DE3813545A1 - Messbereichsschalter zur automatischen messbereichseinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßbereichsschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Zur Erfassung unterschiedlicher Meßgrüßen und sehr unterschiedlicher Werte derselben Meßgröße verwendet man in der Meßtechnik sogenannte Meßbereichsschalter, die eine Anpassung des Meßsignals an den vom Meßverstärker oder Meßwerk des Meßgerätes aufnehmbaren Signalbereich ermöglichen. Hohe Spannungen werden hierzu mit Hilfe eines Spannungsteilers auf zulässige Werte herabgesetzt.

Bei elektronischen Meßgeräten mit automatischer Meßbe­ reichseinstellung erfolgt die Umschaltung der Spannungs­ teilerwiderstände mit Hilfe von Reed-Relais. Diese werden durch eine geeignete Steuerschaltung betätigt, die in Abhängigkeit vom Wert des angelegten Meßsignals jeweils einen solchen Spannungsteilerwiderstand ein­ schaltet, daß die dem Eingang eines Meßverstärkers zugeführte abgegriffene Spannung innerhalb eines vorge­ gebenen Bereiches bleibt.

Mit Relais aufgebaute Meßbereichsschalter haben den Nachteil, daß sie relativ teuer sind und relativ viel Platz benötigen. Ihre Integration auf einem Halbleiter­ chip ist nicht möglich, so daß rationelle Fertigungs­ techniken dieser Art nicht zur Anwendung kommen können.

Aus Tietze/Schenk, Springer Verlag 1985, Seite 727 ist es bekannt übersteuerte Emitterfolger als Serienschalter zu verwenden. Die zur Steuerung des als Schalter dienen­ den Transistors benötigte Steuerspannung liegt dabei an der Basis, während die zu schaltende Spannung am Kollek­ tor angeschlossen ist und bei durchgeschaltetem Tran­ sistor am Emitter abgegriffen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Meßbereichsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der die Möglichkeit bietet, seine Bauteile auf einem Halb­ leiterchip unterzubringen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich­ neten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.

Die erfindungsgemäße Schaltung unterscheidet sich von dem bekannten Emitterfolger zunächst vorteilhaft da­ durch, daß die zu schaltende Spannung, die in diesem Fall vom Spannungsteiler kommt, nicht dem Kollektor, sondern der Basis des Schalttransistors zugeführt ist. Auf das Übersetzungsverhältnis bleibt das ohne Einfluß, weil der Emitterfolger ein Verstärkungsverhältnis von 1 : 1 gewährleistet. Für das Ein- und Ausschalten des Schalttransistors sorgt ein mit dem Steuersignal beaufschlagter Steuertransistor, der zum Sperren des Schalttransistors dessen Basis auf Sperrpotential zieht. Ein zweiter Schalttransistor, der eine vom Meßsignal abgeleitete Teilspannung an einem Spannungsteiler abgreift, arbeitet mit demselben Emitterwiderstand wie der erste Schalttransistor. Hierdurch wird ohne weitere Maßnahmen für einen gemeinsamen Ausgang gesorgt.

Eine wesentliche Verbesserung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Eingänge der beiden Steuertran­ sistoren zu einem Eingang zusammengefaßt sind. Diese Maßnahme ist deshalb von Bedeutung, weil bei einem integrierten Halbleiter, z.B. einem Analog-Array, nur eine begrenzte Zahl von außen zugänglicher Anschlüsse realisierbar ist. Bei komplizierten Schaltungen muß also auf eine sparsame Belegung der Anschlüsse geachtet werden. Das Zusammenlegen zweier Steuereingänge wird dadurch ermöglicht, daß dem zweiten Steuertransistor ein Inverter vorgeschaltet ist, der das von der Steuerschaltung kommende Signal so invertiert, daß der ihm zugeordnete zweite Schalttransistor sperrt, wenn der erste Schalttransistor geöffnet ist. Die Umkehrung gilt entsprechend. Auf diese Weise ist es möglich, mit nur einem, zwei Zustände bzw. Pegel kennenden Steuersignal, gezielt sowohl den ersten als auch den zweiten Schalt­ transistor zu betätigen.

Ein zweckmäßiger Aufbau sieht vor, mit dem ersten Schalttransistor eine Spannungsübersetzung von 1:1 und mit dem zweiten Schalttransistor eine Spannungsüber­ setzung von 10 : 1 zu verwirklichen.

Einen für sehr hohe Spannungen geeigneten Spannungs­ teiler unmittelbar in einer integrierten Schaltung unterzubringen, ist wegen dem geringen Abstand der einzelnen Bauelemente nicht zweckmäßig. Eine Weiterbil­ dung des Erfindungsgegenstandes besteht deshalb darin, dem integrierten Spannungsteiler einen diskreten Span­ nungsteiler vorzuschalten, der mit Hilfe eines Relais umgeschaltet wird. Mit diesem Spannungsteiler kann ein Spannungsverhältnis von 100 : 1 realisiert werden. Die am diskreten Spannungsteiler abgegriffene Meßspannung wird in diesem Fall dem ersten Schalttransistor zugeführt, der die Spannung im Verhältnis 1 : 1 weitergibt, könnte aber selbstverständlich auch auf einen zweiten Span­ nungsteiler geführt werden, wodurch sich bei ent­ sprechender Auslegung der beiden aufeinanderfolgenden Spannungsteiler auch ein Gesamtteilungsverhältnis von 1000 : 1 erzielen ließe.

In der Regel ist eine Stufung von 100 : 1, 10 : 1 und 1 : 1 bei der Meßbereichsumschaltung für genaue Messungen zu grob. Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung des Erfin­ dungsgegenstandes zur Erzielung von Zwischenstufen sieht vor, dem Ausgang der beiden Schalttransistoren einen Verstärker nachzuschalten, der mehrere Verstärkerstufen unterschiedlicher Verstärkung besitzt. Hierdurch ist es möglich, das Gesamtübersetzungsverhältnis entsprechend zu variieren.

Ein für integrierte Schaltungen besonders vorteilhafter Aufbau ist mit Hilfe von Differenzverstärkern zu er­ zielen, da diese bei symmetrischer Anordnung eine gute Temperaturstabilität erreichen. Die Emitter aller Differenzverstärkerstufen liegen an einer gemeinsamen Konstantstromquelle, die für einen eingeprägten Strom sorgt. Hierdurch ist es möglich, durch unterschiedliche Emitterwiderstände unterschiedliche Verstärkungen in den einzelnen Differenzstufen zu erzielen. Bei jeder Differenzverstärkerstufe ist zwischen diese und die Konstantstromquelle ein Sperrtransistor eingefügt, der es ermöglicht, durch seine Steuerung den Emitterstrom zu unterbrechen und dadurch die Differenzverstärkerstufe abzuschalten. Da alle Differenzverstärkerstufen einen gemeinsamen Eingang haben, mit dem sie am Ausgang des Meßbereichsschalters liegen, und jeweils nur eine der drei Differenzverstärkerstufen eingeschaltet ist, bestimmt diese in Verbindung mit dem Spannungsteiler das Gesamtübersetzungsverhältnis.

Auch hier ist es wiederum von Vorteil, die Zahl der Steuereingänge möglichst niedrig zu halten. Die Steuer­ eingänge der drei Sperrtransistoren sind deshalb so zusammengeschaltet, daß das zwei Pegel besitzende Steuersignal jeweils die beiden anderen Sperrtransi­ storen schließt, sobald einer der Sperrtransistoren geöffnet ist.

Ein zweckmäßiger Schaltungsaufbau wird dadurch erzielt, daß die Sperrtransistoren mit ihrem Kollektor-Emitter- Zweig zwischen die Konstantstromquellen und die jewei­ lige Differenzverstärkerstufe eingefügt sind und die Basis jedes Sperrtransistors über einen Spannungsteiler an einer Vorspannung liegt, die den Sperrtransistor öffnet. Die Vorspannung wird jedoch durch eine Steuer­ spannung überlagert, die entweder den Wert "Null" (Open Collector) hat oder einen Wert besitzt, der die Sperr­ transistoren sperrt. Der Basis von jeweils zwei Sperr­ transistoren wird eine die Sperrung bewirkende Steuer­ spannung unmittelbar zugeführt, während sie dem dritten Sperrtransistor über eine Hilfsstufe zugeführt ist.

Die Hilfsstufe wird mit Hilfe eines Transistors gebil­ det, der mit seiner Basis an einem zwischen den beiden Steuereingängen liegenden Spannungsteiler angeschlossen ist und dessen Emitter an einer die Sperrung bewirkenden Spannung liegt. Sein Kollektor ist an der Basis des dritten Sperrtransistors angeschlossen und der Span­ nungsteiler so dimensioniert, daß der Transistor sperrt, sobald an beiden Steuereingängen eine entsprechende Spannung liegt.

Um die Temperaturstabilität der Schaltung zu erhöhen, ist es zweckmäßig die Konstantstromquelle als Strom­ spiegel aufzubauen. Ein gutes Frequenzverhalten läßt sich durch eine Kaskode erzielen, die den Ausgang der Differenzverstärkerstufen bildet.

In Verbindung mit der dekadischen Teilung des Meßbe­ reichsschalters ist eine gute Zwischenteilung mit einem Spannungsverhältnis von 1 : 1, 1 : 2 und 1 : 5 über die Differenzverstärkerstufen erzielbar.

Zur Realisierung der Schaltung mit Hilfe eines Analog-Arrays ist es von Vorteil alle Transistoren der Schaltung vom gleichen Typ zu wählen, wobei man vorzugs­ weise NPN-Transistoren verwenden wird. Auch die Zahl der einsetzbaren Widerstände ist in diesem Fall begrenzt, was bei der Dimensionierung der Schaltung berücksichtigt werden muß.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun­ gen dargestellt und werden im folgenden näher beschrie­ ben.

Es zeigen:

Fig. 1 Den Meßbereichsschalter mit zwei Steuerein­ gängen,

Fig. 2 den Meßbereichsschalter mit einem gemeinsamen Steuereingang,

Fig. 3 eine den Meßbereichsschalter ergänzende Differenzverstärkergruppe mit umschaltbaren Differenzverstärkerstufen unterschiedlicher Verstärkung.

Wie Fig. 1 zeigt, besitzt der Meßbereichsschalter in seinem Grundaufbau zwei als Emitterfolger arbeitende Schalttransistoren Q 12, Q 18 mit einem gemeinsamen Ausgang F und einem an -5 Volt liegenden gemeinsamen Emitterwiderstand R 20. Während der Kollektor jedes der beiden Schalttransistoren Q 12, Q 18 an einer Kollektor­ spannung VCC liegt, ist die Basis jeweils über einen Widerstand R 17, R 21 mit einem Eingangsanschluß 15 verbunden. Weiterhin ist die Basis-Emitter-Strecke von beiden Schalttransistoren Q 12, Q 18 mit dem in Reihe liegenden Emitter-Widerstand R 20 durch die Kollektor- Emitter-Strecke eines Steuertransistors Q 13, Q 19 mit einem in Reihe liegenden weiteren Emitter-Widerstand R 48, R 34 überbrückt. Die Basis liegt bei beiden Steuer­ transistoren Q 13, Q 19 über einen Spannungsteiler R 18, R 19; R 22, R 31 an einem Steuereingang 14; 11.

An den Steuereingängen 14; 11 des Meßbereichsschalters liegt das Ausgangssignal einer elektronischen Steuer­ schaltung, die für die automatische Meßbereichsumschal­ tung verantwortlich ist. Sie sorgt dafür, daß in Abhängigkeit von der Größe des Meßsignals der jeweils richtige Meßbereich eingeschaltet wird. Schaltungen dieser Art sind bekannt und deshalb nicht näher darge­ stellt. Für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung ist lediglich das Ausgangssignal der Steuer­ schaltung von Bedeutung, das sich zwischen einem auf Null-Potential liegenden Pegel und -5 Volt ändern kann. Gelangt an die Basis der beiden Steuertransistoren Q 13, Q 19 Null-Potential, so fließt ein Strom über die Basis-Emitter-Strecke, öffnet den Steuertransistor und zieht dadurch die Basis der Schalttransistoren Q 12, Q 19 auf Sperrpotential. Soll also einer der beiden Schalt­ transistoren auf Durchlaß geschaltet werden, so muß an die Basis des zugehörigen Steuertransistors über den zugehörigen Steuereingang der Pegel von -5 Volt ge­ langen. Hierdurch wird der Steuertransistor gesperrt und läßt damit den Basis-Emitter-Kreis des Schalttransistors unbeinflußt.

Mit Hilfe der Steuerschaltung kann nach Bedarf der erste Schalttransistor Q 12 oder der zweite Schalttransistor Q 18 auf Durchgang geschaltet werden. Beide Transistor­ stufen besitzen eine Verstärkung von 1 : 1. Während jedoch der erste Schalttransistor Q 12 unmittelbar über den Vorwiderstand R 17 an dem Eingangsanschluß 15 anliegt, bildet der mit diesem ebenfalls verbundene Vorwiderstand R 21 mit einem weiteren Widerstand R 23, der auf Null-Potential gelegt ist, einen Spannungsteiler von 10 : 1. Somit wird bei einem Teilerverhältnis von 1 : 1 der erste Schalttransistor Q 12 und bei einem Teilerverhältnis von 10 : 1 der zweite Schalttransistor Q 18 auf Durchlaß geschaltet.

Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß an den gemeinsamen Emitter-Widerstand R 20 weitere Emitter­ folgerstufen zur Erzielung anderer Spannungsteilerver­ hältnisse anschließbar sind. Bei einem Spannungsteiler­ verhältnis von 100 : 1 sind die an den Spannungsteiler­ widerständen anliegenden Spannungen allerdings so hoch, daß es sich nicht empfiehlt, diese in eine integrierte Schaltung einzuschleifen. Es ist deshalb vorgesehen, den zugehörigen Spannungsteiler konventionell mit Hilfe eines außerhalb der integrierten Schaltung angeordneten Spannungsteilers R 5, R 9 und einem Relais mit den Schalt­ strecken S 1, S 2 zu realisieren. Sei einem geforderten Teilerverhältnis von 100 : 1 ist der Schalter S 1 ge­ schlossen und der Schalter S 2 geöffnet und der Strom fließt über den Schälttransistor Q 12 zum Ausgang F. Ein Teilerverhältnis von 1000 : 1 ließe sich erzielen, wenn zusammen mit der Schaltstrecke S 1 der Schalttransistor Q 18 auf Durchlaß geschaltet ist.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 insoweit verbessert, als sie mit nur einem Steuereingang 14 für beide Steuertransistoren Q 13, Q 19 auskommt. Hierzu liegt die Basis des zweiten Steuertran­ sistors Q 19 über einen Vorwiderstand R 25 an einem Kollektorwiderstand R 24 einer Inverterstufe mit einem Transistor Q 20, dessen Emitter auf -5 Volt und dessen Basis über einen Vorwiderstand R 26 an dem gemeinsamen Eingang 14 liegt. Der Inverter Q 20 sorgt dafür, daß der zweite Steuertransistor Q 19 immer dann gesperrt ist, wenn der erste Steuertransistor Q 13 auf Durchgang geschaltet ist. Da ohnehin immer nur einer der beiden Schalttransistoren Q 12, Q 19 eingeschaltet sein darf, gelingt hierdurch auf einfache Weise die Einsparung eines Eingangsanschlusses.

Eine wesentliche Verbesserung des Meßbereichsschalters wird mit Hilfe der Schaltung nach Fig. 3 erzielt. Es handelt sich hierbei um drei symmetrisch aufgebaute Differenzverstärkerstufen, deren Emitter über Strom­ gegenkopplungswiderstände R 3 bis R 8 mit einer Konstant­ stromquelle Q 16, Q 17 verbunden sind. Letztere ist als Stromspiegel aufgebaut und gewährleistet damit eine gute Temperaturstabilität. Jede Differenzverstärkerstufe I, II, III besitzt zwei Gegenkopplungswiderstände R 3, R 4; R 5, R 6; R 7, R 8 die sich in ihrem Wert von dem der anderen beiden Differenzverstärkerstufen unterscheiden. Hier­ durch ergibt sich eine unterschiedliche Gegenkopplung und damit eine unterschiedliche Verstärkung der einzelnen Differenzverstärkerstufen. Alle Differenzver­ stärkerstufen liegen mit ihrem durch die Basis der Transistoren Q 3, Q 5, Q 7 gebildeten ersten Differenzein­ gang am Ausgang F der vorbeschriebenen Schaltung. Mit ihrem durch die Basis der Transistoren Q 4, Q 6, Q 8 gebildeten zweiten Differenzeingang liegen sie am Emitter eines als Emitterfolger geschalteten Transistors Q 21, mit einem Basiswiderstand R 28 und einem Ausgangs­ widerstand R 27.

Die Kollektoren der Transistoren Q 3, Q 5, Q 7 liegen gemeinsam am Emitter eines Kaskodetransistors Q 1, der mit seinem Kollektor über einen Widerstand R 38 an die Basis eines weiteren Emitterfolgers Q 15 und dieser zum ersten Differenzausgang G geführt ist. Der zweite Ausgang für alle Differenzverstärkerstufen mit den Transistoren Q 4, Q 6, Q 8 führt über eine zweite Kaskode mit dem Transistor Q 2 und einen Widerstand R 39 zur Basis eines weiteren Emitterfolgers Q 14 zum zweiten Differenzausgang H. Die Basen der beiden Kaskodetran­ sistoren Q 1, Q 2 sind miteinander verbunden und an einem Spannungsteiler R 51, R 16 angeschlossen, der einerseits an der Versorgungs­ spannung VCC und andererseits auf Null-Potential liegt. Die Kollektoren der beiden Kaskodetransistoren Q 1, Q 2 sind über Widerstände R 1, R 2 und eine Transistorstufe Q 22 ebenfalls mit der Versorgungsspannungsquelle VCC verbunden.

Jede der aus zwei Transistoren Q 3, Q 4; Q 5, Q 6; Q 7, Q 8 bestehenden Differenzverstärkerstufen I, II, III ist über ihre Gegenkopplungswiderstände R 3, R 4; R 5, R 6; R 7, R 8 nicht unmittelbar, sondern über die Kollektor-Emitter- Strecke eines Sperrtransistors Q 10, Q 11, Q 9 mit der Konstantstromquelle Q 16, Q 17 verbunden. Dabei liegt der Emitter der Sperrtransistoren an der Konstantstromquelle während sein Kollektor jeweils mit den beiden zuge­ hörigen Gegenkopplungswiderständen verbunden ist. Die Basen der drei Sperrtransistoren Q 10, Q 11, Q 9 sind an je einem Spannungsteiler R 42, R 43; R 44, R 45; R 46, R 47 ange­ schlossen, der mit einem Ende an -5 Volt und mit dem anderen Ende an Null-Potential liegt. Weiterhin ist die Basis des Sperrtransistors Q 10 mit einem Steuereingang 17 und die Basis des Sperrtransistors Q 11 mit einem Steuereingang 16 unmittelbar verbunden. Die beiden Steuereingänge 16, 17 werden durch einen Spannungsteiler R 49, R 50 überbrückt, an dem die Basis eines eine Hilfsstufe bildenden Transistors Q 23 angeschlossen ist, dessen Emitter auf -5 Volt und dessen Kollektor an der Basis des dritten Sperrtransistors Q 9 liegt.

Ausgehend von der Steuerschaltung ist es möglich den Steuereingängen 16, 17 einen Signalpegel von -5 Volt zuzuführen, der sich der Vorspannung der Sperrtran­ sistoren Q 10, Q 11 überlagert und diese sperrt. In diesem Fall sperrt auch die durch den Transistor Q 23 gebildete Hilfsstufe, da sowohl an der Basis wie auch am Emitter des Transistors -5 Volt liegen. Der Basis des dritten Sperrtransistors Q 9 wird somit kein Sperrpotential zugeführt, so daß er auf Durchgang schaltet. In diesem Fall wird also nur die dritte Differenzverstärkerstufe III mit Strom versorgt, so daß nur diese eingeschaltet ist und über ihre Stromgegenkopplungswiderstände R 7, R 8 das jeweilige Verstärkungsverhältnis bestimmt.

Die Schaltung wird so gesteuert, daß jeweils nur eine der Differenzverstärkerstufen eingeschaltet ist. Hierzu müssen die beiden Steuereingänge 16, 17 wahlweise mit einem zweiten Eingangspegel von 0 Volt (Open Collector) beaufschlagbar sein. Liegt dieser Pegel z.B. am Steuer­ eingang 17, so bleibt die am ersten Sperrtransistor Q 10 anliegende Vorspannung unverändert und schaltet diesen auf Durchgang. Gleichzeitig wird auch die Hilfsstufe mit dem Transistor Q 23 auf Durchgang geschaltet, da seine Basis positives Potential erhält. Die Basis des dritten Sperrtransistors Q 9 wird hierdurch auf Sperrpotential von -5 Volt gelegt, das zu seiner Sperrung führt. Analoge Verhältnisse ergeben sich, sobald am Steuerein­ gang 16 0 Volt anliegen.

Selbstverständlich könnte man auf die Hilfsstufe mit dem Spannungsteiler R 49, R 50 und dem Transistor Q 23 ver­ zichten, wenn man auch die Basis des dritten Sperrtran­ sistors Q 9 mit einem eigenen Steuereingang verbinden würde. Da jedoch bei dem verwendeten Analog-Array nur eine geringe Zahl externer Anschlüsse zur Verfügung steht, ist es ein wesentlicher Vorteil durch die Hilfs­ stufe einen Anschluß zu sparen. Für die Schaltung ergibt sich folgende Wahrheitstabelle:

Bei Verwendung von Differenzverstärkerstufen in Verbin­ dung mit einem Meßbereichsschalter ergibt sich der Vorteil, daß nicht nur eine Umschaltung des Meßbereiches erfolgt, sondern gleichzeitig auch eine Signalverstär­ kung erzielbar ist.

Claims (10)

1. Meßbereichsschalter mit steuerbaren Schaltern zur automatischen Meßbereichseinstellung, insbesondere für ein Oszilloskop, der in Abhängigkeit von den Signa­ len einer Steuerschaltung jeweils unterschiedliche, den jeweiligen Meßbereich vorgebende Spannungsteilerwider­ stände über die steuerbaren Schalter mit dem Eingang eines Meßverstärkers verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß je eine der an den Spannungsteilerwiderständen (R 21, R 23) abgegriffenen Teilerspannungen der Basis eines als Emitterfolger arbeitenden Schalttransistors (Q 12, Q 18) zugeführt ist, daß alle Emitter dieser Schalttran­ sistoren (Q 12, Q 18) mit einem gemeinsamen Ausgangswider­ stand (R 20) verbunden sind, und an der Basis jedes Schalttransistors (Q 12, Q 18) ein Steuertransistor (Q 13, Q 19) angeschlossen ist, der in Abhängigkeit von an seinem Eingang (11, 14) liegenden Signalen der Steuer­ schaltung nur den Schalttransistor (Q 12, Q 18) nicht an Sperrpotential legt, der dem jeweils vorgegebenen Meßbereich zugeordnet ist.

2. Meßbereichsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge von den zwei Steuer­ transistoren (Q 13, Q 19) zu einem Eingang (14) zusammen­ gefaßt sind, und dem zweiten Steuertransistor (Q 19) ein Inverter (Q 20) vorgeschaltet ist, der das von der Steuerschaltung kommende Signal so invertiert, daß der ihm zugeordnete zweite Schalttransistor sperrt, wenn der erste Schalttransistor (Q 12) geöffnet ist, und bei einem zweiten Signal der Steuerschaltung mit anderem Pegel der erste Schalttransistor (Q 12) sperrt, während der zweite (Q 18) öffnet. 3. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ transistoren (Q 12, Q 18) so mit den Spannungsteilerwider­ ständen (R 21, R 23) verbunden sind und diese so dimensio­ niert sind, daß sich Spannungsverhältnisse von 1 : 1 und 10 : 1 zwischen dem Eingang (E) des Meßbereichsschalters und seinem Ausgang (F) ergeben.

4. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Schalt­ transistoren (Q 12, Q 18) eingangsseitig mindestens ein steuerbarer elektromagnetischer Schalter (S 1) vorge­ schaltet ist, der ebenfalls an Spannungsteilerwider­ ständen (R 5, R 9) liegt, vorzugsweise mit einem Spannungs­ verhältnis von 100 : 1, und die Steuerschaltung jeweils den Schalttransistor (Q 12, Q 18) durchschaltet, der mit dem elektromagnetischen Schalter (S 1) den vorgegebenen Meßbereich gewährleistet, vorzugsweise den ersten Schalttransistor (Q 12), der das Spannungsverhältnis 1 : 1 vorgibt.

5. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem am Ausgangswiderstand (R 20) der Schalttransistoren (Q 12, Q 18) liegenden gemeinsamen Ausgang (F) ein Verstärker mit mehreren Verstärkerstufen (I, II, III) unterschied­ licher Verstärkung nachgeschaltet ist und die Steuer­ schaltung jeweils eine bestimmte Verstärkerstufe (I, II, III) mit einem bestimmten Schalttransistor (Q 12, Q 18) so kombiniert, daß sich ein vorgegebenes Gesamt­ übersetzungsverhältnis ergibt.

6. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am Ausgang (F) nachgeschaltete Verstärker als umschaltbarer Differenzverstärker aufgebaut ist, der mindestens zwei symmetrische Differenzverstärkerstufen (I, II, III) besitzt, bei denen die beiden Emitter einer Stufe (I, II, III) über je einen Stromgegenkopplungswiderstand (R 3 bis R 8) mit einem Sperrtransistor (Q 9 bis Q 11) verbunden sind, der seinerseits an einer für die Differenzverstärkerstufen (I, II, III) gemeinsamen Kon­ stantstromquelle (Q 16, Q 17) liegt und die Sperrtran­ sistoren (Q 9 bis Q 11) über eine Steuerschaltung so gesteuert sind, daß wechselweise ein Sperrtransistor (Q 9 bis Q 11) nicht sperrt und die über ihn mit Strom ver­ sorgte Differenzverstärkerstufe einschaltet und daß alle Differenzverstärkerstufen (I, II, III) einen gemeinsamen Eingang (F) und einen gemeinsamen Ausgang (GH) besitzen und die Stromgegenkopplungswiderstände (R 3 bis R 8) verschiedener Differenzverstärkerstufen (I, II, III) unterschiedliche Werte aufweisen.

7. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die drei Sperrtransistoren (Q 9 bis Q 11) nur zwei Steuereingänge (16, 17) zum Aus- und Einschalten zur Verfügung stehen und eine Hilfsstufe (Q 23) am Eingang eines der drei Sperrtransistoren (Q 9) so eingefügt ist, daß dieser sperrt, sobald einer der beiden anderen Sperrtransis­ toren (Q 10, Q 11) geöffnet ist.

8. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr­ transistoren (Q 9 bis Q 11) mit ihrem Kollektor- Emitter-Zweig zwischen die Konstantstromquelle (Q 16, Q 17) und die jeweilige Differenzverstärkerstufe (I, II, III) eingefügt sind und die Basis jedes Sperrtransistors (Q 9 bis Q 11) über einen Spannungsteiler (R 42, R 43 bis R 46, R 47) an einer Vorspannung liegt, die den Sperrtransistor (Q 9 bis Q 11) öffnet, diese Vorspannung jedoch durch eine Steuerspannung überlagert ist, die entweder den Wert (open collector) "Null" hat oder einen Wert besitzt, der die Sperrtransistoren (Q 9 bis Q 11) sperrt, wobei die eine Sperrung bewirkende Steuerspannung (-5 Volt) ausgehend von den beiden Steuereingängen (16, 17) der Basis von jeweils zwei Sperrtransistoren (Q 10, Q 11) unmittelbar zugeführt ist, während sie dem dritten Sperrtransistor (Q 9) über die Hilfsstufe (Q 23) zugeführt ist.

9. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Hilfsstufe bildender Transistor (Q 23) mit seiner Basis an einem zwischen den beiden Steuereingängen (16, 17) liegenden Spannungsteiler (R 49, R 50) angeschlossen ist, sein Emitter an einer die Sperrung bewirkenden Spannung (-5 Volt) liegt und sein Kollektor an der Basis des dritten Sperrtransistors (Q 9) angeschlossen ist und der Spannungsteiler (R 49, R 50) so dimensioniert ist, daß der Transistor (Q 23) der Hilfsstufe sperrt, sobald an beiden Steuereingängen (16, 17) eine entsprechende Spannung (-5 Volt) liegt.

10. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstant­ stromquelle (Q 16, Q 17) als Stromspiegel und der gemein­ same Ausgang der Differenzverstärkerstufe (I, II, III) als Kaskode aufgebaut ist.

11. Meßbereichsschalter nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom­ gegenkopplungswiderstände (R 3 bis R 8) so dimensioniert sind, daß die drei Differenzverstärkerstufen (I, II, III) Spannungsverhältnisse von 1 : 1, 1 : 2 und 1 : 5 zwischen Ein- und Ausgangsspannung vorgeben. 12. Meßbereichsschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren der Schaltung vom gleichen Typ, vorzugsweise NPN-Tran­ sistoren sind, nur Widerstände mit dem Wert 100 Ohm, 200 Ohm, 400 Ohm, 800 Ohm, 1 Kiloohm, 2 Kiloohm, 4 Kiloohm, 8 Kiloohm, 16 Kiloohm zur Verfügung stehen und die Schaltung auf einem Analog-Array ausgeführt ist.