DE865463C

DE865463C - Eingangsschaltung fuer Gleichspannungsverstaerker, vorzugsweise fuer Spannungsquellen mit hohem Innenwiderstand

Info

Publication number: DE865463C
Application number: DES21931A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Kaske; Louis Dr Merz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-02-20
Filing date: 1951-02-20
Publication date: 1953-02-02

Description

Eingangsschaltung für Gleichspannungsverstärker, vorzugsweise für Spannungsquellen mit hohem Innenwiderstand Bei :\,feßverstärkern für Gleichspannungen ergeben sich Schwierigkeiten., wenn der Widerstand der zu messenden S'@pannungsquelle einen Wert annimmt, der mit den Isolationswiderständen zwischen den Elektroden der Eli.ngangsrghre vergleichbar ist. Das Gitterpotential wird, dann von den uridefinierten Isolationswiderständen beeinflußt und ist nicht mehr ausschließlich von derEMK.der zu messenden Spannungsquelle abhängig. Außerdem versucht der Gitterstrom derE.ingangsrchre andemhohen>Innenwiderstand der Spannungsquelle und am GitterableitwiderstandSpannungsabfälle, die in die Messung mit eingehen. Der Innenwiderstand ist in vielen Fällen, z. B. bei Meßelektroden für die pH-Messung, stark temperaturabhängig, so daß die Spannungsabfälle durch den Gitterstrom nicht durch Eineichen berücksichtigt iverd'en können.
Bei der Eingangsschaltung für Gleichspannungsverstärker gemäß der Erfindung liegt eine Schalteinrichtung zum periodischen Wechseln der PÖIarität im direkten Verbindungsweg der zu messenden Spannung mit dem Verstärkereingang. Die Schalteinrichtung kann z. B. aus einem zweipoligen: Polwechsler bestehen, der die zum Verstärkereingang führenden Leitungen periodisch umpolt. Hierdurch wird., wenn die Spannung während des Umschaltens nur kurzzeitig unterbrochen wird, eine Wechselspannung mit etwa rechteckiger Kurvenform an das Gitter des Eingangsrohres gelegt. Am Ausgang des ersten Verstärkerrohres tritt dann hinter einem Kondensator eine reine Wechselspannung auf, deren-- Amplitude der ä ,m- urgang liegenden EM,K der Gleichspanrnungsquelle proportional ist. Sblange irr einem annähernd geradlinigen Bereich der R'hrenkennlinie gearbeitet wird, sind die obenerwähnten 'Störungen des Gittergleichspannungspotentials ohne . Einfluß auf die verstärkte Spannung. -'Uni während *der kurzzeitigen Spannungsunterbrechung beim Umschalten die Spannung am Eingangsgitter des Verstärkers zu halten, kann der Voerstärkereingang durch einen kleinen Konden_ -satar überbrückt werden.
An Stelle eines zweipoligen Polwechslers kann auch ein. .einpoliger UYnschaltzerhacker oder Schwingkontakt verwendet werden. Hierzu wird an die Klemmen der zu messenden Spannung ein Spannungsteiler mit M;ittelabgriff geschaltet. Der-Mitt.elabgriff wird mit der Kathode des Eingangsrohres verbunden, während die beiden Anschlußpunkte des Spannungsteilers durch den Umschaltzerhacker periodisch abwechselnd an: das Eingangsgitter ,gelegt werden.. Der Spannungsteiler -kann aus Ohmschen, induktiven, oder kapäzitiven Widerständen aufgebaut sein.
Sioll bei einem Verstärker mit der Eingangsschaltung nach der Erfindung eine Gegenkopplung auf eine vorhergehende Verstärkerstufe oder den Verstärkereingang angewendet werden, so wird in der Giegenkopplungsleitung die gleiche Schalteinrichtung, wie sie am Verstärkereingang liegt, angeordnet und mit der gleichen: Schaltfrequenz betrieben. In der Gegenköpplüngsleitung kann eiric-Sliebschaltung zur Aussiebung unerwünschter Frequenzen angeordnet werden. -In der Zeichnung werden- zwei Schaltungsbeispiele der Eingangsschaltung gemäß der Erflbdung dargestellt. In der F'ig. i soll die. EMK er einer' pH-Elektroc1e mit dem sehr hohen Innen widerstand R1 (einige roo -MOhm) verstärkt werden. Durch den zweipoligen Polwechsler Ui wird die an den Punkten a-b liegende Spannung periodisch umgepolt an das Gitter des Rohres V1 geführt. Der kleine Kondensator C1 hält die Spannung am Gitter während der beim Umschalten auftretenden Unterbrechung. Mit R, ist der G-itterableitwid-er.-_ stand bezeichnet. Über den Kondensator C3 wird die rechteckfürmige Wechselspannung verstärkt den weiteren Stufen, des Verstärkers V zugeführt. Vom Ausgang des Verstärkers wird über einen Umschalter U2, der mit gleicher Schaltfrequenz wie der Umschalter Ui arbeitet, eine Gegenkopplungsspannung durch den Widerstand R3 in; die Ein gangsschaltung des Verstärkers eingeführt. R1, R2 und C2 bilden eine Shebschaltung. Das Beispiel der Fig. z stellt eine Schaltung nach - der Erfindung mit einpoligem Umschaltzerhacker dar. Der Mittelabgrift des Spannungsteilers mit den WiderständenR4 und R5 ist an die Kathode des Eingangsrohres V1 geführt. Die Punkte c-d der Schaltung werden periodisch abwechselnd über den Umschaltzerhacker Z mit dem Eingangsgitter verbunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Eingangsschaltung für Gleichspannungsverstärker, vorzugsweise für Spannungsquellen mit hohem Innenwiderstand, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung zum periodischen Wechseln der Polarität im direkten Verbinn d"ungsweg der zu messenden Spannung mit dem Verstärkereingang.
2. Eingangsschaltung nach Amspruch i., gekennzeichnet durch einen. zweipoligen Polwechsler zwischen der zu messenden. Spannung und dem Verstärkereingang.
3,. Eingangsschaltung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen an die zu messende Spannung angeschlossenen Spannungsteiler mit dem Mittelabgriff an. der Kathode des Eingangsrohres und eine einpolige, periodisch den einen und - den anderen Anschlußpunkt des Spannungsteilers mit dem Mngangsgitter verbindende Umschaltvorrichtung.
4. Eingangsschaltung nach Anspruch 3" dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler aus Ohmschen, kapazitiven oder induktiven . Widerständen aufgebaut ist.
5. Eingangsschaltung nach Anspruch i oder folgendem, gekennzeichnet durch einen- dien Vlerstärkereingang überbrückenden Kondensator.
6. Eingangsschaltung für Verstärker mit Gegenkopplung nach Anspruch i oder folgenden, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung zum periodischen Umpolen der zum V'erstärkereingang führenden Gegenkopplungsleitung mit gleicher Schaltfrequenz wie die am Verstärkereingang erfolgenden Umpolungen. --.
7. Eingangsschaltung nach Anspruch 6., ge- kennzeichnet durch eine aus Widerständen und Kondensatoren bestehende Sliebschaltung in der Gegenkopplungsleitung. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nur. 5,oi 967; schweizerische Patentschrift Nr. 237 496: Arch. f. Techn. Messen 63q-1, S, i, von 1933.