DE893205C

DE893205C - Schaltung zur Verstaerkung und Messung der Differenz veraenderlicher, insbesondere biologischer Spannungen

Info

Publication number: DE893205C
Application number: DEA248A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Maass; Carl Riessmeyer; Helmut Schmidt
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1949-11-11
Filing date: 1949-11-11
Publication date: 1953-10-15

Description

Schaltung zur Verstärkung und Messung der Differenz veränderlicher, insbesondere biologischer Spannungen Bei der Verstärkung von biologischen Spannungen ist es bekannt, zum Zwecke der Enbstörung eine Schaltung zu benutzen, hei der mehrere nicht an Erde liegende Potentiale von Elektroden einzeln gegen Erde verstärkt und die Differenz dieser Potentiale als die gesuchte Spannung erst am Ausgang des Verstärkers gebildet wird, z. B. indem die Einzelspannungen paarweise den Platten von Kathodenstrahlröhren zugeführt werden. Bei dieser Schaltung heben sich bei gleich großer -Verstärkung aller Verstärkerkanäle alle Störimpulse gleicher Phase heraus. Sie verursachen keine Ablenkung. Am Braunschen Rohr dagegen bewirken solche gleichsin,nigen Störimpulse, wie sie aus dem Netzgerät über die Anode der Eingangsstufen oder auch über das zu messende Objekt einfallen können, eine Verschiebung der mittleren Spannung der Ablenkplatten und dadurch, infolge des Durchgriffs der Platten auf das Abbildungssystem, eine Veränderung der Punktschärfe, die bei großen Amplituden zum Anihlähen des Punktes führt. Gleichsinnilgen Störimpulsen gleicher Amplituden vergleichbar sind auch Nutzspannungen des Objektes, bei denen die verstärkten einzelnen Spannungen gegen Erde zeitweilig einander fast gleich, ihre Differenz also nur ein kleiner Bruchteil der Einzelspannung ist. Auch hierbei kann es zum Aufblähen kommen.
Es ist bekannt, ein solches Aufblähen des Leuchtfleckes dadiurch zu vermeiden, daß zur Kompensation des momentanen Mittelwertes der Einzelspannungen von einem gemeinsamen Widerstand einer späteren Stufe eine Gegenkopplungsspannung entnommen und in der richtigen Phasenlage zurückgeführt wird.
Erfindungsgemäß wird; die Kompensation in der Weise durchgeführt, daß die Regelspannung nicht als Gegenkopplungsspannung, sondern zurVerschiebung des Potentials der Anode des Braunschen Rohres in Richtung des momentanen Mittelwertes der beiden Einzelspannungen verwendet wird.
Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Abb. 1 zeigt den Verlauf zweier biologischer Spannungen gegen Erde und der aus beiden resultierenden Differenzspannung, Abb. 2 eine nach der Erfindung ausgebildete Schaltung zur Verstärkung und Anzeige von Spannungen gemäß Fig. I.
Durch zwei Elektroden I, 2 mögen zwei Spannungen u1 und 2 an verschiedenen Punkten des menschlichen Körpers abgenommen werden, die in bezug auf Erdpotential den in Abb. 1 dargestellten Verlauf haben. Die Differenz U12 dieser beiden Spannungen soll gemessen und am Schirm eines Braunschen Rohres 3 zur Anzeige gebracht werden.
Hierzu werden die beiden Spannungen und u2 mit gleicher-Verstärkung, gleichem Frequenz- und Phasengang in zwei Verstärkerkanälen 4 und 5 verstärkt, am Ausgang gegeneinandergeschaltet und ihre Differenz zur Anzeige auf die Platten 6, 7 des Braunschen Rohres gegeben. - Bei dem in Abb. I dargestellten Verlauf weisen die beiden Einzelspannungen und u2 zeitweilig fast gleiche Amplituden auf, während ihre Differenz U12 in dieser Zeit klein gegen die Einzelamplituden ist Bei Differenzbil-dung an den Platten 6,- 7 des Braunschen Rohres 3 würde durch die starke Venschiebung der mittleren Spannung der Platten gegenüber der Anode 8 eine Veränderung der Punktschärfe bzw. ein Aufblähen des Punktes auftreten Um dies zu vermeiden, kann, wie. in .4bb. 2 vorgesehen, das Potential der Anode des Braunschen Rohres durch eine von den beiden Einzelspannungen u1 und u2 erzeugte Regelspannung in Richtung auf den momentanen Mittelwert der Meßplattenpotentiale verschaben werden. Zu diesem Zweck sind die beiden Kopplungskondensatoren 9 und 10 am Ausgang der beiden Verstärkerkanäle 4, 5 tiber je einen gleich großen Widerstand 11 und I2 miteinander verhunden und ihr Mittelpunkt 13 über einen Widerstand 14 derart mit der Speisespannung des Braunschen Rohres- verbunden, ,daß bei direkter Verbindung der Anode des Braunschen Rohres mit dem Punkt I3 dieser in Ruhezustand auf Erdpotential liegt. Treffen nun gleichsinnige Spannungen auf die Platten, so wird der Punkt I3 eine Spannungsveränderung im gleichen Sinne erfahren in einem Betrag, der von der Bemessung der Widerstände 11, 12, 14 abhängt und bei günstiger Wahl der Werte 8o O/o der Spannung an den Platten betragen kann. Um diesen Betrag wird auch das Potential der Anode des Braunschen Rohres verschoben und damit dem momentanen Mittelwert der Meßplattenpotentiale genähert. Auf diese Weise kann das Aufblähen des Punktes in einem gewissen Spannungsbereich völlig und darülber hinaus weitgehend vermieden werden.

Claims

PATENTANSPRUCH Schaltung zur Verstärkung und Messung der Differenz veränderlicher Spannungen, insbesondere biologischer Spannungen, mit Hilfe eines Braunschen Rohres, bei der jeweils die zwei Einzelspannungen gegen Erde, deren Differenz gemessen werden soll, in je einem Verstärkerkanal verstärkt und am Ausgang zur Differenzbildung gegeneinandergeschaltet werden, und Ibei der die beiden Einzelspannungen in einem gemeinsamen Widerstand eine Regelspannung erzeugen, die zur Unschädlichmachung des momentanen Mittelwertes der Einzelspannungen benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung zur Verschiebung des Potentials der Anode des Braunschen Rohres in Richtung des momentanen Mittelwertes der Meßplattenpotentiale verwendet wird.

Angezogene Druckschriften: F. O f f n e r, »Push-Pull Resistance Coupled Amplifiers«, Journ. of Scient. Instr., I937, 5. 20 und 21 (Jan.-Heft); schweizerische Patentschriften Nr. 236 887, 227 708.