DE4215963A1 - Operationsverstärker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Operationsverstärker mit einem ersten Eingang, an den ein Eingangssignal angelegt ist und mit einem zweiten Eingang, an den über eine Anordnung ein dem Mittelwert des Eingangssignals sich bildendes Refe­ renzpotential angelegt ist.

Eine derartige Schaltung wird z. B. verwendet bei der Erzeu­ gung von Impulsen zur Drehzahlregelung von Motoren, bei denen ein mit dem Rotor des Motors zusammenwirkender Sensor die Eingangswechselspannung für einen Operationsverstärker lie­ fert, der die digitalen Impulse erzeugt. Der Sensor kann optoelektronisch oder magnetisch wirksam sein. Besonders günstig hat sich wegen seiner geringen Abmessungen ein MRH- Sensor erwiesen, der in Zusammenwirken mit auf dem Rotor des Motors angeordneten Magnetpolen ein Wechselspannungssignal liefert, das z. B. aus 360 Schwingungen pro Umdrehung des Motors besteht, wenn am Umfang des Rotors pro Grad 360 Magnet­ polpaare angeordnet sind. Ein MRH-Sensor besteht z. B. aus vier magnetfeldabhängigen Widerständen, wobei jeweils zwei in Serie parallel an einer Spannungsquelle liegen. Die Verbin­ dungspunkte der Serienwiderstände bilden zwei Ausgänge für Wechselspannungen, die je nach räumlicher Anordnung in Bezug auf den Rotor phasenverschoben sind. So können diese z. B. derart angeordnet sein, daß zwei um 90 Grad phasenverschobene Wechselspannungen entstehen. Der Operationsverstärker liefert an seinem Ausgang aber nur dann geeignete digitale Ausgangssi­ gnale, wenn der Mittelwert am Referenzeingang des Operations­ verstärkers konstant gehalten wird. Sinkt dieser z. B. unter den minimalen Spitzenwert ab oder steigt er über den maxima­ len Spitzenwert des Eingangssignals an, können sich am Aus­ gang keine digitalen Signale mehr ergeben, sondern es ent­ steht an diesem nur ein konstantes High- oder Low-Potential. Durch Toleranzen der Widerstandswerte der einzelnen Elemente des MRH-Sensors oder durch Temperatureinflüsse oder auch bei Überlagerung eines konstanten oder wechselhaften Magnetfeldes kann sich dieser Mittelwert verschieben. Bei einer analogen Erzeugung des Referenzpotentials, z. B. mit einer Spitzenwert­ gleichrichtung des Ausgangssignals an einem Kondensator, kann es vorkommen, daß dieses Referenzpotential absinkt, wenn z. B. bei Stillstand des Motors keine Ausgangssignale entstehen, wenn also die Eingangssignale fehlen. Treten diese nach einer Zeit wieder auf, hat sich das Potential derart verschoben, daß wieder keine oder ungeeignete digitale Signale, z. B. mit unsymmetrischem Tastverhältnis, auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den einmal ermittel­ ten Referenzwert konstant zu halten, bzw. ′ihn so einzustel­ len, daß er unter allen Einflüssen optimal eingestellt ist und bleibt. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Maßnahme gelöst.

Nachstehend wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Mit 1 ist ein Sensor bezeichnet, dessen magnetfeldabhängigen Widerstände R1 und R2 in Serie an eine Spannungsquelle ge­ schaltet sind. Das am Abgriff A abnehmbare Signal besitzt einen Mittelwert um mit einem Maximalwert Umax und einem Minimalwert Umin. Dieses Signal wird an einen Eingang (z. B.+) eines Komparators K geschaltet, an dessen anderen Eingang (-) das Referenzpotential um gelegt sein muß, um ein geeignetes Ausgangssignal zu erhalten, d. h. Rechtecksignale, deren flan­ ken zeitlich mit den Nulldurchgängen des Eingangssignals zusammenfallen. Verschiebt sich der Mittelwert aus oben ge­ schilderten Gründen, ist dieses Zusammenfallen nicht mehr gegeben.

Die Konstanthaltung des Mittelwertes wird nachstehend an einem möglichen Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Auswer­ tung geschieht digital, indem eine Anordnung 2 vorgesehen ist, die zunächst die Spitzenwerte des Eingangssignals fest­ stellt, indem der maximale Spitzenwert über eine Diode D1 und der minimale Spitzenwert über eine Diode D2 detektiert und in einem Analog-Digital-Wandler ADW gespeichert wird. Diese gespeicherten Werte werden zunächst wieder in analoge Werte umgesetzt und auf eine Widerstandsmatrix R3/R4 geschaltet, an deren Abgriff B der analoge Mittelwert konstant abgreifbar und auf den Referenzeingang des Komparators K geschaltet ist. Nun kann sich, z. B. bei Stillstand des Motors und dadurch Fehlen eines Eingangssignals, der Mittelwert am Referenzein­ gang nicht mehr verändern, weil der Wert digital gespeichert bleibt, so daß bei Erscheinen der Eingangssignale diese so­ fort auf den Mittelwert bezogen werden.

Claims (1)

1. Operationsverstärker mit einem ersten Eingang (+) an den ein Eingangssignal angelegt ist und einem zweiten Ein­ gang (-), an den über eine Anordnung ein dem Mittelwert des Eingangssignals proportionales Referenzpotential angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (2) vorgesehen ist, die das dem Mittelwert des Eingangssignals entsprechende Referenzpotential in digitaler Weise speichert.