DE1168957B - Schaltungsanordnung zum voruebergehenden amplitudenrichtigen Speichern von Impulsen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 fc

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

Deutsche KL: 21 al-36/14

S 71876 VIII a/21 al
30. Dezember 1960 30. April 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum vorübergehenden amplitudenrichtigen Speichern von über Kurzzeitschalter ausgeblendeten Spannungsimpulsen. Derartige Schaltungen sind insbesondere unter dem Namen Haltekreis bekanntgeworden und werden dort verwendet, wo durch Abtasten von in der Amplitude schwankenden Spannungen gewonnene kurzzeitige Impulse zur weiteren Auswertung, z. B. zur digitalen Umsetzung, bereitgehalten werden müssen.

Es ist bekannt, die Impulse, deren Amplitude zumindest zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten schwanken kann, zur Aufladung eines Kondensators heranzuziehen, wobei sich dann eine dem Amplitudenwert des zu speichernden Impulses entsprechende Spannung am Kondensator einstellt, die für eine Weiterverarbeitung herangezogen werden kann. Da die Impulse im allgemeinen nur verhältnismäßig wenig Energie beinhalten, wird dem Kondensator ein Verstärker vorgeschaltet, wobei zwischen dem Verstärkerausgang und dem Kondensator der Abtastbzw. Ausblendschalter anzuordnen ist, der dementsprechend nur während der Abtastzeit geschlossen wird. Hierdurch wird vermieden, daß die einmal eingestellte Spannung am Kondensator vom Verstärkerausgang her verändert wird.

Bei dem Aufbau einer derartigen Schaltung mit elektronischen Schaltkreisen ergeben sich gewisse Schwierigkeiten, die dadurch bedingt sind, daß die elektronischen Schalter, z. B. Transistorschalter, im geöffneten Zustand einen von oo unterschiedlichen Widerstandswert haben, während sie im geschlossenen Zustand einen endlichen, nicht vernachlässigbaren Durchlaßwiderstand besitzen. Die Verwendung eines Transistorschalters in diesen Kreisen erfordert dementsprechend einen Ladekondensator mit verhältnismäßig hoher Kapazität, so daß der nach dem Öffnen des Transistorschalters über den Transistor abfließende Reststrom die Spannung zwischen den Kondensatorbelägen nur unwesentlich verändern kann. Umgekehrt führt aber die Verwendung eines Kondensators mit großem Kapazitätswert dazu, daß durch den im geschlossenen Zustand des Transistors gegebenen Widerstand eine Zeitkonstante gegeben ist, die eine ausreichende Aufladung des Kondensators während der verhältnismäßig kurzen Abtastperioden verhindern.

Es ist bekannt, daß der Kapazitätswert eines Kondensators einen Einfluß auf die Zeitkonstante des Kreises unmittelbar hat. Es ist darüber hinaus bekannt, daß die Zeitkonstante eines Verstärkers durch Gegenkopplung verkleinert werden kann. Man könnte Schaltungsanordnung zum vorübergehenden
amplitudenrichtigen Speichern von Impulsen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:
Dr. Jens Piening, München

deshalb daran denken, die Zeitkonstante des Kondensators durch entsprechende Gegenkopplung des Verstärkers wieder auszugleichen bzw. zu kompensieren. Da aber voraussetzungsgemäß der Kondensator jeweils nur kurzzeitig am Verstärkerausgang angeschlossen ist, würde eine derartige Gegenkopplungsschaltung bei nicht angeschlossenem Kondensator zur Fehlsteuerungen des Verstärkers führen, die in der kurzzeitigen Anschaltung des Kondensators nicht ausgeregelt werden könnten.

as Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Gegenkopplungsweg zum Eingang des Verstärkers vom Speicherkondensator über einen gemeinsam mit dem Schalter im Aufladekreis zu schaltenden elektronischen Schalter vorgesehen ist.

Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist also ein Gegenkopplungsweg vom Kondensator zum Verstärkereingang vorgesehen, der den Verstärker so beeinflußt, daß die durch den Transistorschalter und die Kapazität des Speicherkondensators gegebene Zeitkonstante ausgeglichen wird.

Einzelheiten der Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Der dort gezeigte Haltekreis besitzt in an sich bekannter Weise einen Verstärker V, dem über die Eingangsklemmen E ein Eingangsimpuls zugeführt wird. Ausgangsseitig lädt der Verstärker V den Speicherkondensator C über den elektronischen Schalter ESl zu den Zeiten auf, zu denen die Eingangsspannung abgetastet werden soll. Die Weiterverarbeitung der am Kondensator anliegenden Spannung kann über die Ausgangsklemmen A in an sich bekannter Weise erfolgen.

Der Verstärkerausgang ist mit dem Verstärkereingang über einen Gegenkopplungsweg verbunden.

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Diese Gegenkopplungsspannung wird hinter dem Schalter ESl, also unmittelbar an der »heißen« Elektrode des Kondensators C abgegriffen. Sie wird über den ebenfalls elektronischen Schalter ES 2 dem Verstärkereingang zugeführt. Die beiden SchalterESX und ES2 werden jeweils gemeinsam geschaltet.

Durch die Abnahme der Gegenkopplungsspannung unmittelbar am Kondensator C wird erreicht, daß die durch den Durchlaß widerstand des Schalters ESl und den Kondensator C gebildete Zeitkonstante völlig ausgeglichen wird, da für die Gegenkopplung lediglich die Spannung am Kondensator C und nicht — wie bei üblichen Schaltungen — die Verstärkerausgangsspannung herangezogen wird.

In der Schaltung ist außerdem eine Amplitudenschwelle vorgesehen, die aus den beiden entgegengesetzt und parallel geschalteten Dioden Dl und D 2 besteht. Mit Hilfe dieser Amplitudenschwelle wird eine Übersteuerung des Verstärkers vermieden. Eine Übersteuerung könnte dadurch zustande kommen, daß jeweils kurz vor Ende des Eingangsimpulses die elektronischen Schalter geöffnet werden. Eine der beiden Dioden schließt aber dann, sobald die Schwellspannung erreicht ist, den Gegenkopplungsweg, wodurch die Übersteuerung ausgeschlossen wird.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann auch noch auf andere Weise als erläutert realisiert werden. Insbesondere ist die Ausbildung des Verstärkers V für die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ohne Bedeutung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum vorübergehenden amplitudenrichtigen Speichern von kurzzeitigen, durch Abtasten von sich in der Amplitude ändernden Spannungen gewonnenen Impulsen (Haltekreis) unter Verwendung eines über einen Verstärker und einen elektronischen Schalter mit nicht vernachlässigbarem Durchgangswiderstand und endlichem Widerstand in geöffnetem Zustand in einem durch die Impulse aufzuladenden Kondensator (Speicherkondensator), von dem die gespeicherte Spannung zur weiteren Verarbeitung abgegriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegenkopplungsweg zum Eingang des Verstärkers (V) vom Speicherkondensator (C) über einen gemeinsam mit dem Schalter (ESl) im Aufladekreis zu schaltenden elektronischen Schalter (ES 2) vorgesehen ist.

2. Haltekreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Schalter in an sich bekannter Weise Transistoren verwendet sind.

3. Haltekreis nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden im Gegenkopplungsweg liegenden Schalter (£51 und ES 2) durch eine Amplitudenschwelle (D 1, D 2) überbrückt sind, um bei Überschreitung eines bestimmten Wertes der Ausgangsspannung des Verstärkers (V) eine Gegenkopplung auch bei geöffneten Schaltstrecken aufrechtzuerhalten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
I. Wallot, »Theorie der Schwachstromtechnik«, 1943, § 134;

Zeitschrift »Funkschau«, Beilage »Elektronik«, 1953, H. 23, S. 61 bis 63;

K. Küpfmüller, »Die Systemtheorie der elektrischen Nachrichtenübertragung«, 1949, S. 231 bis 235, insbesondere S. 231;

Zeitschrift »Funk-Technik«, Nr. 24/1956, S. 708, 709.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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