DE1908382A1 - Rectifying electrical circuit - Google Patents

Description

Gleichrichtende elektrische Schaltung Die vorliegende Erfindung betrifft eine gleichrichtende elektrische Schaltung mit einem Eingang zum Einspeisen einer Wechselspannung und einem Ausgang, an welchem ein von der Grösse der Eingangsspannung abhängiges Gleichstromsignal abnehmbar ist. Rectifying Electrical Circuit The present invention relates to a rectifying electrical circuit with an input for feeding a AC voltage and an output at which one of the size of the input voltage dependent DC signal is removable.

Es ist bereits eine Schaltung dieser Art bekannt, bei welcher zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Schaltung ein Wechzelspannungsverstärker und ein nachfolgendes gleichrichtendes Schaltungsglied eingeschaltet sind und ein Spannungs-Gegenkopplungspfad von der dem Ausgang zugewandten Seite des gleichrichtenden Schaltungsgliedes zum Verstärkereingang zurückgeführt ist. Im Gegenkoppkungspfad befindet sich ein ohmscher Widerstand, der einen linearen Zusammenhang zwischen dem hindurchfliessenden Strom und dem am Widerstand auftretenden Spannungsabfall zeigt. Eine solche elektrische Schaltung hat die Eigenschaft, eine in-hohem Mass lineare Gleichrichtung der an den Eingang gelegten Wechselspannung herbeizuführen. Die Linearität der Gleichrichtung nimmt mit steigendem Verstärkungsgrad des Verstärkers zu. A circuit of this type is already known in which between the input and the output of the circuit an AC voltage amplifier and a subsequent rectifying circuit element are switched on and a voltage negative feedback path from the side of the rectifying circuit element facing the output to the Amplifier input is fed back. There is an ohmic one in the negative feedback path Resistance, which is a linear relationship between the current flowing through it and shows the voltage drop occurring across the resistor. Such an electric one The circuit has the property of a highly linear rectification of the to bring about the alternating voltage applied to the input. The linearity of the rectification increases as the gain of the amplifier increases.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine gleichrichtende elektrische Schaltung zu schaffen, welche eine vorbestimmte nichtlineare Abhängigkeit des Gleichstromsignals von der eingespeisten Iechselspannung zeigt. The object underlying the invention is to provide a rectifying electrical circuit which has a predetermined nonlinear Shows the dependence of the direct current signal on the fed-in alternating voltage.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der erwähnten bekannten Schaltung ausgegangen, bei welcher zwischen dem Ein gang und dem Ausgang der Schaltung ein Wechselspannungsverstärker und ein nachfolgendes gleichrichtendes Schaltungsglied eingeschaltet sind und ein Spannungs-Gegenkopplungspfad von der dem Ausgang zugewandten Geite des gleichrichtenden Schaltungsgliedes zum Verstärkeretagang zurückgeführt ist. To solve this problem, the aforementioned known circuit assumed at which between the input and the output of the circuit a AC voltage amplifier and a subsequent rectifying circuit element are switched on and a voltage negative feedback path from the one facing the output Geite of the rectifying circuit member returned to the amplifier floor is.

Die Erfindung liegt zur Hauptsache darin, dass der Gegenkopplungspfad ein einen Spannungsabfall erzeugendes Schaltungsglied mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Charakteristik entsprechend der gewtinschten Abhangigkeit des Gleichstromsignals von der eingespeisten Wechselspannung enthält.The main thing in the invention is that the negative feedback path a circuit element generating a voltage drop and having a non-linear current-voltage characteristic according to the desired dependence of the direct current signal on the fed-in Contains alternating voltage.

Bei dieser erfindungsgemässen Schaltung hat die Kennlinie des dem Verstärker nachgeschalteten gleichrichtenden Schaltungsgliedes praktisch keinen influss auf die Gleichrichter-Charakteristik der Schaltung. Die Gleichrichter-Charakteristik wird praktisch einzig und allein von der Strom-Spannungs-Charakteristik des im Gegenkopplungspfad liegenden Schaltungsgliedes bestimmt. In this circuit according to the invention, the characteristic of the dem Amplifier downstream rectifying circuit element practically no Influence on the rectifier characteristics of the circuit. The rectifier characteristic is practically solely dependent on the current-voltage characteristic of the negative feedback path lying circuit member determined.

weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den zugehörigen Zeichnungen, in denen einige Ausfilhrungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Schaltung schematisch und rein beispielsweise veranschaulicht sind. further details and features of the invention emerge from the claims, from the following description of exemplary embodiments and from the accompanying drawings, in which some implementation options of the inventive Circuit are illustrated schematically and purely by way of example.

Fig. 1 zeigt ein erstes AusführungsbeiQtiel der Schaltung für Einweggleichrichtung; Fig. 2 stellt den zeitlichen Verlauf der- Spannungen -am Eingang und am Ausgang der Schaltung nach Fig. 1 dar, für den Fall, dass das im Gegenkopplungspfad liegende Schaltungsglied eine sogenannte quadratische, d.h. mit der zweiten Potenz ansteigende Srom-spannungs-Charakteristik aufweist; Fig. 3 zeigt eine analoge Darstellung der Spannungen am Eingang und am Ausgang der Schaltung nach Fig. 1, für den Fall, dass das im Gegenkopplungspfad liegende Schaltungsglied eine logarithmische Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist; Fig. 4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsvar:ianten ies im Gegenkoplungspfad enthaltenden Schaltungsgliedes; Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform der Schaltng für Zweiweggleichrichtung; Fig. 7 stellt den zeitlichen Verlauf der Spannungen am Eingang und am Ausgang der Schaltung nach Fig. 6 dar, für den Fall, dass das Schaltungsglied in den Gegecopplungspfaden der beiden Verstärker eine logarithmische Strom-Spannungs-Charakteristik autiweist; Fig. 8 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltung für Einweggleichrichtung; Fig. 9 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltung für Zweiweggleichrichtung dar; Fig. 10 zeigt zur Kompensation von Temperatureinflüssen dienende zusätzliche Schaltungsmassnahmen, die an jeder der in den Fig. 1, 6, 8 und 9 veranschaulichten Schaltungen anwendbar ist. Fig. 1 shows a first embodiment of the circuit for half-wave rectification; Fig. 2 shows the time course of the voltages at the input and at the output the circuit according to FIG. 1, in the event that the one in the negative feedback path Circuit element a so-called quadratic, i.e. with the second Potency has increasing current-voltage characteristic; Fig. 3 shows an analog Representation of the voltages at the input and at the output of the circuit according to FIG. 1, in the event that the circuit element located in the negative feedback path is a logarithmic Has current-voltage characteristics; 4 and 5 show different embodiments ies in the circuit element containing the negative feedback path; Fig. 6 illustrates an embodiment of the circuit for full-wave rectification; Fig. 7 represents the temporal Curve of the voltages at the input and at the output of the circuit according to FIG. 6, in the event that the circuit element is in the feedback paths of the two amplifiers has a logarithmic current-voltage characteristic; Fig. 8 illustrates a further embodiment of the circuit for half-wave rectification; Fig. 9 represents another embodiment of the circuit for full wave rectification dar; Fig. 10 shows additional ones which are used to compensate for temperature influences Circuit measures which are illustrated in each of the FIGS. 1, 6, 8 and 9 Circuits is applicable.

Zur grundsätzlichen Erläuterung der Erfindung wird zunächst auf das Ausführungsbeispiel zemäss Fig. 1 verwiesen. For a basic explanation of the invention, reference is first made to the Embodiment zemäss Fig. 1 referenced.

Die dort dargestellte elektrische Schaltung weist einen Eingang mit zwei Elemmen 11 und 12, sowie einen Ausgang mit zwei Klemmen 13 und 14 auf. Je eine der Eingangs- und Ausgangsklemmen, nämlich 12 und 14, sind miteinander direkt verbunden und an Masse gelegt. Die andere Eingangsklemme 11 steht über einen ohmschen Widerstand R0 mit dem einen Pol des Einganges eines Wechselspannungsverslärkers 15 in Verbindung, dessen anderer Eingangsol an Masse liegt. Der Verstärkerausgang ist über ein gleichrichtendes Schaltungsglied 16, z.B. eine Halbleiterdiode mit weitgehend beliebiger Kennlinie an die Ausgangsklemme 13 angeschlossen. Ein Spannungs-Gegenkopplungspfad 17 ist von der Ausgangsklemme 13 zum Verstärkereingang zurückgeführt. Dieser Gegenkopplungspfad enthält ein einen Spannungsabfall erzeugendes Schaltungsglied Rx mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Charakteristik. Im vorliegenden Beispiel ist das Schaltungsglied Rx durch eine Diode 18 gebildet, das jedoch nicht die Aufgabe hat, einen Strom gleichzurichten, sondern lediglich als nichtlinearer Widerstand dient. Die Polung der Dioden 16 und 18 muss aufeinander abgestimmt sein, so dass diese Dioden mit gleicher Durchlassrichtung in Reihe in einem Strompfad zwischen dem Verstärkereingang und dem Verstärkerausgang liegen. Dabei könnte die Polarität der beiden Dioden 16 und 18 auch umgekehrt als in Fig. 1 sein.The electrical circuit shown there has an input two terminals 11 and 12, as well as an output with two terminals 13 and 14. One per of the input and output terminals, namely 12 and 14, are directly connected to one another and put to earth. The other input terminal 11 is connected to an ohmic resistor R0 connected to one pole of the input of an AC voltage amplifier 15, whose other input pole is connected to ground. The amplifier output is Via a rectifying circuit element 16, for example a semiconductor diode with largely any characteristic curve connected to output terminal 13. A voltage negative feedback path 17 is fed back from the output terminal 13 to the amplifier input. This negative feedback path contains a circuit element Rx which generates a voltage drop and has a non-linear one Current-voltage characteristics. In the present example, the circuit element is Rx formed by a diode 18, which however does not have the task of rectifying a current, but only serves as a non-linear resistor. The polarity of the diodes 16 and 18 must be coordinated so that these diodes with the same forward direction in series in a current path between the amplifier input and the amplifier output lie. The polarity of the two diodes 16 and 18 could also be reversed as be in Fig. 1.

Ein zweiter Gegenkopplungspfad 19 führt direkt vom Verstärkerausgang zum Verstärkereingang. Dieser zweite Gegenkopplungspfad 19 enthält ein gleichrichtendes Schaltungsglied 20, z.B.A second negative feedback path 19 leads directly from the amplifier output to the amplifier input. This second negative feedback path 19 contains a rectifying one Circuit member 20, e.g.

eine Diode, deren Polarität jener im ersten Gegenkopplungspfad 17 entgegengesetzt ist. Während also die Dioden 16 und 18 jeweils nur für die eine Halbwelle der Wechselspannung am Verstärkerausgang durchlässig sind, ist die Diode 20 jeweils nur für die andere Halbwelle der genannten Wechselspannung durchlässig. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Verstärker 15 während jeweils einer Halbwelle über den Pfad 17 und während der andern Halbwelle über den Pfad 19 gegengekoppelt ist. Damit eine Gegenkopplung, d.h. negative Rückkopplung entsteht, ist es erforderlich, dass die Eingangs-Wechselspannung und die Ausgangswechselspanung des Verstärkers 15 atets um 180° gegeneinander verschobene Phase aufweisen.a diode whose polarity is that in the first negative feedback path 17 is opposite. So while the diodes 16 and 18 each only for one Half-wave of the alternating voltage at the amplifier output are permeable, is the diode 20 only permeable to the other half-wave of said alternating voltage. In this way it is ensured that the amplifier 15 during each one Half-wave via the path 17 and fed back during the other half-wave via the path 19 is. In order for negative feedback, i.e. negative feedback, to arise, it is necessary to that the input AC voltage and the output AC voltage of the amplifier 15 atets have phase shifted by 180 ° from one another.

Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung gemäss Fig. 1 ist wie folgt: Der Momentanwert der in den Eingang 11, 12 der Schaltung eingespeisten Wechseispannung ist uo, der Momentanwert der Wechselspannung am Verstärkereingang ist u1 und der Momentanwert der Gleichspannung am Ausgang 13, 14 der Schaltung ist u2. Der durch den ohmschen Widerstand R0 fliessende Strom hat den Momentanwert io, während der durch den Gegenkopplungspfad 17 fliessende Strom den Momentanwert ix hat. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15, einschliesslich des Spannungsabfalles über der Diode 16, beträgt G. Demzufolge gilt: U2 u1 = - 2/G (1) Ausserdem gelten die Spannungsgleichungen : - u0 + R0 i io + U1 = 0 (2) - u1 + Rv . iv + u0 = 0 (3) Durch Einsetzen von (1) in (3) und durch Umformen erhält man U2 (1 + 1 x (4) = -R . i Nimmt man an, dass der Verstärkereingang im Vergleich zu sehr hochohmig ist oder/und eine hohe Transferimpedanz besitzt, was in der Praxis durchaus der Fall ist, dann kann man näherungsweise annehmen-, dass io = ix = i. The mode of use and operation of the circuit described in accordance with Fig. 1 is as follows: The instantaneous value of the fed into the input 11, 12 of the circuit AC voltage is uo, the instantaneous value of AC voltage on The amplifier input is u1 and the instantaneous value of the DC voltage at output 13, 14 of the circuit is u2. The current flowing through the ohmic resistor R0 has the instantaneous value io, while the current flowing through the negative feedback path 17 has the instantaneous value ix. The gain of amplifier 15, inclusive of the voltage drop across the diode 16 is G. Accordingly, the following applies: U2 u1 = - 2 / G (1) The voltage equations also apply: - u0 + R0 i io + U1 = 0 (2) - u1 + Rv. iv + u0 = 0 (3) Substituting (1) into (3) and transforming it is obtained one U2 (1 + 1 x (4) = -R. i Assume that the amplifier input is in comparison is too high or / and has a high transfer impedance, which in practice is absolutely the case, then one can approximately assume that io = ix = i.

Unter dieser Voraussetzung lässt sich der Strom i aus (2) berechnen: = 1/R0 (u0 u1) Durch Einsetzen von (1) ergibt sich: Setzt man den zuletzt ermittelten Ausdruck für den Strom i in der Gleichung (4) ein, erhält man: Wenn der Verstärkungsfaktor G gross ist, z.B. G = 1000, dann ist G vernachlässigbar klein, und die Gleichung (6)-wird näherungsweise Die zuletzt erhaltene Gleichung (7) zeigt, dass der Momentanwert u2 der Spannung am Ausgang 13, 14 nicht nur proportional dem Momentanwert u0 am Eingang 11, 12 ist, sondern auch proportional dem nichtlinearen Widerstand Rx im Gegenkopplungspfad 17. Da u2 = - X u i und i = R . uOs besteht zwischen der Ausgangsspannung u2 und der Eingangsspannung u der gleiche nichtlineare Zusammenhang wie zwischen dem Strom durch das Schaltungsglied 18 und dem an diesem Glied 18 entstehenden Spannungsabfall.With this assumption, the current i can be calculated from (2): = 1 / R0 (u0 u1) By inserting (1) we get: If the expression determined last for the current i is used in equation (4), one obtains: If the gain factor G is large, for example G = 1000, then G is negligibly small, and equation (6) becomes approximately The last equation (7) obtained shows that the instantaneous value u2 of the voltage at the output 13, 14 is not only proportional to the instantaneous value u0 at the input 11, 12, but also proportional to the non-linear resistance Rx in the negative feedback path 17. Since u2 = - X ui and i = R. uOs the same non-linear relationship exists between the output voltage u2 and the input voltage u as between the current through the circuit element 18 and the voltage drop occurring at this element 18.

Das gilt natürlich nur für jene Halbwellen der lFechselspannung, in denen die Dioden 16 und 18 durchlassig sind, d.h. Of course, this only applies to those half-waves of the alternating voltage, in which the diodes 16 and 18 are conductive, i.

im vorliegenden Beispiel für positive Werte von uO. In den anderen Halbwellen ist die Spannung u2 am Ausgang 13, 14 gleich Null. Es ergibt sich somit eine Einweggleichrichtung.in the present example for positive values of uO. In the other Half-waves, the voltage u2 at the output 13, 14 is equal to zero. It thus arises a one-way rectification.

Für den Fall, dass das Schaltungsglied Rx in seiner Durchlassrichtung einen mit der zweiten Potenz der Stromstärke ansteigenden Widerstandswert aufweist, wird u - Konstante . uo2 wenn uO positiv ist. Der sich dabei ergebende Verlauf der Spannungen u und u2 ist in Fig. 2 dargestellt. In the event that the circuit element Rx is in its forward direction has a resistance value that increases with the power of the current intensity, becomes u - constant. uo2 if uO is positive. The resulting course of the Voltages u and u2 are shown in FIG.

Wenn hingegen der Widerstandswert des Schaltungsgliedes Rx eine logarithmische Funktion der Stromstärke ist, dann wird die Ausgangsspannung u2 = k1 + k2 log i = k1 + k3 log u wenn u0 positive ist. k1, k2 und k3 sind Konstantene Der sich ergebende zeitliche Verlauf der Spannungen u0 und u2 ist in Fig. 3 veranschaulicht. If, on the other hand, the resistance of the circuit element Rx is logarithmic Function of the current intensity, then the output voltage is u2 = k1 + k2 log i = k1 + k3 log u if u0 is positive. k1, k2 and k3 are constants of the resulting The time course of the voltages u0 and u2 is illustrated in FIG. 3.

Um die gewünschte Strom-Spannungs-Charakteristik des nichtlinearen Schaltungsgliedes Rx zu erhalten, kann es notwendig sein, eine oder mehrere Dioden mit einem oder mehreren ohmschen Widerständen durch Reihen- oder Parallelschaltung zu kombinieren. Beispiele hierfür sind in den Fig. 4 und 5 gegeben. Nach Fig. 4 ist eine erste Diode 21 mit einem ohm--schen Wilderstand 22 in Reihe geschaltet, während eine zweite Diode 23 an die erwähnte Reihenschaltung parallel angeschlossen ist. Im Beispiel von Fig. 5 sind lediglich eine Diode 24 und ein ohmscher Widerstand 25 miteinander in Reihe geschaltet. To get the desired current-voltage characteristic of the non-linear To obtain circuit element Rx, it may be necessary to use one or more diodes with one or more ohmic resistors through series or parallel connection to combine. Examples of this are given in FIGS. 4 and 5. According to Fig. 4 a first diode 21 is connected in series with an ohmic Wilderstand 22, while a second diode 23 is connected in parallel to the aforementioned series circuit is. In the example of FIG. 5 there is only one diode 24 and one ohmic resistor 25 connected in series with one another.

Die starke Spannungs-Gegenkopplung, die von der Ausgangsklemme 13 der Schaltung über den Pfad 17 zum Verstärkereingang führt, bringt als weitere Vorteile, dass die Kennlinie der gleichrichtenden Diode 16 praktisch keinen Einflilss auf die Ausgangsspannung u2 hat, und dass die Ausgangsspannung u2 weitgehend unabhängig von der an die Ausgangsklemmen 13 und 14 angeschlossenen Belastung ist. Ein allenfalls auftretendes Absinken der Ausgangsspannung infolge hoher Belastung wird durch entsprechende Reduktion der Gegenkopplung automatisch kompensiert. The strong negative voltage feedback from output terminal 13 the circuit leads via path 17 to the amplifier input, has further advantages, that the characteristic of the rectifying diode 16 has practically no influence has the output voltage u2, and that the output voltage u2 is largely independent on the load connected to output terminals 13 and 14. At most Any drop in the output voltage as a result of a high load is indicated by a corresponding Reduction of negative feedback automatically compensated.

Das in Fig. 6 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltung gewährt eine Zweiweggleichrichtung, bei der während jeder Halbwelle der Wechselspannung u eine AusgangsgleichsparmlIng u2 auftritt. Die Schaltung nach Fig. 6 ist im wesentlichen eine Verdoppelung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung in Gegentaktanordnung. Im einen Kanal sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 benutzt, im anderen Kanal jedoch entsprechende Bezugszeichen mit einem Beistrich. An die Eingangsklemmen 11 und 12 der Schaltung ist die Primärwicklung 26 eines transformatorischen Uebertragers 27 angeschlossen, der zwei gleiche Sekundärwicklungen 28 und 28 aufweist. Das eine Ende jeder Sekundärwicklung liegt an Isse, während das andere Ende der einen Sekundärwicklung 28 mit dem Widerstand Ro des einen Kanals und das entsprechende Ende der andern Sekundärwicklung 28' mit dem Widerstand Rol des andern Kanals in Verbindung steht. Die Ausgänge beider Kanäle sind an die ihnen gemeinsame Ausgangsklemme 15 angeschlossen. The illustrated in Fig. 6 second embodiment of the invention Circuit ensures full-wave rectification, in which during each half-wave the AC voltage u an output equal saving u2 occurs. The circuit according to Fig. 6 is essentially a duplication of the circuit shown in FIG. 1 in a push-pull arrangement. The same reference numerals as in FIG. 1 are used in one channel and in the other Channel, however, corresponding reference numerals with a comma. To the input terminals 11 and 12 of the circuit is the primary winding 26 of a transformer transformer 27 connected, which has two identical secondary windings 28 and 28. The one The end of each secondary winding is on Isse, while the other end of one secondary winding 28 with the resistance Ro of one channel and that appropriate End of the other secondary winding 28 'with the resistor Rol of the other channel in Connection. The outputs of both channels are connected to the common output terminal 15 connected.

Die beiden nichtlinearen Schaltungsglieder Rx und Rx' in den Gegenkopplungspfaden 17 und 17t haben eine übereinstimmende Strom-Spannungs-Charakteristik. Für den Fall, dass die Widerstandswerte der Schaltungsglieder Rx und Rxl eine logarithmische Funktion des Stromes sind, ergibt sich der in Fig. 7 dargestellte zeitliche Verlauf der Spannungen u und u2. Wird an die Ausgangsklemmen 13 und 14 der Schaltung nach Fig. 6 ein Gleichstromgalvanometer angeschlossen, so entspricht der Ausschlag des Galvanometerzeigers dem Logarithmus der Eingangsspannung an den Klemmen 11 und 12. The two non-linear circuit elements Rx and Rx 'in the negative feedback paths 17 and 17t have identical current-voltage characteristics. In the case, that the resistance values of the circuit elements Rx and Rxl are a logarithmic function of the current, the result is the time curve of the voltages shown in FIG. 7 u and u2. If a DC galvanometer is connected to the output terminals 13 and 14 of the circuit of FIG connected, the deflection of the galvanometer pointer corresponds to the logarithm the input voltage at terminals 11 and 12.

Die Skala des Galvanometers kann daher mit linearer Teilung unmittelbar in Dezibel oder Neper geeicht werden. Sei geeigneter Dimensionierung der Verstärker 15 und 15t gelingt es, auf dem Galvanometer eine sich über 30 oder 40 Dezibel erstreckende, streng lineare Teilung der Skala zu erhalten.The scale of the galvanometer can therefore be made directly with linear graduation be calibrated in decibels or neper. Be appropriate dimensioning of the amplifier 15 and 15t succeeds in measuring a 30 or 40 decibel stretching on the galvanometer, strictly linear division of the scale.

Eine Anordnung mit der Schaltung nach Fig. 6 und einem nachfolgenden Gleichstromgalvanometer ist vorzüglich zur Verwendung als Aussteueamgsmesser in Tonstudios für Radio, Fernsehen und Film geeignet.An arrangement with the circuit of FIG. 6 and a subsequent one DC galvanometer is ideal for use as a level meter in Recording studios suitable for radio, television and film.

In Fig. 8 ist eine abgeänderte Ausführung der Einweggleichrichter-Schaltung nach Fig. 1 veranschaulicht. Der haupt sächliche Unterschied besteht darin, dass anstelle der Diode 16 (Fig. 1) nun ein Transistor 30 als gleichrichtendes Schaltungsglied dem Verstärker 15 nachgeschaltet ist. Dabei ist die Basis des Transistors 30 mit dem Verstärkerausgang verbunden, während der Emitter an die Ausgangsklemme 13 der Schaltung und der Kollektor an eine konstante Gleichstromquelle 31 angeschlossen sind. Beim dargestellten Beispiel und der gezeigten Polung der Diode 18 im Gegenkopplungspfad 17 ist der Transistor 30 ein p-n-p-Typ. Er wirkt nicht nur als gleichrichtendes Schaltungsglied, sondern zugleich auch als zusätzliche Verstärkerstufe in der Emitterschaltung, die am Ausgang 13, 14 einen besonders niedrigen Innenwiderstand der Schaltung gewährleistet. Demit wird die Wirkung der Schaltung noch mehr unabhängig von der äusseren Belastung, die an den Ausgangsklemmen 15 und 14 angeschlossen wird Als weiterer Unterschied gegenüber der Schaltung von Fig. 1 ist zu erwähnen, dass im zweiten Gegenkopplungspfad 19 anstelle der Diode 20 nun ebenfalls ein Transistor 32 vorhanden ist. Die Basis des Transistors 32 ist mit dem Verstärkerausgang verbunden, der Emitter ist an den Verstärkereingang angeschlossen, und der Kollektor steht mit einer konstanten Gleichstromquelle 33 in Verbindung. Dieser zweite Transistor 32 ist ein n-p-n-Typ, damit die erforderliche Durchlassriohtung zwischen Basis und Emitter gewährleistet ist. In jenen Halbwellen, in denen die Ausgangsspannung u2 jeweils Null ist, bewirkt der Transistor 32 nicht nur eine kräftige Gegenkopplung des Verstärkers 15, sondern auch ein Kursschliessen des Verstärkereinganges, wodurch gegebenenfalls störende .Spannungsspitzen im Verstärirr -vermieden werden. Referring to Fig. 8, there is a modified form of the half-wave rectifier circuit illustrated according to Fig. 1. The main difference is that instead of the diode 16 (FIG. 1), a transistor 30 is now used as a rectifying circuit element the amplifier 15 is connected downstream. The base of the transistor 30 is with it connected to the amplifier output, while the emitter is connected to output terminal 13 of the Circuit and the collector connected to a constant direct current source 31 are. In the example shown and the polarity shown, the diode 18 in the negative feedback path 17, the transistor 30 is of a p-n-p type. It doesn't just act as a rectifying factor Circuit element, but also at the same time as an additional amplifier stage in the emitter circuit, which has a particularly low internal resistance at output 13, 14 the circuit guaranteed. Demit the effect of the circuit becomes even more independent the external load that is connected to output terminals 15 and 14 Another difference to the circuit of FIG. 1 should be mentioned that in the second negative feedback path 19, instead of the diode 20, there is now also a transistor 32 is present. The base of transistor 32 is connected to the amplifier output, the emitter is connected to the amplifier input and the collector stands with a constant direct current source 33 in connection. That second transistor 32 is an n-p-n type, so that the required passage direction between base and Emitter is guaranteed. In those half-waves in which the output voltage u2 is zero in each case, the transistor 32 not only causes a strong negative feedback of the amplifier 15, but also a course closure of the amplifier input, whereby If necessary, disruptive voltage peaks in the amplifier can be avoided.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 8 ist im übrigen gleich wie jene der Schaltung gemass Fig. 1. The mode of operation of the circuit according to FIG. 8 is otherwise the same like that of the circuit according to FIG. 1.

Fig. 9 zeigt eine Schaltung fur Zweiweggleichrichtung, die analog der Schaltung nach Fig. 6 ausgebildet ist, aber die Abänderungen gemäss Fig. 8 aufweist. Am Ausgang 13, 14 tritt in jeder Halbwelle der Eingangswechselspannung uO ein Gleichstromsignal u2 auf, das weitgehend unabhängig von der äusseren BiNstung ist. Der Zusammenhang zwischen der Eingangsspannung u0 und der Ausgangsspannung u2 ist wieder praktisch ausschliesslich durch die Strom-Spannungs-Charakteristik der nichtlinearen Schaltungsglieder Rx und Rxt in den Gegenkopplungspfaden 17 und 171 bestimmt. Fig. 9 shows a circuit for full wave rectification, the analog the circuit according to FIG. 6 is formed, but has the modifications according to FIG. A direct current signal occurs at the output 13, 14 in each half cycle of the input alternating voltage uO u2, which is largely independent of the external art. The relationship between the input voltage u0 and the output voltage u2 is again practical exclusively through the current-voltage characteristics of the non-linear circuit elements Rx and Rxt in the negative feedback paths 17 and 171 are determined.

Die Tatsache, dass die Ausgangsspannung-uz direkt proportional dem Widerstandswert Rx bzw. Rx' im Gegenkopplungspfad ist, kann sich insofern nachteilig auswirken, als die zur Gewinnung einer bestimmten Charakteristik benutzten Dioden oder andern Halbleiterelemente, z.B. auch Transistoren, meistens ihre Eigenschaften unter dem Finfluss der Temperatur beträchtlich andern In der Gleichung u2 = k1 + + k log u ist der Summand k1 verhältnismässig stark temperaturabhängig. The fact that the output voltage-uz is directly proportional to the Resistance value Rx or Rx 'in the negative feedback path can be disadvantageous in this respect impact than that to obtain a certain characteristic used diodes or other semiconductor elements, e.g. also transistors, mostly their properties change considerably under the influence of temperature Equation u2 = k1 + + k log u, the summand k1 is relatively strongly temperature-dependent.

Diesem Nachteil kann man natürlich dadurch beßegnen,- dass die ganze Schaltung in einen Behälter mit konstanter Temperatur (mit Thermostet) eingebaut wird. Statt desser-oder zusätzlich kann die Schaltungserweiterung gemäss Fig. 10 zur Anwendung gelangen.This disadvantage can of course be countered by - that the whole Circuit built into a container with constant temperature (with thermostat) will. Instead of this or in addition, the circuit expansion according to FIG come into use.

Durch den Block 40 ist eine der bisher beschriebenen Schaltungen mit Eingangsklemmen 11, 12 und Ausgangsklemmen 13, 14 dargestellt. Die Ausgangsklemme 14 ist direkt mit einer weiteren Anschlussklemme 42 verbunden, während die Ausgangsklemme 13 über ein Halbleiterelement ni, das eine Diode sein kann, mit einer zusätzlichen Ausgangsklemme 41-in Verbindung steht. Die remme 41 ist ferner ueber einen ohmschen Widerstand Rk mit einer Gleichstromquelle 44 verbunden. The block 40 is one of the circuits described so far shown with input terminals 11, 12 and output terminals 13, 14. The output terminal 14 is directly connected to a further connection terminal 42, while the output terminal 13 via a semiconductor element ni, which can be a diode, with an additional Output terminal 41-is connected. The remme 41 is also over an ohmic Resistor Rk connected to a DC power source 44.

Die Gleichstromquelle 44 lisfert über den Widerstand Rk einen konstanten Strom daron des Halbleiterelement 43. Letzteres ist derart gewählt, dass sein Durchlasswiderstand möglichst die gleiche Temperaturabhängigkeit zaigt wie die Schaltungsglieder Rx und Rx'. Ueber dem Halbleiterelement 43 entsteht dabei ein Spannungsabfall mit wenigstens annähern?-. der gleichen Temperaturabhängigkeit, wie sie die Spannung u2 an es den Klemmen 13, 14 zeigt. Darcit erreicht man, dass die-Ausgangsspannung u3 an den Anschlussklemmen 41 und 42 erheblich weniger oder praktisch kaum mehr temperaturabhängig ist Es gilt: = k1 + k3 log u2 wobei jetzt der Sujrand k4, im Gegensatz zu dem vorstehend erwähnten Summanden K1, nur noch eine verhältnismässig geringe oCet gar keine Temperaturabhängigkeit mehr aufweist.The direct current source 44 supplies a constant via the resistor Rk Current daron the semiconductor element 43. The latter is chosen such that its forward resistance as far as possible the same temperature dependence as the circuit elements Rx and Rx '. A voltage drop of at least one occurs across the semiconductor element 43 approximate? -. the same temperature dependence as the voltage u2 across it Terminals 13, 14 shows. This achieves that the output voltage u3 at the connection terminals 41 and 42 is considerably less or practically hardly any longer temperature-dependent The following applies: = k1 + k3 log u2 where now the Sujrand k4, in contrast to the one mentioned above Summands K1, only a relatively low oCet no temperature dependence at all has more.

Die beschriebene einfache Kompensation der Temperatureinflüsse ist deshalb möglich, weil die an den Klemmen 13 und 14 erscheinende Ausgangsimpedanz der Gleichrichterschaltung nach Fig. 1, 6, 8 oder 9 verhältnismässig klein ist, wie schon weiter oben dargelegt wurde, so dass die Ausgangsimpedanz im Vergleich zum lliderstandswert des Halbleiterelementes 43 vernachlässigbar ist. Dies ist in besonders hohem Mass bei den Schaltungen nach Fig. 8 und 9 der Fall. The described simple compensation of the temperature influences is possible because of the output impedance appearing at terminals 13 and 14 the rectifier circuit according to Fig. 1, 6, 8 or 9 is relatively small, as already stated above, so that the output impedance in comparison to the resistance value of the semiconductor element 43 is negligible. This is in this is particularly the case with the circuits according to FIGS. 8 and 9.

Da den Schaltungsgliedern Rx und Rxt in den Gegenkopplungspfaden 17 bzw. 17' keine gleichrichtende Fwaktion zukommt, ist es nicht nötig, in diesen Schaltungsgliedern Dioden oder Transistoren zu verwenden. Statt solchen können auch andere Bauteile mit einem nichtlinearen Widerstandswert zur Anwendung gelangen. Because the circuit elements Rx and Rxt in the negative feedback paths 17 or 17 'does not have a rectifying action, it is not necessary in these To use circuit elements diodes or transistors. Instead of such, you can also other components with a non-linear resistance value are used.

Claims (6)

P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t a n s p r ü c h e g Gleichrichtende elektrische Schaltung mit einem Eingang zum Einspeisen einer l-[echselspannung und einem Ausgang, an welchem ein von der Grösse der Eingangsspannung abhängiges Gleichstromsignal abnehmbar ist, wobei zwischen dem hingang und dem Ausgang der Schaltung ein Wechselspannungsverstärker und ein nachfolgendes gleichrichtendes Schaltungsglied eingeschaltet sind und ein Spannungs-Gegenkopplungspfad von der dem Ausgang zugewandten Seite des gleichrichtenden Schaltungsgliedes zum Verstärkereingang zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkopplungspfad ein einen Spannungsabfall erzeugendes Schaltungsglied mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Charakteristik entsprechend der gewnschten Abhängigkeit des Gleichstromsignals von der eingespeisten Wechselspannung enthält. g Rectifying electrical circuit with an input for feeding a voltage and an output at which one of the size of the Input voltage dependent DC signal is removable, with between the went and the output of the circuit an AC voltage amplifier and a subsequent one rectifying circuit element are switched on and a voltage negative feedback path from the side of the rectifying circuit element facing the output to the Amplifier input is fed back, characterized in that the negative feedback path a circuit element generating a voltage drop and having a non-linear current-voltage characteristic according to the desired dependency of the direct current signal on the fed-in Contains alternating voltage. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Gegenkopplngspfad enthaltene Schaltungsglied mindestens eine Diode oder einen Transistor aufweist, wobei das gleichrichténde Schaltungsglied und die Diode bzw. der Transistor mit gleicher Durchlaasrichtung in Reihe in einem Strompfad zwischen dem Verstärkerausgang mit dem Verstärkereingang liegen. 2. Circuit according to claim 1, characterized in that the im Circuit element containing negative feedback path, at least one diode or transistor comprises, wherein the rectifying circuit element and the diode or the transistor with the same direction of transmission in series in a current path between the amplifier output with the amplifier input. 3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode bzw. der Transistor mit mindestens einem ohmschen Widerstanfl parallel und/oder in Reihe geschaltet ist. 3. Circuit according to claims 1 and 2, characterized in that that the diode or the transistor with at least one ohmic resistor in parallel and / or connected in series. 4. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch -gekennzeichnet,dass das im Gegenkopplungspfad enthalten«e Schaltungsglied eine logarithmische Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist. 4. Circuit according to claims 1 to 5, characterized in that the circuit element contained in the negative feedback path has a logarithmic current-voltage characteristic having. 5. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im Gegenkopplungspfad enthaltene Schaltungsglied eine mit der zweiten Potenz ansteigende Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist. 5. Circuit according to claims 1 to 4, characterized in that that the circuit element contained in the negative feedback path is one with the power of two has increasing current-voltage characteristics. 6. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gleichrichtende Schaltungsglied ein Transistor ist, dessen Basis mit dem Verstärkerausgang, dessen Emitter mit dem Ausgang der Schaltung und dessen Kollektor mit einer Gleichstromquelle in- Verbindung stehen. 6. Circuit according to claims 1 to 5, characterized in that that the rectifying circuit element is a transistor whose base with the Amplifier output, its emitter with the output of the circuit and its collector be connected to a direct current source.