DE4012174A1 - Schaltung, die aus einen strom einen teilstrom erzeugt - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal­ tung anzugeben, die in einfacher Weise aus einem Strom einen bestimmten Teilstrom erzeugt. Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Schaltung nach der Erfindung findet beispielsweise Anwendung bei der Verknüpfung von in proportionale Ströme umgewandelten physikalischen Größen wie z. B. die Differenzspannung "Ankerspannung - (Ankerstrom× Wicklungswiderstand)".

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispie­ len erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Schaltung nach der Erfindung, die aus einem Strom I_ein Teilströme I1 und I2 erzeugt. Die Schaltung der Fig. 1 weist zwei Stromzweige auf, und zwar den ersten Stromzweig mit dem Widerstand R1 und den zweiten Stromzweig mit dem Widerstand R2. In diesen beiden Stromzweigen wird der Strom I_ein aufge­ teilt, und zwar in den Strom I1, der den ersten Strom­ zweig durchfließt, und in den Strom I2, der den zweiten Stromkreis durchfließt.

Der Strom I1 fließt gemäß der Fig. 1 über den Wider­ stand R1 in einen Verbraucher 1, während der Strom I2 in den Ausgang 2 eines Elektrometer-Verstärkers 3 fließt: Der Eingang 4 des Elektrometer-Verstärkers 3 ist mit dem Eingang 4 des Verbrauchers 1 verbunden. Wie bei einem Elektrometer-Verstärker üblich, ist der in­ vertierende Eingang 6 des Verstärkers 3 mit dem Ausgang 2 des Verstärkers 3 verbunden.

Weil der Elektrometer-Verstärker 3 an seinem Ausgang 2 exakt das gleiche Potential zur Verfügung stellt, das sein Eingang 4 sieht, liegt an den beiden Widerständen R1 und R2 die gleiche Arbeitsspannung, nämlich I1×R1 = I2×R2. Weil in den Eingang 4 des Elektrome­ ter-Verstärkers 3 kein nennenswerter Strom fließt, ist der Strom I_out, der in den Verbrauchereingang 5 fließt, gleich dem Strom I1. Somit ergibt sich I_out=I_ein×R2/(R1+R2).

Bis auf die beiden Widerstandswerte R1 und R2 gehen keine anderen Parameter in das Verhältnis I_out/I_ein ein.

Die Schaltung der Fig. 2 unterscheidet sich von der Schaltung der Fig. 1 dadurch, daß anstelle des Elek­ trometer-Verstärkers 3 die einfachste Form eines strom­ verstärkenden Spannungsfolgers vorgesehen ist. Dieser stromverstärkende Spannungsfolger besteht aus einem er­ sten Emitterfolger T4, dem dazugehörenden Arbeitswider­ stand R3 und dem zweiten, mit umgekehrter Wirkungsrich­ tung arbeitenden Emitterfolger T5. Geht man davon aus, daß die Basis-Emitterspannungen von T4 und T5 gleich groß sind, jedoch umgekehrt gerichtet sind, ergibt sich am Transistor T5 ein Emitterpotential, welches gleich dem Basispotential des Transistors T4 ist. Unter diesen Umständen ist gewährleistet, daß die beiden Widerstände R1 und R2 gleiche Spannungsabfälle aufweisen, so daß R1×I1=R2×I2 ist.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, bei dem der Ausgangsteilstrom I_out durch einen Stromspiegel invertiert wird. Der Stromspiegel besteht aus den Transistoren T1, T2 und T3.

Claims (6)

1. Schaltung, die aus einem Strom einen Teilstrom er­ zeugt, dadurch gekennzeichnet daß ein erster Strom­ zweig mit einem ersten Widerstand und ein zweiter Stromzweig mit einem zweiten Widerstand vorgesehen sind, daß in den beiden Stromzweigen der zu teilende Strom aufgeteilt wird, daß an den Fußpunkten der Wider­ stände das gleiche Potential erzeugt wird, und daß der gewünschte Teilstrom als Ausgangsstrom dem ersten Stromzweig entnommen wird, während der überschüssige Strom im zweiten Stromzweig nach Masse abgeführt wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der beiden Teilströme nur durch die Größe der Widerstände bestimmt wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Elektrometer-Verstärker vorgesehen ist, der an den Fußpunkt des zweiten Stromzweiges das gleiche Potential schaltet, das ihm am ersten Strom­ zweigfußpunkt zugeführt wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Transistor vorgesehen ist, dessen Basis mit dem Fußpunkt des ersten Widerstandes verbunden ist, der den gewünschten Teilstrom liefert,
daß der Kollektor des ersten Transistors mit einer Be­ zugsspannung und der Emitter des ersten Transistors über einen Widerstand mit dem Bezugspunkt verbunden ist,
daß ein zweiter Transistor vorgesehen ist, der den nicht erwünschten Teilstrom nach Masse abführt,
daß die Basis des zweiten Transistors mit dem Emitter des er­ sten Transistors verbunden ist, daß der Kollektor des zweiten Transistors mit dem Bezugspunkt verbunden ist und
daß der Emitter des zweiten Transistors mit dem Fußpunkt des zweiten Widerstandes verbunden ist.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromspiegel vorgesehen ist, der den für einen Verbraucher bestimmten Teilstrom in­ vertiert.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromspiegel drei Transistoren aufweist, von denen zwei zwischen den Verbraucher und den Bezugspunkt geschaltet sind, während der dritte Stromspiegeltransi­ stor zwischen den Fußpunkt des ersten Widerstandes und den Bezugspunkt geschaltet ist.