DE2150888A1 - Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern - Google Patents

Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern

Info

Publication number
DE2150888A1
DE2150888A1 DE19712150888 DE2150888A DE2150888A1 DE 2150888 A1 DE2150888 A1 DE 2150888A1 DE 19712150888 DE19712150888 DE 19712150888 DE 2150888 A DE2150888 A DE 2150888A DE 2150888 A1 DE2150888 A1 DE 2150888A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
input
switching element
modulator
inverting input
carrier frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712150888
Other languages
English (en)
Inventor
Bergmann Kurt Dr-Ing Dr
Rockschiess Joachim Dipl-In Dr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ELAN SCHALTELEMENT KURT MAECKE
Original Assignee
ELAN SCHALTELEMENT KURT MAECKE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ELAN SCHALTELEMENT KURT MAECKE filed Critical ELAN SCHALTELEMENT KURT MAECKE
Priority to DE19712150888 priority Critical patent/DE2150888A1/de
Publication of DE2150888A1 publication Critical patent/DE2150888A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C1/00Amplitude modulation
    • H03C1/36Amplitude modulation by means of semiconductor device having at least three electrodes

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Modulator in Trägerfrequeni-MePverstärkern Die vorliegende Erfindung betrifft einen Modulator in Trägerfrequenz-Meßverstärkern, die dazu dienen, die aus Aufnehmern kommenden amplituden-olodulierten meßsignale zu verstärken, vorzeichenrichtig gleichzurichten, zu filtern und zur Anzeige zu bringen. Die Aufgabe der vorzeichenrichtigen Gleichrichtung übernimmt dabei ein operativer, phasenselektiver Modulator, der deswegen eine vorzeichenrichtige Gleichrichtung bewirken soll, weil bei Verwendung von Trägerfrequenz-l1eSverstärkern zur Anzeige der Meßsignale, die z.B. von Dehnungsrdeßstreifen erzeugt werden, eine Dehnung dieser Dehnungsmeßstreifen ein positives Signal erzeugen soll, während eine Stauchung ein negatives Signal erzeugen soll, nachdem die Gleichrichtung erfolqt-ist.
  • U.h. also, daß die aus den Aufnehmern kommenden ar#plitudenmodulierten IJechselstrom-tießsi-gnale bei einer Stauchung gegelber einer Dehnung um 1800 phasenverschoben sind und daß nach Gleichrichtung für die Dehnung ein positives Signal zur Anzeige gebracht werden soll und bei einer Stauchung ein negatives Signal.
  • Bei den bekannten Geräten dieser Art war die Konstanz und die Linearität eines Trägerfrequenz-Meßsystems dadurch begrenzt, daß sich der phasenselektive Modulator nicht in einen stabilisierenden Gegenkopplungskreis einbeziehen ließ. Geeignete Schaltungen waren zwar bekannt, aber ihre praktische Realisierung war umständlich und unwirtschaftlich. Beim Einsatz von Ringniodulatoren z.B. waren zur Erzielung hoher Linearitäten hohe Vorstrbme notwendig, welche sich bezi1glich der erreichbaren ttullpunktkonstanz ungünstig auswirkten.
  • Bei einer anderen bekannten Ausführungsform, bestehend aus Transistormodulatoren, erreichte man zwar eine bessere tiullpunktkonstanz, mußte dagegen Beschränkungen in der erreichbaren Linearität in Kauf nehmen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen operativen, phasenselektiven Modulator zu schaffen, zur vorzeichenrichtigen Gleichrichtung von Meßsignalen, der es erlaubt, in Trägerfrequenz-t4eßverstärkern eine hohe Linearität zu erzielen, sowie eine gute Nullpunktkonstanz bei geringem Bauaufwand und damit geringem Herstellungspreis. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein operativer Verstärker vorgesehen ist, mit einem ersten Widerstand, der zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang geschaltet ist, während je ein weiterer Widerstand zwischen der Eingangsspannungseingabe und dem invertierenden Eingang bzw. dem nichtinvertierenden Eingang geschaltet ist und daß ein restspannungsfreies Schaltelement zwischen dem nichtinvertierenden Eingang und der Masse geschaltet ist, das durch ein Rechtecksignal gesteuert ist, dessen Phasenlage mit derjenigen der Eingangsspannung gleich bzw. um 1800 verschoben ist und das Schaltelement so steuert, daß bei den negativen Halbwellen des Rechtecksignals das Schaltelement leitend ist und bei den positiven Halbwellen sperrt bzw. umgekehrt und dadurch die phasenselektive- und vorzeichenrichtige Gleichrichtung bewirkt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die drei erwähnten Widerstände den gleichen Wlderstandswert aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform besteht das Schaltelement aus einem Feldeffekttransistor.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines beispielsweisen Schaltbildes näher erläutert.
  • Wie man auf diesem Schaltbild erkennen kann, weist der operative Verstärker V einen invertierenden Eingang I auf, einen nicht invertierenden Eingang II und einen Ausgang III. Ein widerstand R. 1 ist zwischen den invertierenden Eingang I und den Ausgang III geschaltet. Die Fingangsspannungseingabo UE ist über einen Widerstand R.2 mit dem invertierenden Eingang I des operativen Verstärkers V verbunden sowie über den Widerstand R.3 mit dem nicht invertierenden Eingang II des operativen Verstärkers V. Ferner ist eine Verbindung vorgesehen zwischen dem nicht invertierenden Eingang II des operativen Verstärkers V und der tasse über ein Schaltelement eines Feldeffekttransistors T.1 in Form.
  • Setzt man nun voraus, daß die lliderstande R.1, R.-2, R.3 alle den gleichen Quert R haben, daß der Eingangswiderstand des operativen Verstärkers V gegen unendlich geht, ebenso wie sein Verstärkungsfaktor und schließlich, daß der Ausgangswiderstand RA des operativen Verstärkers V gegen Null geht, dann ergibt sich nach einiger Rechnung die Gleichung: wobei RT der Widerstand des Schaltelementes in seinem leitenden und seinem nicht leitenden Zustand darstellt.
  • Nehmen wir an, daß das Schaltelement T.1 leitet, dann geht der Widerstand RT gegen Null und es ergibt sich: UA = UE (-1) = Ui Ist das Schaltelement T.1 nicht leitend, dann geht sein Widerstand RT gegen unendlich und es erqibt sich: UA = UEx (2 1) = 1 UE Es folgt daraus , daß, wenn die positive Halbwelle der @ ingangsspannung am Lingang UE mit der negativen Halbwelle des Rechtecksignals SR in Phase liegt, diese positive Halbwelle als negative Schwellspannung am Ausgang UA erscheint.
  • Da bei der positiven Halbwelle des Rechtecksignals SR das Schaltelement T.1 sperrt, wird die negative Halbwelle der Eingangsspannung am Eingang UE mit demselben Vorzeichen weitergeleitet und es ergibt sich in diesem Falle eine negative Gleichspannung (gestrichelt dargestellt), deren Vorzeichen angibt, daß es sich um eine Stauchung von Dehnungsmeßstreifen z.B. handelt und deren Größe über das Maß der Stauchung Auskunft gibt. Liegt umgekehrt die negative Halbwelle der Eingangsspannung am Eingang UE mit der negativen Halbwelle des Rechtecksignals # SR in Phase, dann erscheint die negative Halbwelle der Eingangsspannung als positive Halbwelle am Ausgang UA, da ja eine Vorzeichenumkehrung auftritt, wenn das Schaltelement T.1 leitend ist. Die positive Halbwelle wird wiederum vorzei chengl ei ch weitergeleitet und es ergibt sich eine positive Ausgangsspannung am Ausgang UA, die durch ihr positives Vorzeichen angibt, daß es sich um eine Dehnung bei Dehnungsmeßstreifen z.B. handelt und deren Höhe ein Maß für die Größe der Dehnung ist. Selbstverständlich kann das Schaltelement T.1 auch genau im umgekehrten Rhythmus leitend bzw. nichtleitend sein, es verändert sich dadurch nur das Vorzeichen der Ausgangsspannung U.
  • Es sei noch bemerkt, daß sich aus den Voraussetzungen für die oben erwähnten Gleichungen ergibt, daß das Schal tel er'.ent T.1 restspannungsfrei sein muß, damit der Modulator gemäß der Erfindung einwandfrei arbeitet. Aus diesem Grunde sind normale Schalttransistoren nicht geeignet, sondern nur Feldeffekttransistoren oder ähnliche kontaktlose Schalter bzw.
  • kontaktbehaftete Schalter, falls sie in der Lage sind, die Schaltvorgänge dulcllzufühlen, die durch das Rechtecksignal SR ausgelöst werden.
  • Aus Versuchen hat sich ergeben, daß der Modulator einslandfrei arbeitet und eine verbleibende Nichtlinearität und Nullpunktinkonstanz unter 5 x 10 4 zu erreichen erlaubt, wenn die Widerstände R.1, R.2, R.3 mit einem Wert von 10 k# gewählt werden, der operative Verstärker V einen Eingangswiderstand R von ungefähr ein MQ aufweist und einen Ausgangswiderstand RE von ungefähr 5 bis 10 Q, sowie einen Verstärkungsfaktor A von 5 bis 10 x 104. Mit diesen Elementen und einem Feldeffekttransistor, der in seinem leitenden Zustand einen Widerstand von etwa 10 Q aufweist und in seinem nichtleitenden Zustand einen Widerstand von 1010 Q sind die genannten Ergebnisse zu erzielen.
  • Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale werden, soweit sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

Claims (3)

  1. Anspruche
    0 Modulator in Trägerfrequenz-Meßverstårker zur Gleichrichtung von tießsignalen d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, d a ß ein operativer Verstärker (V) vorgesehen ist nit einem ersten Widerstand (R.1) der zwischen dem invertierenden Eingang (I) und dem Ausgang (III) geschaltet ist, während je ein weiterer Widerstand (R.2, R.3) zwischen der Eingangsspannungseingabe (UE) und dem invertierenden Eingang (I) bzw. dem nichtinvertierenden Eingang (II) geschaltet ist und da ein restspannungsfreies Schaltelerient (T.1) zwischen dem nichtinvertierenden Eingang (II) und der t-lasse geschaltet ist, das durch ein Rechtecksignal (SR) gesteuert ist, dessen Phasenlage mit derjenigen der Eingangsspannung (UE) gleich bzw. um 1800 verschoben ist und das Schaltelement (T.1) so steuert, daß bei den negativen Halbwellen des Rechtecksignals (SR) das Schaltelement (T.1) leitend ist und bei den positiven Halbwellen sperrt bzw. umgekehrt und dadurch die phasenselektive und vorzeichenrichtige Gleichrichtung bewirkt.
  2. 2. Modulator nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, d a ß die Widerstände (R.1, R.2, R.3) alle gleichen Wert haben.
  3. 3. Modulator nach Ansprüchen 1 oder 2 d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, d a ß das Schaltelement (T.1) aus einem Feldeffekttransistor besteht.
DE19712150888 1971-10-13 1971-10-13 Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern Pending DE2150888A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712150888 DE2150888A1 (de) 1971-10-13 1971-10-13 Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712150888 DE2150888A1 (de) 1971-10-13 1971-10-13 Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2150888A1 true DE2150888A1 (de) 1973-04-19

Family

ID=5822155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712150888 Pending DE2150888A1 (de) 1971-10-13 1971-10-13 Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2150888A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2361715A1 (de) * 1973-12-12 1975-06-19 Ulrich Knick Elektronische Mes Synchron-gleichrichter und verstaerker
DE2924803A1 (de) * 1979-06-20 1981-01-15 Maecker Elan Schaltelemente Chaltungsanordnung zum reduzieren der ausgangs-offsetspannung einer gleichspannungsverstaerkerstufe eines traegerfrequenz- messverstaerkers
US4464661A (en) * 1982-02-18 1984-08-07 The Ltv Aerospace And Defense Company System monitor circuit having first and second phase-sensitive demodulator circuits coupled to first and second loads, and a comparator section for monitoring the loads
WO2005017541A1 (de) * 2003-08-08 2005-02-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren und schaltungsanordnung zur überwachung der funktionsweise eines oder mehrerer verbraucherstromkreise, insbesondere eines hausgeräts

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2361715A1 (de) * 1973-12-12 1975-06-19 Ulrich Knick Elektronische Mes Synchron-gleichrichter und verstaerker
DE2924803A1 (de) * 1979-06-20 1981-01-15 Maecker Elan Schaltelemente Chaltungsanordnung zum reduzieren der ausgangs-offsetspannung einer gleichspannungsverstaerkerstufe eines traegerfrequenz- messverstaerkers
US4464661A (en) * 1982-02-18 1984-08-07 The Ltv Aerospace And Defense Company System monitor circuit having first and second phase-sensitive demodulator circuits coupled to first and second loads, and a comparator section for monitoring the loads
WO2005017541A1 (de) * 2003-08-08 2005-02-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren und schaltungsanordnung zur überwachung der funktionsweise eines oder mehrerer verbraucherstromkreise, insbesondere eines hausgeräts
US7339414B2 (en) 2003-08-08 2008-03-04 Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh Method and circuit arrangement for monitoring the mode of operation of one or more load circuits, especially of a domestic appliance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19627640C2 (de) Mischer
DE1938776A1 (de) Hochleistungs-Messverstaerker
DE3127020C2 (de) Eine Stromspiegelungsschaltung aufweisender elektronischer Schaltkreis
DE2524496A1 (de) Rechteckwellen-generator
DE2903688A1 (de) Kapazitaetsdifferenz-messer
DE3742537C2 (de)
DE2363314A1 (de) Einrichtung zum erzeugen einer veraenderlichen ausgangsspannung
DE2150888A1 (de) Modulator in traegerfrequenz-messverstaerkern
DE1271214B (de) Frequenzmodulationsschaltung
DE2222182C2 (de) Isolierter Digital-Analog-Wandler
DE2406061A1 (de) Effektivwertmesser
DE2516853A1 (de) Steuereinrichtung fuer messchaltungen fuer die spannung an kraftleitungen
DE1491912C3 (de) Modulator
DE721733C (de) Klangfarbenregler eines Niederfrequenzverstaerkers, mit dem gleichzeitig die hohen und die tiefen Toene geschwaecht werden koennen
DE3109375A1 (de) Variabler gyrator mit einem einzigen verstaerker
DE2331457A1 (de) Analog-digital-umsetzer
DE2361715C3 (de) Synchron-Gleichrichter und Verstärker
DE3347484C2 (de)
DE2344192C3 (de) Schaltungsanordnung zum Verstärken der Differenz von Gleich- und Wechselspannungen
DE2158881A1 (de) Video-verstaerker mit gleichstromfreiem ausgang
AT254329B (de) Meßverstärker zur Messung elektrischer Ladungen
DE844310C (de) Roehrengenerator mit Schwingkristall
DE756444C (de) Anordnung zum Linearisieren von aus Teilen einer Exponentialkurve bestehenden Kippschwingungen
AT240444B (de) Schaltungsanordnung, insbesondere für Kondensatormikrophone
DE941296C (de) Verstaerker fuer elektrische Schwingungen mit Gegenkopplung