DE2315597A1 - LINEAR TWO-WAY RECTIFIER - Google Patents

Description

Linearer Zweiweggl e ichr ichter Die Erfindung betrifft einen linearen Zweiweggleichriohter, der zur Gleichrichtung von Wechsel spannungen in der elektronischen Meßtechnik, in der Regelungstechnik sowie zur Betragsbildung in der Analog-RechentechniX verwendet werden kann.Two-way linear smoothing device The invention relates to a linear one Two-way rectifier, which is used to rectify alternating voltages in the electronic Measurement technology, in control technology as well as for amount formation in analog computing technology can be used.

Es sind Schaltungsanordnungen zur linearen Gl e ichrichtung von Wechselspannunglen sowie zur Betragsbildung von Spannungswerten unterschiedlicher Polarität bekannt, in denen ein Operationaverstärker verwendet wird, in dessen Gegenkopplungsnetzwerk Dioden und Widerstände angeordnet sind, so daß sich die Nichtlinearität der Strom-Spannungs -Charak t eri s tik der die Gleichrichtung bewirkenden Dioden nur unwesentlich auf den linearen Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und jusgangsspannung auswirkt. Der Grad der I&nearisierung hängt von der Leerlaufirerstärkung des Operationsverstärkers, dem Widerstandswert der Widerstände und dem differentiellen Widerstand der Dioden im Gegenkopplungsnetzwerk ab, d.h. von dem Gegenkopplungsgrad.There are circuit arrangements for the linear rectification of AC voltages as well as for the formation of the absolute value of voltage values of different polarity known, in which an operational amplifier is used, in its negative feedback network Diodes and resistors are arranged so that the non-linearity of the current-voltage -Characteristics of the rectifying diodes are only insignificant affects the linear relationship between input voltage and output voltage. The degree of linearization depends on the no-load gain of the operational amplifier, the resistance of the resistors and the differential resistance of the diodes in the negative feedback network, i.e. on the degree of negative feedback.

Dieser Schaltungsanordnung wird bei der Verwendung als Gleichrichter in der Regel ein Tiefpaß nachgeschaltet, der aus der pulsierenden Ausgangsspannung eine Gle ichapannung erzeugt.This circuit arrangement is used as a rectifier usually a low-pass filter connected downstream from the pulsating output voltage an equilibrium generated.

Der Wert dieser Gleichspannung ist dem arithmetischen Xittelwert der pulsierenden Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung porportional und damit auch dem (Halbwellen-) Mittelwert der Eingangsspannung.The value of this direct voltage is the arithmetic mean value of the pulsating output voltage of the rectifier circuit is proportional and thus also the (half-wave) mean value of the input voltage.

In einer bekannten Schaltungsanordnung wird ein invertierender Operationsverstärker mit einem Gegenkopplungsnetzwerk, bestehend aus zwei Gegeopplungszweigen, zwischen dem ausgang und dem Eingang (Summenpunkt) des Operationsverstärkers benutzt. Die Gegenkopplungszweige bestehen aus je einer ReShenschaltung eines Widerstandes und einer Diode, wobei die Dioden bezüglich ihrer Durchlaßrichtung entgegengesetzt gepolt sind und unmittelbar oder über einen Trennkondensator an dem Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen sind.An inverting operational amplifier is used in a known circuit arrangement with a negative feedback network consisting of two negative feedback branches between the exit and the input (sum point) of the operational amplifier used. The negative feedback branches each consist of a circuit of a resistor and a diode, the diodes being opposite in their forward direction are polarized and directly or via a separating capacitor at the output of the Operational amplifiers are connected.

Die positive und die negative Halbwelle werden also getrennt über je einen Gegenkopplungszweig zurückgekoppelt. Die Widerstände in den Gegenkopplungszweigen besitzen gleiche Widerstandswerte und die Dioden angenähert gleiche Charakteristiken.The positive and the negative half-wave are thus separated over one negative feedback branch each is fed back. The resistances in the negative feedback branches have the same resistance values and the diodes have approximately the same characteristics.

Die Eingangsspannung wird gegen Masse als Bezugspotential dem Eingang (summenpunkt) des Operationsverstärkers über einen Summierwiderstand zugeführt. Die Ausgangsspannung wird den beiden Gegenkopplungszweigen jeweils zwischen dem Widerstand und der Diode entnommen und besitzt daher nicht Masse als Bezugapotential. Der Wert der Ausgangsspannung entspricht dem Betrag der Eingangsspannung multipliziert mit einem Faktor, der in erster Näherung von dem Verhältnis des Widerstandswertes des Widerstandes eines Gegenkopplungszweiges zu dem des Summierwiderstandes bestimmt ist. Die Frequenz der pulsierenden Ausgangsspannung ist doppelt so hoch wie die der Eingangsspannung, d.h. es findet eine Zweiwegglenchrichtung statt.The input voltage is applied to ground as a reference potential for the input (summing point) of the operational amplifier supplied via a summing resistor. The output voltage is the two negative feedback branches between the Resistance and the diode taken and therefore does not have ground as a reference potential. The value of the output voltage corresponds to the amount of the input voltage multiplied with a factor which, as a first approximation, is the ratio of the resistance value of the resistance of a negative feedback branch to that of the summing resistor is. The frequency of the pulsating output voltage is twice as high as that the input voltage, i.e. there is a two-way glancing direction.

Diese Schaltungsanordnung bes@tzt die Vorveile de@ @@@e Zweiweggleichrichtung erfolgt und daß @@@@ gleichstronmäßige Trennung des die Gleichrichtung tevirkende@ @@@@@ kopplungsnetzwerkes vom Ausgabg des Operationsverstio@@@ möglich ist. Die Zweiweggleichnichtung @@@ vorteilbe@@ zum Erreichen kurzer Einschwingzeiten des nachtolgenden @@@-passes, und außerdem ist den @@ttelwert de@ Ausgan@@@@annun bei sonst gleichen Bedingunger doppelt so noch wie @ einer Einweggleichrichtung. Eine gleichstremmäßigs @rennung des die Gleichrichtung bewirkender @egenkopplungs@@@@@@@werkes vermeidet eine Vorspannung der Dioder dur@@ @@@@@@@pann des Operationsverstärkers sow@ die Far@@@ re@@@@@@@nder Änderungen der Charakteristik der gesamte@ Sch@@tun@sanordnung. Außerdem wird die Gleichspannung des Operationsverstärkers, die naturgemäß einen gawissen Drift @@ten.This circuit arrangement has the advantages of full-wave rectification takes place and that @@@@ uniform separation of the rectification tevirkende @ @@@@@ coupling network from the output of the Operationsverstio @@@ is possible. the Two-way alignment @@@ Vorteilbe @@ to achieve short settling times of the the following @@@ passes, and also the @@ ttelwert de @ Ausgan @@@@ annun otherwise the same condition twice as @ a one-way rectification. One Equal separation of the rectifying coupling @@@@@@@ werkes avoids a bias of the dioder dur @@ @@@@@@@ pann of the operational amplifier sow @ the Far @@@ re @@@@@@@ changes in the characteristics of the entire @ Sch @@ do @ sanordnung. In addition, the DC voltage of the operational amplifier, which naturally has a gawissen Drift @@ ten.

liegt, vom Ausgang ferngehalten. Von Nachteil ist, daß die Ausgangsspannung nicht Masse als Bezugapotential besitzt, d.h. ein anderes Bezugspotential als die Eingang spannung hat. Dadurch wird eine Weiterverarbeitung der Ausgangsspannung wesentlich erschwert, beispielsweise bei der Verwendung als Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler (AC/DC-Wandler) in Verbindung mit Digitalvoltietern.is kept away from the exit. The disadvantage is that the output voltage does not have ground as reference potential, i.e. a different reference potential than the Input voltage has. This enables further processing of the output voltage much more difficult, for example when used as an AC-DC voltage converter (AC / DC converter) in conjunction with digital voltage providers.

Es ist ebenfalls bekannt, in der oben beschriebenen Schaltungsanordnung die Iusgangsspannung nur einem der beiden Gegenkopplungszweige swischen Widerstand und Diode gegen Masse als Bezugspotential zu entnehmen. Dem Vorteil, daß die Ausgangsspannung das gleiche Bezugspotential wie die Eingang spannung besitz stehen die Nachteile gegenüber, daß die Frequenz der pulsierenden lusgangsspannung gleich der der Eingangsspannung ist, d.h. es findet eine Einweggleichrichtung statt, und daß der Mittelwert der usgangsspannung bei sonst gleichen Werten der Bauelemente und der Eingangs spannung nur halb so groß wie bei der oben beschriebenen schaltungsanordnung ist. Letzteres ist speziell bei der Messung kleiner Eingang spannungen von Nachteil. Eine Erhöhung der Ausgangsapannung durch Änderung des Gegenkopplungsgrades bedingt jedoch eine Verschlechterung der linearisierung der Gleichrichtung.It is also known in the circuit arrangement described above the output voltage of only one of the two negative feedback branches between resistance and diode to ground as reference potential. The advantage that the output voltage the same reference potential as the input voltage has the disadvantages opposed to the fact that the frequency of the pulsating output voltage is equal to that of the input voltage is, i.e. one-way rectification takes place, and that the mean value of the output voltage with otherwise identical values of the components and the input voltage is only half the size of the circuit arrangement described above. The latter is a disadvantage, especially when measuring low input voltages. An increase However, the output voltage caused by a change in the degree of negative feedback Worsening of the linearization of the rectification.

Es sind weiterhin Schaltungsanordnungen zur linearen Gleichrichtung bekannt, die einen nichtinvertierenden Operationsverstärker mit Differenzeingang verwenden. Die Eingangsspannung wird dem nichtinvertierenden Eingang zugeführt, während das Gegenkopplungsnetzwerk an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers geführt ist. Der Aufbau des Gegenkopplungsnetzwerkes und die Abnahme der iusgangsspannung erfolgen wie bei den Schaltungsanordnungen mit invertierendem Operationsverstärker. Demzufolge sind auch die Tor- und Nachteile die gleichen.There are also circuit arrangements for linear rectification known to have a non-inverting operational amplifier with differential input use. The input voltage is fed to the non-inverting input, while the negative feedback network to the inverting input of the operational amplifier is led. The structure of the negative feedback network and the decrease in the output voltage take place as in the circuit arrangements with an inverting operational amplifier. As a result, the goals and disadvantages are the same.

In einer weiteren bekannten Schaltungsanordung werden zwei invertierende Operationsverstarker oder zwei nichtinvertierende Operationsverstärker mit Differenzeingängen verwendet. Der erste Operationsverstärker ist als Einweggleichrichter - wie bereita beschrieben - beschaltet. Dessen pulsierende Ausgangsspannung wird über einen Summierwiderstand auf den Eingang des zweiten Operationsverstärkers gegeben, der derart gegengekoppelt ist, daß er die pulsierende Ausgangsspannung des ersten Operationsverstärkers zweifach verstärkt. Außerdem erhält der zweite Operationsverstärker die gleiche Eingangsspannung wie der als Einweggleichrichter beschaltete erste Operationsverstärker, die jedoch nur einfach verstärkt wird. Die Uberlagerung dieser beiden Spannungen ergibt dann am Ausgang des zweiten Operationsverstärkers den Xurvenverlauf einer zweiweggleichgerichteten Spannung Die Vorteile dieser Schaltungsanordnung sind, daß eine zweiweggleichgerichtete pulsierende Ausgangsspannung, d.h. von doppelter Frequenz der Eingangsspannung, mit Masse als Bezugspotential abgegeben wird. Nachteilig ist jedoch, daß die Ausgangsspannung unmittelbar -;om Ausgang des zweiten Operationsverstärkers abgenommen werden muß, d.h. ohne Zwischenschalten eines Trennkondensators. Weiterhin ist es nachteilig, daß zwei Operationsverstärker verwendet werden müssen, wodurch der Aufwand gegenüber den zuvor beschriebenen Schaltungsanordnungen auf etwa das Doppelte anste1t Es ist Aufgabe der Erfindung, einen lineeren Zweiweggleich richter zu schaffen, der bei Verwendung nur e indes Operationsverstärkers eine pulsierende Ausgangsspannung doppelter Frequenz der Eingangsspannung mit Masse als Bezugspotential abgibt und der eine gleichstrommäßige Trennung des Ausgangs und des die Gleichrichtung bewirkenn Gegenkopplungsnetzwerkes vom Ausgang des Operationsverstärkers ermöglicht.In a further known circuit arrangement, two inverting Operational amplifier or two non-inverting operational amplifiers with differential inputs used. The first operational amplifier is a half-wave rectifier - as ready described - wired. Whose pulsating output voltage becomes given via a summing resistor to the input of the second operational amplifier, which is fed back in such a way that it receives the pulsating output voltage of the first Operational amplifier amplified twice. Also, the second op amp receives the same input voltage as the first operational amplifier wired as a half-wave rectifier, which, however, is only simply reinforced. The superposition of these two tensions then results in the X curve profile of a at the output of the second operational amplifier full-wave rectified voltage The advantages of this circuit arrangement are that a full-wave rectified pulsating output voltage, i.e. of double Frequency of the input voltage, with ground as reference potential. Disadvantageous is, however, that the output voltage is directly -; om the output of the second operational amplifier must be removed, i.e. without the interposition of a separating capacitor. Farther it is disadvantageous that two operational amplifiers must be used, whereby the effort compared to the circuit arrangements described above to about that It is the object of the invention to provide a linear full-wave rectifier to create a pulsating operational amplifier when only one operational amplifier is used Output voltage twice the frequency of the input voltage with ground as reference potential emits and the DC separation of the output and the rectification possible negative feedback network from the output of the operational amplifier.

Diese Aufgabenstellung, einen linearen Zweiweggleichrichter unter Verwendung nur eines Operationsveratär@ers mit Widerständen und Dioden in Gegenkopplungsnetzwerden ou scheffen, wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Operationsverstärker ein Differenzverstärker mit Differenzeingängen und Differenzausgängen ist, dessen Ausgänge mit den jeweils inversen Eingängen über je ein Gegenkopplungsnetzwerk, bestehend aus je zwei Gegenkopplungszweigen, verbundlen sind, welche aus einer Rbihenschaltung eines Widerstandes mit einer Diode bestehen, wobei die Dioden in jedem der beiden Gegenkopplungsnetzwerke bezüglich ihrer Durchlaßrichtung entgegengesetzt gepolt sind, und daß der Ausgang über kntkopplungswiderstände mit Jeweils dem Gegenkopplungszweig zwischen Diode und Widerstand jedes der beiden Gegehkopplongsnetzwerke verbunden istg dessen Dioden bezüglich ihrer Durchlaßrichtung gleichsinnig gepolt sind.This task, a linear full wave rectifier under Use of only one operating device with resistors and diodes in a negative feedback network ou scheffen was achieved according to the invention in that the operational amplifier is a differential amplifier with differential inputs and differential outputs, its Outputs with the inverse inputs each via a negative feedback network, consisting of two negative feedback branches each, are connected, Which consist of a series circuit of a resistor with a diode, the Diodes in each of the two negative feedback networks with regard to their forward direction are polarized opposite, and that the output via decoupling resistors with The negative feedback branch between the diode and the resistor of each of the two counter-coupling networks connected isg whose diodes are polarized in the same direction with respect to their forward direction are.

Es ist zweckmäßig, daß die Ausgänge des Operationsverstärkers über Trennkondensatoren mit den Gegenkopplungsnetzwerken verbunden sind.It is useful that the outputs of the operational amplifier over Isolating capacitors are connected to the negative feedback networks.

Es ist weiterhin zweckmaßig, daß die nicht durch Entkopplungswiderstände belasteten Gegenkopplungazweige der Gegenkopplungsnetzwerke jeweils zwischen Diode und Widerstand über einen Kompensat ionswiderstand verbunden sind.It is also useful that the decoupling resistors are not used loaded negative feedback branches of the negative feedback networks between each diode and resistor are connected via a compensation resistor.

Die erfindungsgemäße Lösung hat die Vorteile, daß unter Verwendung nur eines Operationsverstärkers eine zweiweggleichgerichtete pulsierende Ausgangsspannung, d.h. von doppelter Frequenz der Eingangsspannung, mit Masse als 3ezugspotential abgegeben wird. Weiterhin ist eine gleichstrommäßige Trennung des Ausganges und der die Gleichrichtung bewirkenden Gegenkopplungsnetzwerke von den Ausgängen des Operationsverstärkers sowie eine gleichmäßige Belastung der Gegenkopplunganetzwerke möglich. Nach dem bekannten Stand der Technik gibt es keinen linearen Zweiweggleichrichter, dessen Ausgangaspannung Masse als Bezugspotential hat und der eine gleichstronäßige Trennung des Ausganges und der die Gleichrichtung bewirkenden Gegenkopplunganetzwerke vom Ausgang des Operationsverstärkers zuläßt.The solution according to the invention has the advantages that using only one operational amplifier has a full-wave rectified pulsating output voltage, i.e. double the frequency of the input voltage, with ground as reference potential is delivered. Furthermore, there is a DC separation of the output and the negative feedback networks causing the rectification from the outputs of the Operational amplifier as well as an even load on the negative feedback networks possible. According to the known state of the art, there is no linear full-wave rectifier, whose output voltage has ground as reference potential and the one with DC voltage Separation of the output and the negative feedback networks causing the rectification from the output of the operational amplifier.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Iusfährungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen linearen Zweiweggleichrichter. Die gleichzurichtende Wechselspannung wird gegen Kasse 2 als Besugspotential an einen Eingang 1 der Schaltungsanordnung gelegt.The invention is to be described in more detail below using an example of practice explained. The associated figure shows a linear full-wave rectifier according to the invention. The alternating voltage to be rectified is applied to cash register 2 as the voltage potential placed an input 1 of the circuit arrangement.

Vor dem Eingang 1 liegen entsprechende Abschwächer oder Verstärker zum Normieren des Spannungsbereiches, die hier nicht dargestellt sind. Der Eingang 1 der Schaltungsanordnung ist über einen Summierwiderstand 3 mit einem ersten (invertierenden) Eingang 4 eines Operationsverstärkers' b verbunden, der weiterhin einen zweiten (nichtinvertierenden) Eingang 5, einen ersten (nichtinvertierten) Ausgang 7 sowie einen zweiten (invertierten) Ausgang 8 besitzt. Der erste Ausgang 7 ist über ein erstes Gegenkopplungsnetzwerk 24* das aus zwei Gegenkopplungszweigen mit jeweils einer Reihen schaltung eines Widerstandes 13 bzw. 14 und einer Diode 17 bzw. 18 besteht, mit dem ersten Eingang 4 verbundlen, Der zweite Eingang 5 ist über einen Ableitwiderstand @@@@@ Masse und über ein zweites Gegenkopplungsnetzwerk 25, daß as Gegenkopplungszweigen mit jeweils einer Reihensoh@@t@@ eines Widerstandes 15 bzw. 19 und einer Diode 19 bzw besteht, mit dem zweiten Ausgang 8 verb@n@en, @@@@@@@ und 18 bzw. 19 und 20 in jeden der beiden @ege@ko@@@@@ netzwerke 24 und 25 sind bezäglich ihrer Durch@@@@@@@ entgegengesetzt gepolt. Von des Gegenkopplungs@@@@ beiden Gegenkopplungsnetzwerke 2@ und@@@@@@@ und 20 bezüglich ihrer Durchla@@@@@@@@@@@@@@@ sind, wird die zweiweggleichgs@@@ @@@@@@@@@@ spannung abgenommen und über @@@@@@@@@@@@@@@@ und 22 zum Ausgang 23 de@ Sc@@@@@@@@@@@@@@@ Die Widerstandswerte der Wi@e@ @@@@@ den beiden Gegenkopplungsnew@@@ Dioden 17, 18, 19 und 20 bes@@@@@@@@ Charakteristiken. Der Gegenk@@@@@@@@@@@@@@ kopplungsnetzwerkes 24 wird @@ @@@@ hältnis des Widerstandwerdes @@@nes @@@@@ im Gegenkopplungsnetzwerk 24 @ de@ @@ bestimmt. Der Gegenkopplung@@@ des @ netzwerkes 25 wird in erster Nä@@@@@@ der Summe der Widerstandswer@@@@@@@@@ und eines Widerstandes 25 @@@@@@@@@@@@ zu dem Widerstandswert des A@@@@@@@@@@@ Die Gegenkopplungßgrade beider GeserkopSIehgsnetzwerke 24 und 25 müssen annähernd gleich sein.Appropriate attenuators or amplifiers are located in front of input 1 to the Normalization of the voltage range, which are not shown here. The entrance 1 the circuit arrangement is via a summing resistor 3 with a first (inverting) Input 4 of an operational amplifier 'b connected, which continues to have a second (non-inverting) input 5, a first (non-inverted) output 7 as well has a second (inverted) output 8. The first output 7 is via a first negative feedback network 24 * that consists of two negative feedback branches, each with a series circuit of a resistor 13 or 14 and a diode 17 or 18 exists, verbundlen with the first input 4, the second input 5 is via a Leak resistance @@@@@ ground and a second negative feedback network 25 that The negative feedback branches each with a row of a resistor 15 or 19 and a diode 19 or exists, with the second output 8 verb @ n @ en, @@@@@@@ and 18 or 19 and 20 are in each of the two @ ege @ ko @@@@@ networks 24 and 25 In terms of their polarity opposite by @@@@@@@. From the negative feedback @@@@ both negative feedback networks 2 @ and @@@@@@@ and 20 with regard to their passages @@@@@@@@@@@@@@@ are, the two-way equals @@@ @@@@@@@@@@ voltage is removed and via @@@@@@@@@@@@@@@@@ and 22 to output 23 de @ Sc @@@@@@@@@@@@@@@ The resistance values of the Wi @ e @ @@@@@ the two negative feedback new @@@ diodes 17, 18, 19 and 20 bes @@@@@@@@ characteristics. The counterpart @@@@@@@@@@@@@@ Kopplungsnetzwerkes 24 becomes @@ @@@@ holding the resistance @@@ nes @@@@@ in the negative feedback network 24 @ de @ @@. The negative feedback @@@ des @ netzwerk 25 is first of all the sum of the resistance values @@@@@@@@@ and a resistance 25 @@@@@@@@@@@@ to the resistance value of the A @@@@@@@@@@@ the The degrees of negative feedback of both Geserkop safety networks 24 and 25 must be approximately the same be.

Im Folgenden sei die Funktion des linearen Zweiweggleichrichters kurz erläutert. liegt zu einem bestimmten Zeitpunkt an dem Eingang 1 der Schaltungsanordnung die positive Halbwelle einer Wechseispannuzig, so liegt diese auch am ersten (invertierenden) Eingang 4 des Operationaverstärkers 6.In the following, the function of the linear full-wave rectifier is brief explained. is at a certain point in time at the input 1 of the circuit arrangement the positive half-wave of an alternating voltage, this is also due to the first (inverting) Input 4 of the operational amplifier 6.

An dessen erstem Ausgang 7, der bezüglich des zweiten (nichtinvertierenden) Einganges 5 ein nichtlnvertiertes Signal abgibt, dagegen bezüglich des ersten (invertierenden) Einganges 4 ein invertiertes Signal, liegt demzufolge eine negative Halbwelle, die in dem Gegenkopplungseweig mit der Diode 18 und dem Widerstand 14 wirksam wird und damit nicht zum Ausgangssignal beiträgt. An dem zweiten Ausgang 8 des Operationsverstärkers 6, der bezüglich des zweiten (nichtinvertierenden) Einganges 5 ein invertiertes Signal abgibt, dagegen bezüglich des ersten (invertierenden) Einganges 4 ein nichtinvertiertes Signal, liegt demzufolge eine positive Halbwelle. Diese positive Halbwelle wird in dem Gegenkopplungszweig mit der Diode 20 und dem Widerstand 16 wirksam und wird über den Entkopplungswiderstand 22 zum Ausgang 23 der Schaltungsanordnung geführt. Eine negative Halbwelle am Eingang 1 der Schaltungsanordnung und damit am ersten Zingang 4 des Operationsverstärkers 6 erzeugt am zweiten busgang 8 eine negative Halbwelle, die in dem Gegenkopplungs, zweig mit der Diode 19 und dem Widerstand 15 wirksam wird und damit nicht zum Ausgangasignal beiträgt. An dem ersten Ausgang 7 liegt dagegen eine positive Halbwelle, die in dem Gegenkopplungszweig mit der Diode 17 und dem Widerstand 13 wirksam wird und über den Entkopplungswiderstand 21 zum Ausgang 23 der Schaltungsanordnung geführt wird.At its first output 7, the one with respect to the second (non-inverting) Input 5 emits a non-inverted signal, whereas with regard to the first (inverting) Input 4 an inverted signal, is therefore a negative half-wave, the in the negative feedback with the diode 18 and the resistor 14 becomes effective and so that it does not contribute to the output signal. At the second output 8 of the operational amplifier 6, which is an inverted one with respect to the second (non-inverting) input 5 Output signal, on the other hand, a non-inverted one with respect to the first (inverting) input 4 Signal, there is therefore a positive half-wave. This positive half-wave becomes in the negative feedback branch with the diode 20 and the resistor 16 and becomes effective out via the decoupling resistor 22 to the output 23 of the circuit arrangement. A negative half-wave at input 1 of the circuit arrangement and thus at the first Z input 4 of the operational amplifier 6 generates a negative on the second bus output 8 Half-wave in the negative feedback, branch with the diode 19 and the resistor 15 takes effect and thus does not contribute to the output signal. At the first exit 7, however, is a positive half-wave, which is in the negative feedback branch with the Diode 17 and the resistor 13 becomes effective and via the decoupling resistor 21 is led to the output 23 of the circuit arrangement.

Am Ausgang 23 der Schaltungsanordnung liegt gegen Masse als Bezugapotential die pulsierende Ausgangsspannung mit doppelter Frequenz der Eingangsapannung, d.h. es findet eine Zweiweggleichrichtung statt. In einem nachfolgenden, hier nicht dargestellten Tiefpaß wird die pulsierende Ausgang spannung in eine Gleichspannung umgeformt, deren Wert dem arithmetischen Mittelwert der pulsierenden Ausgangsspannung am Ausgang 23 und damit auch dem (Halbwellen) Mittelwert der Eingangsspannung am Eingang 1 proportional ist.At the output 23 of the circuit arrangement there is a reference potential to ground the pulsating output voltage with twice the frequency of the input voltage, i.e. a full-wave rectification takes place. In a subsequent, not shown here Low pass becomes the pulsating output voltage into a DC voltage transformed whose value is the arithmetic mean of the pulsating output voltage at output 23 and thus also the (half-wave) mean value of the input voltage at Input 1 is proportional.

Zur gleichstroäß.igen Trennung des Ausgangs 23 der Schaltungsanordnung und der Gegenkopplungsnetzwerke 24 und 25 von den Ausgängen 7 und 8 des Operationsverstärkers 6 ist es vorteilhaft, Trennkondensatoren 9 und 10 zwischen die Ausgänge 7 bzw. 8 und die Gegenkopplungsnetzwerke 24 bzw. 25 zu schalten. Dadurch wird die Gleichspannung des Operationsverstärkers 6, die naturgemäß einer gewissen Drift unterliegt, vom Ausgang 23 der Schaltungsanordnung ferngehalten. ebenso wird dadurch eine Vorspannung der Dioden 17, 18, 19 und 20 durch die Gleichspannung des Operationsverstärkers 6 sowie eine daraus resultierende Änderung der Charakteristik der gesamten Schaltungsanordnung vermieden.For the DC separation of the output 23 of the circuit arrangement and the negative feedback networks 24 and 25 from the outputs 7 and 8 of the operational amplifier 6, it is advantageous to place isolating capacitors 9 and 10 between the outputs 7 and 8, respectively and to switch the negative feedback networks 24 and 25, respectively. This creates the DC voltage of the operational amplifier 6, which is naturally subject to a certain drift, from Output 23 of the circuit arrangement kept away. this also creates a preload of diodes 17, 18, 19 and 20 by the DC voltage of the operational amplifier 6 and a resulting change in the characteristics of the entire circuit arrangement avoided.

Weiterhin ist ei zweckmäßig, die nicht durch die Entkopplungswiderstände 21 und 22 belasteten Gegenkopplungszweige mit den Dioden 18 und 19 sowie den Widerständen 14 und 15 jeweile zwischen Diode 18 bzw. 19 und Widerstand 14 bzw. 15 über einen Eompensationswiderstand 11 zur Nachbildung der Belastung und damit zum Symmetrieren des Zweiweggleichrichters zu belasten. Durch diese Maßnahme wird der Linearisierungsgrad der Gleichrichtung erhöht.Furthermore, it is advisable to not use the decoupling resistors 21 and 22 loaded negative feedback branches with the diodes 18 and 19 and the resistors 14 and 15 each between diode 18 or 19 and resistor 14 or 15 via a Compensation resistor 11 for simulating the load and thus for balancing of the full wave rectifier. This measure increases the degree of linearization the rectification increases.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e Linearer Zwe Zweiweggleichrichter unter Verwendung eines Operationsverstärkers mit Widerständen und Dioden in Gegenkopplungsnetzwerken, dadurch gekennzeichnet, daß der Operationsverstärker (6) ein Differenzverstärker mit Differenzeingängen (4; 5) und Differenzausgangen (7; 8) ist, dessen Ausgänge (7; 8) mit den jeweils inversen Eingangen (4; 5) über je ein Gegenkopplungsnetzwerk (24; 25), bestehend aus je zwei Gegenkop,plungszweigen, verbunden sind, welche aus. einer Rethenschaltung eines Widerstandes (13; 14; 15; 16) mit einer Diode (17; 18; 19; 20) bestehen, wobei die Dioden (17; 18 bzw. 19; 2a) in jedem der beiden Gegenkopplungsnetzwerke t24i 25) bezüglich ihrer Durchlaßrichtung entgegengesetzt gepolt sind, und daß der Ausgang (23) über Entkopplungswiderstände (21; 22) mit jeweils dem Gegenkopplungszweig zwischen Diode (17; 20) und Widerstand (13; 16) jedes der beiden Gegenkopplungsnetzwerke (24; 25) verbunden ist, dessen Dioden (17; 20) bezüglich ihrer Durchlaßrichtung gleichsinnig gepolt sind.Linear two-way full wave rectifier using an operational amplifier with resistors and diodes in negative feedback networks, characterized in that that the operational amplifier (6) is a differential amplifier with differential inputs (4; 5) and differential outputs (7; 8), whose outputs (7; 8) with the respective inverse inputs (4; 5) each via a negative feedback network (24; 25), consisting from each two counter coupling, plungszwecken are connected, which from. a Reth circuit a resistor (13; 14; 15; 16) with a diode (17; 18; 19; 20), wherein the diodes (17; 18 or 19; 2a) in each of the two negative feedback networks t24i 25) are oppositely polarized with respect to their forward direction, and that the output (23) via decoupling resistors (21; 22) each with the negative feedback branch between Diode (17; 20) and resistor (13; 16) of each of the two negative feedback networks (24; 25) is connected, its diodes (17; 20) with respect to their forward direction are polarized in the same direction. 2. Linearer Zweiweggleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (7; 8) des Operationsverstärkers (6) über Trennkondensat6ren (9; 10) mit den Gegenkopplung'snetzwerken (24; 25) verbunden sind. 2. Linear full-wave rectifier according to claim 1, characterized in that that the outputs (7; 8) of the operational amplifier (6) via isolating capacitors (9; 10) are connected to the negative feedback networks (24; 25). 3. Linearer Zweiweggleichrichter nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die nicht durch die Entkopplungswiderstände (21; 22) belasteten Gegenkopplungsnetzwerke (24; 25) jeweils zwischen Diode (18 19) und Widerstand (14; 15) über einen Kompensationswiderstand (11) verbunden sind. 3. Linear full-wave rectifier according to claim 1 and 2, characterized in that that the negative feedback networks not loaded by the decoupling resistors (21; 22) (24; 25) between the diode (18-19) and resistor (14; 15) via a compensation resistor (11) are connected. L e e r s e i t eL e r s e i t e