DE19729464C1 - Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe - Google Patents
Schaltungsanordnung für eine AusgangsstufeInfo
- Publication number
- DE19729464C1 DE19729464C1 DE1997129464 DE19729464A DE19729464C1 DE 19729464 C1 DE19729464 C1 DE 19729464C1 DE 1997129464 DE1997129464 DE 1997129464 DE 19729464 A DE19729464 A DE 19729464A DE 19729464 C1 DE19729464 C1 DE 19729464C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- divider
- operational amplifier
- output
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 7
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0023—Measuring currents or voltages from sources with high internal resistance by means of measuring circuits with high input impedance, e.g. OP-amplifiers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie in der elektronischen Meßtechnik sowie in der
Prozeßleittechnik zur Ausgabe analoger Meßwerte und Stellwerte verwendet wird.
In der elektronischen Meßtechnik sowie in der Prozeßleittechnik ist es üblich und durch
offenkundige Vorbenutzung bekannt, analoge Meß- und Stellwerte sowohl als
proportionale elektrische Spannung auszugeben als auch einen elektrischen Strom
aufzuprägen. Dabei wird die jeweilige elektrische Größe mit dem analogen Meß
beziehungsweise Stellwert moduliert. In Abhängigkeit vom jeweils angeschlossenen
Empfänger des analogen Meß- beziehungsweise Stellwerts ist die Ausgangsstufe des
Senders als Stromquelle oder als Spannungsquelle ausgeführt.
Als Spannungsquelle ausgeführte monofunktionale Ausgangsstufen sind für sich
bekannt. Ebenso sind als Stromquellen ausgeführte monofunktionale Ausgangsstufen
für sich bekannt. Derartige monofunktionale Ausgangsstufen weisen jedoch den
Nachteil auf, daß sie für die jeweils andere Betriebsart ungeeignet sind, so daß im
gemischten Betrieb stets beide Arten von Ausgangsstufen vorzusehen sind.
Insbesondere in komplexen Anlagen mit einer Vielzahl von Ausgangsstufen ist der
Aufwand sehr hoch.
Aus der Schrift Leitblatt zur Produktgruppe 27, Meßwertaufnehmer und Meßumformer
für mechanische und elektrische Größen der Firma Hartmann & Braun AG, November
1975 wird eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art als bekannt
vorausgesetzt.
Darüber hinaus ist aus Betriebsanleitung für SIMEAS Universal-Meßumformer für
Starkstromgrößen der Fa. Siemens, Best.-Nr.:C53000-B800-C203-1, Ausgabe 2/96
bekannt, eine einzige Ausgangsstufe vorzusehen, die den analogen Meß
beziehungsweise Stellwert umschaltbar sowohl als proportionale Spannung am
Ausgang bereitstellt als auch einen Ausgangsstrom aufprägt. Dazu ist jedoch für das
Umparametrieren zwischen Strom- und Spannungsausgabe das Umstecken mehrerer
Steckbrücken und somit das Öffnen des Geräts notwendig.
Ein Öffnen des Geräts wird jedoch aus verschiedenen Gründen als nachteilig
angesehen. Zunächst ist ein derartiger Eingriff auschließlich von geschultem Personal
vorzunehmen. Dabei ist der Aufwand für die Installation und den Service sehr hoch.
Weiterhin sollte aus Garantiegründen das Öffnen von Geräten durch den Anwender
grundsätzlich vermieden werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine
Ausgangsstufe der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, analoge
Meß- und Stellwerte sowohl als proportionale elektrische Spannung auszugeben als
auch einen elektrischen Strom aufzuprägen, die von einfachem Aufbau ist und die auf
manuelle Eingriffe in das Gerät zum Zwecke der Betriebsartenwahl verzichtet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4
beschrieben.
Die Erfindung geht von einer für sich bekannten Stromausgangsstufe mit einem
Operationsverstärker in Stromquellenschaltung aus, bei der am Ausgang des
Operationsverstärkers ein Spannungsteiler bestehend aus der Bürde und einem
Strommeßwiderstand angeschlossen ist und bei der der Abgriff des Spannungsteilers
auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers rückgekoppelt ist, so daß
am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers die am Strommeßwiderstand
gemessene Spannung anliegt. Der nichtinvertierende Eingang des
Operationsverstärkers ist mit der in einen proportionalen Strom zu wandelnden
Eingangsspannung beschaltet. Die Bürde repräsentiert dabei den Eingangswiderstand
des Empfängers.
Der im Spannungsquellenbetrieb störende Strommeßwiderstand wird dadurch
kompensiert, daß der Operationsverstärker als Differenzverstärker ausgelegt ist, mit
dem die Differenzspannung über der Bürde, das ist die Ausgangsspannung des
Operationsverstärkers abzüglich der Spannung über dem Strommeßwiderstand,
gemessen wird und mit der Eingangsspannung verglichen wird. Somit kann der
Strommeßwiderstand im Bürdenzweig verbleiben.
Die Umschaltung zwischen Spannung- und Stromquellenbetrieb kann damit sehr
einfach durch die Umschaltung des Spannungsabgriffspunkts für den invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers realisiert werden. Bei Spannungsquellenbetrieb ist
der invertierende Eingang des Operationsverstärkers über einen Spannungsteiler am
Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen. Bei Stromquellenbetrieb ist der
invertierende Eingang des Operationsverstärkers am Strommeßwiderstand
angeschlossen. Zum Umschalten der Betriebsart ist ein Wechselschalter vorgesehen,
dessen gemeinsamer Pol am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
stromlos angeschlossen ist.
Vorteilhafterweise ist dieser Wechselschalter somit als elektronischer Schalter
ausführbar, dessen Widerstand im eingeschalteten Zustand und dessen
Widerstandsdrift in dieser Schaltungsart bedeutungslos sind.
Für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung des Differenzverstärkers mit
Strommeßwiderstand kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in der
Betriebsart Spannungsquelle vorgesehen sein, Verluste durch Schutzmittel zu
kompensieren.
Die Aus- und Eingänge von Geräten, die an langen Leitungen angeschlossen sind,
werden regelmäßig mit zusätzlichen Mitteln zur Störunterdrückung entsprechend den
Erfordernissen zur elektromagnetischen Verträglichkeit versehen. Diese als Filter
ausgeführten Mittel bestehen üblicherweise aus induktiven und kapazitiven Gliedern.
Die Induktivitäten sind dabei bezogen auf die Leiterschleife zum Empfänger in Reihe
mit der Bürde angeordnet und weisen selbst einen parasitären Gleichstromwiderstand
von einigen Ohm auf. Die Reihenschaltung von Bürde und Gleichstromwiderstand der
Induktivität bewirkt jedoch eine Spannungsteilung, die in Abhängigkeit von der Größe
des Bürdenwiderstandes einen Fehler der Bürdenspannung verursacht, der bis zu
einigen Prozent des Nennwerts des analogen Meß- beziehungsweise Stellwerts
betragen kann.
Der parasitäre Spannungsabfall über den Mitteln zur Störunterdrückung entsprechend
den Erfordernissen zur elektromagnetischen Verträglichkeit wird durch
Reihenschaltung eines negativen Widerstandes kompensiert, dessen Wert
betragsgleich bei entgegengesetztem Vorzeichen zum parasitären Widerstand ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird auf einfache Weise bereits
durch ein Verstimmen der Differenzverstärkerbrücke des Operationsverstärkers das
Verhalten eines negativen Ausgangswiderstandes erreicht. Der parasitäre Widerstand
wird somit kompensiert.
Gemessen an der Funktionalität zeichnet sich die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung durch einen außerordentlich geringen Aufwand aus.
Durch die stromlose Schalteranordnung wird ermöglicht, die gesamte
Schaltungsanordnung als integrierte Halbleiterschaltung zu realisieren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Sender/Emfpänger-Anordnung
Fig. 2 eine Darstellung einer Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe
Fig. 3 eine Darstellung einer Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe mit
Mitteln zur Störunterdrückung entsprechend den Erfordernissen zur
elektromagnetischen Verträglichkeit
In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Sender/Emfpänger-Anordnung dargestellt,
bei der eine elektrische Größe 200 von einem Sender 1 zu einem Empfänger 2 über
eine Leiterschleife 3 übertragen wird. Der Empfänger 2 weist einen
Eingangswiderstand auf, der für den Sender 1 eine Last darstellt und im weiteren als
Bürde 307 bezeichnet wird.
Soweit der Empfänger 2 stromgesteuert ist, wird über die Leiterschleife 3 ein zur
elektrischen Größe 200 proportionaler Strom getrieben, der an einem im Sender 1
angeordneten Strommeßwiderstand 306 einen proportionalen Spannungsabfall
hervorruft, der mit der elektrischen Größe 200 verglichen wird.
Wenn der Empfänger 2 spannungsgesteuert ist, wird über die Leiterschleife 3 eine zur
elektrischen Größe 200 proportionale Spannung über die Leiterschleife 3 an die Bürde
307 des Empfängers 2 angelegt.
In einer automatisierungstechnischen Anlage kann vorgesehen sein, daß der Sender 1
Bestandteil eines Meßumformers ist und daß ein in eine elektrische Größe 200
umgeformter Meßwert einer Prozeßgröße elektrisch an ein Steuergerät, das den
Empfänger 2 darstellt, übertragen wird. Gleichwohl kann vorgesehen sein, daß der
Sender 1 Bestandteil eines Steuergeräts ist, mit dem ein Stellwert auf elektrischem
Wege an ein Stellglied übertragen wird, das dann den Empfänger 2 darstellt.
Im einzelnen ist der Aufbau der Ausgangsstufe des Senders 1 in Fig. 2 detailiert
dargestellt. Kern dieser Ausgangsstufe ist ein Operationsverstärker 10, an dessen
Ausgang die Bürde 307 in Reihe mit dem Strommeßwiderstand 306 angeschlossen ist
und an dessen nichtinvertierendem Eingang eine die analoge elektrische Größe
repräsentierende Eingangsspannung 200 angeschaltet ist.
Zur Ausgabe einer zur analogen elektrischen Größe proportionalen Spannung, die als
Bürdenspannung 207 an der Bürde 307 anzuliegen kommt, ist der
Operationsverstärker 10 mit einem ersten Gegenkopplungsnetzwerk mit einem ersten
Spannungsabgriffpunkt 111 ausgestattet, das durch einen zwischen den Ausgang des
Operationsverstärkers 10 und Masse geschalteten Spannungsteiler bestehend aus
den Widerständen 301 und 302 gebildet ist, dessen Abgriff der erste
Spannungsabgriffpunkt 111 ist. Der nichtinvertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 10 ist über einen Eingangsspannungsteiler mit den
Teilerwiderständen 303 und 304 mit der die analoge elektrische Größe
repräsentierenden Eingangsspannung 200 verbunden. Dabei ist vorgesehen, daß
einer der Teilerwiderstände 303 und 304 des Eingangsspannungsteilers, nämlich der
Teilerwiderstand 304, mit einem der Teilerwiderstände 304 und 306 eines zweiten,
nachstehend beschriebenen Gegenkopplungsnetzwerks übereinstimmt. Darüber
hinaus ist vorgesehen, das Teilerverhältnis des Eingangsspannungsteilers 303, 304
mit dem Teilerverhältnis des Spannungsteilers 301, 302 des ersten
Gegenkopplungsnetzwerks übereinstimmt, das heißt R303/R304 = R301/R302.
Zur Ausgabe eines zur analogen elektrischen Größe proportionalen Stroms, der die
Bürde 307 durchfließt, ist der Operationsverstärker 10 mit einem zweiten
Gegenkopplungsnetzwerk mit einem zweiten Spannungsabgriffpunkt 112 ausgestattet,
das durch einen zwischen den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers
10 und Masse geschalteten Spannungsteiler bestehend aus den Widerständen 304
und 306 gebildet ist, dessen Abgriff der zweite Spannungsabgriffpunkt 112 ist und
dessen an Masse geschaltetes Glied der Strommeßwiderstand 306 ist.
Zur wahlweisen Ausgabe eines zur analogen elektrischen Größe proportionalen
Stroms oder einer zur analogen elektrischen Größe proportionalen Spannung ist ein
Wechselschalter 11 vorgesehen, mittels dem jeweils einer der
Spannungsabgriffpunkte 111 und 112 mit dem invertierenden Eingang des
Operationsverstärker 10 verbindbar ist. Der Wechselschalter 11 ist als integrierter
Halbleiterschalter ausgeführt. Die Schaltstellung eines derartigen Halbleiterschalters
ist durch den Pegel einer nicht dargestellten, elektrischen Schaltspannung bestimmt.
In vorteilhafter Weise sind dadurch Steckbrücken und deren Umstecken zum Wechsel
der Betriebsart der Ausgangsstufe des Senders 1 verzichtbar. Darüber hinaus entfällt
das unerwünschte Öffnen des Gerätes zur Einstellung der Betriebsart.
Nachstehend wird die Funktion der Ausgangsstufe zunächst in der Betriebsart
Stromquelle näher erläutert. Dabei ist der Wechselschalter 11 derart eingestellt, daß
der invertierende Eingang des Operationsverstärker 10 mit dem zweiten
Spannungsabgriffpunkt 112 verbunden ist. Entsprechend der Eingangsspannung 200
am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 10 stellt sich an dessen
Ausgang eine Ausgangsspannung 208 ein, die einen Stromfluß über die Bürde 307
und den Strommeßwiderstand 306 bewirkt. Der über den Strommeßwiderstand 306
fließende Ausgangsstrom erzeugt am Strommeßwiderstand 306 einen
Spannungsabfall, der als Strommeßspannung 206 auf den invertierende Eingang des
Operationsverstärker 10 rückgekoppelt den Operationsverstärker 10 derart steuert,
daß die Strommeßspannung 206 mit der Eingangsspannung 200 übereinstimmt.
Infolgedessen ist der Ausgangsstrom des Operationsverstärkers 10 ein proportionales
Abbild der Eingangsspannung 200.
Verschiedene Längen und Widerstände der Leiterschleife 3 sowie verschiedene
Widerstände der Bürde 307 werden durch eine angepaßte Ausgangsspannung 208
des Operationsverstärkers 10 ausgeglichen, wobei die Proportionalität zwischen der
Eingangsspannung 200 und dem Ausgangsstrom des Operationsverstärkers 10
erhalten bleibt.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen den Abgriff
des zweiten Spannungsteilers und den zweiten Spannungsabgriffpunkt 112 ein
Widerstand 305 geschaltet ist. Dieser Widerstand 305 ist derart bemessen, daß der
Betrag seines Widerstandswerts gleich dem sich aus der Parallelschaltung der
Widerstände 301 und 302 des ersten Gegenkopplungsnetzwerks ergebenden
Widerstandswerts ist.
Damit wird erreicht, daß die Impedanz des ersten Gegenkopplungsnetzwerks am
ersten Spannungsabgriffpunkt 111 mit der Impedanz des zweiten
Gegenkopplungsnetzwerks am zweiten Spannungsabgriffpunkt 112 übereinstimmt.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Widerstände 303 und 304 derart dimensioniert
sind, daß die sich aus ihrer Parallelschaltung ergebende Impedanz mit der Impedanz
des ersten Gegenkopplungsnetzwerks am ersten Spannungsabgriffpunkt 111 und mit
der Impedanz des zweiten Gegenkopplungsnetzwerks am zweiten
Spannungsabgriffpunkt 112 übereinstimmt.
Dadurch wird erreicht, daß elektromagnetische Störbeeinflussungen auf der
Leiterschleife 3 stets mit symmetrischem Quellwiderstand an die Eingänge des
Operationsverstärkers 10 gelangen und an diesem zu einer Gleichtaktbeeinflussung
führen. Das Maß der Gleichtaktunterdrückung ist ein Qualitätsmerkmal realer
Operationsverstärker. Das bedeutet, daß betrags- und vorzeichengleiche
Spannungsänderungen an den Eingängen des Operationsverstärkers 10 nur in sehr
geringem Maße, nämlich bedämpft um den Faktor der Gleichtaktunterdrückung, zu
einer Änderung der Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 10 führt.
In vorteilhafter Weise wird dadurch die ausgegebene Spannung weitgehend von
elektromagnetischen Störbeeinflussungen auf der Leiterschleife 3 unabhängig.
Demgegenüber ist in der Betriebsart Spannungsquelle der Wechselschalter 11 derart
eingestellt, daß der invertierende Eingang des Operationsverstärker 10 mit dem ersten
Spannungsabgriffpunkt 111 verbunden ist.
Entsprechend dem Teilerverhältnis des Eingangsspannungsteilers mit den
Widerständen 303 und 304 werden die Eingangsspannung 200 und der störende
Spannungsabfall 206 über dem Strommeßwiderstand 306 anteilig am
nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 10 aufsummiert. Dabei stellt
sich am Ausgang des Operationsverstärkers 10 eine Ausgangsspannung 208 ein, die
entsprechend dem Teilerverhältnis des Spannungsteilers des ersten
Rückkopplungsnetzwerkes mit den Widerständen 301 und 302 auf den invertierenden
Eingang des Operationsverstärker 10 rückgekoppelt wird. Bei einem Teilerverhältnis
des Spannungsteilers des ersten Rückkopplungsnetzwerkes mit den Widerständen
301 und 302, das mit dem Teilerverhältnis des Eingangsspannungsteilers mit den
Widerständen 303 und 304 übereinstimmt, das heißt R301/R302 = R303/R304, dann ist
die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 10 gegen Masse gleich der
skalierten Summe aus dem störenden Spannungsabfall 206 und der
Eingangsspannung 200, das heißt Ua = k . U200 + U206, wobei k ein konstanter
Skalierungsfaktor ist, U200 für die Eingangsspannung 200 und U206 für den störenden
Spannungsabfall 206 über dem Strommeßwiderstand 306 stehen. Die
Ausgangsspannung 208 der Ausgangsstufe ist die Differenz aus der Spannung am
Ausgang des Operationsverstärkers 10 gegen Masse und dem störenden
Spannungsabfall 206 über dem Strommeßwiderstand 306, U208 = Ua - U206, so daß die
Ausgangsspannung 208 der Ausgangsstufe gleich der skalierten Eingangsspannung
200 ist, das heißt U208 = k . U200, und damit unabhängig von dem störenden
Spannungsabfall 206 über dem Strommeßwiderstand 306 ist.
Vorteilhafterweise wird dabei auf eine niederohmige Überbrückung des
Strommeßwiderstandes 306 verzichtet.
Unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel ist in Fig. 3 die
Ausgangsstufe gemäß Fig. 2 um Mittel 12 zur Störunterdrückung entsprechend den
Erfordernissen zur elektromagnetischen Verträglichkeit ergänzt dargestellt. Diese als
Filter ausgeführten Mittel 12 bestehen üblicherweise aus induktiven und kapazitiven
Gliedern. Dabei sind die Induktivitäten bezogen auf die Leiterschleife zum Empfänger
in Reihe mit der Bürde 307 angeordnet, während die kapazitiven Glieder der Bürde
307 parallelgeschaltet sind. Die Induktivitäten weisen jeweils einen parasitären
Gleichstromwiderstand von einigen Ohm auf, der in Fig. 3 durch die Widerstände mit
den Bezugszeichen 310 und 311 dargestellt ist.
Während der Stromquellenbetrieb der Ausgangsstufe von den Mitteln 12 zur
Störunterdrückung unbeeinflußt bleibt, bewirkt jedoch bei Spannungsquellenbetrieb die
Reihenschaltung aus der Bürde 307 und den parasitären Gleichstromwiderständen
310 und 311 der Induktivitäten eine Spannungsteilung, die in Abhängigkeit von der
Größe des Widerstandes der Bürde 307 einen Fehler der Bürdenspannung 207, der
bis zu einigen Prozent des Nennwerts des analogen Meß- beziehungsweise Stellwerts
betragen kann.
Dieser Fehler der Bürdenspannung 207 wird in Kenntnis der Beträge der parasitären
Gleichstromwiderstände 310 und 311 der Induktivitäten durch ein angepaßtes
Teilerverhältnis des ersten Spannungsteilers zum Eingangsspannungsteiler derart
kompensiert, daß R301/R302 < R303/R304 eingestellt ist. Dadurch erhöht sich die
Ausgangsspannung 208 am Operationsverstärker 10 um die Summe der
Spannungsabfälle über den parasitären Gleichstromwiderständen 310 und 311 der
Induktivitäten und die Bürdenspannung 207 über der Bürde 307 bleibt in der
vorgegebenen Proportionalität zur Eingangsspannung 200 unabhängig vom
Ausgangsstrom erhalten.
In Abhängigkeit vom in der Betriebsart Spannungsquelle durch die Bürde 307
fließenden Strom wird der dadurch hervorgerufene Spannungsabfall 206 über dem
Strommeßwiderstand 306 anteilig entsprechend dem Teilerverhältnis des aus den
Widerständen 303 und 304 gebildeten Spannungsteilers zu der anteiligen
Eingangsspannung 200 addiert an den nichtinvertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 10 aufgeschaltet. Eine Erhöhung der Spannung am
nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 10 bewirkt eine Erhöhung der
Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 10 bis die Spannung am
invertierenden Eingang gleich der Spannung am nichtinvertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 10 ist.
In besonders vorteilhafter und überraschender Weise gewinnt der in der Betriebsart
Spannungsquelle ursprünglich als störend angesehene Strommeßwiderstand 306 eine
über seinen vorgesehenen Zweck hinausgehende Bedeutung bei der
stromunabhängigen Aufrechterhaltung der Proportionalität zwischen der
Eingangsspannung 200 und der Bürdenspannung 207.
1
Sender
2
Empfänger
3
Leiterschleife
10
Operationsverstärker
11
Wechselschalter
12
Filter
111
,
112
Spannungsabgriffpunkt
200
Eingangsspannung
206
Strommeßspannung
207
Bürdenspannung
208
Ausgangsspannung
301
bis
305
Widerstand
306
Strommeßwiderstand
307
Bürde
310
,
311
parasitärer Widerstand
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe zur Ausgabe einer analogen
elektrischen Größe als proportionale Spannung oder wahlweise als
proportionaler Strom mit einem Operationsverstärker (10), an dessen Ausgang
eine Bürde (307) in Reihe mit einem Strommeßwiderstand (306) angeschlossen
ist und an dessen nichtinvertierenden Eingang eine die analoge elektrische
Größe repräsentierende Eingangsspannung (200) angeschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß der Operationsverstärker (10) zur Ausgabe einer zur analogen elektrischen Größe proportionalen Spannung mit einem ersten Gegenkopplungsnetzwerk mit einem ersten Spannungsabgriffpunkt (111) und zur Ausgabe eines zur analogen elektrischen Größe proportionalen Stroms mit einem zweiten Gegenkopplungsnetzwerk mit einem zweiten Spannungsabgriffpunkt (112) beschaltet ist,
- 2. daß jeweils einer der Spannungsabgriffpunkte (111, 112) über einen Wechselschalter (11) mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (10) verbunden ist,
- 3. daß das erste Gegenkopplungsnetzwerk durch einen zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers (10) und Masse geschalteten Spannungsteiler (301, 302) gebildet ist, dessen Abgriff der erste Spannungsabgriffpunkt (111) ist,
- 4. daß das zweite Gegenkopplungsnetzwerk durch einen zwischen den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers (10) und Masse geschalteten zweiten Spannungsteiler (304, 306) gebildet ist, dessen Abgriff der zweite Spannungsabgriffpunkt (112) ist und dessen an Masse geschaltetes Glied der Strommeßwiderstand (306) ist,
- 5. daß die die analoge elektrische Größe repräsentierende Eingangsspannung (200) über einen Eingangsspannungsteiler (303, 304), bei dem einer der Teilerwiderstände (304, 306) des zweiten Gegenkopplungsnetzwerks ein Teilerwiderstand (304) des Eingangsspannungsteilers ist, an den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers (10) angeschlossen ist und
- 6. daß das Teilerverhältnis des Eingangsspannungsteilers (303, 304) mit dem Teilerverhältnis des Spannungsteilers (301, 302) des ersten Gegenkopplungsnetzwerks übereinstimmt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wechselschalter (11) als Halbleiterschalter ausgebildet ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Abgriff des zweiten Spannungsteilers und den zweiten
Spannungsabgriffpunkt (112) ein Widerstand (305) geschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet,
- 1. daß die die Bürde umfassende Leiterschleife mit Mitteln zur Störunterdrückung (12) ausgestattet ist und
- 2. daß das Teilerverhältnis des ersten Spannungsteilers (301, 302) in Abhängigkeit von parasitären Widerständen (310, 311) der Mitteln zur Störunterdrückung (12) eingestellt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997129464 DE19729464C1 (de) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997129464 DE19729464C1 (de) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19729464C1 true DE19729464C1 (de) | 1998-10-01 |
Family
ID=7835213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997129464 Expired - Fee Related DE19729464C1 (de) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19729464C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4177618A1 (de) * | 2021-11-04 | 2023-05-10 | Mettler-Toledo GmbH | Schaltung zur impedanzmessung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3307597C2 (de) * | 1982-03-03 | 1995-06-29 | Perkin Elmer Corp | Verstärker mit veränderlicher Verstärkung |
-
1997
- 1997-07-10 DE DE1997129464 patent/DE19729464C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3307597C2 (de) * | 1982-03-03 | 1995-06-29 | Perkin Elmer Corp | Verstärker mit veränderlicher Verstärkung |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Leitblatt zur Produktgruppe 27. Meßwertaufnehmer und Meßumformer für mechanische und elektrische Größen, Firma Hartmann & Braun AG, Ausg. Nov. 1975Firmenschrift, 1.-5. und letzte Seite * |
SIEMENS SIME AS Universal-Meßumformer für Stark- stromgrößen, Betriebsanleitung, 7KG6000-8AA/BB bis 7KG6000-8BB/BB, Best.-Nr.: C53000-B800-C203-1,Firmenschrift * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4177618A1 (de) * | 2021-11-04 | 2023-05-10 | Mettler-Toledo GmbH | Schaltung zur impedanzmessung |
WO2023078923A1 (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | Mettler-Toledo Gmbh | Circuit for impedance measurements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1103038B1 (de) | Schaltungsanordnung zur messwerterfassung, -übertragung und -auswertung | |
DE2608995B2 (de) | Einrichtung zur Voreinstellung von Flüssigkeitsmengen | |
EP1664804B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur spannungsmessung | |
DE2613597C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Leitung, insbesondere einer Fernmeldeleitung | |
DE4325663A1 (de) | Stromversorgungsschalter-Relaisschaltung | |
DE2719933A1 (de) | Anzeigeeinrichtung zur ermittlung der stellung eines verfahrbaren teils innerhalb eines abgedichteten behaelters | |
DE19729464C1 (de) | Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe | |
DE2853057A1 (de) | Schaltungsanordnung zur kompensation der in einem leitungsuebertrager fliessenden gleichstroeme fuer fernsprechanlagen | |
DE2853829A1 (de) | Differenzverstaerkeranordnung | |
DE29714612U1 (de) | Strom-Meßeinrichtung | |
DE102020111807A9 (de) | Elektrische Schaltungsanordnung und Verfahren zur Funktionsprüfung eines Überwachungsgeräts für ein elektrisches Stromversorgungssystem | |
DE112011101606T5 (de) | Elektronische Energiekonditionierschaltung | |
EP0044356A1 (de) | Schaltungsanordnung zum Anschluss eines Teilnehmerendgerätes an Teilnehmeranschlussleitung | |
EP1226594A1 (de) | Elektrische schaltungsanordnung zur umformung einer eingangsspannung | |
DE3531260A1 (de) | Schaltungsanordnung zum konstanthalten des in telefonadern fliessenden stroms | |
DE2938346C2 (de) | Stromversorgungsschaltung | |
EP0033471A1 (de) | Schaltungsanordnung zum Schliessen der Fernspeiseschleife einer Fernspeiseeinrichtung | |
EP0217147B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Drehmagnetmessgeräts | |
DE1298575C2 (de) | Anordnung zum Pegelvorhalt in pilotgeregelten Nachrichtenuebertragungssystemen | |
DE1196246B (de) | Pilotgesteuerter Pegelregler mit kontinuierlicher Daempfungsaenderung fuer Traegerstromtelephoniesysteme | |
DE2926592C2 (de) | Integrierbarer Regelverstärker | |
EP0477660B1 (de) | Schaltungsanordnung zum Empfang von Informationen, die über Starkstromleitungen übertragen werden | |
DE3235085A1 (de) | Schleifenstromeinspeisung fuer einen kennzeichenumsetzer | |
DE2422436C3 (de) | Schaltung zur Erhöhung der Impedanz mindestens einer zwei Kerne aus weichmagnetischem Werkstoff gemeinsam umgebenden Hauptwicklung | |
EP0037940A1 (de) | Schaltungsanordnung zum zweidrähtigen Anschluss eines Fernsprechteilnehmers an je eine Leitung für abgehende und ankommende Signale |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ABB PATENT GMBH, 68309 MANNHEIM, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ABB PATENT GMBH, 68526 LADENBURG, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: EZW ELEKTRONIK ZENTRUM WEST GMBH, 42579 HEILIGENH |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee | ||
8370 | Indication of lapse of patent is to be deleted | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: EN ELETRONICNETWOEK HEILIGENHAUS GMBH, 42579 HEILI |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |