DE3012823C2 - - Google Patents
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- DE3012823C2 DE3012823C2 DE19803012823 DE3012823A DE3012823C2 DE 3012823 C2 DE3012823 C2 DE 3012823C2 DE 19803012823 DE19803012823 DE 19803012823 DE 3012823 A DE3012823 A DE 3012823A DE 3012823 C2 DE3012823 C2 DE 3012823C2
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- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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Description
Die Erfindung betrifft eine Doppelweggleichrichterschaltung
zur präzisen Gleichrichtung von Wechselspannungen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Schweizer Patentschrift CH-PS 4 89 139 ist eine
Doppelweggleichrichterschaltung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 bekannt, bei der die Ausgänge zweier
Differenzverstärker über je einen Gleichrichter mit dem
Ausgang der Schaltung verbunden sind. Jedoch liegt dieser
Schaltung die Aufgabe zugrunde, eine vorbestimmte nicht-
lineare Abhängigkeit des Ausgangsgleichstromsignals von
der Eingangswechselspannung zu schaffen.
Präzise (lineare) Gleichrichterschaltungen sind aus der
Technik "Elektronischer Analogrechner" bekannt. Ein Beispiel
hierfür zeigt Fig. 1, das aus dem Blatt mit Anwendungsbeispielen
der Fa. Knott Elektronik, München (1965)
entnommen ist. Die bekannte Gleichrichterschaltung erfordert
neben den beiden Operationsverstärkern V 1 und V 2
präzise Hochohmwiderstände. Hochohmige und außerdem genaue
Widerstände, sowie festes Bezugspotential bedeuten für
Schaltungen, die monolithisch integriert werden sollen,
erhebliche Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Stand
der Technik zu verbessern. Insbesondere soll eine Doppelweggleichrichterschaltung
der eingangs genannten Art angegeben
werden, die sich problemlos und ohne großen Aufwand
als integrierte Schaltung realisieren läßt, deren Umwandlungskennlinie
steuerbar ist und deren Eingangs- und/oder
Ausgangspotential weitgehend frei wählbar ist.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannte Erfindung
gelöst. Differenzverstärker mit hohem Ausgangswiderstand
sind einfach als integrierte Schaltung herstellbar. Gegenüber
ihrem hohen Innenwiderstand (Ausgangswiderstand) ist
die Nichtlinearität der an ihrem Ausgang angeschlossenen
Gleichrichter praktisch ohne Einfluß. Die Verstärkung von
Differenzverstärkern läßt sich in einfacher Weise steuern,
wie weiter unten näher erläutert wird, so daß sich die Umwandlungskennlinien
in gewünschter Weise einstellen lassen.
Eingangs- und Ausgangspotentiale der Differenzverstärker
erlauben die Schaltungsanordnung an die jeweiligen Verhältnisse
anzupassen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben. Gemäß Anspruch 2
werden als Differenzverstärker mit Vorteil solche mit zwei
Gegentakttransistoren vorgesehen, in deren gemeinsamer
Emitterzuleitung eine Stromquelle geschaltet ist und welche
als Lastwiderstände eine Stromspiegelschaltung aufweisen.
Ist nur eine der Stromquellen der Differenzverstärker
steuerbar, so lassen sich die Kennlinien beider Differenzverstärker
exakt gleich einstellen. Sind dagegen beide
Stromquellen steuerbar, so ist außerdem die Steigung der
Umwandlungskennlinie einstellbar, wie es beispielsweise
bei sprachgesteuerten Schaltungen (Freisprechanlagen) erforderlich
ist.
Die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 3 faßt
jeweils zwei Gegentakttransistoren der Differenzverstärker
zu einem Doppelkollektortransistor zusammen, wodurch
sich realisiert als integrierte Schaltung eine vorteilhafte
Schaltungsvereinfachung und Platzeinsparung ergibt.
Wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gemäß Anspruch
4 weitergebildet, so sind die Ausgangskennlinien
verschiebbar, indem ihnen eine positive oder negative
Gleichstromkomponente überlagert wird.
Sollten die Kennlinien bis zur Ausgangsspannung Null aussteuerbar
sein, so ist die Erfindung gemäß Anspruch 5
weiterzubilden. Diese Weiterbildung ist leicht so abwandelbar,
daß die Ausgangskennlinien zusätzlich bei einem
bestimmten maximalen Ausgangswert unabhängig von der Kennlinienverschiebung
begrenzt werden.
Die Erfindung wird nun anhand von in Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
im einzelnen
Fig. 2 Prinzipschaltung der erfindungsgemäßen Doppelweggleichrichterschaltung;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel mit zwei getrennten
Differenzverstärkern;
Fig. 4 Kennlinien der in Fig. 3 dargestellten Schaltung;
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel mit durch
Doppelkollektortransistoren zusammengefaßten
Differenzverstärkern und einer ersten Schaltung
zur Kennlinienverschiebung;
Fig. 6 Kennlinien der in Fig. 5 dargestellten
Schaltung;
Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel mit zusammengefaßten
Differenzverstärkern und einer anderen
Schaltung zur Kennlinienverschiebung;
Fig. 8 Kennlinien der in Fig. 7 dargestellten Schaltung
bei Umschaltung gemäß Beschreibung.
In Fig. 2 ist die Prinzipschaltung der erfindungsgemäßen
Doppelweggleichrichterschaltung dargestellt. Sie zeigt
zwei Differenzverstärker 1 und 2, die über je einen Gleichrichter
16 bzw. 26 mit dem Ausgang A der Doppelweggleichrichterschaltung
verbunden sind. Am Ausgang A ist gegen
Bezugspotential, im Ausführungsbeispiel OV, ein Lastwiderstand
R L geschaltet, an welchem die gleichgerichtete Spannung
abgreifbar ist.
Beide Verstärker sollen einen möglichst hohen Ausgangswiderstand
(Innenwiderstand) aufweisen, damit die Nichtlinearitäten
der Gleichrichter 16 und 26, die als Halbleiter-
Dioden oder als Diode geschaltete Transistoren realisiert
sein können, ohne Einfluß auf den Ausgangsstrom, und damit
bei einem ohmschen Lastwiderstand R L auf die Ausgangsspannung,
bleiben.
Der nichtinvertierende Eingang des ersten Differenzverstärkers
1 ist wie ersichtlich zum einen mit dem invertierenden
Eingang des zweiten Differenzverstärkers 2
und zum anderen mit einem ersten Eingang E 1 verbunden.
Der invertierende Eingang des ersten Differenzverstärkers
1 ist zum einen mit dem nichtinvertierenden Eingang des
zweiten Differenzverstärkers 2 und zum anderen mit einem
zweiten Eingang E 2 der Doppelweggleichrichterschaltung
verbunden.
Zur Vereinfachung werden im folgenden die Eingangsklemmen
und die Spannungen an den Eingangsklemmen mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, da hierdurch keine Verwechslungen
eintreten. Ist z. B. die Spannung E 2 größer als die Spannung
E 1, so steuert der Verstärker 2 den Gleichrichter
26, andernfalls der Verstärker 1 den Gleichrichter 16 leitend.
Durch die Steuerspannungen U St 1 und U St 2 in
Fig. 2 ist angedeutet, daß mindestens einer der beiden
Differenzverstärker 1 oder 2 in seiner Verstärkung steuerbar
sein soll. Ist nur ein Verstärker steuerbar, so sind
zwei völlig gleichartige Kennlinien einstellbar. Sind dagegen
beide Verstärker steuerbar, so ist die Steilheit
der Ausgangskennlinien in gewünschter Weise einstellbar.
Diese Steuerung wird ausführlicher im Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 mit zugehörigen Kennlinien 4 näher erläutert.
Wie Fig. 3 zeigt, sind die beiden Differenzverstärker 1
und 2 der Fig. 2 hier als Transistorverstärker mit zwei
Gegentakttransistoren 11 und 12 bzw. 21 und 22 realisiert,
in deren gemeinsamer Emitterzuleitung eine Stromquelle 13
bzw. 23 geschaltet ist. Mindestens eine der beiden Stromquellen
ist steuerbar. Als Arbeitswiderstand in den Kollektorzuleitungen
der beiden Gegentakttransistoren 11 und 12
des ersten Differenzverstärkers ist eine erste Stromspiegeschaltung
bestehend aus den Transistoren 14 und 15 vorgesehen
und in den Kollektorzuleitungen der beiden Gegentakttransistoren
22 und 21 des zweiten Differenzverstärkers
eine zweite Stromspiegelschaltung mit den Transistoren 24
und 25.
Die Wirkung der Stromspiegelschaltung sei beim ersten Differenzverstärker
näher erläutert. Der Kollektorstrom des Transistors
11 fließt in den als Diode geschalteten Transistor
14 der Stromspiegelschaltung. Der Spannungsabfall am als
Diode geschalteten Transistor 14 steuert die Basis-Emitter-
Strecke des Transistors 15 der Stromspiegelschaltung. Wird
diese Schaltung integriert und werden auf dem Halbleiterplättchen
die Transistoren gleichartig, also mit gleichen
Emitter- und Kollektorflächen ausgebildet, so wird vom Transistor
14 der Transistor 15 so gesteuert, daß bei Kollektorspannungen
des Transistors 15 oberhalb seiner Restspannung
(<0,2 V) sein Kollektorstrom gleich dem Kollektorstrom des
Transistors 11 ist.
Die Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren 12 und 15
sind beide hochohmig, so daß der am gemeinsamen Kollektor
der Transistoren 12 und 15 angeschlossene Gleichrichter 16
hochohmig ausgesteuert wird.
Der zweite Differenzverstärker ist genauso aufgebaut wie
der erste. Lediglich die Eingangsleitungen zu den Transistoren
21 und 22 sind gegenüber dem ersten Differenzverstärker
vertauscht an den Eingangsklemmen E 2 bzw. E 1 angeschlossen.
Je nach der Polarität der Eingangsspannung (E 2-E 1)
fließt in den Ausgang A der Gleichrichterschaltung ein
der Eingangsspannung proportionaler gleichgerichteter
Strom unabhängig von der Höhe der Ausgangsspannung am
Lastwiderstand R L und zwar solange, wie diese in den
Grenzen U Min = 0,2 V und U Max = (U₀-U₁₃ - 0,2 V) bleibt,
wobei U₀ die Betriebsspannung der Stromquellen 13 und 23,
U₁₃ der Spannungsabfall an der Stromquelle 13, der gleich
dem Spannungsabfall an der Stromquelle 26 sein möge, und
0,2 V die Restspannung der Transistoren 15 bzw. 13 ist.
Wird für die Stromquellen 13 und 23 z. B. eine aus gesteuerten
PNP-Transistoren bestehende Stromquelle verwendet
(A. Grebene: Analog Integrated Circuit Design (1972),
S. 115, Fig. 4.2), so liegt der minimal zulässige Spannungsabfall
ebenfalls bei etwa 0,2 V, so daß die in Fig. 3
gezeigte Gleichrichterschaltung bereits mit sehr niedrigen
Betriebsspannungen U₀ arbeiten kann. Ein parallel zum Lastwiderstand
R L geschalteter Kondensator C beeinflußt den in
den Ausgang A fließenden gleichgerichteten Strom nicht.
In einer Stromspiegelschaltung, beispielsweise der aus
den Transistoren 14 und 15 bestehenden, ist der Kollektorstrom
des Transistors 15 gleich dem des Transistors 11. Der
gleichgerichtete, in den Ausgang A fließende Strom ist
folglich der Differenzstrom der Kollektorströme der Transistoren
11 und 12 bzw. 21 und 22. Wegen der hohen Verstärkung
der Differenzverstärker (etwa 55 dB) und deren hohem
Innenwiderstand hat die gekrümmte Kennlinie der Gleichrichter
16 und 26 keinen Einfluß auf die Stromumwandlungskennlinien.
In Fig. 4 ist als Stromumwandlungskennlinien die Gleichrichterkennlinie
I A = f (E 2 - E 1) dargestellt. Bis auf
einen Restfehler von ±1 mV bezogen auf die Eingangsspannung
(E 2 - E 1) ist die Kennlinie linear. Ihre Steigung
ist durch die Ströme der Stromquellen 13 und 23 (Fig. 3)
bestimmt, weil die Steilheit einer Transistorkennlinie
dem Emitterstrom proportional ist. Werden z. B. beide
Stromquellen auf einen niedrigeren Strom I₁₃ = I₂₃ gesteuert,
so ändert sich die Steigung der Kennlinien von
Kennlinie a auf Kennlinie b (Fig. 4). Bei gleichen Eingangsspannungen
der Gleichrichterschaltung (E 2 - E 1 = konst)
ist der Ausgangsstrom I A proportional I₁₃ bzw. I₂₃.
Die Kennlinien münden bei zunehmender Aussteuerung der
Differenzverstärker oberhalb von ±100 mV in einen konstanten
Ausgangsstrom, da oberhalb von ±100 mV die Differenzverstärker
übersteuert werden. Dieser maximale Ausgangsstrom
ist gleich dem Strom der Stromquelle 13 bzw. 23.
Die Begrenzung des Ausgangsstromes ist von großem Vorteil
bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Gleichrichterschaltung
in sprachgesteuerten Schaltungen, z. B. in Freisprecheinrichtungen
oder Gegensprechanlagen, in denen ein
Sprachsignal gleichgerichtet wird zur Steuerung von Dämpfungsgliedern,
die jeweils eine Übertragungsrichtung bevorzugen.
Die dort erforderlichen Regelkreise sollen
schnell auf kleine Signalspannungen ansprechen. Bei dieser
Anwendung ist die hohe Linearität der Gleichrichterkennlinien
der erfindungsgemäßen Gleichrichterschaltung in
Verbindung mit der geringen Welligkeit der Ausgangsgleichspannung
am Kondensator C bei Übersteuerung und der dadurch
bedingten Strombegrenzung von besonderem Vorteil. Durch
die Steuerbarkeit der Kennlinien über die Stromquellen
lassen sich die Gleichrichterkennlinien an die Sprechlautstärken
optimal anpassen.
Außerdem läßt sich die Strombegrenzung gut zur Reduktion
von Übersteuerungseffekten verwenden. Ein linearer Gleichrichter
würde nämlich bei einem vorübergehend sehr lauten
Geräusch und damit einer sehr großen Eingangsspannung am
Gleichrichter einen Ladekondensator, wie z. B. C in Fig. 3,
stark aufladen, so daß eine große Erholzeit verginge, bis
die zu regelnde Spannung wieder ihren Sollwert erreicht
hat.
Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung ist in vorteilhafter Weise
recht flexibel. So sind bei Bedarf durch unterschiedliche
Steuerung der Stromquellen 13 und 23 für negative
Eingangsspannungen (E 2 - E 1) andere Kennliniensteigungen
erzielbar als für positive. Ist eine präzise Einweggleichrichterschaltung
gewünscht, so kann der zweite Differenzverstärker
inklusive Gleichrichter 26 eingespart werden.
In Fig. 5 ist gezeigt, wie in einfacher Weise eine Doppelweggleichrichterschaltung
gemäß Fig. 3 als integrierte
Schaltung realisiert werden kann, wenn für beide Kennlinienzweige
gleiche Steigung erwünscht ist. In dieser Weiterbildung
sind die Gegentakttransistoren 11 und 12 bzw. 21 und
22 der Fig. 3 jeweils als Doppelkollektortransistoren 111
bzw. 211 ausgebildet. Der erste Kollektor des ersten Doppelkollektortransistors
111 ist mit dem als Diode geschalteten
Transistor 14 der ersten Stromspiegelschaltung verbunden.
Der zweite Kollektor des ersten Doppelkollektortransistors
111 ist mit dem gesteuerten Transistor 25 der zweiten Stromspiegelschaltung
verbunden. Der erste Kollektor des zweiten
Doppelkollektortransistors 211 ist mit dem als Diode geschalteten
Transistor 24 der zweite Stromspiegelschaltung
verbunden. Der zweite Kollektor des zweiten Doppelkollektortransistors
211 ist an den gesteuerten Transistor 15 der
ersten Stromspiegelschaltung angeschlossen und fernerhin
ist der jeweilige zweite Kollektor eines Doppelkollektortransistors
zusätzlich über einen Gleichrichter 16 bzw. 26
mit dem Ausgang A verbunden.
Durch diese Zusammenfassung der beiden Differenzverstärker
entfällt auch die Stromquelle 23 (Fig. 3). Die steuerbare
Stromquelle 13 muß dafür einen doppelt so hohen Strom liefern
und ist in Fig. 5 mit 113 bezeichnet.
In Fig. 5 ist ferner eine erste Möglichkeit gezeigt, um
die Gleichrichterkennlinien der erfindungsgemäßen Gleichrichterschaltung
parallel zu verschieben, indem dem Ausgangsstrom
ein konstanter Gleichstrombetrag hinzugefügt
oder abgezogen wird. Hierzu ist ein weiterer Differenzverstärker
mit einer Stromspiegelschaltung am Ausgang A angeschlossen,
dessen Eingänge E₃ und E₄ mit einer in Fig. 5
nicht gezeigten Steuerspannungsquelle verbunden sind.
Je nach Vorzeichen der Steuerspannung (E₄ - E₃) fließt ein
Zusatzgleichstrom in positiver oder negativer Richtung in
den Ausgang A der Gleichrichterschaltung, der die in Fig. 6
gezeigten Gleichrichterkennlinien der in Fig. 5 gezeigten
Schaltung nach oben bzw. unten verschiebt.
In Fig. 6 sind die Kennlinien U A = f (E₂ - E₁) dargestellt,
für den Fall, daß die Gleichrichterschaltung der Fig. 5
rein ohmisch belastet ist (C = 0). Für die Kennlinie a ist
E₃ = E₄. Die Steigung und der Wert der Spannungsbegrenzung
der Kennlinien werden durch die Größe des Stromes der
Stromquelle 113 bestimmt. Wird z. B. E 3 negativer als E 4,
so wird der Transistor 31 stärker ausgesteuert und die
Kennlinie a verschiebt sich in Richtung der Kennlinie d.
Wird dagegen E 3 positiver als E 4 gesteuert, so verschiebt
sich die Kennlinie a in Richtung der Kennlinie c.
Wie ersichtlich, hat diese Art der Kennlinienverschiebung
den Nachteil, daß für kleine Gleichspannungen am Ausgang a
die Restspannung U Rest des Transistors 34 der dritten
Stromspiegelschaltung störend ist, wodurch die Kennlinien
nicht bis zur Ausgangsspannung U A = 0 durchgesteuert werden
können.
In Fig. 7 ist eine vorteilhafte Weiterbildung gezeigt,
bei der dieser Nachteil vermieden ist. Die linke Hälfte
der in Fig. 7 gezeigten Schaltung ist identisch mit der
linken Hälfte der in Fig. 5 gezeigten. Der weitere Differenzverstärker
ist jedoch nicht am Ausgang A angeschlossen,
sondern speist zwei Zusatzgleichströme in die zusammengefaßten
Differenzverstärker ein.
Die Eingänge E 3 und E 4 des weiteren Differenzverstärkers
sind wiederum mit einer in der Fig. 7 nicht dargestellten
Steuerspannungsquelle verbunden. Bei diesem weiteren Differenzverstärker
ist ein Gegentakttransistor als ein dritter
Doppelkollektortransistor 311 ausgebildet. Der andere Gegentakttransistor
32 ist mit dem als Diode geschalteten
Transistor 35 einer dritten Stromspiegelschaltung verbunden.
Dieser als Diode geschaltete Transistor 35 steuert
jedoch diesmal zwei Transistoren 341 und 342 der Stromspiegelschaltung.
Die Kollektoren der Transistoren 341
und 342 sind an je einem Kollektor des dritten Doppelkollektortransistors
311 angeschlossen. Je ein Kollektor
des dritten Doppelkollektortransistors 311 ist ferner
über einen Gleichrichter 16 bzw. 26 mit dem Ausgang A der
Doppelweggleichrichterschaltung verbunden.
Die als Gleichrichter verwendeten Dioden oder Transistoren
16 und 26 sollen eine Schleusenspannung haben, die etwa
gleich der Restspannung der Transistoren 341 bzw. 342 ist.
Die erzielbaren Gleichrichterkennlinien verlaufen nun wie
in Fig. 6 strichliert angegeben, also bis zur Ausgangsspannung
U A = 0 V. Da in Fig. 7 identische Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 5, entspricht die
Beschreibung der Kennlinien a, c und d der Fig. 6 der Beschreibung
der Kennlinien zu Fig. 5, nur daß statt der
Einspeisung des Zusatzstromes nach den Gleichrichtern 16
und 26 (Fig. 5) in Fig. 7 zwei gleiche Zusatzströme vor den
Gleichrichtern 16 und 26 eingespeist werden.
Aus Fig. 6 ist entnehmbar, daß die Einspeisung des Zusatzgleichstromes
auch die Übersteuerungsgrenzen verschiebt.
Stellt dieses einen Nachteil dar, so kann gemäß einer
Schaltungsvariante der Fig. 7 dieser Nachteil vermieden
werden. Hierzu ist in Fig. 7 der erste Kollektor 37 des
dritten Doppelkollektortransistors 311 nicht im Punkt 17
sondern mit dem ersten Kollektor 27 des zweiten Doppelkollektortransistors
211 und der zweite Kollektor 38 des
dritten Doppelkollektortransistors 311 nicht mit Punkt 28
sondern mit dem ersten Kollektor 18 des ersten Doppelkollektortransistors
111 zu verbinden.
Durch diese Schaltungsmaßnahmen kann der Zusatzgleichstrom
lediglich die als Diode geschalteten Transistoren 14 bzw.
24 beeinflussen. Der maximale Ausgangsgleichstrom und die
Steigung der Gleichrichterkennlinien ist durch den Strom
der Stromquelle 113 gegeben. Dies ist in Fig. 8 dargestellt.
In Fig. 8 sind die Gleichrichterkennlinien U A = f (E 2 - E 1)
für die abgewandelte Schaltung der Fig. 7 für den Fall C =
0 gezeigt. Die Kennlinie a entsteht bei der Steuerspannung
(E 4 - E 3) = 0. Für E 3 negativer als E 4 wird der Transistor
311 stärker ausgesteuert. Seine höheren Kollektorströme
fließen durch die als Diode geschalteten Transistoren 14
und 24, so daß die von diesen Transistoren gesteuerten Transistoren
15 bzw. 25 höhere Ströme ziehen, welche die Ausgangsströme
durch die Schaltungspunkte 17 und 28 reduzieren,
wodurch die Kennlinie a sich in Richtung auf die Kennlinie
c verschiebt. Die Strombegrenzung bzw. Spannungsbegrenzung
tritt bei der Kennlinie c durch Übersteuerung des
Differenzverstärkers durch Eingangsspannungen (E 2 - E 1)
<100 mV auf.
Ist E 3 positiver als E 4, so werden die Transistoren 15 und
25 weniger stark ausgesteuert. Dadurch verschiebt sich die
Kennlinie a zur Kennlinie f. Die Strombegrenzung bzw. Spannungsbegrenzung
wird durch den konstanten Strom der steuerbaren
Stromquelle 113 bewirkt.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße
Gleichrichterschaltung eine Stromquelle für gleichgerichtete
Eingangsspannungen darstellt. Daher spielt das
Ausgangspotential des Ausgangs A im Rahmen der Aussteuerungsgrenzen
der Gleichrichterschaltung keine Rolle. Der
Ausgang A kann daher auch an einen vorgespannten Verstärkereingang
angeschlossen werden.
Die erfindungsgemäße Doppelweggleichrichterschaltung wurde
lediglich an Ausführungsbeispielen erläutert. Die Erfindung
umfaßt selbstverständlich auch entsprechende Schaltungen
mit komplementären Transistoren.
Ein zusätzlicher Vorteil der in den Fig. 3, 5 und 7 gezeigten
Ausführungsbeispiele ist es, daß sie auch bei Aussteuerung
der Gleichrichterschaltung keinen pulsierenden
Gleichstrom sondern einen konstanten Gleichstrom aus der
Betriebsspannungsquelle U₀ aufnehmen, so daß keine zusätzlichen
Siebmittel erforderlich sind.
Claims (5)
1. Doppelweggleichrichterschaltung zur präzisen Gleichrichtung
von Wechselspannungen mit zwei Differenzverstärkern
(1, 2), deren Ausgänge über je einen Gleichrichter
(16, 26) mit dem den Lastanschluß bildenden Ausgang (A)
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Differenzverstärker
(1, 2) Differenzverstärker mit einem hohen
Ausgangswiderstand vorgesehen sind,
daß mindestens einer der beiden Differenzverstärker (1 oder 2) in seiner Verstärkung steuerbar ist und
daß der nichtinvertierende Eingang des ersten Differenzverstärkers (1) zum einen mit dem invertierenden Eingang des zweiten Differenzverstärkers (2) und zum anderen mit einem ersten Eingang (E 1), und der invertierende Eingang des ersten Differenzverstärkers (1) zum einen mit dem nichtinvertierenden Eingang des zweiten Differenzverstärkers (2) und zum anderen mit einem zweiten Eingang (E 2) der Doppelweggleichrichterschaltung verbunden sind.
daß mindestens einer der beiden Differenzverstärker (1 oder 2) in seiner Verstärkung steuerbar ist und
daß der nichtinvertierende Eingang des ersten Differenzverstärkers (1) zum einen mit dem invertierenden Eingang des zweiten Differenzverstärkers (2) und zum anderen mit einem ersten Eingang (E 1), und der invertierende Eingang des ersten Differenzverstärkers (1) zum einen mit dem nichtinvertierenden Eingang des zweiten Differenzverstärkers (2) und zum anderen mit einem zweiten Eingang (E 2) der Doppelweggleichrichterschaltung verbunden sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Differenzverstärker (1, 2) jeweils
Transistorverstärker mit zwei Gegentakttransistoren
(11, 12; 21, 22) sind, in deren gemeinsamer Emitterzuleitung
eine Stromquelle (13; 23) geschaltet ist,
daß mindestens eine der Stromquellen (13; 23) der beiden Differenzverstärker steuerbar ist,
daß als Arbeitswiderstand in den Kollektorzuleitungen der beiden Gegentakttransistoren (11, 12) des ersten Differenzverstärkers eine erste Stromspiegelschaltung, bestehend aus einem als Diode geschalteten Transistor (14) und einem von diesem gesteuerten Transistor (15), und in den Kollektorzuleitungen der beiden Gegentakttransistoren (22, 21) des zweiten Differenzverstärkers eine zweite gleichartige Stromspiegelschaltung (24, 25) vorgesehen ist, und daß die Gleichrichter (16; 26) jeweils an die Kollektoren der gesteuerten Transistoren (15; 25) geschaltet sind.
daß mindestens eine der Stromquellen (13; 23) der beiden Differenzverstärker steuerbar ist,
daß als Arbeitswiderstand in den Kollektorzuleitungen der beiden Gegentakttransistoren (11, 12) des ersten Differenzverstärkers eine erste Stromspiegelschaltung, bestehend aus einem als Diode geschalteten Transistor (14) und einem von diesem gesteuerten Transistor (15), und in den Kollektorzuleitungen der beiden Gegentakttransistoren (22, 21) des zweiten Differenzverstärkers eine zweite gleichartige Stromspiegelschaltung (24, 25) vorgesehen ist, und daß die Gleichrichter (16; 26) jeweils an die Kollektoren der gesteuerten Transistoren (15; 25) geschaltet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegentakttransistoren (11, 12; 21, 22)
jeweils als Doppelkollektortransistoren (111; 211) ausgebildet
sind, in deren gemeinsamer Emitterzuleitung folglich
nur eine steuerbare Stromquelle (113) vorhanden ist,
daß der erste Kollektor des ersten Doppelkollektortransistors
(11) mit dem als Diode geschalteten Transistor
(14) der ersten Stromspiegelschaltung,
der zweite Kollektor des ersten Doppelkollektortransistors (111) mit dem gesteuerten Transistor (25) der zweiten Stromspiegelschaltung,
der erste Kollektor des zweiten Doppelkollektortransistors (211) mit dem als Diode geschalteten Transistor (24) der zweiten Stromspiegelschaltung,
der zweite Kollektor des zweiten Doppelkollektortransistors (211) mit dem gesteuerten Transistor (15) der ersten Stromspiegelschaltung und
der jeweilige zweite Kollektor eines Doppelkollektortransistors zusätzlich über einen Gleichrichter (16, 26) mit dem Ausgang (A) verbunden sind.
der zweite Kollektor des ersten Doppelkollektortransistors (111) mit dem gesteuerten Transistor (25) der zweiten Stromspiegelschaltung,
der erste Kollektor des zweiten Doppelkollektortransistors (211) mit dem als Diode geschalteten Transistor (24) der zweiten Stromspiegelschaltung,
der zweite Kollektor des zweiten Doppelkollektortransistors (211) mit dem gesteuerten Transistor (15) der ersten Stromspiegelschaltung und
der jeweilige zweite Kollektor eines Doppelkollektortransistors zusätzlich über einen Gleichrichter (16, 26) mit dem Ausgang (A) verbunden sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zu dieser ein weiterer Differenzverstärker
mit einer Stromspiegelschaltung am Ausgang (A)
angeschlossen ist, dessen Eingänge (E 3, E 4) mit einer
Steuerspannungsquelle verbunden sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zu dieser ein weiterer Differenzverstärker
vorgesehen ist, dessen Eingänge (E 3, E 4) mit
einer Steuerspannungsquelle verbunden sind,
dessen einer Gegentakttransistor als ein dritter Doppelkollektortransistor (311) ausgebildet ist,
dessen anderer Gegentakttransistor (32) mit dem als Diode geschalteten Transistor (35) einer dritten Stromspiegelschaltung verbunden ist und
dessen als Diode geschalteter Transistor (35) zwei Transistoren (341, 342) der Stromspiegelschaltung steuert, deren jeweiliger Kollektor an je einem Kollektor des dritten Doppelkollektortransistors (311) angeschlossen ist, und daß je ein Kollektor des dritten Doppelkollektortransistors (311) über einen Gleichrichter (16, 26) der Doppelweggleichrichterschaltung mit deren Ausgang (A) verbunden ist.
dessen einer Gegentakttransistor als ein dritter Doppelkollektortransistor (311) ausgebildet ist,
dessen anderer Gegentakttransistor (32) mit dem als Diode geschalteten Transistor (35) einer dritten Stromspiegelschaltung verbunden ist und
dessen als Diode geschalteter Transistor (35) zwei Transistoren (341, 342) der Stromspiegelschaltung steuert, deren jeweiliger Kollektor an je einem Kollektor des dritten Doppelkollektortransistors (311) angeschlossen ist, und daß je ein Kollektor des dritten Doppelkollektortransistors (311) über einen Gleichrichter (16, 26) der Doppelweggleichrichterschaltung mit deren Ausgang (A) verbunden ist.
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DE19803012823 DE3012823A1 (de) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Doppelweggleichrichterschaltung |
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DE19803012823 DE3012823A1 (de) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Doppelweggleichrichterschaltung |
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Family
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Family Applications (1)
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Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
CH489139A (de) * | 1968-02-27 | 1970-04-15 | Larsen Johs Frokjaer | Elektrische Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines von der Grösse einer Eingangswechselspannung abhängigen Ausgangsgleichstromsignals |
CH623450GA3 (en) * | 1977-12-20 | 1981-06-15 | Quartz oscillator with low current consumption for timepiece |
-
1980
- 1980-04-02 DE DE19803012823 patent/DE3012823A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3012823A1 (de) | 1981-10-08 |
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