DE9415467U1

DE9415467U1 - Schaltungsanordnung zur Ausgabe von Analogsignalen

Info

Publication number: DE9415467U1
Application number: DE9415467U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-09-23
Filing date: 1994-09-23
Publication date: 1995-10-19
Anticipated expiration: 2004-09-24

Description

•*GR 94 G 4435 DE

Beschreibung

Schaltungsanordnung zur Ausgabe von Analogsignalen

In der europäischen Patentschrift 0 131 229 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, mit der mehrere Analogsignale parallel von je einem Ausgabeverstärker ausgegeben und auf je eine Bürde geschaltet werden. Die Fußpunkte der Bürden liegen auf konstantem Potential. Die Eingänge der Ausgabeverstärker sind mit Kondensatoren verbunden, die über einen Multiplexer zyklisch von einem Verstärker, der über einen weiteren Verstärker einem Digital-Analog-Umsetzer nachgeschaltet ist, aufgeladen werden. Über zwei weitere Multiplexer, die mit dem ersten synchron geschaltet sind, werden die Spannungen an den Bürden auf die beiden im Signalweg vor dem Multiplexer liegenden Verstärker rückgeführt. Mit der bekannten Schaltung, die den großen Aufwand von drei Multiplexern erfordert, werden Störspannungen kompensiert, die dadurch bedingt sind, daß die die Bürden enthaltenden peripheren Geräte auf unterschiedlichem Erdpotential liegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Ausgabe von Analogsignalen, insbesondere von Stromsignalen, zu schaffen, die sich durch geringen Aufwand auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Mit besonderem Vorteil wird die neue Schaltung eingesetzt, wenn von mehreren Ausgabeverstärkern unterschiedliche Signale ausgegeben werden, die aus einer einzigen Signalquelle stammen und von einem Multiplexer auf die Ausgabeverstärker verteilt werden. Eine hierzu geeignete Schaltungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß die ersten Eingänge der Ausgabeverstärker, die je einen Speicher aufweisen, an die Ausgänge des Multiplexers angeschlossen sind, dessen Eingang mit

GR 94 G 4435 DE

dem Widerstand verbunden ist. Zweckmäßig sind die Speicher Kondensatoren, die zwischen den ersten Eingängen der Ausgabeverstärker und der Versorgungsleitung liegen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Weiterbildungen und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.

Eine Steuereinheit STE gibt an einen Digital-Analog-Umsetzer DAC Digitalwerte, die als Analogsignale, insbesondere als Stromsignale IAi ... IA_n ausgegeben werden sollen. Der Digital-Analog-Umsetzer gibt eine dem jeweils zugeführten Digitalwert entsprechende Spannung U^^c ^a^' &i-^e ^von einem Spannungsstromwandler SW in einen Strom Ig umgesetzt wird. Dieser durchfließt einen Wandlerwiderstand RW, der an eine Versorgungsleitung LV angeschlossen ist, über welche die Versorgungsspannung U von z. B. 24 V zugeführt ist. An ihm fällt eine Spannung Ug ab, die über einen Multiplexer MUX einem von mehreren Ausgabeverstärkern zugeführt, die jeweils im wesentlichen aus einem Operationsverstärker OPi ... OP_n und einem nachgeschalteten Leistungstransistor V^ ... V_n bestehen. Zwischen den nichtinvertierenden Eingängen der Operationsverstärker OPi ... OP_n und der Versorgungsleitung LV liegen Speicherkondensatoren Ci ... C_n, welche über den Multiplexer MUX mit der jeweils am Wandlerwiderstand RW abfallenden Spannung Ug aufgeladen werden. Da die nichtinvertierenden Eingänge der Operationsverstärker OPi ... OP_n in der gewählten Schaltung hochohmig sind, halten die Speicherkondensatoren C^ ... C_n ihre Ladung für längere Zeit, so daß der Multiplexer MUX, gesteuert von der Steuereinheit STE, nacheinander alle Kondensatoren an den Wandlerwiderstand RW anschließen kann, wobei der jeweils zugehörige Digitalwert dem Digital-Analog-Umsetzer DAC zugeführt wird. Zweckmäßig werden daher die Ladüngen der Speicherkondensatoren Ci ... C_n zyklisch aufgefrischt. In Reihe mit den Endtransistoren Vi ... V_n sind Meßwiderstände RMi ... RM_n geschaltet, die von den Ausgangsströ-

GR 94 G 4435 DE

men IA]_ . . . IA_n durchflossen sind. Auch die Meßwiderstände liegen mit einem Anschluß an der Versorgungsleitung LV. Die an ihrem anderen Anschluß auftretenden Spannungen sind ein Maß für die Ausgangsströme IA^ ... IA_n, die von den Operationsverstärkern &Ogr;&Rgr;&khgr; ... OP_n mit den Spannungen an den Speicherkondensatoren CTi ... C_n verglichen werden. Die Ausgangsströme werden so geregelt, daß die Spannungsabfälle gleich den Spannungen an den Kondensatoren sind. Die Besonderheit der neuen Schaltung besteht darin, daß der Wandlerwiderstand RW, die Speicherkondensatoren C^ ... C_n und die Meßwiderstände RM]_ ... RM_n jeweils mit ihrem einen Anschluß an der Versorgungsleitung LV liegen, der Meßwiderstand RW von den Digitalwerten entsprechenden Strömen durchflossen wird und die anderen Anschlüsse des Wandlerwiderstandes RW, der Speicherkondensatoren Cj_ ... C_n und der Meßwiderstände RM^ ... RM_n damit auf gleichem Potential liegen, das proportional zu den zugeführten Digitalwerten ist. Damit sind auch die Ausgangsströme IA^ .·. IA_n proportional zu den eingegebenen Digitalwerten.

Claims

. GR 94 G 4435 DE .**. · ; Il I · j·.·, Schutzansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Ausgabe von Analogsignalen

- mit einer Stromquelle (SW), die zu den Analogsignalen proportionale Ströme (Ig) liefert,

- mit einem vom Ausgangsstrom der Stromquelle (SW) durchflossenen Wandlerwiderstand (RW), dessen erster Anschluß an eine Versorgungsleitung (LV) angeschlossen ist,

- mit einem Ausgabeverstärker, dessen ersten Eingang die

Spannung am zweiten Anschluß des Wandlerwiderstandes (RW) oder eine davon abgeleitete Spannung zugeführt ist, mit einem vom Ausgangsstrom (IA₁ ... IA_n) des Ausgabeverstärkers (OP₁, Vl) durchflossenen Meßwiderstand (RM₁ ... RM_n), der mit seinem einen Anschluß an die Versorgungsleitung (LV) angeschlossen ist und dessen anderer Anschluß mit dem zweiten Eingang des Ausgabe-Differenzverstärkers (OP₁, V₁; ... OP_n, V_n) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß mehrere Ausgabeverstärker mit je einem Speicher (C₁ ... C_n) vorgesehen sind und daß die ersten Eingänge der Ausgabeverstärker an die Ausgänge eines Multiplexers (MUX) angeschlossen sind, dessen Eingang an dem stromquellenseitigen Anschluß des Wandlerwiderstandes (RW) liegt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Speicher Kondensatoren (C₁ ... C_n) sind, die zwischen den ersten Eingängen der Ausgabeverstärker und der Versorgungsleitung (VL) liegen.