DE3048041A1

DE3048041A1 - Elektrisch veraenderliche impedanzschaltung mit rueckkopplungsausgleich

Info

Publication number: DE3048041A1
Application number: DE19803048041
Authority: DE
Inventors: Werner Herbert Saratoga Calif. Hoeft
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2473234B1; JPS6412405B2; US4339677A; FR2473234A1; GB2066601A; CA1155924A; JPS56103524A; GB2066601B

Description

PEAiOkh J<-If- I2.12.198O

Elektrisch veränderliche Impedanzschaltung mit Rückkopplungsausgleich.

Hintergrund der Erfindung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine veränderliche Impedanzschaltung mit einem elektrisch veränderlichen Impedanze1ement, in dem die in der Durchlassrichtung vorge- * spannte Diodenkennlinie eines Basis-Emitter-Übergangs eines Transistors benutzt wird.

Eine bekannte elektrisch veränderliche Impedanzsteuerschaltung ist in der älteren US-PS 3.761.741 beschrieben, deren ganzer Inhalt als Referenz in der vorliegenden Anmeldung enthalten ist. Im Vergleich zu bekannten Konfigurationen kann nach der vorgenannten älteren Patentschrift ein grosser Bereich von Impedanzwerten erhalten werden, wobei ein hoher Linearitätsgrad aufrechterhalten wird. ¥ährend bekannte Schaltungen, wie die in Fig. 1 der vorgenannten älteren Patentschrift gezeigte Schaltung, einen Nichtlinearitätsfaktor bis zu 30 % infolge von der Signalquelle induzierter Impedanzänderungen aufweisen können, kann eine Schaltung nach Fig. 4 der genannten älteren Patentschrift in einem grossen Impedanzbereich mit Nicht-

linearitäten in der Grössenordnung von nur 1,5 % arbeiten. Um einen grösseren Bereich von Impedanzwerten und einen grösseren Ausgangsspannungshub mit der Konfiguration nach der vorgenannten Patentschrift zu erreichen, ist es aber notwendig, eine Anzahl als Dioden geschalteter Trans—

sistoren in Reihe zu schalten, wie in Fig. 5 der vorgenannten älteren Patentschrift dargestellt ist. Obgleich mit einer derartigen Schaltung ein grosser Bereich von Impedanzwerten sowie eine wesentliche Verbesserung in der Linearität im Vergleich zu bekannten Anordnungen erhalten werden

können, weist diese Schaltung noch eine Anzahl wesentlicher Nachteile auf.

Da die Schaltung nach Flg. 5 der vorgenannten Pa-

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tentschrift erfordert, dass ein Strang von zehn in Reihe geschalteten Basis-Emitter-Übergängen bis in das werksame Gebiet vorgespannt ist, und da diese Basis-Emit ter-übergänge mit zwei weiteren Transistoren in Reihe geschaltet sind, ist es einleuchtend, dass diese bekannte Schaltung eine Speisespannung von mindestens etwa 8 V für eine befriedigende Wirkung erfordert. Tatsächlich wurde die Schaltung nach Fig. 5 der vorgenannten älteren Patentschrift als das veränderliche Impedanzelement einer käuflieh erhältlichen integrierten Schaltung in Form eines Dolby-Prozessors verwendet und diese Schaltung erfordert eine Speisespannung von mindestens 8 V für eine befriedigende Wirkung. Ausserdem erfordert diese bekannte Schaltung die Anwendung von sechszehn als Dioden geschal-

^ teten Transistoren und es müssen sogar noch mehr solcher Transistoren vorgesehen werden, wenn grössere Spannungshübe verlangt werden. Es ist klar, dass eine, derartige Konfiguration sowohl komplex ist als auch viel Raum auf dem Chip beansprucht.

" Durch die wachsende Popularität tragbarer von

Batterien gespeister Anordnungen ist es wünschenswert geworden, eine optimale Wirkung des Impedanzelements nach der vorgenannten älteren Patentschrift in einer Schaltung zu erzielen, die bei niedrigeren Spannungen arbeiten kann.

* Insbesondere ist es erwünscht, eine derartige Schaltung aus einer Batteriequelle von nominal 6 V zu speisen, wobei die Schaltung bei einer Spannung von minimal etwa 4 V arbeiten kann.
Zusammenfassung der Erfindung.

Dementsprechend hat die Erfindung u.a. die Aufgabe, eine veränderliche Impedanzschaltung zu schaffen, die die verbesserten.Eigenschaften in bezug auf Linearität und Impedaiizbereich nach der vorgenannten älteren Patentschrift aufweist und die ausserdem bei niedrigeren Speisespannungen arbeiten kann.

Weiter hat die Erfindung die Aufgabe, eine veränderliche Impedanzsehaltung zu schaffen, mit der ein

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grosser Bereich, von Impedanzverten und ein grosser Ausgangs spannungshub erhalten werden können, ohne dass es notwendig ist, dass eine Vielzahl in Reihe geschalteter Dioden vorgesehen ist.

Nach der Erfindung werden diese Aufgaben durch eine neue veränderliche Impedanzschaltung gelöst, in der durch das Anlegen eines Signals herbeigeführte Nichtlinearitäten durch die Anwendung einer Rückkopplungs— schaltung zum Ausgleichen des zugesetzten Eingangsstroms infolge des Anlegens des Eingangssignals wesentlich herabgesetzt werden, überdies kann, um die gewünschte Verbesserung in der Linearität zu erhalten, die Verstärkung der RUckkopplungsschleife derart angepasst werden, dass der erforderliche Impedanzbereich und der erforderliche Äusgangsspannungshub erzielt werden, ohne dass zusätzliche in Reihe geschaltete Dioden angebracht zu werden brauchen, wie dies in der Schaltung nach der vorgenannten älteren Patentschrift notwendig ist. Indem diese in Reihe geschalteten Dioden weggelassen werden, kann die Schaltung bei wesentlich niedrigeren Spannungen arbeiten.

Nach der Erfindung wird von einer bekannten Schwächungsschaltung nach Fig. 1 der vorgenannten älteren Patentschrift ausgegangen, in der ein Reiheneingangswiderstand an seiner Ausgangsklemme von einer elektrisch veränderlichen Nebenschlussimpedanz überbrückt wird, die dadurch gebildet wird, dass ein pn-übergang im aktiven Gebiet auf geeignete Weise vorgespannt wird. In einer derartigen Konfiguration ist die Ausgangsspannung gleich der Eingangs spannung multipliziert mit einem Schwächlings— faktor, der gleich dem Nebenschlus silber gangswidorstand geteilt durch die Summe des Nebenschlussübergangswider— Standes und des Reiheneingangswiderstandes ist.

Nach der Erfindung wird diese elektrisch veränderliche Nebenschlussimpedanz mit mindestens zwei als

Dioden geschalteten Transistoren erhalten, die in gleichem Sinne zwischen der Ausgangsklemme einer Widerstandssignalleitung und einer Bezugsklemme in Reihe geschaltet sind.

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In der vorliegenden Anmeldung werden als Dioden geschaltete Transistoren nachstehend einfach als Dioden bezeichnet und in der Zeichnung durch das Diodensymbol dargestellt. Es sei aber bemerkt, dass stets wenn der Ausdruck "Diode" angewendet wird oder ein Diodensymbol dargestellt ist, dartinter ein als Diode geschalteter Transistor (d.h. ein Transistor, dessen Basis- und Kollektoranschlüsse miteinander verbunden sind) zu verstehen ist. Der gewünschte Ruhewert der Nebenschlussimpedanz dieser in Reihe geschalteten Dioden wird von einer Stromquelle eingestellt, die mit dem Ausgang der Widerstandssignalleitung verbunden ist. Dadurch, dass der Strompegel der Stromquelle auf einen ausgewählten Wert eingestellt wird, kann die Impedanz der in Reihe geschalteten Dioden auf den gewünschten Wert eingestellt werden, wie in der vorgenannten älteren Patentschrift beschrieben ist. Um Nichtlinearitäten, die durch Eingangsimpedanzänderungen durch das Anlegen eines Signals herbeigeführt sind, auszugleichen, ist eine RUckkopplungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der zwei in Reihe geschalteten Dioden und der Ausgangsklemme angebracht, damit der Diodenstrom und somit der Nebenschlussimpedanzwert der Dioden auf einem nahezu konstanten Pegel gehalten werden.

In den dargestellten Ausführungsformen enthält die Rückkopplungsschaltung einen Transistor, dessen Basiszone mit dem Verbindungspunkt der beiden Dioden, dessen Emitterzone mit der Bezugsklemme der Schaltung und dessen Kollektorzone entweder unmittelbar oder über ein Strpmspiegelpaar wieder mit der Ausgangsklemme der Widerstandssignalleitung verbunden sind.

In einer weiteren Ausführungsform enthält die veränderliche Impedanzschaltung eine Differenzverstärkerschaltung zur Lieferung eines Differenzausgangssignals.

Einige Ausführimgsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer veränderlichen Impedanzschaltung nach der Erfindung,

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Fig. 2 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform einer veränderlichen Impedanz s ehalt ling nach der Erfindung, und

Pig. 3 eine veränderliche Impedanzschaltung, bei der das Prinzip nach Fig. 1 in einer Differenzverstärkerschaltung angewandt wird.
Detaillierte Beschreibung.

Ein Schaltbild einer veränderlichen Impedanzschal tung nach der Erfindung zeigt Fig. 1. Ein Eingangssignal V. wird einer Eingangsklemme 1 einer Widerstands-Signalleitung mit einem Widerstandswert R zugeführt. Ein elektrisch veränderliches Nebenschlussimpedanzelement, das durch in Reihe geschaltete Dioden D und D gebildet wird, ist zwischen einer Ausgangskiemme k der Widerstandsleitung '5 und einer Bezugsklemme 5j i*¹ diesem Falle Erde, angeordnet. So erzeugt die Schaltung eine Ausgangsspannung V , an der Klemme 4, die dem Eingangssignal V. multipliziert mit einem Schwächungsfaktor, der gleich dem Verhältnis zwischen dem Nebenschlussimpedanzwert der in Reihe geschalteten Dioden D„ und D und der Summe von R und des Nebenschlussimpedanzwertes ist, proportional ist.

Der Ruhewert dieser Nebenschlussimpedanz wird durch eine Stromquelle bestimmt, die die Komponenten Q , D und Q₀ enthält. Ein Steuerstrom I wird einer Eingangs-

?ς ^C

klemme 2 zugeführt, die mit der Basis des Transistors Q verbunden ist. Dieser Steuerstrom erzeugt einen gewünschten Bezugsstrom in dem Kollektorkreis des Transistors Q ; dieser Bezugsstrom wird von dem aus der Diode D und dem Transistor Q aufgebauten Stromspiegel reflektiert, um

einen Bezugsstrom über den Kollektor des Transistors Q„ dem veränderlichen aus den Dioden D_ und D bestehenden Impedanzelement zuzuführen. Auf diese Weise kann ein gewünschter Ruhepegel der Nebenschlussimpedanz über dem Ausgang der Widerstandssignalleitung dadurch eingestellt werden, dass

ein geeigneter Steuerstrom I an der Klemme 2 geliefert

wird.

Wie in der älteren US-PS 3.761.7^1 näher be-

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schrieben ist, hat jedoch, wenn ein Wechselstromeingangssignal V. der Eingangskiemme 1 zugeführt wird, das erhaltene Wechselstromausgangssignal V , an der Klemme 4 die Neigung, den Ruhestrompegel über die Dioden D und D„ zu ändern, wodurch der Nebenschlussimpedanzwert der in Reihe geschalteten Dioden geändert wird. Diese Änderung des Impedanzpegels beim Anlegen eines Wechselstromsignals führt, wenn sie nicht ausgeglichen wird, zu wesentlichen Nlchtlineari täten im Ausgangs signal, die bis zu 30 ⁰Jo betragen können. Um derartige Nichtlinearitäten auszugleichen ist ein RUckkopplungstransistor Q_ derart angeordnet, dass seine Basiszone mit dem Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Dioden D und Do» seine Emitterzone mit der Bezugs- oder Erdungsklemme 5 und seine Kollektorzone mit

^ der Ausgangsklemme h verbunden sind. Dieser Transistor dient dazu, Änderungen im Ruhestrompegel über die in Reihe geschalteten Dioden zu detektieren und diese Änderung dadurch auszugleichen, dass er ein grösserer oder kleinerer Anteil des aus dem Kollektor des Transistors Q_? fliessenden Bezugsstroms ableitet, um den Diodenstrom bei Änderungen im Eingangssignal nahezu konstant zu halten. Beispielsweise sei angenommen, dass ein positiv verlaufendes Eingangssignal V-. an der Eingangsklemme 1 der Widerstandssignalleitung liegt. Dies wird eine entsprechende Zunahme der Ausgangsspannung V , an der Klemme h herbei-

OXl^-C

führen, die ihrerseits die Neigung hat, den Strom durch die Dioden D und D zu erhöhen. Diese Erhöhung des Stromes durch die Dioden wird jedoch im Transistor Q„ gespiegelt, wodurch sein Kollektorstrom erhöht wird. Auf diese Weise

wird der Stromüberschuss, der sonst durch die Dioden D„ und D„ fliessen würde, stattdessen Über den Transistor Q„ auf Erdpotential herabgesetzt. Dadurch, dass das Verhältnis zwischen den Emitterumfangen der Diode D (die tatsäch

lich ein als Diode geschalteter Transistor ist, wie obenerwähnt) und des Transistors Q passend gewählt wird, kann die Schleifenverstärkung derart eingestellt werden, dass der Strom durch die Dioden D und D bei einem sich ändern-

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den Eingangssignal nahezu konstant gehalten wird, während der gewünschte Impedanzbereich und der gewünschte Ausgangsspannungshub erhalten werden. Dadurch, dass dieser Diodenstrom nahezu konstant gehalten wird, wird der Nebenschlussimpedanzpegel über der Ausgangsklemme 4 nahezu konstant gehalten, während Nichtlinearitäten erheblich, auf etwa 1 bis 2 ^, herabgesetzt werden. Ausserdem kann, weil keine langen Stränge in Reihe geschalteter Basis-Emitter-Ubergänge vorhanden sind, wie sie nach der vorgenannten Patentschrift erforderlich waren, um einen genügenden dynamischen Bereich zu erhalten, die Schaltung nach Fig. 1 mit einer Nennspeisespannung von 6 V arbeiten, während die Schaltung mit einer Speisespannung von zumindest etwa 4 V befriedigend arbeiten wird. Infolge der durch den Transistor Q. bewirkten Rückkopplung wird ein genügender dynamischer Bereich erhalten, ohne dass es notwendig ist, dass ein langer Strang in Reihe geschalteter Dioden vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer elektrisch veränderlichen Impedanzschaltung nach der Erfindung. Viele Teile der Schaltung nach Fig. 2 sind mit den entsprechenden Teilen nach Fig. 1 identisch und die Beschreibung dieser Teile nach Fig. 1 trifft ebenfalls für die entsprechenden Teile nach Fig. 2 zu. Fig. 2 unterschei—

" det sich von Fig. 1 hauptsächlich dadurch, dass der Kollektor des Rückkopplungstransistors Q_ nicht, wie in Fig. 1, unmittelbar mit der Ausgangsklemme, sondern mit dem Eingang eines aus dem Transistor Q,- und der Diode D bestehenden Stromspiegels verbunden ist. Der Ausgang dieses Strom-

spiegeis ist mit dem Eingang eines weiteren aus dem Transistor Q und der Diode D. bestehenden Stromspiegels verbunden. Der Eingang dieses Stromspiegels ist auch mit dem Ausgang des Steuerstromtransistors Qr verbunden, der dem Transistor Q in Fig. 1 entspricht. Der Ausgang des wei-

leren Stromspiegels am Kollektor des Transistors Q wird dann mit der Ausgangsklemme 9 der veränderlichen Impedanzschaltung verbunden.

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Beim Betrieb wird ein Steuerstrom der Steuerklemme 7 der Schaltung zugeführt, um einen Bezugsstrom in den Dioden D_ und Dg durch den weiteren aus der Diode D. und dem Transistor Q_ bestehenden Stromspiegel zu erzeugen.

Wenn der Bezugsstrom durch die Dioden D_ und Dg fliesst, wird der Transistor Q- als Funktion der Spannung am Übergang zwischen diesen zwei Dioden vorgespannt. Infolgedessenwird Kollektorstrom im Transistor Q₇ fliessen und dieser Kollektorstrom wird vom Stromspiegel Qg D gespiegelt, um einen Kollektorstrom im Transistor Qg zu erzeugen. Dieser Kollektorstrom zuzüglich des aus D. des weiteren Stromspiegels fliessenden Stroms wird gleich dem in den Kollektor von Q. fliessenden Steuerstrom sein. Venn ein Eingangssignal V. der Eingangsklemme 6 zugeführt wird, ändert sich die Span-.15 nung an der Ausgangsklemme 9» und diese Änderung hat, wenn sie nicht ausgeglichen wird, die Neigung, eine Änderung im Strom durch die in Reihe geschalteten Dioden D„ und Dg herbeizuführen, wodurch eine unerwünschte Änderung in der Nebenschlussimpedanz dieser Dioden herbeigeführt werden kann.

Um sichtbar zu machen, wie diese Impedanzänderung nach der Erfindung ausgeglichen wird, sei angenommen, dass die Eingangsspannung an der Klemme 6 zunimmt, wodurch eine Zunahme des durch die Dioden D_ und D^ fliessenden Stroms erhalten

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wird. Dadurch wird wieder eine Zunahme des Kollektorstroms im Transistor Q_ erhalten, dessen Eingang mit dem Verbindungspunkt der zwei Dioden gekoppelt ist. Die Zunahme des Kollektorstroms im Transistor Q„ wird im Stromspiegel Qg-D gespiegelt, um eine Zunahme des Kollektorstroms des Transistors Qg zu bewirken. Da, wie bereits beschrieben wurde, ³" der atis dem gemeinsamen Verbindungspunkt von Qg, Dr und Q^, fliessende Strom der konstante Steuerstrom ist, muss eine Zunahme des von dem Transistor Qg in diesen Verbindungspunkt fliessenden Stroms durch eine gleiche Zunahme des von der Diode Dr des weiteren Stromspiegels gelieferten Stromes

ausgeglichen werden. Diese Stromzunahme wird vom weiteren Stromspiegel gespiegelt, um eine Abnahme des Kollektorstroms von Q_ zu bewirken. Da der Kollektorstrom des Transistors Q₁,

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den Bezugsstrom an die Dioden D_r und D^ liefert, lässt sich erkennen, dass die ursprüngliche Stromzunahme infolge einer Zunahme der Eingangsspannung von einer gleichen Abnahme des an die Dioden gelieferten Bezugsstroms ausgeglichen wird,

g wodurch der Strom durch die Dioden und damit ihr Impedanzpegel bei Änderungen der Eingangsspannung nahezu konstant gehalten werden. So wird bei der Schaltung nach Fig. 2 von dem selben Rückkopplungsprinzip wie bei der Schaltung nach Fig. 1 ausgegangen, wobei die Konfiguration jedoch etwas

IQ komplexer ist. Die beiden in der Schaltung nach Fig. 2 vorhandenen zusätzlichen Stromspiegel ermöglichen es aber, eine höhere RückkopplungsSchleifenverstärkung zu erhalten, wodurch weitere Verbesserungen in bezug auf die Linearität und den dynamischen Bereich erzielt werden.

■ In der Schaltung nach Fig. 3 wird die Ausgangskonfiguration der Fig. 1 in einer komplexeren Schaltung verwendet, wobei eine Differenzverstärkerkonfiguration benutzt wird, wie sie tatsächlich in einen Dolby-Prozessor eingebaut ist, der sich zur Anwendung für Niederspannungs— zwecke eignet. In Fig. 3 erzeugt ein der Eingangsklemme 12 zugeführter Steuerstrom zwei Bezugsstromausgangssignale über den Stromspiegel Q^-Q_1n-Q₁₁-Q_?, wobei die beiden Bezugsstromausgangssignale den Kollektoren der Transistoren Q und Q_? entnommen werden. Diese Bezugsströme werden an Diodenstränge D„-D bzw. D-D geliefert, wobei die Summe dieser beiden Bezugsströme durch die Dioden D und D geschickt; wird. Ein Differenzverstärker mit den Transistoren Q und Q₁J, wird über die Diode D und den Transistor Q vorgespannt, wobei die Kollektorstromeingangssigna-Ie für diese Transistoren von den Transistoren Q bzw. Q geliefert werden. Wie in den obenstehenden Beispielen, wird ein Eingangssignal V. einer Eingangsklemme 11 einer Widerstandssignalleitung mit einem Widerstand R zugeführt, während ein elektrisch veränderliches Nebenschlussimpedanze1ement, das in diesem Falle einen Diodenstrang D_fi-D-D-D enthält, zwischen dem Ausgang der Widerstandsöi(;nallo:i.tiing und der Bezugs— oder Erdungskiemine 16 eingeschaltet ist.

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Bezugsstrom für die Diodenstränge wird von einem Stromspiegel geliefert, der aus den Transistoren Qq₅ Q_1O> Q₁₁ und Q₂ besteht. In der Schaltung nach Fig. 3 wird fur die Stromspiegel eine etwas von der obenbeschrie— benen Schaltungskonfiguration verschiedene Konfiguration verwendet. Der Eingangstransistör jedes StromspiegeLs in Flg. 3 (Transistoren Q_Q, Q _ und QpJi) ^{ist mi}* ^detn Basis-Emitter—übergang eines weiteren Transistors (Q_1nJ Q₁₈ bzw. Q ) über seinem Kollektor-Basis-Ubergang angeschlossen, statt der Herstellung einer direkten Erdverbindung, um einen als Diode geschalteten Transistor wie in den Stromspiegeln nach Fig. 2 zu bilden. Diese Abwandlung hat einfach zum Zweck, die Verstärkung des Eingangskreises zu erhöhen und dadurch den Effekt des Basisstroms auf die

¹^ Genauigkeit des Stromspiegels herabzusetzen. Der Stromspiegel mit den Eingangstransistoren Q_q und Q_1n enthält ein Ausgangstransistorpaar Q₁₁* Q_1Q mit parallelgeschalteten Basis- und Emitterübergänge. Diese beiden parallelgeschalteten Ausgangs transistoren liefern Bezugsströme, an Diodenstränge D_Q-D bzw. D₀-D..

Eine Impedanzsteuerung wird auf eine ähnliche Weise wie oben an Hand der Fig. 1 beschrieben erzielt. Wie in Fig. 1, würde die über der Signalleitung angeordnete Impedanz des Diodenstranges sich leicht bei Änderungen im Eingangssignal ohne Ausgleich ändern. Wieder würde, ausgehend von einer zunehmenden Eingangssignalspannung, der Strom durch den Diodenstrang D„-D -D -D leicht infolge der Zunahme der angelegten Spannung zunehmen. Dieser erhöhte Strom wird aber vom Transistor Q _ detektiert, der

3" seinerseits bewirkt, dass der durch den Differenzverstärkertransistor Q₁O fliessende Strom zunimmt, wodurch der Strom durch Q₁J, herabgesetzt wird und eine konstante Spannung und eine konstante Impedanz am Verbindungspunkt von

Q. und D „ aufrechterhalten werden. Das Netto-Ergebnis

ist, dass die Differenzverstärkertransistoren in einem Differentialmodus als eine Strornmulde für den zusätzlichen Strom wirken, wodurch erzielt wird, dass der Strom im

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Diοdenstrang Dq-D-D-D und somit seine Impedanz nahezu konstant bleiben.

Die Differenzausgänge des Verstärkers Q₀-Qk

sind mit einem Darlington-Dif f er enzpuff erver stärker Q_1n-Q_0n

Q₀₁-Q₀P verbunden, während die Differenzatisgänge dieses Pufforverstärkers über Stromspiegol Q V-Q₁₇-Q₁O ^iancJ Q₉^- Q κ-Q₀ mit einer komplementären Ausgangsstufe D . -Q_ot--Q₀₇ gekoppelt sind, die einen Belastungswiderstand R. antreibt, der mit der Ausgangsklemme 15 verbunden ist. Ein Vorspan-

¹" nungsstrom für den Darlington-Differenzverstärker wird vom Transistor Q₀,- geliefert, der seinerseits von einem Vorspannungssteuerstromeingangs signal I, an der Vorspannungs — eingangsklemme 17 gesteuert wird. Da der Pufferverstärker seine eigene Stromquelle besitzt, wird mit der Schaltung

¹^ eine ausgezeichnete Isolierung erhalten. Ausserdem wird die ¥irkung der Schaltung durch die G-leichtaktunterdrückung verbessert, die dadurch erzielt wird, dass die veränderliche Impedanzschaltung, von der in Fig. 1 ausgegangen wurde, in die Differenz— und Pufferverstärkerkonfiguration nach

Fig. 3 eingebaut wird.

Obgleich die Erfindung insbesondere an Hand

gewisser bevorzugter Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben ist, wird es jedem Fachmann klar sein, dass im Rahmen der Erfindung in Form und Detail verschiedene JIn-

derungen vorgenommen werden können.

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Claims

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PATENTANSPRUECIIE

1.) Veränderliche Impedanzschaltung zur Bildung einer elektrisch veränderlichen Nebenschlussimpedanz zwischen einer Ausgangsklemme einer Widerstandssignalleitung und einer Bezugsklemme, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält:

mindestens eine erste und eine zweite Diode, die in Reihe in gleichem Sinne zwischen der genannten Ausgangs-* klemme der Widerstandssignalleitung und der genannten Bezugsklemme angeordnet sind, um dazwischen eine Nebenschlussimpedanz zu bilden, wobei die genannte erste Diode mit der genannten Ausgangsklemme verbunden ist;

Stromquellenmittel, die mit der genannten Ausgangsklemme derart verbunden sind, dass ein Strom durch die genannten in Reihe geschalteten Dioden fliesst, um einen
gewünschten Ruhewert der Nebenschlussimpedanz zwischen der

^ genannten Ausgangs- und der genannten Bezugsklemme zu erhalten, und

Rückkopplungsschaltungsmittel, die zwischen dem Verbindungspunkt der ersten und der zweiten damit in Reihe geschalteten Diode und der genannten Ausgangsklemme einge-

²^ schaltet sind, um den genannten Diodenstrom bei Änderungen des Signalpegels an der genannten Ausgangsklemme, auf einem nahezu konstanten Pegel zu halten, damit der Nebenschlussimpedanzwert der genannten Dioden nahezu konstant gehalten wird.

2. Veränderliche Impedanzschaltung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Rückkopplungsschaltungsrnittel durch einen Bipolartransistor gebildet
werden,, der mit seiner Basiszone mit dem genannten Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Dioden, mit seiner

Emitterzone mit der Bezugsklemme und mit seiner Kollektorzone mit der genannten Ausgangsklemme verbunden ist.
3· Veränderliche Impedanzschaltung nach Anspruch

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ORIGINAL INSPECTED

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1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Stromquellenmittel durch eine Steuerstromquelle und einen ersten Stromspiegel gebildet werden, und dass die genannte Rückkopplungsschaltung durch einen zweiten Stromspiegel und einen Bipolartransistor gebildet wird, der mit seiner Basiszone mit dem Verbindungspunkt der genannten in Reihe geschalteten Dioden, mit seiner Emitterzone mit der Bezugsklemme und mit seiner Kollektorzone mit dem Eingang des genannten zweiten Stromspiegels verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten zweiten Stromspiegels und der Eingang des genannten ersten Stromspiegels miteinander und mit dem Ausgang der genannten Steuerstromquelle verbunden sind, und wobei der Ausgang des genannten ersten Stromspiegels mit der Ausgangsklemme verbunden ist.

h. Veränderliche Impedanzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine dritte und eine vierte Diode enthält, die mit der genannten ersten und der genannten zweiten Diode in Reihe geschaltet sind und in bezug auf die genannte erste und die genannte zweite Diode und in bezug aufeinander die gleiche Polarität aufweisen, wobei die genannte dritte Diode mit der genannten zweite Diode verbunden und die genannte vierte Diode zwischen der genannten dritten Diode und der genannten Bezugsklemme eingeschaltet ist, wobei die genannten Rückkopplungsschaltungsmittel enthalten: einen ersten Bipolartransistor, der eine mit dem Verbindungspunkt zwischen der genannten ersten und der genannten zweiten damit in Reihe geschalteten Diode verbunden Basiszone eine mit der genannten Ausgangsklem— me verbundene Kollektorzone und eine Emitterzone enthält;

^J einen zweiten Bipolartransistor, der mit seiner Basiszone mit dem Verbindungspunkt der genannten dritten und der genannten damit in Reihe geschalteten vierten Diode, mit seiner Kollektorzone mit der Emitterzone des genannten ersten Transistors und mit seiner Emitterzone mit der genann-

ten Bezugsklemme verbunden ist; einen dritten Bipolartrant- . sistor, der eine Basiszone, eine mit den genannten Stromquellenmitteln verbundene Kollektorzone und eine mit dem

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Emitter des genannten ersten Transistors verbundene Emitterzone enthält; eine fünfte une eine sechste damit in Reihe geschaltete Diode, die die gleiche Polarität aufweisen, wobei die genannte fünfte Diode zwischen dem Kollektor und der Basis des genannten dritten Transistors und die genannte sechste Diode zwischen der Basiszone des genannten dritten Transistors und dem Verbindungspunkt der genannten zweiten und der genannten dritten Diode eingeschaltet ist, und Differenzverstärkermittel die mit ihren Eingangsklemmen mit

^ den Kollektoren des genannten ersten und des genannten dritten Transistors verbunden sind und deren Ausgangsklemmen ein Signal liefern, das dem Wert der genannten Nebenschlussimpedanz proportional ist.
./f. Veränderliche Impedanz schaltung nach Anspruch 4,

¹^ dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Differenzverstärkermittel durch einen Darlington-Differenzverstärker der Differenzeingangsklemmen, die mit den Kollektoren des genannten ersten und des genannten dritten Transistors verbunden sind, und Differenzausgangsklemmen enthält; durch

einen ersten und einen zweiten Stromspiegel, die mit den respektiven genannten Differenzausgangsklemmen verbundene Eingangsklemmen und Ausgangsklemmen enthalten, und durch einen komplementären in Reihe geschalteten Ausgangsverstärker gebildet werden, der mit den respektiven Ausgangsklemmen

der genannten Stromspiegel verbundene Eingangsklemmen und eine Ausgangsklemme enthält, die ein Signal liefert, das dem Wert der genannten Nebenschlussimpedanz proportional ist.

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