DE2135921B2 - Eigengetriggerte schaltungsanordnung fuer einen messverstaerker - Google Patents

Description

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Fig. 1 die Hochspannung einer Röntgenröhre in zeichnet ist, verglichen. Wird die Sigrialspannung grö-

Abhängigkeit von der Zeit, ßer als die Schwärzungsspannung, erscheint am Aus-

Fig. 2 das Eingangssignal an der Störaustastschal- gang des Vergleichers 13 ein positiver Spannungs-

tungsanordmmg, sprung. Die Endstufe 15 formt diesen Spannungs-

Fig. 3 das Ausgangssignal der Störaustastung bei -5 sprung schließlich in einen Ausschaltimpuls um, der

Kurzschließen der nachfolgenden Ausgangsstufe der dann in Richtung des Pfeiles 16 an einen Zeitschalter

Meßverstärker, gelegt wird.

Fig. 4 das gleiche Signal wie nach Fig. 3 für den Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen gelangen vor-FaIl des Abtrennens der nachfolgenden Stufen des ^: nehmlich durch Einkopplung auf die Summenpunkt-Meßverstärkers, ίο leitungen der einzelnen Verstärker noch sehr viele

F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Belichtungsauto- Störimpulse an den Eingang des Vergleichers 13, so

maten für Röntgenuntersuchungsanlagen im Prinzip, daß am Ausgang dieses Gerätes auch Spannungs-

Fig. 6 die Schaltungsanordnung in einer beispiels- spränge im Signal auftreten, die den Zeitschalter zum

weisen Ausführungsform nach der Erfindung. Ansprechen bringen.

In der F i g. 1 sind auf der Ordinate die Span- 15 Durch die Erfindung werden nun diese unannung U und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. genehmen Störimpulse mit Hilfe einer Störausschalt-Die gezeigte Kennlinie ist der Verlauf der etwas tastung unschädlich gemacht, und zwar in der Störwellenförmigen Gleichspannung, wie z.B. bei 1 ge- austastschaltungsanordnung 17, wie in Fig. 5 gezeigt, und der bei 2 gezeigte Nadelimpuls resultiert zeigt. Dabei kann für die Dauer des Störimpulses mit aus einem Überschlag in der Röhre, der also äußerst 20 Hilfe dieser Störaustastschaltungsanordnung 17 der kurz ist und z. B. Bruchteile einer Halbwelle, d. h. Eingang des Vergleichers 13 entweder kurzgeschloskleiner als 3 ms ist. sen oder auch abgetrennt werden, so daß die Störin der nachfolgenden Schaltungsanordnung wird impulse eine z. B. im Vergleicher 13 eingebaute zur Messung der Belichtungszeit neben anderem Um- Triggerstufe nicht mehr schalten können,
setzen des Signals eine Differention und Integration 25 Eine beispielsweise Ausführungsform für eine durchgeführt und schließlich ein Signal erhalten, das Störaustastschaltungsanordnung 17 ist in der F i g. 6 als U_x über der Zeit t in der Fig. 2 aufgetragen ist. gezeigt. Die Störaustastung hat die Aufgabe, die auf-Die Spannung U₁ steigt langsam an, und zum Zeit- tretenden positiven Spannungsspitzen, die einen punkt des Auftretens eines Störsignals wird ein Si- wesentlich steileren Spannungsanstieg als das steilste gnal 3 erhalten, das auch noch Nachlaufschwingun- 30 Nutzsignal aufweisen, wie in F i g. 2 gezeigt, zu untergen4 aufweist. Diese sollen nun, wie in der Fig. 3 drücken. Dazu gelangt das Signal in Richtung des gezeigt, zu einem Signal verarbeitet werden, das hier Pfeiles 18 in die Schaltungsanordnung. Ein Spannut U₂ bezeichnet wird und über der Zeit aufgetragen nungsanstieg am Schaltungspunkt 19 bewirkt einen den in dieser Figur bezeichneten Verlauf zeigt. Die Verschiebungsstrom über den Kondensator 20 von der Austastlücke ist mit 5 bezeichnet. 35 „ ..„ , -, dl/ — _c, , . _t . „,.,

Fig.4 zeigt das gleiche SignalU₂ über der ZeiU Große / = C ·-^. Dieser Strom bewirkt am Wider-

mit einer anderen Abtastlücke 6 für den Fall des Ab- _{st£md 21 eine Spannung der Größe v R} . _c ψ..

trennens der nachfolgenden Stufen des Meßverstar- . ^ΛΛΙ ^" at

kers. Übersteigt diese Spannung die Schwellspannung der

Fig. 5 zeigt schließlich ein Blockschaltbild eines 40 Basis-Emitter-Diode des Transistors 22, so wird die-

Belichtungsautomaten. Die Meßstellen, also söge- ser leitend und öffnet damit ebenfalls den Transistor

nannte Ionisationsmeßkammern, sind mit 7 und 8 23. Der Transistor 23 öffnet den Transistor 24, und

bezeichnet und im zu messenden Strahlengang einer dieser Transistor 24 schließt den Ausgangspunkt 25

Röntgenröhre angeordnet. Ein Kammerwähler 9 gegen die Spannung, z. B. —5,6 V, kurz und verhin-

schaltet automatisch die einzelnen Kammern an den 45 dert somit ein Ansprechen des nachgeschalteten Ver-

Meßverstärker. Von diesem Kammerwähler 9 gelangt gleichers 13, denn der Pfeil 26 ist gleichbedeutend mit

das Signal zunächst an einen Tiefpaß 10, dessen Pfeil 26 in Fig. 5. Das Ausgangssignal an Punkt 27

Grenzfrequenz so gewählt ist, daß die steilste Ampli- der Schaltungsanordnung nach F i g. 5 hat dann eine

tude, die z. B. 1 ms betragen kann, des Kammer- Kurvenform, wie in Fig. 3 gezeigt. Der Widerstand

signals noch unverfälscht hindurchgelassen wird. Alle 50 33 verhindert eine Rückwirkung des Schalttransistors

höheren Störfrequenzen werden abgeschnitten. Da- 24 auf den Eingang (Punkt 19) der Störaustastung,

nach gelangt das Ausgangssignal vom Tiefpaß auf Er dient der Entkopplung von Eingang und Ausgang

den Eingang eines Bandpasses 11 und einer Misch- der Schutzschaltungen.

stufe mit Vorhalt 12. Der Vorhalt kann z. B. 3 ms Die Störimpulse weisen durchschnittlich eine Breite

betragen. Der Bandpaß 11 ist auf die jeweilige WeI- 55 von 0,5 bis 1 ms auf. Infolge, der erforderlichen klei-

ligkeitsfrequenz der Hochspannung eingestellt, also nen Kapazität des Kondensators 20 würden nur die

z. B. 100, 120, 300 oder auch 360 Hz. Nur diese ein- Vorderflanken des Störimpulses ausgetastet werden,

gestellten Frequenzen können den Bandpaß passieren Um dieses jedoch zu verhindern, ist ein Kondensator

und verlassen ihn mit einer Phasenverschiebung von 28 angeordnet, der wie folgt wirkt:

180°. Dann werden sie in der Mischstufe 12 zum ge- 60 Nachdem der Transistor 22 wieder gesperrt hat,

messenen Signal hinzuaddiert. Infolge der Phasenver- speichert der Kondensator 28 noch eine bestimmte

Schiebung addieren sich die Spannungen dieser Fre- Zeit die Spannung und entlädt sich schließlich über

quenzen am Eingang der Mischstuf e zu Null. die beiden Widerstände 29 und 30. Ist dann die Span-

Über einen noch in der Mischstufe 12 am Ausgang nung am Kondensator 28 auf einen bestimmten Wert,

eingebauten Widerstand gelangt das Signal schließ- 65 z. B. 0,7 V, abgesunken, sperrt der Transistor 24 und

lieh in einen Vergleicher 13. Hier wird das Signal gibt erst dann den Eingang zum Vergleicher 13 wie-

mit einer Schwärzungsspannung, die an die der frei. Dadurch wird die Austastzeit um 0,5 ms ver-

Klemme 14 angelegt ist und meistens mit U_Ref be- längert, und diese reicht zur Erfassung aller Nach-

folgeimpulse, die hinter dem Störimpuls liegen und oben in F i g. 2 mit 4 bezeichnet sind, aus.

Der Widerstand 31 liefert einen konstanten Vorstrom in den Emitter des Transistors 32. Dadurch wird erreicht, daß auch Störimpulse, die in der Größenordnung der Basis-Emitter-Schwellspannung des Transistors 32 liegen, noch sicher von der Austastung erfaßt werden.

Der Widerstand 34 dient dazu, den Transistor 23 sicher zu sperren, da sonst die Gefahr besteht, daß infolge der Leckströme des Transistors 22 der Transistor 23 öffnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι , :' ■■;"■ 2 auf den kurzzeitigen Impuls anspricht und damit Patentansprüche· einen Äusschaltimpuls zu einen! falschen Zeitpunkt liefert.

1. Eigengetriggerte Schaltungsanordnung für Aufgabe der Erfindung ist es daher, mit Hilfe soeinen Meßverstärker, insbesondere für einen 5 genannter eigengetriggerter Schaltungsanordnungen Röntgen-Belichtungsautomaten, mit einer Stör- für einen Meßverstärker Maßnahmen vorzusehen, die austast-Schaltung zur Austastung von Störimpul- innerhalb des Meßverstärkers eine Störaustastung besen, deren Spannungsanstieg steiler ist als der wirken, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers steilste Anstieg des Nutzsignals und durch die das von nachfolgenden Schaltungsanordnungen einwand-Ausgangssignal des Meßverstärkers nicht merkbar io frei weiterverarbeitet werden kann, d. h. mit anderen beeinflußt wird, dadurch gekenn ζ eich- Worten: Die nachfolgende Schaltungsanordnung oder net, daß die Störaustast-Schaltung (17) ein Dif- der nachfolgend angeordnete Schalter merkt nicht, ferenzierglied (20, 21, 32) zur Differenzierung des daß eine Störaustastung erfolgte, d. h. andererseits Nutz- und Störsignals enthält, das einen Schalt- auch, daß die nachfolgende Schaltungsanordnung verstärker (22, 23, 24) steuert, der oberhalb eines 15 nicht im Zeitaugenblick des Störimpulses anspricht, Schwellwertes die Ausgangsstufe (15) des Meß- also nur dann schaltet, wenn es erwünscht ist. Verstärkers abtrennt oder kurzschließt und ein Ähnliche, doch etwas andere Probleme liegen bei i?C-Glied (28, 29, 30) zum Verlängern der Ab- sogenannten »elektrokardiographischen Verstärkern« trennung oder des Kurzschlusses der Endstufe vor und sind dort auf andere Weise gelöst, wie in der (15) aufweist. 20 deutschen Offenlegungsschrift 2 035 422 gezeigt.

2. Eigengetriggerte Schaltungsanordnung nach Hier werden die ausgekoppelten Störimpulse dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingang mit umgekehrter Polarität wieder zugeführt Differenzierglied aus einer Kapazität mit nach- und so das Eingangssignal um den Betrag der Störung geschalteter Transistorbasisstufe besteht. vermindert. Das geschieht aber nur mit einer end-

25 liehen Laufzeit, so daß am Ausgang des Verstärkers ein Störimpuls von der Breite der Laufzeit des Verstärkers plus der Laufzeit der Abtastschaltung er-

scheint. Bei den relativ langsam ablaufenden Vorgängen beim EKG-Betrieb ist diese Störung ohne Be-30 deutung. Bei schnellen Verstärkern macht sie sich dagegen unangenehm bemerkbar.

Die Erfindung bezieht sich auf eine eigengetriggerte Bei der Lösung der obengenannten Aufgabe im

Schaltungsanordnung für einen Meßverstärker, ins- Sinne der Erfindung war es nicht nur erforderlich, besondere für einen Röntgen-Belichtungsautomaten, eine Störaustastung an sich zu bewirken, sondern mit einer Störaustast-Schaltung zur Austastung von 35 auch gleichzeitig Maßnahmen zu treffen, um den Störimpulsen, deren Spannungsanstieg steiler ist als durch die Schaltungsanordnung bedingten und durch der steilste Anstieg des Nutzsignals und durch die das den Störimpuls angeregten Ausschwingvorgang mit in Ausgangssignal des Meßverstärkers nicht merkbar be- die Störaustastung einzubeziehen, d. h. die Austastung einflußt wird. über einen Zeitraum zu erstrecken, in dem derartig

Schaltungsanordnungen zur Unterdrückung von 4° störende Signale mit ihren Folgesignalen auftreten. Störimpulsen sind bekannt, z. B. aus der deutschen Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer

Offenlegungsschrift 2 052 098 oder auch aus der Zeit- eigengetriggerten Schaltungsanordnung für einen schrift »Alta Frequenza«, 36, August 1967, S. 726 bis Meßverstärker der eingangs genannten Art dadurch 731. Diese Schaltungsanordnungen beziehen sich je- gelöst, daß die Störaustast-Schaltung ein Differenzierdoch auf sogenannte »fremdgetriggerte« und lösen 45 glied zur Differenzierung des Nutz- und Störsignals ganz andere Probleme, als sie nach der Erfindung ge- enthält, das einen Schaltverstärker steuert, der oberlöst werden sollen. halb eines Schwellwertes die Ausgangsstufe des Meß-

Bei Röntgenuntersuchungsanlagen tritt z. B. das Verstärkers abtrennt oder kurzschließt und ein Problem auf, recht genau die Röntgendosis, welche i?C-Glied zum Verlängern der Abtrennung oder des auf den Röntgenfilm hinter dem Patienten trifft, in 50 Kurzschlusses der Endstufe aufweist. Dabei kann das Abhängigkeit von zahlreichen Parametern zu messen Differenzierglied aus einem Kondensator mit nach- und bei Erreichung eines vorher eingestellten Wertes geschalteter Transistorbasisstufe bestehen, die Röntgenröhre abzuschalten. Mit dieser Schaltungsanordnung nach der Erfin-

Derartige Einrichtungen heißen in der Röntgen- dung ist es nunmehr erstmalig möglich, in vollelektrotechnik Belichtungsautomaten. 55 nischen Belichtungsautomaten für Röntgenunter-

Diese benötigen ein Eingangssignal, welches eine suchungsanlagen ein Abschalten der Röntgenröhren-Ionisationskammer, die im Röntgenstrahlengang an- spannung, ausgelöst durch den Überschlag in der geordnet ist, liefert. Dieses Signal, in der Größenord- Röntgenröhre und den dadurch entstehenden Impuls, nung von einigen Millivolt bis Volt, muß zuverlässig zuverlässig und sicher zu vermeiden, verarbeitet werden. Am Ausgang der Belichtungs- 60 Auch bei sogenannter »kalter Röhre«, die in dieautomaten kann ein Impuls erhalten werden, der sem Zustand sehr leicht bei höheren Spannungen zu einen mechanischen oder elektronischen Schalter an- Überschlägen führt, wirkt die Schaltung, und der Arzt steuert und damit die Röntgenaufnahme beendet. bekommt auf Grund des nunmehr sicher arbeitenden Nun ist es aber bisher unvermeidlich, bei den bekann- Belichtungsautomaten Röntgenaufnahmen in der geten Röntgenröhren bei Verwendung besonders hoher 65 wünschten Schwärzung.

Spannungen Überschläge in der Röhre zu vermeiden, Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

die nur kurzzeitig auftreten, aber in der nachgeord- Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher neten Schaltungsanordnung dazu führen, daß diese beschrieben. Es zeigt