DE2828149C2

DE2828149C2 -

Info

Publication number: DE2828149C2
Application number: DE19782828149
Authority: DE
Inventors: Clyde Joseph Le Habra Calif. Us Reinhard
Original assignee: Burr Brown Research Corp
Current assignee: Burr Brown Research Corp
Priority date: 1978-06-27
Filing date: 1978-06-27
Publication date: 1988-04-21
Also published as: DE2828149A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennverstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an isolation amplifier according to the preamble of claim 1.

Trennverstärker dieser Art sind aus der US-PS 39 88 690 bekannt.Isolation amplifiers of this type are known from US Pat. No. 3,988,690 known.

Bei den bekannten Trennverstärkern schafft der Trans formator in Verbindung mit dem Oszillator sowohl einen Energieübertragungskanal zur Eingangsstufe als auch einen Signalübertragungskanal von der Eingangsstufe zur Aus gangsstufe, wobei die Energieübertragung und die Signal übertragung gleichzeitig stattfinden und so vor sich gehen, daß der Oszillator eine Wechselspannung erzeugt, die zur Primärseite übertragen, dort gleichgerichtet, geglättet und der Eingangsstufe zugeführt ist, während das in der Eingangsstufe verstärkte Signal die von der Primär wicklung des Transformators gelieferte Energie modu liert und diese Modulation zur Sekundärseite des Trans formators reflektiert und der Ausgangsverstärkerstufe als zu verstärkendes Ausgangssignal zugeführt wird.In the known signal conditioners, the Trans formator in conjunction with the oscillator both one Energy transmission channel to the input stage as well Signal transmission channel from the input stage to the off gear stage, the energy transfer and the signal transmission take place simultaneously and so go on that the oscillator generates an AC voltage, which for Transfer primary side, rectified there, smoothed and the input stage is fed, while in the Input stage amplified the signal from the primary winding of the transformer delivered energy modu and this modulation to the secondary side of the trans formators reflected and the output amplifier stage as Output signal to be amplified is supplied.

Dadurch, daß die Energieübertragung von der Sekundär seite des Transformators zu dessen Primärseite und die Signalübertragung von der Transformatorprimärseite zur Transformatorsekundärseite gleichzeitig und über den gleichen Kanal stattfindet, ist eine gegenseitige Be einflussung, insbesondere eine Störung der Signalüber tragung durch die Energieübertragung möglich, die diese bekannten Trennverstärker für Hochpräzisionseinsätze untauglich macht.In that the energy transfer from the secondary side of the transformer to its primary side and the Signal transmission from the transformer primary to Transformer secondary side simultaneously and over the same channel takes place is a mutual Be influence, in particular a signal interference transmission possible through the energy transfer that this well-known isolation amplifier for high-precision applications disqualifies.

Bei Datenerfassungseinrichtungen, bei Prozeßsteuerein richtungen und entsprechenden Meßgeräten, bei medi zinischen und bei Biopotential-Messungen sowie bei Messungen an Lebewesen ist es üblich, Trennverstärker zu verwenden, um einerseits eine exakte Signalerfassung durchzuführen und um andererseits eine ausgezeichnete Rausch- und Gleichtaktunterdrückung zu gewährleisten. Schließlich dienen solche Trennverstärker auch dazu, eine zuverlässige elektrische Isolation zwischen der Signal quelle und dem Meßsystem zu gewährleisten. Die Notwendig keit für eine gute Isolation ergibt sich, wenn es erforderlich ist, besonders schwache Signale zu messen, während Störspannungen und/oder Gleichtakt-Störspannungen vorhanden sind, und auch dann, wenn Erdschleifen und damit im Zusammenhang stehende Probleme zu vermeiden sind, sowie auch dann, wenn die Meßschaltung und/oder die Ver arbeitungsschaltung gegen starke Gleichtakt-Störspannungs pegel sowohl am Eingang als auch am Ausgang geschützt werden muß. Außerdem ergibt sich die Notwendigkeit für eine gute Isolation dann, wenn Messungen an Patienten durchgeführt werden sollen.With data acquisition devices, with process control directions and corresponding measuring devices, at medi zinischen and in biopotential measurements as well as in Measurements on living things, it is common to isolating amplifiers use on the one hand an exact signal acquisition perform and on the other hand an excellent To ensure noise and common mode rejection. After all, such isolation amplifiers are also used for one reliable electrical isolation between the signal source and the measuring system. The necessary There is good insulation if it it is necessary to measure particularly weak signals, during interference voltages and / or common mode interference voltages are present, and also when ground loops and so related problems should be avoided and also when the measuring circuit and / or the Ver working circuit against strong common mode interference voltage level protected at both the input and the output must become. There is also a need for good isolation when taking measurements on patients should be carried out.

Eine andere bekannte Art von Trennverstärkern sieht wenigstens zwei Transformatoren vor (US-PS 37 54 193). Einer der Transformatoren wird dazu verwendet, ein Trä gersignal mit einem isolierten Eingangsmodulator zu koppeln und um Energie für den isolierten Eingangsver stärker zu liefern, und der andere Transformator dient dazu, das modulierte Signal von dem isolierten Eingang einem Synchron-Demodulator im Ausgangsteil des Trennver stärkers zuzuführen. Hier werden also zur Trennung der Übertragungswege zwei Transformatoren mit einer kompli zierten Beschaltung eingesetzt.Another known type of isolation amplifier sees at least two transformers before (US-PS 37 54 193). One of the transformers is used to make a transformer signal with an isolated input modulator couple and for energy for the isolated input connection to deliver stronger, and the other transformer serves to do this, the modulated signal from the isolated input a synchronous demodulator in the output part of the isolator feed stronger. So here the separation of the Transmission paths two transformers with a compli graced circuitry used.

Bekannt sind auch optisch gekoppelte Verstärker, die im allgemeinen eine signalgesteuerte Lichtquelle verwenden, beispielsweise eine lichtemittierende Diode sowie ein Paar von angepaßten Photodetektoren wie Photodioden. Die Genauigkeit der Signalübertragung zwischen dem Eingang und dem Ausgang optisch gekoppelter Verstärker hängt von der Anpassung der Photodioden und von der Spektralemission der lichtemittierenden Diode ab, sowie auch von dem spek tralen Ansprechverhalten jeder der Photodioden. Da der optisch gekoppelte Trennverstärker keine Trägerfrequenz hat, welche mit dem isolierten Eingang gekoppelt ist, wie es bei Trennverstärkern mit Trenntransformator der Fall ist, ist ein Gleichspannungs-Gleichspannungs-Konverter er forderlich, um den isolierten Eingangsteil mit Energie zu versorgen. Der Gleichspannungs-Gleichspannungs-Konverter verwendet einen Transformator, um die Gleichspannungen zu isolieren, welche dem massefreien Eingang von derjenigen Gleichspannung zugeführt werden, die an den Konverterein gang angelegt ist.Also known are optically coupled amplifiers which are used in generally use a signal-controlled light source, for example a light emitting diode and a Pair of matched photodetectors such as photodiodes. The Accuracy of signal transmission between the input and the output of optically coupled amplifiers depends on the adjustment of the photodiodes and the spectral emission the light-emitting diode, and also from the spec central response of each of the photodiodes. Since the optically coupled isolation amplifier no carrier frequency which is coupled to the isolated input like it is the case with isolating amplifiers with isolating transformers, is a DC to DC converter required to energize the isolated input part supply. The DC-DC converter uses a transformer to apply the DC voltages isolate which is the mass free input from that DC voltage are supplied to the converter gear is created.

Bei diesen beiden letztgenannten Einrichtungen treten ins besondere Schwierigkeiten im Hinblick auf die Kosten und die Größe auf. Außerdem sind auch hier die Zuverlässigkeit und die Präzision nicht in allen Fällen absolut zufrie denstellend.In these two latter institutions come into play particular difficulties in terms of cost and the size up. In addition, reliability is also here and the precision is not absolutely satisfied in all cases presenting.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trenn verstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, welcher sich nicht nur durch geringe Kosten und besonders geringes Gewicht sowie ein Minimum an Bau teilen auszeichnet sondern darüber hinaus auch eine außer ordentliche Präzision und Zuverlässigkeit gewährleistet.The invention has for its object a separation amplifier according to the preamble of claim 1 to create, which is not only due to low costs and particularly light weight and a minimum of construction sharing also distinguishes an extra decent precision and reliability guaranteed.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The above task is accomplished by the in labeling Part of claim 1 specified features solved.

Mit dem erfindungsgemäßen Trennverstärker ist der wesent liche Vorteil erreicht, daß trotz der Verwendung nur eines einzigen, die Eingangsseite mit der Ausgangsseite koppeln den elektrischen Bauteils, nämlich dem einzigen Transfor mator, dennoch eine vollständige Entkopplung des von der Eingangsverstärkerstufe zur Ausgangsverstärkerstufe führenden Signalkanals von dem weiteren, zwischen der Primärseite und der Sekundärseite vorhandenen, ggf. für die Energieversorgung der Eingangsverstärkerstufe ein setzbaren Kanal gegeben ist.With the isolation amplifier according to the invention, the essential Liche advantage achieved that despite the use of only one only to couple the input side with the output side the electrical component, namely the only Transfor mator, nevertheless a complete decoupling of the from the Input amplifier stage to the output amplifier stage leading signal channel from the other, between the Primary side and the secondary side existing, if necessary for the power supply of the input amplifier stage settable channel is given.

Der erfindungsgemäße Trennverstärker zeichnet sich ins besondere dadurch aus, daß er praktisch sämtliche Vor teile der bekannten Verstärker in sich vereinigt, während er deren Nachteile vermeidet. Er gewährleistet eine vorteilhafte Gleichtaktunterdrückung, schließt durch die zeitliche Trennung der Übertragungsvorgänge eine gegen seitige Beeinflussung derselben zuverlässig aus und ist dennoch bei alledem auf einfache Weise mit nur wenigen Bauteilen kostengünstig realisierbar.The isolation amplifier according to the invention stands out special from the fact that he practically all before parts of the known amplifier combined, while he avoids their disadvantages. He guarantees one advantageous common mode rejection, closes by the temporal separation of the transmission processes one against the other influencing the same reliably and is nevertheless in a simple way with only a few Components can be realized inexpensively.

Außerdem ermöglicht er unter Verwendung des einzigen Transformators als Übertragungsmittel in der Ausführung gemäß Patentanspruch 4 die Anzeige einer an die Eingangs verstärkerstufe angeschlossenen, locker gewordenen Elektrode.It also enables using the only one Transformer as transmission medium in the execution according to claim 4, the display of an input amplifier stage connected, loosened Electrode.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below, for example, with reference to Drawing described; in this shows

Fig. 1 ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und Fig. 1 is a circuit diagram of a preferred embodiment of the subject of the invention and

Fig. 2 ein detailliertes Schaltbild der in der Fig. 1 dar gestellten Schaltungsanordnung, einschließlich einer Schaltungskonfiguration für eine Elektrodentrennan zeige. Fig. 2 shows a detailed circuit diagram of the circuit arrangement shown in FIG. 1, including a circuit configuration for an electrode separator.

Gemäß Fig. 1 weist ein Verstärker 5 Eingangsklemmen 7 und 9 auf, hat weiterhin eine positive und eine negative Energie versorgungsklemme 11 bzw. 13, eine gemeinsame Klemme 15, wel che an einen Eingangsbezugs-Massepunkt 16 angeschlossen ist, und schließlich eine Ausgangsklemme 17. Ein Kondensator 18 ist zwischen der Ausgangsklemme 17 und dem Eingangsbezugs- Massepunkt 16 angeordnet. Eine Diode 19 hat ihre Kathode mit der Ausgangsklemme 17 verbunden, und ihre Anode ist mit der Klemme 21 der Primärwicklung eines Transformators 25 verbun den. Das andere Ende der Primärwicklung ist mit der Klemme 27 verbunden. Der Mittelabgriff der Primärwicklung ist mit einer Klemme 29 verbunden. Diese Klemme 29 ist ihrerseits mit dem Bezugseingangs-Massepunkt 16 verbunden. Die Klemme 27 ist mit der Anode einer Diode 31 verbunden, deren Kathode mit einem Kondensator 33 verbunden ist, welcher wiederum mit dem Ein gangsbezugs-Massepunkt 16 verbunden ist. Die Verbindung zwi schen der Diode 31 und dem Kondensator 33 ist mit der Klemme 35 und mit der Energieversorgungsspannung +V _f verbunden.Referring to FIG. 1, an amplifier 5, input terminals 7 and 9, continues to have a positive and a negative power supply terminal 11 and 13, a common terminal 15, wel che to an input reference ground point 16 is connected, and finally an output terminal 17. A capacitor 18 is arranged between the output terminal 17 and the input reference ground point 16 . A diode 19 has its cathode connected to the output terminal 17 and its anode is connected to the terminal 21 of the primary winding of a transformer 25 . The other end of the primary winding is connected to terminal 27 . The center tap of the primary winding is connected to a terminal 29 . This terminal 29 is in turn connected to the reference input ground point 16 . The terminal 27 is connected to the anode of a diode 31 , the cathode of which is connected to a capacitor 33 , which in turn is connected to the input reference ground point 16 . The connection between the diode 31 and the capacitor 33 is connected to the terminal 35 and to the power supply voltage + V _f .

Die Klemme 21 ist weiterhin mit der Kathode einer Diode 37 ver bunden, deren Anode mit einem Kondensator 39 verbunden ist, welcher wiederum mit dem Eingangsbezugs-Massepunkt 16 verbun den ist. Die Verbindung zwischen der Diode 37 und dem Konden sator 39 ist mit der Klemme 41 und mit der Energieversorgungs spannung -V _f verbunden. Die Energieversorgungsspannungen +V _f und -V _f liefern jeweils an die Energieversorgungsklemmen 11 bzw. 13 des Verstärkers 5 ein entsprechendes Spannungsver sorgungspotential.The terminal 21 is also connected to the cathode of a diode 37 , the anode of which is connected to a capacitor 39 , which in turn is connected to the input reference ground point 16 . The connection between the diode 37 and the capacitor 39 is connected to the terminal 41 and to the power supply voltage - V _f . The power supply voltages + V _f and - V _f each provide a corresponding voltage supply potential to the power supply terminals 11 and 13 of the amplifier 5 .

Der Transformator 25 hat eine Sekundärwicklung, welche zwi schen den Klemmen 43 und 45 angeordnet ist, sowie einen Mit telabgriff 47, welcher mit einem Ausgangsbezugs-Massepunkt 65 verbunden ist. Die Polarität der Sekundärwicklung in bezug auf die Primärwicklung des Transformators 25 ist derart gewählt, daß dann, wenn ein Strom über die Klemme 21 in die Primär wicklung fließt, ein Strom die Sekundärwicklung an die Klemme 43 verläßt.The transformer 25 has a secondary winding, which is arranged between the terminals 43 and 45 , and a telecommunications tap 47 , which is connected to an output reference ground point 65 . The polarity of the secondary winding with respect to the primary winding of the transformer 25 is chosen such that when a current flows through the terminal 21 in the primary winding, a current leaves the secondary winding to the terminal 43 .

Die Klemme 43 ist mit einem Oszillator 51 verbunden, der eine Energieversorgungsklemme 53 aufweist, die mit einer Gleich spannungsversorgung -V verbunden ist. Der Oszillator 51 ist seinerseits mit der Klemme 45 der Sekundärwicklung des Trans formators 25 verbunden. Die Klemme 45 ist weiterhin mit der Kathode der Diode 57 verbunden, welche eine Anode hat, die mit der positiven Eingangsklemme 59 eines Verstärkers 61 ver bunden ist. Die Klemme 59 ist weiterhin mit einem Kondensator 63 verbunden, dessen andere Seite mit dem Ausgangsbezug- Massepunkt 65 verbunden ist. Der Verstärker 61 hat eine Ener gieversorgungsklemme 67, welche an eine Gleichspannungsver sorgung +V angeschlossen ist, und eine Energieversorgungs klemme 69, welche an eine Gleichspannungsversorgung -V an geschlossen ist, und zwar zusammen mit der negativen Eingangs klemme. Der Verstärker 61 hat ein Paar von Ausgangsklemmen 71 und 73, von denen die Klemme 73 an den Ausgangsbezugs-Masse punkt 65 angeschlossen ist.The terminal 43 is connected to an oscillator 51 which has a power supply terminal 53 which is connected to a DC voltage supply - V. The oscillator 51 is in turn connected to the terminal 45 of the secondary winding of the transformer 25 . The terminal 45 is also connected to the cathode of the diode 57 , which has an anode which is connected to the positive input terminal 59 of an amplifier 61 . Terminal 59 is also connected to a capacitor 63 , the other side of which is connected to the output reference ground point 65 . The amplifier 61 has a power supply terminal 67 , which is connected to a DC voltage supply + V , and a power supply terminal 69 , which is connected to a DC voltage supply - V , together with the negative input terminal. The amplifier 61 has a pair of output terminals 71 and 73 , of which the terminal 73 is connected to the output reference ground point 65 .

In der Fig. 2 ist zusätzlich eine Kopplungsschaltung 75 dargestellt, welche mit der Primärwicklung des Transformators 25 verbunden ist. In der Kopplungsschaltung 75 ist ein Widerstand 77 in Reihe mit dem Kondensator 79 angeordnet, welcher seinerseits an die Klemme 27 der Primärwicklung des Transformators 25 angeschlossen ist. In ähnlicher Weise ist ein Widerstand 81 in Reihe mit einem Kondensator 83 geschaltet, welcher seinerseits mit der Klemme 21 der Primärwicklung des Transformators 25 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes 77 ist mit der Eingangs klemme 9 des Verstärkers 5 verbunden, und das andere Ende des Widerstandes 81 ist mit der Eingangsklemme 7 des Verstär kers 5 verbunden. Eine Neonlampe 85 ist zwischen die Verbin dung des Widerstandes 77 und des Kondensators 79 mit der Ver bindung des Widerstandes 81 und des Kondensators 83 angeord net. FIG. 2 also shows a coupling circuit 75 which is connected to the primary winding of the transformer 25 . A resistor 77 is arranged in series in the coupling circuit 75 with the capacitor 79 , which in turn is connected to the terminal 27 of the primary winding of the transformer 25 . Similarly, a resistor 81 is connected in series with a capacitor 83 , which in turn is connected to the terminal 21 of the primary winding of the transformer 25 . The other end of the resistor 77 is connected to the input terminal 9 of the amplifier 5 , and the other end of the resistor 81 is connected to the input terminal 7 of the amplifier 5 . A neon lamp 85 is between the connec tion of the resistor 77 and the capacitor 79 with the United connection of the resistor 81 and the capacitor 83 angeord net.

In dem Verstärker 5 ist ein Widerstand 87 zwischen der Eingangs klemme 7 und einem Widerstand 89 angeordnet, welcher seinerseits mit der positiven Eingangsklemme 90 eines Differenzverstärkers 91 verbunden ist. Ein Widerstand 92 ist zwischen der Eingangs klemme 9 und einem Widerstand 93 angeordnet, der mit der nega tiven Eingangsklemme 94 des Verstärkers 91 verbunden ist. Eine Neonlampe 95 ist jeweils zwischen den Anschlüssen des Widerstan des 87 und 89 sowie 92 bzw. 93 angeordnet. Ein Kondensator 97 ist zwischen der Verbindung der Widerstände 87 und 89 mit der Anode einer Diode 99 angeordnet, welche ihre Kathode mit der Kathode einer Diode 101 verbunden hat. Die Anode der Diode 101 ist mit einem Kondensator 103 verbunden, welcher mit der Ver bindung zwischen den Widerständen 92 und 93 verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Diode 101 und dem Kondensator 103 ist mit einem Widerstand 105 verbunden, welcher mit einem Wider stand 107 verbunden ist, der wiederum mit der Verbindung zwi schen dem Kondensator 97 und der Diode 99 verbunden ist. Die Verbindung zwischen den Widerständen 105 und 107 ist mit ei nem Widerstand 109 verbunden, welcher mit einer Gleichspan nungsversorgung +V _fy verbunden ist, welche als Klemme 11 des Verstärkers 5 bezeichnet ist. Ein Widerstand 111 ist auch zwischen der Verbindung der Widerstände 105 und 107 und einer Gleichspannungsversorgung -V _f angeordnet, welche als Klemme 13 des Verstärkers 5 bezeichnet ist.In the amplifier 5 , a resistor 87 is arranged between the input terminal 7 and a resistor 89 , which in turn is connected to the positive input terminal 90 of a differential amplifier 91 . A resistor 92 is arranged between the input terminal 9 and a resistor 93 which is connected to the negative input terminal 94 of the amplifier 91 . A neon lamp 95 is arranged between the connections of the resistors 87 and 89 and 92 and 93 , respectively. A capacitor 97 is arranged between the connection of the resistors 87 and 89 to the anode of a diode 99 , which has connected its cathode to the cathode of a diode 101 . The anode of the diode 101 is connected to a capacitor 103 which is connected to the connection between the resistors 92 and 93 . The connection between the diode 101 and the capacitor 103 is connected to a resistor 105 , which was connected to a resistor 107 , which in turn is connected to the connection between the capacitor 97 and the diode 99 . The connection between the resistors 105 and 107 is connected to a resistor 109 , which is connected to a DC voltage supply + V _fy , which is designated as terminal 11 of the amplifier 5 . A resistor 111 is also arranged between the connection of the resistors 105 and 107 and a DC voltage supply - V _f , which is designated as terminal 13 of the amplifier 5 .

Ein Widerstand 113 ist zwischen der Eingangsklemme 90 des Ver stärkers 91 und einem Widerstand 115 angeordnet, der mit dem Eingangsbezugs-Massepunkt 16 verbunden ist. Die Verbindung zwi schen den Widerständen 113 und 115 ist mit dem Widerstand 117 verbunden, welcher mit der Ausgangsklemme 17 des Verstärkers 5 verbunden ist. Ein npn-Transistor 119 hat seinen Kollektor mit der Ausgangsklemme 17 verbunden, während sein Emitter mit dem Eingangsbezugs-Massepunkt 16 verbunden ist und seine Basis über einen Widerstand 121 mit dem Ausgang des Verstärkers 91 verbun den ist.A resistor 113 is arranged between the input terminal 90 of the amplifier 91 and a resistor 115 which is connected to the input reference ground point 16 . The connection between the resistors 113 and 115 is connected to the resistor 117 , which is connected to the output terminal 17 of the amplifier 5 . An NPN transistor 119 has its collector connected to the output terminal 17 , while its emitter is connected to the input reference ground 16 and its base is connected to the output of the amplifier 91 through a resistor 121 .

Der Oszillator 51 weist einen npn-Transistor 123 auf, dessen Kollektor mit der Klemme 43 verbunden ist, dessen Basis mit der Verbindung zwischen einem Kondensator 125 und einem Wider stand 127 verbunden ist und dessen Emitter mit dem anderen Ende des Kondensators 125 verbunden ist, wobei die Verbindung als Klemme 53 bezeichnet ist. Das andere Ende des Widerstandes 127 ist mit der Verbindung zwischen einem Kondensator 128 und einem Widerstand 129 verbunden, wobei das andere Ende des Widerstan des 129 mit einer Klemme 43 und das andere Ende des Kondensa tors 128 mit der Klemme 45 des Transformators 25 sind.The oscillator 51 has an npn transistor 123 , the collector of which is connected to the terminal 43 , the base of which is connected to the connection between a capacitor 125 and a resistor 127 , and the emitter of which is connected to the other end of the capacitor 125 , where the connection is designated as terminal 53 . The other end of the resistor 127 is connected to the connection between a capacitor 128 and a resistor 129 , the other end of the resistor 129 having a terminal 43 and the other end of the capacitor 128 being connected to the terminal 45 of the transformer 25 .

Gemäß Fig. 2 ist der Mittelabgriff 47 der Sekundärwicklung des Transformators 25 mit einer Gleichspannungsversorgung +V anstatt mit dem Massebezugspunkt verbunden, wie es bei der Fig. 1 der Fall war. In ähnlicher Weise ist die Klemme 53 des Oszillators 51 mit dem Ausgangsbezugs-Massepunkt 65 verbunden. Der Unter schied in der Schaltung zwischen der Anordnung gemäß Fig. 2 und der Anordnung gemäß Fig. 1 veranschaulicht, daß es dem Benutzer der Schaltung überlassen ist, die Bezugs- und Span nungsversorgungspunkte in der Schaltung zu wählen. Weiterhin ist zu bemerken, daß eine negative Spannung durch entsprechende Veränderung der Diodenpolarität und des Transistortyps verwendet werden könnte, wie es für den Fachmann grundsätzlich bekannt ist.According to FIG. 2, the center tap 47 of the secondary winding of the transformer 25 is connected to a DC voltage supply + V instead of the ground reference point, as was the case in FIG. 1. Similarly, terminal 53 of oscillator 51 is connected to output reference ground 65 . The difference in the circuit between the arrangement according to FIG. 2 and the arrangement according to FIG. 1 illustrates that it is up to the user of the circuit to choose the reference and voltage supply points in the circuit. It should also be noted that a negative voltage could be used by appropriately changing the diode polarity and the transistor type, as is generally known to the person skilled in the art.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 hat weiterhin einen Widerstand 130, der parallel zu der Diode 57 angeordnet ist und dessen Funktion unten erläutert wird.The circuit according to FIG. 2 also has a resistor 130 , which is arranged in parallel with the diode 57 and whose function is explained below.

Ein Verstärker 61 weist einen Widerstand 131 auf, der von der Klemme 69 an einen negativen Eingang 133 eines Differenzverstär kers 134 geführt ist. Ein Widerstand 135 kann von der Klemme 69 an eine Gleichspannungsversorgung +V geführt sein, welche als Klemme 67 bezeichnet ist. Die Eingangsklemme 133 des Verstärkers 134 ist weiterhin mit einem Widerstand 137 verbunden, der wiederum mit dem Ausgang des Verstärkers 134 und mit der Ausgangsklemme 71 verbunden ist. Eine positive Eingangsklemme 138 des Verstär kers 134 ist mit dem Ausgangsbezugs-Massepunkt 65 verbunden, der wiederum mit der Ausgangsklemme 73 verbunden ist. Die positive und die negative Spannungsversorgungsklemme 67 und 69 des Ver stärkers 134 ist jeweils mit +V bzw. -V verbunden.An amplifier 61 has a resistor 131 which is led from the terminal 69 to a negative input 133 of a differential amplifier 134 . A resistor 135 can be led from terminal 69 to a DC voltage supply + V , which is designated as terminal 67 . The input terminal 133 of the amplifier 134 is also connected to a resistor 137 , which in turn is connected to the output of the amplifier 134 and to the output terminal 71 . A positive input terminal 138 of the amplifier 134 is connected to the output reference ground point 65 , which in turn is connected to the output terminal 73 . The positive and negative voltage supply terminals 67 and 69 of the amplifier 134 are connected to + V and - V , respectively.

Die Signal- und Energiekopplungsschaltungen gemäß der Erfindung können in ihrer Funktion anhand der Fig. 1 erläutert werden. Der Transformator 25 ist als das einzige elektrische Bauelement auf zufassen, welches Signale vom Eingangsverstärker 5 zum Ausgangs verstärker 61 überträgt und den Eingangsbezugs-Massepunkt 16 gegenüber dem Ausgangsbezugs-Massepunkt 65 isoliert bzw. diese Massepunkte voneinander trennt.The function of the signal and energy coupling circuits according to the invention can be explained with reference to FIG. 1. The transformer 25 is to be understood as the only electrical component which transmits signals from the input amplifier 5 to the output amplifier 61 and isolates the input reference ground point 16 from the output reference ground point 65 or separates these ground points from one another.

Der Oszillator 51 kann funktionell als ein Umschalter betrachtet werden, welcher abwechselnd eine Gleichspannung und eine hohe Impedanz oder einen unterbrochenen Stromkreis mit der Sekundär wicklung des Transformators 25 verbindet. Während derjenigen Zeit, in welcher der Oszillator 51 eine Spannung an die Sekundärwicklung anlegt, ist -V mit der Klemme 43 der Sekundärwicklung verbunden, und deshalb wird eine Spannung -V von der Klemme 43 an den Mittel abgriff 47 der Sekundärwicklung geführt. In Reaktion darauf liegt eine Spannung +V an der Klemme 45 in bezug auf den Mit telabgriff 47. Die Spannung +V an der Klemme 45 spannt die Diode 57 rückwärts vor und verhindert dadurch, daß Strom zum Kondensator 63 fließt. Deshalb liegt eine Spannung von 2V an der Sekundärwicklung und wird über den Transformator 25 der art übertragen, daß eine negative Spannung an der Klemme 21 in bezug auf den Mittelabgriff 29 der Primärwicklung des Trans formators 25 und eine positive Spannung zwischen der Klemme 27 und dem Mittelabgriff 29 des Transformators 25 erzeugt werden. Die negative Spannung an der Klemme 21 und die positive Span nung an der Klemme 27 in bezug auf den Mittelabgriff 29 bewirkt, daß die Dioden 31 und 37 Strom führen, um die Kondensatoren 33 bzw. 39 aufzuladen. Die Aufladung der Kondensatoren 33 und 39 führt dazu, daß +V _f und -V _f dem Verstärker 5 zugeführt werden. Die negative Spannung an der Klemme 21 der Primärwicklung des Transformators 25 bewirkt, daß die Diode 19 rückwärts vorge spannt wird und deshalb der Kondensator 18 von der Klemme 21 getrennt wird.The oscillator 51 can be viewed functionally as a changeover switch, which alternately connects a DC voltage and a high impedance or an interrupted circuit to the secondary winding of the transformer 25 . During the time in which the oscillator 51 applies a voltage to the secondary winding, - V is connected to the terminal 43 of the secondary winding, and therefore a voltage - V from the terminal 43 is tapped to the center tap 47 of the secondary winding. In response to this, there is a voltage + V at terminal 45 with respect to the center tap 47 . The voltage + V at terminal 45 biases diode 57 backward, thereby preventing current from flowing to capacitor 63 . Therefore, there is a voltage of 2V on the secondary winding and is transmitted via the transformer 25 in such a way that a negative voltage at the terminal 21 with respect to the center tap 29 of the primary winding of the transformer 25 and a positive voltage between the terminal 27 and the center tap 29 of the transformer 25 are generated. The negative voltage on terminal 21 and the positive voltage on terminal 27 with respect to center tap 29 causes diodes 31 and 37 to carry current to charge capacitors 33 and 39, respectively. The charging of the capacitors 33 and 39 leads to + V _f and - V _{f being} fed to the amplifier 5 . The negative voltage at terminal 21 of the primary winding of the transformer 25 causes the diode 19 to be biased backwards and therefore the capacitor 18 is disconnected from the terminal 21 .

Wenn der Oszillator 51 eine hohe Impedanz an der Sekundärwick lung des Transformators 25 legt oder im wesentlichen einen ge öffneten Kreis zwischen -V und der Klemme 43 herbeiführt, kann sich die im Transformator gespeicherte Energie nicht momentan verändern, und es wird eine Spannung an den Wicklungen des Trans formators mit entgegengesetzter Polarität zu der vorher vorhande nen Spannung entwickelt. Diese umgekehrte Polarität zeigt die Ten denz, daß versucht wird, daß weiterhin Strom in den Wicklungen in derselben Richtung wie vorher fließt. Deshalb wird die Klemme 45 in bezug auf den Mittelabgriff 47 negativ, wodurch die Diode 57 leitend wird, und in ähnlicher Weise wird die Klemme 21 der Primärwicklung des Transformators 25 in bezug auf den Mittel abgriff 29 positiv, wodurch die Diode 19 leitend wird. Der lei tende Zustand der Diode 19 klemmt die Klemme 21 der Primärwick lung des Transformators 25 auf die Spannung am Kondensator 18, welche gleich der Signalspannung ist, die durch den Verstärker 5 verstärkt wird. Folglich wird die Signalspannung am Kondensator 18 über den Transformator an die Sekundärwicklung übertragen, und es wird eine negative Spannung, welche dazu direkt proportional ist, zwischen der Klemme 45 und dem Mittelabgriff 47 der Sekun därwicklung induziert. Diese negative Spannung wird über die Diode 57 an den Kondensator 63 geführt, welcher seinerseits die negative Spannung hält, welche ihm zugeführt wurde, während die Diode 57 rückwärts vorgespannt war. Der Oszillator 51 bringt dann die Spannung -V zwischen die Klemme 43 und den Mittelab griff 47, um den Zyklus erneut zu starten.If the oscillator 51 applies a high impedance to the secondary winding of the transformer 25 or essentially creates an open circuit between -V and the terminal 43 , the energy stored in the transformer cannot change momentarily, and there will be a voltage across the windings of the transformer with opposite polarity to the existing voltage developed. This reversed polarity shows the tendency to try to continue flowing current in the windings in the same direction as before. Therefore, the terminal 45 becomes negative with respect to the center tap 47 , which makes the diode 57 conductive, and similarly, the terminal 21 of the primary winding of the transformer 25 becomes positive with respect to the center tap 29 , whereby the diode 19 becomes conductive. The conductive state of the diode 19 clamps the terminal 21 of the primary winding of the transformer 25 to the voltage on the capacitor 18 , which is equal to the signal voltage which is amplified by the amplifier 5 . Consequently, the signal voltage on the capacitor 18 is transmitted to the secondary winding via the transformer, and a negative voltage, which is directly proportional to it, is induced between the terminal 45 and the center tap 47 of the secondary winding. This negative voltage is fed through the diode 57 to the capacitor 63 , which in turn holds the negative voltage which was supplied to it while the diode 57 was reverse biased. The oscillator 51 then brings the voltage - V between the terminal 43 and the Mittelab handle 47 to start the cycle again.

Die Schwingungsfrequenz des Oszillators 51 wird derart gewählt, daß sie wesentlich größer ist als die höchste Frequenz desjeni gen Signals, welches zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Trennverstärkers übertragen wird, so daß während derjenigen Zei ten, in welchen das Signal vom Kondensator 18 über den Transfor mator 25 an den Kondensator 63 geführt wird, nur eine vernach lässigbare Signalveränderung stattfindet.The oscillation frequency of the oscillator 51 is chosen such that it is substantially greater than the highest frequency of the signal which is transmitted between the input and the output of the isolating amplifier, so that during those times in which the signal from the capacitor 18 via the Transfor mator 25 is performed on the capacitor 63 , only a negligible signal change takes place.

Es ist zu bemerken, daß der Verstärker 5 ein an sich bekannter Operationsverstärker sein kann und nicht notwendigerweise ein Differenzverstärker sein muß. Die Eingangsklemme 9 könnte zwi schen dem Eingangsbezugs-Massepunkt 16 und dem Eingangssignal angeordnet sein, welches zwischen der Klemme 7 und dem Eingangs bezugs-Massepunkt 16 liegt.It should be noted that the amplifier 5 can be an operational amplifier known per se and need not necessarily be a differential amplifier. The input terminal 9 could be arranged between the input reference ground point 16 and the input signal which lies between the terminal 7 and the input reference ground point 16 .

Für medizinische Anwendungsfälle wird der Eingangsbezugs-Masse punkt üblicherweise auf einen Bezugspunkt an einem lebenden Sub jekt gelegt, und die Eingangsklemmen 7 und 9 würden mit einem spezifischen Bereich des lebenden Subjektes verbunden, um da zwischen ein Biopotential zu messen. Bei einer derartigen An wendung wäre der Verstärker 5 ein Differenzverstärker. In ähn licher Weise kann der Verstärker 61 ein Operationsverstärker sein. For medical applications, the input reference ground point is usually placed on a reference point on a living subject, and the input terminals 7 and 9 would be connected to a specific area of the living subject to measure a biopotential therebetween. In such an application, the amplifier 5 would be a differential amplifier. Similarly, amplifier 61 may be an operational amplifier.

Der Transformator 25 kann ein Toroidal-Transformator sein, in welchem die Primärwicklung und die Sekundärwicklung die selbe Anzahl von Windungen aufweisen. Je höher die Oszillator frequenz ist, umso kleiner ist der Kern und entsprechend klei ner ist die Anzahl der für den Transformator 25 erforderlichen Windungen. Eine typische Frequenz für den Oszillator liegt bei etwa 1 MHz.The transformer 25 can be a toroidal transformer in which the primary winding and the secondary winding have the same number of turns. The higher the oscillator frequency, the smaller the core and correspondingly smaller the number of turns required for the transformer 25 . A typical frequency for the oscillator is around 1 MHz.

Gemäß Fig. 2 ist der Oszillator 51 als einfache Relaxations oszillator mit einem einzigen Transistor ausgebildet. Wenn der Mittelabgriff 47 mit Spannung versorgt wird, schaltet der Tran sistor anfänglich ein, wobei er die Klemme 43 auf das Potential der Klemme 53 legt und festklemmt, so daß dadurch eine Spannung +V zwischen dem Mittelabgriff 47 und der Klemme 43 des Transfor mators 25 liegt. Dies führt dazu, daß die doppelte Spannung +V an der Klemme 45 liegt, wodurch die Diode 57 rückwärts vorge spannt bleibt. Der Widerstand 130 parallel zu der Diode 57 er möglicht jedoch, daß ein Strom in den Kondensator 63 fließt, so daß dieser Kondensator 63 den anliegenden positiv verlau fenden Signalen folgen kann. Die Zeitkonstante, welche durch die Anordnung aus dem Widerstand 130 und dem Kondensator 63 gebildet wird, reicht dazu aus, dem Kondensator 63 die Mög lichkeit zu geben, der Signalspannung zu folgen. Das Verhält nis der Werte der Widerstände 137 und 131 legt das Verstärkungs maß des Verstärkers 134 fest.Referring to FIG. 2, the oscillator 51 is as simple relaxation oscillator formed with a single transistor. When the center tap 47 is supplied with voltage, the Tran sistor initially turns on, placing the terminal 43 at the potential of the terminal 53 and clamping, so that thereby a voltage + V between the center tap 47 and the terminal 43 of the transformer 25th lies. This leads to the double voltage + V at the terminal 45 , whereby the diode 57 remains biased backwards. The resistor 130 in parallel with the diode 57, however, allows a current to flow into the capacitor 63 , so that this capacitor 63 can follow the positive signals present. The time constant, which is formed by the arrangement of the resistor 130 and the capacitor 63 , is sufficient to give the capacitor 63 the opportunity to follow the signal voltage. The ratio of the values of the resistors 137 and 131 determines the gain of the amplifier 134 .

Die Kopplungsschaltung 75 koppelt über die Kondensatoren 83 und 79 und die Widerstände 81 bzw. 77 das Wechselspannungssignal an der Primärwicklung des Transformators 25 mit den Eingangsklem men 7 und 9. Die Kondensatoren 79 und 83 koppeln das Wechsel spannungssignal zwar, verhindern jedoch, daß eine Gleichspan nung durchgekoppelt wird. Die Neonlampe 85 bildet eine Form der Begrenzung der Schaltungsanordnung, um die Spannung, welche von externen Quellen angelegt werden kann, zu begrenzen. Die Widerstände 81 und 77 sind ausreichend groß, um ein kleines Wechselspannungssignal an einer niedrigen Impedanz zu liefern, welches zwischen den Klemmen 7 und 9 liegen kann. Wenn eine Meßelektrode von den Klemmen 7 und 9 getrennt wird, ist der durch die Widerstände 81 und 77 fließende Strom dann auch durch die Widerstände 87 und 92 geführt und weiterhin abwechselnd über die Kondensatoren 103 und 97 durch die Dioden 99 und 101, so daß die Eingangsklemme 90 des Verstärkers 91 dazu gebracht wird, daß sie so vorgespannt wird, daß sie in einer positiven Rich tung verriegelt ist, wodurch eine positive Verriegelung über den gesamten Amplitudenbereich oder Skalenbereich erreicht wird, welche als Anzeige für eine Elektrodentrennung dienen kann. Die Widerstände 107 und 105 sind mit dem Verbin dungspunkt zwischen dem Widerstand 109 und 111 verbunden, so daß die Kondensatoren 97 und 103 zwischen einzelnen Zyklen entladen wer den können und dadurch ein ausreichend hoher Strom durch die Dioden 101 und 99 fließt, um den Verstärker 91 im verriegel ten Zustand zu halten. Die Neonlampe 85 liefert eine Spannungs begrenzung oder stellt ein Durchbruchelement dar, um zu verhin dern, daß die Spannung zwischen den Klemmen 9 und 7 übermäßig stark anwächst.The coupling circuit 75 couples via the capacitors 83 and 79 and the resistors 81 and 77, the AC voltage signal on the primary winding of the transformer 25 with the input terminals 7 and 9 . The capacitors 79 and 83 couple the AC voltage signal, but prevent a DC voltage from being coupled through. The neon lamp 85 forms a form of circuitry limitation to limit the voltage that can be applied from external sources. Resistors 81 and 77 are large enough to provide a small AC signal at low impedance, which may be between terminals 7 and 9 . When a measuring electrode is disconnected from terminals 7 and 9 , the current flowing through resistors 81 and 77 is then also passed through resistors 87 and 92 and continues alternately through capacitors 103 and 97 through diodes 99 and 101 , so that the Input terminal 90 of amplifier 91 is caused to be biased so that it is locked in a positive direction, thereby achieving positive locking across the entire amplitude or scale range, which can serve as an indication of electrode separation. The resistors 107 and 105 are connected to the connection point between the resistors 109 and 111 , so that the capacitors 97 and 103 can be discharged between individual cycles and thereby a sufficiently high current flows through the diodes 101 and 99 to the amplifier 91st to keep in the locked state. The neon lamp 85 provides a voltage limitation or is a breakdown element to prevent the voltage between terminals 9 and 7 from growing excessively.

Es ist zu bemerken, daß die Eingangsschaltung zwischen den Klemmen 7 und 9 den Klemmen 90 und 94 des Verstärkers 91 zu einem linearen Wechselstrom führt, so daß dadurch eine direkte Polarisierung der Biopotential-Elektroden verhindert wird, welche mit den Eingangsklemmen 7 und 9 verbunden sein können. Wenn die Elektroden zur Überwachung oder zur Aufnahme eines Elektrokardiogramms verwendet würden, würde eine direkte Strompolarisierung dazu führen, daß sie diese Funktion nicht ausüben könnten, bis eine Depolarisierung auftritt. Wenn da her eine große Feldstärke eines Hochfrequenzfeldes von einer Diathermie-Einrichtung oder von einem anderen medizinischen Behandlungsgerät verursacht wird, würde eine derartige hohe Feldstärke eines Hochfrequenzfeldes keinen Gleichstrom in der Eingangsschaltung des Trennverstärkers hervorrufen und würde auch die Elektroden nicht polarisieren. It is to be noted that the input circuit between the terminals 7 and 9, the terminals 90 and 94 of the amplifier 91 leads to a linear alternating current, thereby electrode biopotential prevents a direct polarization of which is connected to the input terminals 7 and 9 may be can. If the electrodes were used to monitor or record an electrocardiogram, direct current polarization would result in them not being able to perform this function until depolarization occurred. If a large field strength of a high-frequency field is caused by a diathermy device or by another medical treatment device, such a high field strength of a high-frequency field would not produce any direct current in the input circuit of the isolation amplifier and would also not polarize the electrodes.

Der Verstärker 91 und die Widerstände 89 und 113 sowie 93 und 96 (welche alle in gleicher Weise Präzisionswiderstände sind) bilden einen Differenzverstärker mit dem Verstärkungsmaß eins, Die Widerstände 98 und 100 setzen die Bezugsvorspannung des Verstärkers auf einen solchen Wert, daß bei einem Eingangs signal Null der Transistor 119 die Primärwicklung des Trans formators über die Diode 19 auf eine Amplitude bringt, welche in vorgebbarer Weise etwa +V _f beträgt. Die Widerstände 117 und 115 legen die Verstärkung des Verstärkers fest.The amplifier 91 and the resistors 89 and 113 as well as 93 and 96 (which are all precision resistors in the same way) form a differential amplifier with the gain dimension one. The resistors 98 and 100 set the reference bias of the amplifier to such a value that an input signal Zero the transistor 119 brings the primary winding of the transformer via the diode 19 to an amplitude which is approximately + V _f in a predeterminable manner. Resistors 117 and 115 set the gain of the amplifier.

Gemäß der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung geschaffen, welche in Verbindung mit einem Trennverstärker dazu verwendet werden kann, sowohl eine Versorgungsspannung als auch eine Sig nalspannung durch einen einzigen Trennverstärker hindurchzufüh ren, und zwar zusätzlich dazu, daß für die Eingangsklemmen eine Anzeige für offene Elektroden gewährleistet wird.According to the invention, a circuit arrangement is created which is used in conjunction with a signal conditioner can be both a supply voltage and a Sig supply voltage through a single isolation amplifier ren, in addition to the fact that for the input terminals Display for open electrodes is guaranteed.

Claims

1. Trennverstärker mit

1.1 einer Eingangsverstärkerstufe zur Verstärkung eines elektrischen Signals, welche Eingangs-, Ausgangs-, Energieversorgungs- und Eingangsbe zugsklemmen aufweist und an den Eingangsklemmen ein Eingangssignal aufnimmt,
1.2 einer Ausgangsverstärkerstufe zur Verstärkung eines elektrischen Signals, die Eingangs-, Ausgangs- und Ausgangsbezugsklemmen aufweist,
1.3 einem zwischen die Eingangsverstärkerstufe und die Ausgangsverstärkerstufe geschalteten Transformator mit einer Primärwicklung, an die die Eingangsverstärkerstufe angeschlossen ist, und einer Sekundärwicklung, an die die Ausgangsverstärkerstufe angeschlossen ist, so daß die Ausgangsbezugsklemmen der Ausgangs verstärkerstufe von den Eingangsbezugsklemmen der Eingangsverstärkerstufe getrennt und unab hängig angeordnet sind, und
1.4 einem an die Sekundärwicklung des Transforma tors angeschlossenen Oszillator,

1. Isolation amplifier with

1.1 an input amplifier stage for amplifying an electrical signal, which has input, output, power supply and input reference terminals and receives an input signal at the input terminals,
1.2 an output amplifier stage for amplifying an electrical signal, which has input, output and output reference terminals,
1.3 a transformer connected between the input amplifier stage and the output amplifier stage with a primary winding to which the input amplifier stage is connected and a secondary winding to which the output amplifier stage is connected, so that the output reference terminals of the output amplifier stage are separated from the input reference terminals of the input amplifier stage and are arranged independently , and
1.4 an oscillator connected to the secondary winding of the transformer,

gekennzeichnet durchmarked by

1.5 den Einsatz des Oszillators (51) als Schalter, welcher abwechselnd in einer ersten Taktphase eine Spannung (-V) und in einer zweiten Taktphase eine hohe Impedanz an die Sekundärwicklung anlegt,1.5 the use of the oscillator (51) as a switch, wherein a voltage alternately in a first clock phase (- V) and a high impedance applying in a second clock phase to the secondary winding,
1.6 eine erste Schalteinrichtung (19) zwischen der Primärwicklung des Transformators (25) und der Ausgangsklemme (17) der Eingangsverstärker stufe, welche die Ausgangsklemme (17) der Ein gangsverstärkerstufe in der zweiten Taktphase des Oszil lators (51) mit der Primärwicklung des Trans formators (25) verbindet und in der ersten Taktphase des Oszillators (51) von der Primärwicklung trennt, so daß ein an der Ausgangsklemme (11) der Ein gangsverstärkerstufe anliegendes, von dem den Eingangsklemmen (7, 9) zugeführten Signal abhän giges Signal alternierend mit der Primärwick lung verbunden und von dieser getrennt wird, und1.6 a first switching means (19) stage of the input amplifiers between the primary winding of the transformer (25) and the output terminal (17) the output terminal (17) of a gear amplifier stage in the second clock phase of the Oszil lators (51) to the primary winding of the trans formators ( 25 ) connects and in the first clock phase of the oscillator ( 51 ) separates from the primary winding, so that an adjacent to the output terminal ( 11 ) of the input amplifier stage, from the input terminals ( 7, 9 ) signal dependent signal alternating with the Primary winding connected and separated from this, and
1.7 eine zweite Schalteinrichtung (57) zwischen der Sekundärwicklung des Transformators (25) und der Eingangsklemme (59) der Ausgangsverstärkerstufe, welche die Eingangsklemme (59) der Ausgangsver stärkerstufe in der zweiten Taktphase des Oszillators (51) mit der Sekundärwicklung verbindet und in der ersten Taktphase des Oszillators (51) von der Sekundärwicklung trennt, so daß das an der Ausgangsklemme (17) der Eingangs verstärkerstufe vorhandene Signal alternierend über den Transformator (25) mit der Eingangsklemme (59) der Ausgangsverstärkerstufe gekoppelt und von dieser getrennt wird und eine Signalübertragung vom Eingang (7, 9) der Eingangsverstärkerstufe zum Ausgang (71, 73) der Ausgangsverstärkerstufe nur während eines der beiden Taktphasen des Oszillators (51) über den Trans formator (25) stattfindet und der letztere während der anderen Taktphase insbesondere für die von der Signal übertragung getrennte Übertragung von Energie für den Betrieb der Eingangsverstärkerstufe von der Sekun därseite des Transformators (25) her zur Verfügung steht.1.7 a second switching means (57) between the secondary winding of the transformer (25) and the input terminal (59) of the output amplifier stage that connects the input terminal (59) of the main action amplifier stage in the second clock phase of the oscillator (51) with the secondary winding and the first in the Clock phase of the oscillator ( 51 ) separates from the secondary winding, so that the signal present at the output terminal ( 17 ) of the input amplifier stage is alternately coupled via the transformer ( 25 ) to the input terminal ( 59 ) of the output amplifier stage and separated from it and a signal transmission from Input ( 7, 9 ) of the input amplifier stage to the output ( 71, 73 ) of the output amplifier stage takes place only during one of the two clock phases of the oscillator ( 51 ) via the transformer ( 25 ) and the latter during the other clock phase, in particular for the transmission of the signal separate transmission of energy for the operation of the inputs amplifier stage from the secondary side of the transformer ( 25 ) is available.

2. Trennverstärker nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Primärwicklung des Transforma tors (25) an eine dritte Schalteinrichtung (31, 37) angeschlossen ist, die die Primärwicklung in der anderen - ersten - Taktphase des Oszillators (51) mit einer elektrischen Speichereinrichtung (33, 39) verbindet und so im ande ren der beiden Taktphasen des Oszillators (51) Energie von der Primärwicklung her in die Speichereinrichtung (33, 39) einspeist, und daß die Speichereinrichtung (33, 39) als Gleichspannungsquelle zum Vorspannen der Eingangsverstärkerstufe an die letztere angeschlos sen ist.2. Isolation amplifier according to claim 1, characterized in that the primary winding of the transformer tor ( 25 ) is connected to a third switching device ( 31, 37 ) which the primary winding in the other - first - clock phase of the oscillator ( 51 ) with an electrical Memory device ( 33, 39 ) connects and so in the other of the two clock phases of the oscillator ( 51 ) feeds energy from the primary winding into the memory device ( 33, 39 ), and that the memory device ( 33, 39 ) as a DC voltage source for biasing the input amplifier stage connected to the latter.

3. Trennverstärker nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste (19) und die zweite (57) und die dritte (31, 37) Schalteinrichtung aus nur in einer Richtung leitenden Bauelementen bestehen.3. Isolation amplifier according to claim 2, characterized in that the first ( 19 ) and the second ( 57 ) and the third ( 31, 37 ) switching device consist of unidirectional components.

4. Trennverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ins besondere zur Übertragung von Biopotentialen, da durch gekennzeichnet, daß die Eingangsverstärker stufe zwei Eingangsklemmen (7, 9) und einen Differenz verstärker (91) mit einer positiven (90) und einer negativen (94) Eingangsklemme aufweist, daß eine Schal tung vorgesehen ist, welche eine hohe Impedanz zwischen den Eingangsklemmen (7, 9) der Eingangsver stärkerstufe anzeigt, daß ein erster (87), ein zweiter (89), ein dritter (92) und ein vierter (93) Wider stand vorgesehen sind, daß der erste (87) und der zweite (89) Widerstand in Reihe zwischen einer Ein gangsklemme (7) der Eingangsverstärkerstufe und der positiven Eingangsklemme (90) des Differenzver stärkers (91) angeordnet sind, daß weiterhin der dritte (92) und der vierte (93) Widerstand in Reihe zwischen der anderen Eingangsklemme (9) der Eingangs verstärkerstufe und der negativen Eingangsklemme (94) des Differenzverstärkers (91) angeordnet sind, daß weiterhin eine Impedanzeinrichtung (71, 79, 81, 83) vor handen ist, um ein alternierendes Signal von der Primärwicklung an die Eingangsklemme (7, 9) der Ein gangsverstärkerstufe zu übertragen, daß weiterhin zwei Dioden (99, 101) vorhanden sind, deren Kathoden miteinander und mit der positiven Eingangsklemme (90) des Differenzverstärkers (91) verbunden sind, daß weiterhin er erster (97) und ein zweiter (103) Kopp lungskondensator vorhanden sind, daß der erste Kopp lungskondensator (97) zwischen die Verbindung des ersten (87) mit dem zweiten (89) Widerstand und die Anode von einer (99) der beiden Dioden (99, 101) ge schaltet ist, daß der zweite Kopplungskondensator (103) zwischen die Verbindung des dritten (92) mit dem vierten (93) Widerstand und die Anode der anderen Diode (101) der beiden Dioden (99, 101) geschaltet ist, und daß diese Schaltelemente so bemessen sind, daß dann, wenn an den Eingangsklemmen (7, 9) der Eingangs verstärkerstufe eine hohe Impedanz anliegt, in Reak tion auf das alternierende Signal von der Primär wicklung ein Signal erzeugt und über den ersten (87) und den dritten (92) Widerstand sowie den ersten (97) und den zweiten (103) Kopplungskondensator und ab wechselnd durch die beiden Dioden übertragen wird, und zwar in der Weise, daß der Differenzverstärker (91) in einen positiven Bereich verriegelt wird, was als Anzeige dafür dient, daß eine durch Elektroden abtrennung verursachte hohe Impedanz zwischen den Eingangsklemmen (7, 9) der Eingangsverstärkerstufe liegt, und daß an jeder Anode der beiden Dioden (99, 101) ein Widerstand (107, 105) angeschlossen und der art bemessen und mit der Gleichspannungsversorgung (+V _f, -V _f) verbunden ist, daß die Ladung auf dem ersten (97) und dem zweiten (105) Kopplungskonden sator abgeführt wird.4. isolation amplifier according to one of claims 1 to 3, in particular for the transmission of biopotentials, characterized in that the input amplifier stage two input terminals ( 7, 9 ) and a differential amplifier ( 91 ) with a positive ( 90 ) and a negative ( 94 ) input terminal that a circuit device is provided which indicates a high impedance between the input terminals ( 7, 9 ) of the input amplifier stage that a first ( 87 ), a second ( 89 ), a third ( 92 ) and a fourth ( 93 ) Against was provided that the first ( 87 ) and the second ( 89 ) resistor are arranged in series between an input terminal ( 7 ) of the input amplifier stage and the positive input terminal ( 90 ) of the differential amplifier ( 91 ), that further the third ( 92 ) and the fourth ( 93 ) resistor in series between the other input terminal ( 9 ) of the input amplifier stage and the negative input terminal ( 94 ) of the differential amplifier ( 91 ) angeo rdnet are that an impedance device ( 71, 79, 81, 83 ) is also present to transmit an alternating signal from the primary winding to the input terminal ( 7, 9 ) of the input amplifier stage, that two diodes ( 99, 101 ) are present, the cathodes are connected to each other and to the positive input terminal ( 90 ) of the differential amplifier ( 91 ), that he further ( 97 ) and a second ( 103 ) coupling capacitor are present, that the first coupling capacitor ( 97 ) between the Connection of the first ( 87 ) to the second ( 89 ) resistor and the anode of one ( 99 ) of the two diodes ( 99, 101 ) is switched that the second coupling capacitor ( 103 ) between the connection of the third ( 92 ) to the fourth ( 93 ) resistor and the anode of the other diode ( 101 ) of the two diodes ( 99, 101 ) is connected, and that these switching elements are dimensioned such that when at the input terminals ( 7, 9 ) the input amplifier stage has a high impedance, in response to the alternating signal from the primary winding generates a signal and via the first ( 87 ) and the third ( 92 ) resistor and the first ( 97 ) and the second ( 103 ) coupling capacitor and alternating is transmitted through the two diodes in such a way that the differential amplifier ( 91 ) is locked in a positive range, which serves as an indication that a high impedance caused by electrode separation between the input terminals ( 7, 9 ) of the input amplifier stage and that at each anode of the two diodes ( 99, 101 ) a resistor ( 107, 105 ) is connected and dimensioned and connected to the DC voltage supply (+ V _f , - V _f ) that the charge on the first ( 97 ) and the second ( 105 ) coupling capacitor.