DE1047935B - Schaltung zur Erzeugung einer von einer Gleichspannung, die von einer vorgegebenen Wechselspannung abgeleitet ist, logarithmisch oder exponentiell abhaengigen Gleichspannung - Google Patents

Description

• Schaltung zur Erzeugung einer von einer Gleichspannung, die von einer vorgegebenen Wechselspannung abgeleitet ist, logarithmisch oder exponentiell abhängigen Gleichspannung In der Hauptpatentanmeldung ist eine Logarithmierungsschaltung mit Transistoren unter Schutz gestellt, bei der der Basisspannungsteiler an derselben Gleichspannung wie der durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors und das Anzeigeinstrument gebildete Anzeigestromkreis liegt. Dieser Spannungsteiler benötigt zu einer ausreichenden L.o:garithmierung eine Mindestspannung, die entsprechend dem gewünschten Logarithmierungsverlauf um einen bestimmten Wert oberhalb der für das Instrument erforderlichen Gleichspannung liegt. Die Stromaufnahme des Anzeigestromkreises ist durch das Instrument bestimmt und ergibt damit in Zusammenhang mit dem gewünschten Logarithmierungsverlauf den Leistungsbedarf des Anzeigestromkreises. Demgegenüber erfordert der Steuerstromkreis des Transistors zur Erzielung des gewünschten Logarithmierungsverlaufs eine wesentlich niedrigere Spannung als der Anzeigestromkrei.s.
• Da der nichtlineare Widerstand des Spannungsteilers in der Praxis nicht beliebig hochohmig ausgeführt werden kann, weil die hierfür meist verwendeten Dioden dieser Forderung nicht ausreichend genügen, fließt in dem Basisspannungsteiler ein wesentlich höherer Strom, als zu einer stabilen Steuerung des Transistors erforderlich ist. Das heißt, daß bei größeren Amplituden der Leistungsverbrauch des Lasisspannungsteilers in die Größe des Verbrauchs des Anzeigestromkreises kommt und damit eine unnötig hohe Belastung des vorgeschalteten Generators darstellt.
• Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bei der Schaltung nach der Hauptpatentanmeldung erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Steuergleichspannung für die Basis des Transistors aus der vorgegebenen Wechselspannung über einen gesonderten Gleichrichter zu entnehmen und diese Gleichspannung gleich oder kleiner als die Hälfte der für den Anzeigestromkreis erforderlichen Gleichspannung zu machen und in feste Beziehung zu ihr zu bringen.
• Die Herabsetzung der Steuergleichspannung für die Basis des Transistors erfolgt vorteilhaft vor dem Gleichrichter des Steuerkreises mit Hilfe eines Übertragers.
• Die Abbildung zeigt beispielsweise eine solche Ausführung eines Aussteuerungsmessers. Sie besteht aus einem Meßinstrument 1, einem Transistor 2, einem spannungsabhängigen Widerstand 3 und einem Festwiderstand 4. Der letztere kann jedoch noch zur Erzielung extremer Steilheit durch einen spannungsabhängigen Widerstand ersetzt werden, dessen Widerstand mit zunehmender Spannung ansteigt (Sperrichtung einer Diode). Als spannungsabhängigen Widerstand 3 wird man im allgemeinen eine Diode oder einen anderen spannungsabhängigen Widerstand, dessen Widerstand mit zunehmender Spannung sinkt, verwenden.
• Die Schaltung hat folgende Funktionsweise: Der Spannungsteiler 3, 4 bestimmt die Vorspannung der Basis 8 des Flächentransistors 2 und damit den Innenwiderstand der Emitter-6-Kollektor-7-Strecke. Durch die Nichtlinearität des Spannungsteilers 3, 4 In Zusammenhang mit dem Kennlinienfeld des Transistors 2, ergibt sich eine logarithmische Abhängigkeit des Innenwiderstandes des Transistors, und zwar steigt dieser mit zunehmender Spannung. Dadurch ergibt sich an dem Meßinstrument eine logarithnnische Abhängigkeit des Stromes von der angelegten Gleichspannung. Diese Gleichspannung wird hier zwei Spitzengleichrichtern in Spannungsverdopplerschaltung entnommen. Der eine Gleichrichter, der aus den Kondensatoren 10 und 11 sowie den Dioden 12 und 13 gebildet wird. liefert die Gleichspannung für den Anzeigestromkreis. Der andere Gleichrichter, der aus den Kondensatoren 14 und 15 sowie den Dioden 16 und 17 besteht, liefert die Gleichspannung für den Basisspannungsteiler. Die zu messende Wechselspannung wird diesen beiden Spitzenspannun gsgleichrichtern durch zwei getrennte Wicklungen des Übertragers 18 zugeführt. Durch die Übersetzungsverhältnisse sind die Spannungen so festgelegt, daß die Gleichspannung über den Kondensator 11 mindestens doppelt so groß ist wie die Gleichspannung über dem Kondensator 15. Am Kondensator 11 entsteht damit ein Gleichspannung, die über den Transistor 2 und das Anzeigeinstrument 1 entladen wird. Der Innenwiderstand der Emitter-Kollektor-Strecke 6, 7 des Transistors 2 wird nun durch den nichtlinearen Spannungsteiler 3, 4 entsprechend der am Kondensator 15 auftretenden Gleichspannung an der Basis 8 gesteuert. Es wird dadurch, wie in dem Hauptpatent ausführlich beschrieben, die Logarithmierung des durch das Anzeigeinstrument 1 fließenden Stromes in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Spannung bewirkt.
• Durch diese Schaltung wird der Leistungsbedarf des Steuerkreises auf etwa 10% des bisherigen Wertes verkleinert, dies entspricht einer Gesamtleistungsersparnis von etwa 40%. Diese Leistungseinsparung ermöglicht eine Verkleinerung der Ladekondensatoren 11 und 15 im Gleichrichterteil, wodurch die Spitzenstrombelastung des vorgeschalteten Generators verringert wird. Da die durch. jeden Spitzengleichrichter bewirkte Spitzenstrombelastung aber die Ursache zusätzlicher Verzerrungen im Generatorkreis ist, ist es bei Verwendung solcher Logarithmierungsschaltungen in Aussteuerungsmessern für den Tonstudiobetrieb von großer Wichtigkeit, diese Verzerrungen möglichst klein zu halten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltung zur Erzeugung einer von einer Gleichspannung, die von einer vorgegebenen Wechselspannung abgeleitet ist, logarithmisch oder exponentiell abhängigen Gleichspannung nach Patentanmeldung N 9607 VIII c/21 e, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannung für die Basis des Transistors aus der vorgegebenen Wechselspannung über einen gesonderten Gleichrichter entnommen ist und daß diese Gleichspannung gleich oder kleiner als die Hälfte der für den Anzeigestromkreis erforderlichen Gleichspannung ist und in fester Beziehung zu ihr steht.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Wechselspannung für den Gleichrichter des Steuerspannungskreises ein Übertrager dient.
3. 3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch. gekennzeichnet,. daß zur Erzeugung der Gleichspannung Spitzengleichrichter als Spannungsverdoppler geschaltet sind.