DE4026682A1

DE4026682A1 - Analogue normalising circuit - carries out logarithmic and hyperbolic functions of two signals

Info

Publication number: DE4026682A1
Application number: DE19904026682
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Loge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1991-03-28

Abstract

An analogue electronic circuit carries out a normalising operation on two analogue measurement signals. The circuit provides an output x = A-B/A+B = Tanh (lnA-lnB), where A and B are the signals and are greater than zero. The logarithmic values are each generated by operational amplifier circuits that has feedback including a switched transistor. The voltages provided by two such circuits are received by a hyperbolic tangent generating circuit having an operational amplifier (OP3) and a pair of transistors (TR3, TR4). ADVANTAGE - Provides means of accurate calibration of signals.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine analoge Normierschaltungs anordnung, bei der ein aus einem Paar von Analogsignalen gebil detes Differenzsignal auf das Summensignal dieser Analogsignale bezogen wird.The invention relates to an analog standardization circuit arrangement in which one of a pair of analog signals Detes difference signal on the sum signal of these analog signals is related.

In der elektronischen Meßtechnik bei Steuerungs- und Regelvor gängen tritt häufig der Fall auf, daß die Meßgröße nicht di rekt, sondern in Form eines linearen Terms als Summand bzw. Subtrahend vorliegt, wie Beziehung (1) verdeutlicht:In electronic measurement technology for control and regulation often occurs the case that the measured variable is not di rect, but in the form of a linear term as a summand or Subtrahend, as relationship (1) shows:

A = V (1 + x)A = V (1 + x)

B = V (1 - x) (1)B = V (1 - x) (1)

A, B sind dabei direkt zu messende analoge Sensorsignale, x ist die eigentliche Meßgröße und V ein gegebenenfalls auch varia bler Faktor. Löst man Beziehung (1) nach der gesuchten Meßgröße x auf, so erhält man nach der folgenden Beziehung (2):A, B are analog sensor signals to be measured directly, x is the actual measured variable and V a if necessary also varia factor. If you solve relationship (1) according to the measured variable you are looking for x, we get the following relationship (2):

Das bedeutet, für die Ermittlung der eigentlichen Meßgröße x ist die Differenz der Sensorsignale A, B zu bilden und diese Differenz ist auf die Summe der Sensorsignale A und B zu bezie hen, d.h. das Differenzsignal wird normiert.This means for the determination of the actual measured variable x the difference between the sensor signals A, B is to be formed and this Difference is related to the sum of sensor signals A and B. hen, i.e. the difference signal is normalized.

Ein Beispiel für eine derartige Signalauswertung liegt bei ei nem optischen Speicher vor. Bei diesen Speichern ist Informa tion, z.B. Audio-, Videoinformation oder allgemeiner Datenin formation in Form von Zuständen lokaler Speicherdomänen auf ei nem plattenförmigen Speichermedium längs konzentrischer oder spiralförmiger Spuren zu speichern bzw. abgespeichert. Beim Be trieb des Speichers rotiert das Speichermedium und die Informa tion wird mit Hilfe eines Laserstrahles eingeschrieben bzw. ab getastet. Der Laserstrahl muß dabei den Informationsspuren fol gen und außerdem vertikal zum Speichermedium so nachgeführt werden, daß sein Brennpunkt immer in der Höhe der Speicher schicht des Speichermediums liegt. Die Regelinformation, die es erlaubt, den Laserlichtstrahl einerseits auf Spurmitte und an dererseits im Brennweitenabstand zu halten, wird aus dem von dem Speichermedium reflektierten Laserlichtstrahl abgeleitet. Als Sensoren für das reflektierte Laserlicht dienen üblicher weise Fotodetektoren, die in geeigneter Weise, z.B. als Vier- Quadranten-Detektoren aufgebaut sind, um Teilstrahlen des re flektierten Laserlichtstrahles auszuwerten.An example of such a signal evaluation is egg optical memory. With these stores is Informa tion, e.g. Audio, video, or general data formation in the form of states of local storage domains on egg nem plate-shaped storage medium along concentric or save or store spiral tracks. When loading drive of the memory rotates the storage medium and the informa tion is inscribed or abated using a laser beam keyed. The laser beam must follow the information traces gene and also tracked vertically to the storage medium be that its focus is always in the amount of memory layer of the storage medium. The rule information it allows the laser light beam on the one hand to the middle of the track and on on the other hand, to keep the focal distance, is from the laser light beam reflected from the storage medium. Commonly serve as sensors for the reflected laser light wise photodetectors that can be used in a suitable manner, e.g. as four Quadrant detectors are constructed to detect partial beams of the right to evaluate inflected laser light beam.

Das von dem Speichermedium reflektierte Laserlicht kann aber starken Intensitätsschwankungen unterliegen. Dies gilt allge mein für alle optischen Speicher wegen Toleranzen der Strah lungsleistung der verwendeten Laser, aber auch Schwankungen des Reflexionsgrades des Speichermediums. Bei wiederbeschreibbaren optischen Datenspeichern kommt noch hinzu, daß die vorbestimmte Strahlungsintensität des Lasers in den verschiedenen Betriebs zuständen Löschen, Schreiben oder Lesen stark unterschiedlich ist. Demnach sind die Detektorsignale starken, im wesentlichen der Lichtintensität proportionalen Verstärkungsschwankungen un terworfen. In der eingangs gegebenen Beziehung (1) sind diese Schwankungen durch den hier variablen Faktor V ausgedrückt.The laser light reflected by the storage medium can, however subject to strong fluctuations in intensity. This applies in general mine for all optical storage due to tolerances of the beam performance of the lasers used, but also fluctuations in the Reflectance of the storage medium. With rewritable optical data storage is also added that the predetermined Radiation intensity of the laser in the different operations Deletion, writing or reading conditions vary widely is. Accordingly, the detector signals are strong, essentially gain fluctuations proportional to the light intensity thrown. In the relationship (1) given at the beginning, these are Fluctuations expressed by the variable factor V here.

Um aus den Detektorsignalen Steuersignale abzuleiten, die eine vertikale Fokusabweichung sowie eine horizontale Spurmittenab lage des abtastenden Laserlichtstrahles amplitudenproportional wiedergeben, d.h. von Intensitätsschwankungen des abtastenden Laserlichtes unabhängig sind, müssen diese Detektorsignale ge mäß Beziehung (2) normiert werden.To derive control signals from the detector signals, the one vertical focus deviation as well as a horizontal track center position of the scanning laser light beam is proportional to the amplitude play, i.e. of intensity fluctuations of the scanning Laser light are independent, these detector signals must be ge according to relationship (2).

Die schaltungstechnisch naheliegendste Lösung, mit Hilfe von Operationsverstärkern ein Sensordifferenz- und Sensorsummensi gnal zu bilden und diese anschließend mit Hilfe eines handels üblichen analogen Zwei-Quadranten-Dividierers untereinander zu dividieren, bleibt unbefriedigend, u. a. weil derartige Schal tungen relativ aufwendig sind und außerdem eine unerwünschte Temperaturdrift aufweisen, die das abgegebene normierte Signal verfälschen.The most obvious solution in terms of circuit technology, with the help of Operational amplifiers a sensor difference and sensor sum gnal to form and then with the help of a trade usual analog two-quadrant divider among themselves dividing remains unsatisfactory, u. a. because such scarf lines are relatively complex and also an undesirable Show temperature drift, which the emitted standardized signal distort.

Nach Tietze/Schenk "Halbleiter-Schaltungstechnik", 5. Auflage, 1980, Seiten 224 ff. lassen sich aber Multiplikation und Divi sion von Analogsignalen auf eine Addition bzw. Subtraktion der Logarithmen der Signalamplituden zurückführen. Ein dementspre chend aufgebauter Zwei-Quadranten-Dividierer erfüllt eine Funk tion, wie sie sich durch Beziehung (3) ausdrücken läßt:After Tietze / Schenk "semiconductor circuit technology", 5th edition, 1980, pages 224 ff. Multiplication and divi sion of analog signals on an addition or subtraction of the Return logarithms of signal amplitudes. A accordingly The two-quadrant divider constructed in this way fulfills one radio tion, as it can be expressed by relationship (3):

Dabei sind Z bzw. N die beiden untereinander zu dividierenden Signale, H ist eine Hilfsgröße, die eingeführt wird, um einen eingeschränkten Zwei-Quadranten-Betrieb zu ermöglichen, d. h., daß Beziehung (3) für positive wie negative Werte von Z gültig sein soll. Wie ersichtlich, ist die Beziehung (3) in sich rela tiv komplex, was unmittelbar illustriert, daß derartige Divi dierschaltungen ebenfalls relativ aufwendig sind und gegebenen falls auch Temperaturdriftprobleme aufweisen.Z and N are the two to be divided among themselves Signals, H is an auxiliary variable that is introduced to one to enable restricted two-quadrant operation, d. H., that relation (3) is valid for positive and negative values of Z. should be. As can be seen, the relationship (3) is rela in itself tiv complex, which immediately illustrates that such Divi The circuits are also relatively complex and given if there are also temperature drift problems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermei dung der Nachteile herkömmlicher Lösungen eine analoge Normier schaltungsanordnung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau si cher arbeitet und dabei insbesondere im Nullpunktsbereich, d. h. auch bei kleinen abgeleiteten Meßgrößen zuverlässig ge nau und dabei möglichst wenig temperaturabhängig ist.The invention is therefore based on the object under Vermei an analog standardization of the disadvantages of conventional solutions To create circuit arrangement that si with simple structure cher works and in particular in the zero point range, d. H. reliable even with small derived measured quantities accurate and as little temperature dependent as possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 beschriebene analoge Normierschaltungsanordnung gelöst.According to the invention, this object is achieved by the claim 1 analog standard circuit arrangement described solved.

Neben ihren funktionellen Eigenschaften bietet diese Lösung den Vorteil, daß bei geringem schaltungstechnischem Aufwand für die Implementierung kostengünstige Standardbausteine eingesetzt werden können. Handelsübliche Analogdividierer sind meistens aus Präzisionsschaltkreisen aufgebaut und speziell für die Meß- und Analogrechentechnik konzipiert. Sie sind damit keine Mas senprodukte und werden dementsprechend teuer von nur wenigen Herstellern angeboten. Zudem erfordern dies bekannten Dividier schaltungen in Analogtechnik häufig ungewöhnliche Versorgungs spannungen, während die erfindungsgemäße Normierschaltungsan ordnung für eine Versorgungsspannung von beispielsweise +12 V bzw. ±6 V ausgelegt werden kann und damit Versorgungsspannun gen ausreichen, die in elektronischen Geräten ohnehin häufig verwendet werden.In addition to its functional properties, this solution offers the advantage that for low circuitry the implementation of inexpensive standard modules can be. Commercial analog dividers are mostly made up of precision circuits and especially for the measuring and analog computing technology. You are not a mas products and are accordingly expensive by only a few Offered to manufacturers. This also requires known dividers circuits in analog technology often unusual supply voltages, while the normalization circuit according to the invention order for a supply voltage of +12 V, for example or ± 6 V can be designed and thus supply voltage sufficient that are already common in electronic devices be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Normier schaltungsanordnung bestehend aus zwei Logarithmierschaltungen und einer Tangens-Hyperbolicus-Schaltung, Fig. 1 is a block diagram of a circuit arrangement according to the invention Normier consisting of two Logarithmierschaltungen and a hyperbolic tangent circuit,

Fig. 2 eine Realsierungsmöglichkeit für die Logarithmierschal tung und Fig. 2 shows a possible implementation for the Logarithmierschal device and

Fig. 3 in einem Detailschaltbild ein Beispiel für eine Tan gens-Hyperbolicus-Schaltung. Fig. 3 in a detailed circuit diagram an example of a Tan gene hyperbolic circuit.

Ausgehend davon, daß in einem Anwendungsfall gemessene Analog signale A, B vorliegen, die als normiertes, d. h. auf die Summe dieser Analogsignale A+B bezogenes Differenzsignal A-B eine proportionale Meßgröße x ergeben, kann man für die Ermittlung der Meßgröße x diesen Bruch gemäß Beziehung (4) umformen:Assuming that analog measured in an application signals A, B are present, which as normalized, i.e. H. on the sum of these analog signals A + B related difference signal A-B a proportional measurement variable x can be used for the determination Resize this fraction according to relation (4) for the measured variable x:

Diese Beziehung ist gültig für A<0 und B<0. Das bedeutet, eine analoge Normierschaltung läßt sich aus Schaltungen mit den Teilfunktionen "natürlicher Logarithmus" und "Tangens-Hyperbo licus" aufbauen. Diese Teilfunktionen lassen sich mit Opera tionsverstärkern realisieren, die entsprechend beschaltet sind. Grundlage für die Implementierung ist die Ausnutzung der I_c-(U_BE)-Transistorkennlinie, welche durch die Beziehung (5) beschrieben wird:This relationship is valid for A <0 and B <0. This means that an analog standardization circuit can be constructed from circuits with the subfunctions "natural logarithm" and "tangent hyperbo licus". These sub-functions can be realized with operational amplifiers that are connected accordingly. The basis for the implementation is the utilization of the I _c - (U _BE ) transistor characteristic, which is described by the relationship ( 5 ):

I_c = I_ES exp (U_BE/U_T) (5)I _c = I _ES exp (U _BE / U _T ) (5)

Dabei sind I_c der Kollektorstrom, I_ES der temperaturabhängige Sperrstrom, U_BE die Basis-Emitter-Spannung und U_T=kT/e₀ die Temperaturspannung bipolarer Transistoren. Die beiden Größen I_ES und U_T sollten zum Eliminieren der Temperaturdrift in der Gesamtübertragungsfunktion der Normierschaltungsanordnung nicht mehr vorkommen.I _{c is} the collector current, I _ES the temperature-dependent reverse current, U _BE the base-emitter voltage and U _T = kT / e ₀ the temperature voltage of bipolar transistors. The two variables I _ES and U _T should no longer occur in the overall transfer function of the standardization circuit arrangement in order to eliminate the temperature drift.

In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes das Prinzip für eine derartige Normierschaltungsanordnung dargestellt. Die Ana logsignale A, B sind in dieser Darstellung durch ihre Signal spannungen Ua bzw. Ub wiedergegeben. Sie werden jeweils einer von zwei Logarithmierschaltungen 1 zugeführt, deren Ausgangssi gnale U1 bzw. U2 damit proportional dem natürlichen Logarithmus des jeweiligen Eingangssignales Ua bzw. Ub sind. Diese loga rithmierten Ausgangssignale U1 bzw. U2 werden parallel einer Tangens-Hyperbolicus-Schaltung 2 zugeführt, die den Tangens- Hyperbolicus der Differenz ihrer Eingangssignale bildet und als Ausgangssignal eine der Meßgröße x proportionale Ausgangsspan nung Ux abgibt.In Fig. 1 in the form of a block diagram is illustrated the principle of such a Normierschaltungsanordnung. The ana log signals A, B are shown in this representation by their signal voltages Ua and Ub. They are each fed to one of two logarithmic circuits 1 , the output signals U 1 and U 2 of which are therefore proportional to the natural logarithm of the respective input signal Ua and Ub. These log arithmetic output signals U 1 and U 2 are fed in parallel to a tangent hyperbolic circuit 2 which forms the tangent hyperbolic of the difference between their input signals and outputs an output voltage Ux proportional to the measured variable x as the output signal.

In Fig. 2 ist beispielhaft das Schaltbild für eine Logarith mierschaltung 1, die der Beziehung (4) genügt, dargestellt. Die Logarithmierschaltung soll das analoge Ausgangssignal U1 oder U2 liefern, das proportional zum Logarithmus der Eingangsspan nung Ua bzw. auch Ub ist. Dabei weist die Logarithmierschaltung einen ersten Operationsverstärker OP1 auf, dessen normaler Ein gang an Masse liegt und dessen invertierendem Eingang über ei nen Vorwiderstand R1 die Eingangsspannung z.B. Ua zugeführt ist. Die Schaltungsanordnung weist in einem Gegenkopplungszweig zum Operationsverstärker OP1 einen Transistor TR1 auf. Ein Emitterwiderstand Re des ersten Transistors TR1 ist seriell un mittelbar zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers OP1 und dem Ausgang der Logarithmierschaltung angeordnet. Weiterhin ist parallel zu dem Transistor-Gegenkopplungszweig TR1, Re ein Kondensator C angeordnet.In Fig. 2, the circuit diagram for a logarithm circuit 1 , which satisfies the relationship (4) is shown as an example. The logarithmic circuit should deliver the analog output signal U 1 or U 2 , which is proportional to the logarithm of the input voltage Ua or Ub. The logarithmic circuit has a first operational amplifier OP 1 , the normal input of which is connected to ground and the inverting input of which is fed via a series resistor R 1, for example the input voltage Ua. The circuit arrangement has a transistor TR 1 in a negative feedback branch to the operational amplifier OP 1 . An emitter resistor Re of the first transistor TR 1 is arranged serially and indirectly between the output of the operational amplifier OP 1 and the output of the logarithmic circuit. Furthermore, a capacitor C is arranged in parallel with the transistor negative feedback branch TR 1 , Re.

Neben der Beziehung (5) gelten für die beschriebene Logarith mierschaltung 1 bei Annahme eines idealen Operationsverstärkers auch die Beziehungen (6) und (7):In addition to the relationship (5), the relationships (6) and (7) also apply to the described logarithmic circuit 1 assuming an ideal operational amplifier:

U_BE = -U1 = -U2 (6)U _BE = -U 1 = -U 2 (6)

I_c = Ua/R1 = Ub/R1 (7)I _c = Ua / R 1 = Ub / R 1 (7)

Aus den drei Beziehungen (5) , (6) und (7) erhält man für die Logarithmierschaltung die Übertragungsfunktion gemäß Beziehung (8):From the three relationships (5), (6) and (7) one obtains for the Logarithmic circuit the transfer function according to the relationship (8th):

Diese Beziehung gilt analog auch für das logarithmierte Aus gangssignal U2.This relationship also applies analogously to the logarithmic output signal U 2 .

Während der Operationsverstärker OP1 die Eingangsspannung Ua in einen Strom umwandelt, der durch die Größe des Vorwiderstandes R1 festgelegt ist, liefert der Transistor TR1 aufgrund der Be ziehung (5) die Logarithmierfunktion. Allerdings erhöht dabei der Transistor die Schleifenverstärkung der gegengekoppelten Anordnung um seine Spannungsverstärkung. Diese Spannungsver stärkung läßt sich durch den Emitterwiderstand Re herabsetzen. Allerdings ist dieser Emitterwiderstand nach oben zu begrenzen, um den Ausgang des Operationsverstärkers OP1 nicht zu über steuern. Der Kondensator C wirkt als differenzierende Gegen kopplung und damit wie der Emitterwiderstand Re einer Schwing neigung entgegen, d. h. erhöht die Stabilität der Schaltung.While the operational amplifier OP 1 converts the input voltage Ua into a current which is determined by the size of the series resistor R 1 , the transistor TR 1 provides the logarithmic function based on the relationship (5). However, the transistor increases the loop gain of the negative feedback arrangement by its voltage gain. This voltage amplification can be reduced by the emitter resistor Re. However, this emitter resistance must be limited in order not to over-control the output of the operational amplifier OP 1 . The capacitor C acts as a differentiating counter coupling and thus, like the emitter resistor Re, counteracts an oscillation tendency, ie increases the stability of the circuit.

In Fig. 3 ist in einem Schaltbild ein Beispiel für den Auf bau einer Tangens-Hyperbolicus-Schaltung 2 gegeben. In diesem Schaltbild ist als Ausgangsstufe ein weiterer Operationsver stärker OP3 verwendet, dessen normaler Eingang über einen Ab leitwiderstand R3 an Masse liegt und dessen Ausgang über einen gleichgroßen Widerstand auf den invertierenden Eingang rückge koppelt ist. Beide Eingänge sind parallel über weitere ohmsche Widerstände R2 an positive Betriebsspannung +Uv gelegt, die beispielsweise +6 V betragen möge. Weiterhin ist an beiden Eingängen des Operationsverstärkers OP3 ein Differenzverstär ker, gebildet aus zwei weiteren Transistoren TR3 bzw. TR4, an geschaltet. Über die Kollektor-Emitter-Strecken dieser beiden Transistoren TR3 und TR4 liegt jeweils einer der beiden Eingän ge des Operationsverstärkers OP3 am negativen Pol der Versor gungsspannung -Uv. Gesteuert wird dieser Differenzverstärker über die Eingangssignale der Tangens-Hyperbolicus-Schaltung 2, d. h. die beiden logarithmierten Ausgangssignale U1 bzw. U2, die jeweils der Basis eines der beiden Transistoren TR3 bzw. TR4 zugeführt werden. Das Ausgangssignal dieser Tangens-Hyper bolicus-Schaltung ist die der Meßgröße x proportionale Signal spannung Ux.In Fig. 3 an example of the construction of a tangent hyperbolic circuit 2 is given in a circuit diagram. In this circuit diagram, another OP 3 operational amplifier is used as the output stage, the normal input of which is connected to ground via a conductance resistor R 3 and the output of which is fed back via an equally large resistor to the inverting input. Both inputs are connected in parallel via additional ohmic resistors R 2 to positive operating voltage + Uv, which may be +6 V, for example. Furthermore, a differential amplifier, formed from two further transistors TR 3 and TR 4 , is connected to both inputs of the operational amplifier OP 3 . About the collector-emitter paths of these two transistors TR 3 and TR 4 is one of the two inputs of the operational amplifier OP 3 at the negative pole of the supply voltage -Uv. This differential amplifier is controlled via the input signals of the tangent hyperbolic circuit 2 , ie the two logarithmic output signals U 1 and U 2 , which are each fed to the base of one of the two transistors TR 3 and TR 4 . The output signal of this tangent hyper bolic circuit is the signal voltage Ux proportional to the measured variable x.

Bei Vernachlässigung der Transistorbasis-Ströme der weiteren Transistoren TR3 bzw. TR4 gilt für die Summe der über den nega tiven Pol der Versorgungsspannung -Uv abfließenden Emitter ströme Ie die Beziehung (9):If the transistor base currents of the further transistors TR 3 or TR 4 are neglected, the relationship (9) applies to the sum of the emitter currents flowing out via the negative pole of the supply voltage -Uv:

Ic1 + Ic2 = Ie (9)Ic 1 + Ic 2 = Ie (9)

Setzt man diese Beziehung (9) in die Beziehung (5) ein, so er hält man die Beziehung (10):If you put this relationship (9) into relationship (5), he says keep the relationship (10):

Betrachtet man weiterhin den in der Ausgangsstufe vorgesehenen weiteren Operationsverstärker OP3 wiederum als ideales Bauele ment, so liegen an seinen Eingängen die beiden Eingangsspannun gen Un bzw. Up, wie durch Beziehungen (11) bzw. (12) wiederge geben:If one further considers the further operational amplifier OP 3 provided in the output stage as an ideal component, the two input voltages Un and Up are at its inputs, as shown by relationships (11) and (12):

Durch Umformungen der Beziehungen (10) bis (12) ergibt sich die Tangens-Hyperbolicus-Funktion gemäß Beziehung (13).By transforming the relationships (10) to (12), the result is Tangent hyperbolic function according to relationship (13).

Betrachtet man nun die vollständige Normierschaltungsanordnung, die gemäß Fig. 1 aus zwei Logarithmierschaltungen 1 und einer Tangens-Hyperbolicus-Schaltung 2 besteht, so läßt sich die ge samte Übertragungsfunktion wie in Beziehung (14) ausdrücken, die man durch Einsetzen der Beziehung (8) in die Beziehung (13) erhält:If one now considers the complete normalization circuit arrangement, which according to FIG. 1 consists of two logarithmic circuits 1 and a tangent hyperbolic circuit 2 , the entire transfer function can be expressed as in relation (14), which can be obtained by inserting relation (8) in relation (13) receives:

Nach weiteren Umformungen unter Verwendung der Beziehung (4) ergibt sich daraus die Beziehung (15):After further transformations using the relationship ( 4 ), the relationship (15) results from this:

die die gesamte Übertragungsfunktion der Normierschaltungsan ordnung beschreibt. Wie ersichtlich, enthält die Beziehung (15) keine der beiden temperaturabhängigen Größen I_ES und U_T. Dies bedeutet, daß die vorstehend beschriebene Normierschaltungsan ordnung temperaturkompensiert ist. Dazu ist allerdings ein schränkend zu bemerken, daß dies nur solange gilt, solange die Temperaturdrift der eingesetzten Operationsverstärker OP1 bis OP3 vernachlässigbar und für die bipolaren Transistoren TR1 bis TR4 der beschriebenen Schaltungsanordnung thermischer Gleich lauf gewährleistet ist.which describes the entire transfer function of the normalization circuit arrangement. As can be seen, the relationship (15) contains neither of the two temperature-dependent variables I _ES and U _T. This means that the normalization circuit described above is temperature compensated. However, it should be noted that this applies only as long as the temperature drift of the operational amplifiers OP 1 to OP 3 used is negligible and the thermal circuit is guaranteed for the bipolar transistors TR 1 to TR 4 of the circuit arrangement described.

Claims

1. Analog standardization circuit arrangement in which a difference signal (Ua-Ub) formed from a pair of analog signals (Ua, Ub) is related to their sum signal (Ua + Ub), in which two similar logarithmic circuits ( 1 ) for converting one each the analog signals (UA, UB) in logarithmic output signals (U 1 and U 2 ) and a tangent hyperbolic circuit ( 2 ) are provided, which are connected to two outputs each with the output of one of the two logarithmic circuits of the type that they forms the tangent hyperbolic of the difference of the logarithmic output signals (U 1- U 2 ) and thus provides a standardized output signal (Ux).

2. Analogue normalization circuit arrangement according to claim 1, characterized in that each logarithization circuit ( 1 ) has an operational amplifier (OP 1 ), the respective analog signal (Ua or Ub) of which is supplied in a vertical input via a series resistor (R 1 ) and has a counter coupling transistor (TR 1 ) and that at the output of the operational amplifier serially a voltage amplification of the transistor reducing emitter resistor (Re) and between the output of the operational amplifier and its inverting the input a capacitor (C) is further provided for differentiating negative feedback.

3. Analog normalization circuit arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the tangent hyperbolic circuit as an output stage has a white direct operational amplifier (OP 3 ), which supplies the normalized signal (Ux), which stood over a further ohmic resistance (R 3 ) is negative-coupled and its two inputs via a resistor (R 2 ), forming a current source, to positive operating voltage (+ Uv) and, in parallel, to negative operating voltage (-Uv) via collector-emitter paths each of two more , As a differential amplifier switched transistors (TR 3 and TR 4 ) are placed, the base connections of which form the two inputs of the tangent hyperbolic circuit, to which one of the output signals (U 1 and U 2 ) of the logarithm circuits ( 1 ) is supplied .