dieses Betriebsintervall ist durch die
Bezeichnung A 1 im ersten und zweiten Segment des
Graphs für den Vergleicher 46 in Fig. 3 dargestellt.
Als nächstes wird der Verstärker 18 auf den in der
Verstärkungsgradsteuerschaltung 50 gespeicherten Ver
stärkungsgrad eingestellt und der Schalter 38 ge
schlossen. Der Schalter 42 wird geöffnet und der Schal
ter 44 wird geschlossen, so daß der Vergleicher 46
im Zeitintervall zwei bis vier µs das Signal B 1 vom
Vorverstärker 36 bzw. dem Kanal B erhält und die
hierfür richtige Verstärkungsgradeinstellung ermittelt,
während das Signal A 1, für das der Verstärkungsgrad
bereits voreingestellt worden ist, dem Verstärker 18
zugeführt wird. Während der gleichen Zeitspanne greift
die Momentanwertspeicherschaltung 52 das vom regelbaren
Verstärker 18 verstärkte Signal A 1 ab. Während des
nächsten Zeitschlitzes oder -intervalles von vier bis
sechs µs wird das zweite Signal vom Kanal A, das Signal
A 2, dem Vergleicher 46 über den Trennverstärker 34 und
den Schalter 42 zugeführt, um den für dieses Signal
erforderlichen Verstärkungsgrad zu bestimmen. Gleich
zeitig wird das Signal B 1 vom Vorverstärker 36 über
den Schalter 40 dem Verstärker 18 zugeführt, der auf
den für das Signal B 1 richtigen Verstärkungsgrad ein
gestellt worden war. Im gleichen Zeitintervall vier bis
sechs µs speichert die Momentanwertspeicherschaltung 52
nun das Signal A 1 und das Signal B 1 wird durch die
Momentanwertspeicherschaltung 54 abgegriffen und ge
speichert. Gleichzeitig wurde auch das in der Momen
tanwertspeicherschaltung 52 gespeicherte Signal A 1
über den Schalter 56 dem A/D-Umsetzer 24 zugeführt,
der dieses Signal digitalisiert, während der Schalter
58 offen ist. Im nächsten Zeitschlitz oder -intervall,
sechs-acht µs, wird das Signal B 2 über den Schalter 44
dem Vergleicher 46 zugeführt, während das Signal A 2
über den Schalter 38 zum regelbaren Verstärker 18 ge
langt. Das Signal A 2 wird nun durch die Momentanwert
speicherschaltung 52 abgegriffen und gespeichert, wäh
rend das Signal B 1 in der Momentanwertspeicherschaltung
54 gespeichert ist. Das Signal B 1 wird nun über dem Schal
ter 48 dem A/D-Umsetzer 24 zugeführt, während der Schal
ter 56 geöffnet ist. Die Einrichtung arbeitet in der
beschriebenen Weise weiter, so daß dem A/D-Umsetzer
also alle zwei Mikrosekunden ein Signal zugeführt
wird: Wegen des durch die sequentielle Betätigung
der Schalter 38, 40, 42 und 44 bewirkten Pipeline-
oder Zeitmultiplexeffektes erscheint alle zwei Mikro
sekunden ein Signal am Ausgang, wobei ein Signal von
einem der Kanäle die Hälfte der normalen Dauer von
vier Mikrosekunden braucht, um die Einrichtung zu
durchlaufen. Während jedes Schaltzyklus wird der
neue Verstärkungsgradwert, der im Verstärker 18 ein
gestellt worden ist, in der Verstärkungsgradsteuer
schaltung 50 gespeichert, so daß der Verstärker wäh
rend der kurzen Zeitspanne, in denen die Schalter 38,
40, 42 und 44 umschalten, auf den Verstärkungsgrad
eins eingestellt werden kann, um die Gefahr weitgehend
auszuschalten, daß der Verstärker 18 durch irgendwelche
Einschwingvorgänge übersteuert wird.
Ein genaueres Schaltbild der adaptiven Umsetzein
richtung 20 gemäß Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt.
Die Trennverstärker bestehen hier aus gegengekoppelten
Operationsverstärkern 34 a und 36 a. Die Schaltvorrich
tung 14 a enthält Schalter 38, 40, 42 und 44 sowie
eine Synchronisierschaltung 45, die diese Schalter
sowie Schalter 56 und 58 alle zwei Mikrosekunden be
tätigt und den Takt für die verschiedenen anderen Kompo
nenten des Systems bestimmt.
Der regelbare Verstärker 18 enthält zwei Verstärkerstu
fen 57 und 59 mit jeweils einer Verstärkerschaltung
60 bzw. 62. Der Verstärkerschaltung 60 ist ein erster
Eingangswiderstand 64 und ein erster Gegenkopplungs
widerstand 66 sowie ein zweiter Eingangswiderstand 68
und ein zweiter Gegenkopplungswiderstand 70 zugeordnet.
Die Verbindung der Widerstände 64 und 66 ist mit dem
invertierenden Eingang der Verstärkerschaltung 60 über
einen Schalter 72 verbunden. Die Verbindung der Wider
stände 68 und 70 ist über einen Schalter 74 ebenfalls
mit dem invertierenden Eingang der Verstärkerschaltung
60 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang ist an
Masse angeschlossen. Zur Kompensation des Nullpunkts-
oder Offsetfehlers des Verstärkers dient eine automa
tische Nullungsschaltung 76. Der Verstärkerschaltung
62 sind in entsprechender Weise Widerstände 64 a, 66 a,
68 a und 70 a sowie Schalter 72 a und 74 a zugeordnet, er
ist außerdem mit einer automatischen Nullungsschaltung
76 a versehen. Das Eingangssignal von den Schaltern 38
und 40 wird den Stufen des regelbaren Verstärkers 18
über einen weiteren Trennverstärker 78 zugeführt. Je
de Verstärkerstufe kann auf eine Anzahl verschiedener
Verstärkungsgrade eingestellt werden. Bei dem darge
stellten, speziellen Ausführungsbeispiel kann der
Verstärkungsgrad jeder Verstärkerstufe auf den Wert
eins oder auf den Wert acht eingestellt werden. Wenn
der Schalter 72 geschlossen und der Schalter 74 ge
öffnet ist, hat der Verstärkungsgrad den Wert eins;
wenn der Schalter 74 geschlossen und der Schalter 72
geöffnet ist, hat der Verstärkungsgrad den Wert acht.
Die Verstärkerschaltungen 60 und 62 können also beide
den Verstärkungsgrad eins aufweisen; die Verstärker
schaltung 60 kann den Verstärkungsgrad eins und die
Verstärkerschaltung 62 den Verstärkungsgrad acht auf
weisen oder die Verstärkerschaltung 60 kann den Ver
stärkungsgrad acht und die Verstärkerschaltung 62 den
Verstärkungsgrad eins aufweisen oder beide Verstärker
schaltungen können mit dem Verstärkungsgrad acht arbei
ten. In Kombination ergeben sich dementsprechend die
Verstärkungsgrade eins, acht, acht oder vierundsechzig.
Eine der Schalterstellungen wird nicht benutzt, so daß
drei Verstärkungsgradstufen zur Verfügung stehen:
Eins, acht und vierundsechzig. Selbstverständlich sind die Verstärkungsgradwerte nicht auf acht oder vielfache hiervon beschränkt, man kann vielmehr bei entsprechender Wahl der Widerstände 64 und 66 beliebige Verstärkungs gradwerte einstellen (soweit sie mit den verwendeten Verstärkerschaltungen verträglich sind). Die Verstär kungsgradstufen acht und vierundsechzig wurden hier gewählt, da sie Potenzen von zwei sind, die sich in einem binären System besonders leicht verarbeiten lassen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf zwei Verstärkerstufen beschränkt, man kann auch drei oder mehr Verstärkerstufen verwenden.
Eins, acht und vierundsechzig. Selbstverständlich sind die Verstärkungsgradwerte nicht auf acht oder vielfache hiervon beschränkt, man kann vielmehr bei entsprechender Wahl der Widerstände 64 und 66 beliebige Verstärkungs gradwerte einstellen (soweit sie mit den verwendeten Verstärkerschaltungen verträglich sind). Die Verstär kungsgradstufen acht und vierundsechzig wurden hier gewählt, da sie Potenzen von zwei sind, die sich in einem binären System besonders leicht verarbeiten lassen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf zwei Verstärkerstufen beschränkt, man kann auch drei oder mehr Verstärkerstufen verwenden.
Die Verstärkungsgradsteuerschaltung 50 enthält vier
ODER-Glieder 80, 82, 84 und 86, die die Schaltsignale
für die Schalter 72, 74, 72 a und 74 a liefern. Beim
Eintreffen eines Signals vom Vergleicher 46 bestimmt
eine Steuerschaltung 88 die richtige Verstärkungsgrad
stufe, im vorliegenden Beispiel also entweder eins,
acht oder vierundsechzig. Sie liefert dann Schaltsignale
an die entsprechenden ODER-Glieder 80, 82, 84 und 86,
um an die jeweiligen Verstärkerschaltungen diejenigen
Widerstände anzuschalten, die den gewünschten Ver
stärkungsgrad ergeben. Wenn das Ausgangssignal des
Vergleichers 46 oder die Synchronisierschaltung 45
bei einem Schaltzyklus den Verstärkungsgrad eins fordern,
steuert die Steuerschaltung 88 eine für die Einstellung
des Verstärkungsgrades auf den Wert eins dienende Schal
tung 90 an, die Signale an die ODER-Glieder 80, 82, 84
und 86 liefert, welche die Schalter 72 und 72 a schließen
sowie die Schalter 74 und 74 öffnen. Die Steuerschaltung
88 liefert ferner Information über den augenblicklichen
Verstärkungsgrad an ein Verstärkungsgradregister 92,
wo sie für vier Mikrosekunden gespeichert wird. Die
Frist von vier Mikrosekunden ist erforderlich, da der
Schaltzyklus zwei Mikrosekunden erfordert und zwei
weitere Mikrosekunden für den Momentanwertspeicher
zyklus benötigt werden, so daß das gerade von den Schal
tern gesteuerte Signal am Ausgang des A/D-Umsetzers 24
erst vier Mikrosekunden später eintrifft. Zu diesem
Zeitpunkt steht dann der Verstärkungsgradcode zusammen
mit dem zugehörigen digitalisierten Signal vom A/D-
Umsetzer 24 in einem Ausgangscoderegister 100 zur Ver
fügung, von wo es einem Computer oder dergleichen zuge
führt wird. Das Verstärkungsgradspeicherregister 42 führt
eine Verzögerung ein, die durch die Arbeitsgeschwindig
keit der Einrichtung bestimmt ist. Die beschriebene
Ausführungsform ist ein Zwei-Mikrosekunden-System mit
zwei Kanälen, die Verzögerung beträgt daher vier
Mikrosekunden. Das Ausgangscoderegister kann durch
eine Latch- oder Signalspeicherschaltung realisiert
werden, die sowohl das Signal als auch den zugehörigen
Verstärkungsgrad für den Zugriff durch den Computer
speichert. Durch Kombination zweier solcher spannungs
gesteuerter Regelverstärker kann ein Durchsatz von
einem Wort pro Mikrosekunde bei Verwendung nur eines
Satzes von Signalspeicherschaltungen erreicht werden.
Die Referenzschaltung 48 kann, wie Fig. 5 zeigt,
eine Referenzspannungsquelle 102 und einen Spannungs
teiler 104 enthalten, der aus der Grundreferenzspannung
durch Teilung zwei Referenzspannungen L 1 und L 2 erzeugt.
Diese Referenzspannungen L 1 und L 2 werden dem Ver
gleicher 46 zugeführt, der Vergleicherschaltungen 106
und 108 enthält. Deren Ausgangssignale werden der
Verstärkungsgradsteuerschaltung 50 zugeführt, welche
eine Anzahl von Stufen oder Bereiche, wie Bereich 1, Bereich 2
und Bereich 3 festlegt, die zur Einstellung des Verstär
kungsgrades auf die Werte eins, acht bzw. vierund
sechzig verwendet werden können.
Claims (12)
1. Mehrkanalverstärker mit
- - einer Eingangsanordnung (12), der Eingangssignale von mindestens einem ersten und einem zweiten Kanal (A, B) zuführbar sind, und
- - einem Verstärker (18) mit einstellbarem Verstärkungs grad,
gekennzeichnet durch
- - eine Schaltungsanordnung (16), die den Verstärkungs grad des Verstärkers (18) in Abhängigkeit von einer Eingangsgröße einstellt, und
- - eine mit den Eingangssignalen von den Kanälen (A, B) gespeiste Schaltvorrichtung (14), welche die Eingangs signale nacheinander jeweils zuerst der Verstärkungs gradeinstellschaltung (16) als Eingangsgröße zuführt, um den Verstärker (18) auf einen Verstärkungsgrad einzustellen, bei dem das betreffende Eingangssignal ohne Sättigung verstärkt wird, und dann dem auf diesen Verstärkungsgrad eingestellten Verstärker (18).
2. Mehrkanalverstärker nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen Momentanwertspeicher (22) zum Abgreifen
und Halten der von dem einstellbaren Verstärker (18)
gelieferten aufeinanderfolgenden Signale von den
verschiedenen Kanälen (A, B).
3. Mehrkanalverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß an den Momentanwertspeicher (22) ein
Analog-Digital-Umsetzer (24) zum Umwandeln der Analog
signale von den Kanälen (A, B) in digitale Signale
angeschlossen ist.
4. Mehrkanalverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Momentanwertspeicher (22) für
jeden Kanal eine Momentanwertspeicherschaltung (52, 54)
enthält.
5. Mehrkanalverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Momentanwertspeicher (22) eine
Ausgangs-Schaltvorrichtung (56, 58) zum sequentiellen
Weiterleiten der abgegriffenen und gespeicherten Signale
von den verschiedenen Kanälen enthält.
6. Mehrkanalverstärker nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs
anordnung (12) für jeden Kanal (A, B) eine eigene
Eingangsklemme (30, 32) enthält.
7. Mehrkanalverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Eingangsanordnung (12) für jeden
Kanal (A, B) eine an die betreffenden Eingangsklemme
(30, 32) angeschlossene eigene Verstärkerschaltung
(34, 36) enthält.
8. Mehrkanalverstärker nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungs
anordnung (16), die den Verstärkungsgrad einstellt, eine
Referenzschaltung (48) zum Erzeugen mehrerer Referenz
spannungen (L 1, L 2) unterschiedlicher Werte, eine
Verstärkungsgradsteuerschaltung (50), die ein den
Verstärkungsgrad des Verstärkers (18) einstellendes
Signal erzeugt, und eine mit der Referenzschaltung (48)
gekoppelte Vergleicherschaltung (46), der jeweils ein
Signal von den Kanälen zuführbar ist, um einen von
mehreren, durch die Verstärkungsgradsteuerschaltung
(50) einstellbaren Verstärkungsgradwerten auszuwählen,
enthält.
9. Mehrkanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet durch die Verwendung in einer Mehrkanal
wandlereinrichtung, die sich an die Signalamplituden
von umzuwandelnden Signalen anpaßt.
10. Mehrkanalverstärker nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
eine Abgreif- und Halteschaltung für die vom einstell
baren Verstärker gelieferten aufeinanderfolgenden Signale
von den Kanälen und einen mit der Abgreif- und Halte
schaltung verbundenen Analog-Digital-Umsetzer zum
Umsetzen der Analogsignale von den Kanälen in digitale
Signale.
11. Mehrkanalverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (16),
die den Verstärkungsgrad einstellt, für jeden Eingangs
signalwert ein Verstärkungsgradsignal liefert, welches
den für den betreffenden Signalwert ermittelten Verstär
kungsgrad des einstellbaren Verstärkers (18) angibt.
Applications Claiming Priority (1)
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