DE1930610B2

DE1930610B2 - Electrical control arrangement - is for transmission properties of control stage with two or four pole network

Info

Publication number: DE1930610B2
Application number: DE1930610A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Jungmeister; Udo Dipl.-Ing. Piller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-09-25
Filing date: 1969-06-16
Publication date: 1975-01-23
Also published as: CH496990A; DE1930610A1

Abstract

The output and input variables of the control stage of the two or four pole network are conveyed to the inputs of a ratio controller which regulates their ratio in relation to a rated value for the ratio and whose control variable controls an element modulating the output variable in the control stage. The output of the ratio controller is in the frequency range of the control circuit filter which has low pass characteristics. The ratio controller has a feedback difference amplifier with very high amplification factor, and with two resistive elements in the feed lines.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Einrichtung zum Regeln der durch Abhängigkeit der Ausgangsgröße zur Eingangsgröße bestimmten Ubertragungseigenschaften einer aus einem elektrischen Zwei- oder Vierpol bestehenden Regelstrecke.The invention relates to an electrical device for controlling the dependency the output variable to the input variable transmission properties determined from an electrical Two- or four-pole existing controlled system.

Regeleinrichtungen dieser Art sind bekannt und werden insbesondere bei Geräten und Anlagen der elektrischen Nachrichten- und Datenverarbeitung.stechnik dazu verwendet, den Einfluß von Störgrößen auf die Übertragungseigenschaften einer Reuelstrecke unwirksam zu machen. Beispielsweise wird auf diese Weise die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom eines elektrischen Verstärkers bei vorgegebener elektrischer Eingangsgröße konstant gehalten. Auch läßt sich auf diese Weise beispielsweise eine Dynamikkompression oder eine Dynamikdehnung eines die Regelstrecke durchlaufenden elektrischen Signals herbeiführen. Regelgrößen sind dabei die Eingangs- oder die Ausgangsgröße, die mit einer Sollgröße verglichen werden und bei denen aus dem Vergleich die Stellgröße gewonnen wird.Control devices of this type are known and are particularly used in devices and systems electrical communications and data processing technology used to reduce the influence of disturbance variables to make ineffective on the transmission properties of a return path. For example, this Way the output voltage or the output current of an electrical amplifier for a given electrical Input variable kept constant. Dynamic compression can also be achieved in this way, for example or cause a dynamic expansion of an electrical signal passing through the controlled system. Controlled variables are the input or output variables that are compared with a target variable and for which the manipulated variable is obtained from the comparison.

Die Durchführung der Regelung bringt dann Schwierigkeiten mit sich, wenn die Rey-igröße nicht unmittelbar gemessen werden kann. Dieser Fall tritt beispielsweise dann auf, wenn bei einem die Regelstrecke darstellenden Gleichstromverstärker die Gleichstromdrift ausgeregelt werden soll, die Regelung selbst jedoch nicht auf die Verstärkung des Verstärkers einwirken darf. Durch die Zeitschrift »Messen, Steuern. Regeln«. Heft 11.1961, S. 454 bis 461 sind Gleichstromdriftregelschaltungen bekannt, bei denen die genannte Forderung dadurch verwirklicht ist. daß die Regelung diskontinuierlich durchgeführt wird, d. h. bei der in bestimmten Zeitabständen die Drift überprüft und gegebenenfalls korrigiert wird.The implementation of the scheme then brings difficulties with itself if the rey-ize is not immediate can be measured. This case occurs, for example, when one of the controlled systems performing DC amplifier the DC drift is to be corrected, the control itself but must not affect the gain of the amplifier. Through the magazine »Messen ,steuer. Rules". Issue 11.1961, pp. 454 to 461 are direct current drift control circuits known, in which the aforementioned requirement is thereby realized. that the scheme is carried out discontinuously, d. H. at which the drift is checked and at certain time intervals corrected if necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen Regelung, wie sie eingangs vorausgesetzt ist. und bei der die Regelgröße nicht unmittelbar erfaßbar ist, eine Lösung anzugeben, die bei recht einfachem Aufbau eine kontinuierliche Regelung ermöglicht. The invention is based on the object of such a regulation as it was initially assumed is. and for which the controlled variable is not directly detectable, to provide a solution that is correct simple structure enables continuous control.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß die Ausgangs- und Eingangsgröße der Regelstrecke den Eingängen eines ihr Verhältnis in bezug auf einen Sollwert für dieses Verhältnis regelnden Verhältnisreglers zugeführt sind, dessen Stellgröße ein die Ausgangsgröße beeinflussendes Stellglied im Zuge der Regelstrecke steuert.This object is achieved according to the invention in that the output and input variables of the Controlled system the inputs of a ratio regulating their relationship with respect to a setpoint value for this ratio Ratio regulator are supplied, the manipulated variable of which an actuator influencing the output variable in Controls the course of the controlled system.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das für Mischzweckc an sich bekannte Prinzip der Verhältnisregelung, wie es beispielsweise in modi-The invention is based on the knowledge that the principle known per se for mixed purposes of Ratio control, as it is, for example, in modi-

fcjerter Form beim Gegenstund nach der DT-PS 818975 zur Anwendung gelangt, in außerordentlich vorteilhafter Weise auch zur Beseitigung der durch äußere Störgrößen beeinflußten übertrugungseigenjchaften eines elektrischen Zwei- oder Vierpols gerade dann zur Anwendung gelangen kann, wenn die wesentlichen Übertragungseigenschaften der Regelstrecke Verhältnisgrößen, wie Verstärkung und Dämpfung, «nd. Die Regelung des Verhältnisses der Ausgangs- jxtT Eingangsgröße des Regelvierpols ermöglicht es, _:s die auf die Verstärkung oder die Dämpfung des Vierpols einwirkenden äußeren Störgrößen auszuregeln, ohne daß hierdurch die Verstärkung bzw. die Dämpfung des Übertragungsvierpols selbst verändert yitia. Hinsichtlich der Ausregelung der Gleichstromdrift eines Gleichstromverstärkers bedeutet dies, daß es durch die erfindungsgemäße Regelung möglich ist, die Gleicbstromdrift echt auszuregeln, anstatt sie, wie das bei dsn bekannten Gleichstromdriftregeleinrichlungen der Fall ist, durch eine Veränderung der Gleichstromverstärkung des Verstärkers zu kompengieren, und zwar unter Vermeidung eines Betriebs mit periodischen Unterbrechungen, kontir jierlich.This form is used in the present case according to DT-PS 818975, in an extremely advantageous manner also to eliminate the transmission properties of an electrical two-pole or four-pole, which are influenced by external disturbances, can be used when the essential transmission properties of the controlled system are proportional variables, such as amplification and damping, «nd. The regulation of the ratio of the output jxtT input variable of the control quadruple enables _{: s} to regulate the external disturbance variables acting on the amplification or the attenuation of the quadrupole without changing the amplification or the attenuation of the transmission quadrupole itself. With regard to the regulation of the direct current drift of a direct current amplifier, this means that it is possible through the regulation according to the invention to regulate the direct current drift genuinely, instead of compensating for it, as is the case with known direct current drift regulating devices, by changing the direct current gain of the amplifier, namely below Avoiding operation with periodic interruptions, contra jierlich.

Ist die Regelstrecke ein elektrischer aktiver oder passiver Zweipol, dessen Impedanz durch Störgrößen Schwankungen unterworfen ist, so ist es sinnvoll, daß die Ausgangs- und die Eingangsgröße des Zweipols die Eingangsspannung und der Ausgangsstrom bzw. umgekehrt sind. Dabei ist zum Zweipol entweder parallel eine Stromquelle oder in Reihe eine Spannungsquelle geschaltet, deren Steuereingang mit dem Ausgang des Stellgliedes in Verbindung steht. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mitteln die Störung des Zweipols ausregeln.If the controlled system is an electrically active or passive two-pole, its impedance is caused by disturbance variables Is subject to fluctuations, it makes sense that the output and the input variable of the two-terminal network the input voltage and the output current or vice versa. It is either parallel to the two-pole a current source or a voltage source connected in series, the control input of which is connected to the output of the actuator is in communication. In this way, the disturbance can be eliminated with simple means of the two-pole balance.

Wie schon angedeutet worden ist, kommt dem Erfindungsgegenstand dann eine besondere Bedeutung IU, wenn die Regelstrecke ein elektrischer aktiver Vierpol, und zwar ein Gleichstromverstärker ist, dessen Glexhstromdrift ausgeregelt werden muß. Wie der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen ergeben haben, kann eine auf diese Weise durchgeführte Gleichstromdriftregelung dann zu einer scheinbaren Uberkompensation führen, wenn eine weitere Störgröße an einer Stelle auftritt, die von der Regelung nicht erfaßt wird. Dieser Fall liegt beispielsweise dann vor, wenn eine Rückwirkung des Verstärkers vom Ausgang auf seinen Eingang auftritt. Hier empfiehlt es fich. die Regelung durch eine zweite Regelschaltung nach der Erfindung in der Weise zu erweitern, daß als Regelstrecke für diese weitere Regelschaltung der einen Zweipol dsrstellende Eingangswiderstand des mit der Gleichstromdrift behafteten Gleichstromverstärkers herangezogen wird.As has already been indicated, the subject matter of the invention then has a special meaning IU, if the controlled system is an electrically active quadrupole, namely a direct current amplifier, whose Glexhstromdrift must be regulated. Like the studies on which the invention is based have shown, a DC drift control carried out in this way can then lead to an apparent Overcompensation lead if another disturbance variable occurs at a point that is not covered by the regulation. This is the case, for example occurs when the amplifier reacts from the output to its input. Here it recommends fich. to expand the control by a second control circuit according to the invention in such a way that as Control path for this further control circuit of a two-pole dsrstellende input resistance of the with the DC amplifier afflicted with direct current drift is used.

Zumindest bei der Anwendung der Regelschaltung nach der Erfindung zur Beseitigung von in der Regel durch Temperatureinflüsse bedingten Drifterscheinungen bei Gleichstromverstärkern ist es sinnvoll, die Regelschaltung für eine relativ niedrige Grenzfrequenz auszulegen, da Drifterscheinungen bekanntlich niederfrequente Vorgänge sind. Hierdurch lassen sich auch die durch die Einführung des Regelkreises bedingten Stabilitätsprobleme leicht beherrschen. An sich bestünde die Möglichkeit, die erwünschte Grenzfrequenz der Regelschaltung dadurch festzulegen, da3 den beiden Eingängen des Verhältnisreglers jeweils ein Tiefpaß mit der gewünschten Grenzfrequenz vorgeschaltet wird. Zweckmäßiger ist es jedoch, das den Frequenzbereich der Regelschaltung begrenzende Filter mit Tiefpaßeigenschaften dem Ausgang des Verhältnisreglers nachzuschalten, weil dadurch nicht nur ein Tiefpaß eingespart werden kann, sondern auch eine Beeinträchtigung der gewünschten Regelung durch etwa abweichende Übertragungseigenschaften zwischen den beiden eingangsseitigen Filtern von vornherein ausgeschaltet sind.At least when using the control circuit according to the invention to eliminate usually Drift phenomena in direct current amplifiers caused by temperature influences, it makes sense to to design the control circuit for a relatively low cut-off frequency, since drift phenomena are known are low-frequency processes. This also allows the introduction of the control loop easily master the related stability problems. In itself there would be the possibility of the desired cut-off frequency of the control circuit by giving each of the two inputs of the ratio controller a Low-pass with the desired cut-off frequency is connected upstream. It is more useful, however, that the Filter limiting the frequency range of the control circuit with low-pass properties to connect downstream of the output of the ratio regulator, because this not only a low-pass filter can be saved, but also an impairment of the desired regulation due to different transmission properties between the two input-side filters from the start are turned off.

In Weiterbildung der Erfindung besteht der Verhältnisregler aus einem rückgekoppelten Differenzverstärker mit sehr hohem Verstärkungsgrad, vorzugsweise ein integrierter Differenzverstärker, dessen Festlegung für den gewünschten Sollwert des Verhältnisses der Ausgangs- und Eingangsgröße x2' und χ 1' durch äußere Beschattung vorgenommen ist.In a further development of the invention, the ratio controller consists of a feedback differential amplifier with a very high gain, preferably an integrated differential amplifier, the definition of which for the desired setpoint of the ratio of the output and input variables x2 ' and χ 1' is made by external shading.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines solchen Differenzverstärkers weist seine äußere Beschaltung einerseits ein erstes und ein zweites resistives Element auf, das jeweils einem der beiden Eingänge des Differenzverstärkers in Reihe geschaltet ist und andererseits von einem dritten und einem vierten resistiven Element gebildet ist, ^i:on denen das dritte resistive Element zwischen dem einen Eingang und dem Ausgang des Differenzverstärkers angeschaltet ist und das vierte resistive Element den anderen Eingang mit dem den Eingängen und dem Ausgang des Differenzverstärkers gemeinsamen Bezugspotential verbindet.In a preferred embodiment of such a differential amplifier, its external circuitry has on the one hand a first and a second resistive element which is connected in series to one of the two inputs of the differential amplifier and on the other hand is formed by a third and a fourth resistive element, ^i: on which the third resistive element is connected between the one input and the output of the differential amplifier and the fourth resistive element connects the other input to the reference potential common to the inputs and the output of the differential amplifier.

In zahlreichen Anwendungsfällen, in denen der für den Vergleich benötigte Sollwert eine Konstante ist, sind die resistiven Elemente lisieare Widerstände. Mitunter kann es zweckmäßig sein, wenigstens eines der resistiven Elemente steuerbar auszuführen.In numerous applications in which the setpoint required for the comparison is a constant, the resistive elements are linear resistances. Sometimes it can be useful to have at least one perform the resistive elements controllable.

in Weiterbildung der Erfindung kann der Sollwert für das Verhältnis durch ein Programm /(2, t) vorgegeben sein, wobei ζ eine andere, nicht dem Eingang der Regelstrecke zugeführte Größe und f die Zeit sind.In a further development of the invention, the setpoint value for the ratio can be specified by a program / (2, t) where ζ is another variable that is not fed to the input of the controlled system and f is the time.

Bei manchen Anwendungsfallen ist es auch zweckmäßig, die Ein- und die Ausgangsgröße Xi und Xl der Regelstrecke den Eingängen des Verhähnisreglers über Meßwertumformer als Meßgrößen χ 1 und x2 zuzuführen.In some applications it is also useful to feed the input and output variables Xi and Xl of the controlled system to the inputs of the ratio controller via transducers as measured variables χ 1 and x2.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutetOn the basis of exemplary embodiments shown in the drawing, the invention is intended in the following will be explained in more detail. In the drawing means

F i g. 1 das Prinzipschema einer Regelschaltung nach der Erfindung,F i g. 1 shows the basic diagram of a control circuit according to the invention,

F i g. 2 ein Verhältnisregler nach einer Weiterbildung der Erfindung, F i g. 2 a ratio regulator according to a further development of the invention,

Fig. 3 das Ersatzschaltbild eines einen Zweipol darstellenden temperaturabhängigen Widerstandes.3 shows the equivalent circuit diagram of a two-terminal network representing temperature-dependent resistance.

F i g. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Regelschaltung für einen temperaturabhängigen Widerstand nach der Erfindung.F i g. 4 shows a first exemplary embodiment of a control circuit for a temperature-dependent resistor according to the invention.

F i g. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Regelschaltung für einen drift behafteten Gleichstromverstärker nach der T.rfindung,F i g. 5 shows a second exemplary embodiment of a control circuit for a direct current amplifier subject to drift after the invention,

Fig. 6 ein drittes Auslührungsbeispiel mit einei zweifachen Regelschaltung für einen driftbehafteter Gleichstromverstärker nach der Erfindung.6 shows a third exemplary embodiment with one double control circuit for a drifted DC amplifier according to the invention.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten PrinzipschaUbild der Regelschaltung nach der Erfindung ist mit Λί die Regelstrecke bezeichnet. Die über die Regelstrecke RS zu übertragende Größe wird ihrem Eingang £ zugeführt und am Ausgang A abgenommen. Eir geringer Anteil der Energie der eingangsseitig züge führten, zu übertragenden Größe X1 wird über einer eingangsseitigen Abgriff e in Form einer Meßgröße χ IIn the schematic diagram of the control circuit according to the invention shown in FIG. 1, Λί denotes the controlled system. The variable to be transmitted via the controlled system RS is fed to its input £ and taken from output A. A small portion of the energy of the trains on the input side to be transmitted variable X 1 is via an input-side tap e in the form of a measured variable χ I

abgenommen, die über einen ersten Meßumformer M1 als Meßgröße χ 1 dem einen Eingang des Verhältnisreglers RG zugeführt wird. Entsprechend wird ein geringer Anteil der Energie der Ausgangsgröße X 2 am ausgangsseitigen Abgriff α in Form der Meßgröße χ 2' über einen zweiten Meßumformer Ml als Meßgröße x2 dem anderen Eingang des Verhältnisreglers RG zugeführt. Der Verhältnisregler RG weist einen dritten Eingang auf, über den er von einem Sollwertgenerator SG für eine gewünschte Sollfunktion /(2, f) des Verhältnisses aus den beiden eingangsseitigen Meßgrößen χ 1 und x2 programmiert wird. Eine vom Verhältnisregler RG festgestellte Abweichung des Verhältnisses χ 1 zu χ 2 von der vorgegebenen Sollfunktion f{2,t) wird an seinem Ausgang in Form einer Stellgröße Y1 zur Steuerung des Stellgliedes Sf wirksam, das seinerseits über seinen Ausgang auf wenigstens einen der die Ubertragungseigenschaften der Regelstrecke bestimmenden Eigenwerte im gewünschten Sinne mit der Stellgröße Y 2 einwirkt.removed, which is fed via a first transducer M 1 as a measured variable χ 1 to one input of the ratio regulator RG . Accordingly, a small proportion of the energy of the output X 2 is at the outlet tap α in the form of the measured variable χ 2 'via a second transmitter Ml as measured variable x2 to the other input of the ratio regulator RG supplied. The ratio controller RG has a third input via which it is programmed by a setpoint generator SG for a desired setpoint function / (2, f) of the ratio of the two input-side measured variables χ 1 and x2. A deviation of the ratio χ 1 to χ 2 from the specified setpoint function f {2, t) determined by the ratio controller RG is effective at its output in the form of a manipulated variable Y 1 for controlling the actuator Sf, which in turn has its output on at least one of the Transfer properties of the controlled system-determining eigenvalues acts in the desired sense with the manipulated variable Y 2.

Für zahlreiche Anwendungsfälle dürfte auf einen oder beide Meßumformer M1 und M 2 verzichtet werden können. In diesem Falle stimmen dann die Meßgrößen χ Γ und χ 2' mit den Meßgrößen xl und χ 2 U herein.For many applications, one or both transducers M1 and M 2 should be dispensed with can. In this case, the measured variables χ Γ and χ 2 'agree with the measured variables xl and χ 2 U in.

Der Verhältntsregler RG kann, wie das in Fig. 1 bereits zeichnerisch angedeutet ist, nach einer Weiterbildung der Erfindung ein Differenzverstärker D V sein. Seine Programmierung mit der Sollfunktion /(z, f) durch den Sollwertgenerator SG nach F i g. 1 wird durch eine geeignet bemessene Rückkopplung herbeigeführt. An Hand des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels für einen solchen Verhältnisregler RG soll dieser Sachverhalt näher erläutert werden. Hierzu sei angenommen, daß die Regelstrecke RS ein aktiver Ubertragungsvierpol, und zwar ein mit einer Gleichstromdrift behafteter Gleichstromverstärker ist. In diesem Falle soll geltenThe ratio regulator RG can, as already indicated in the drawing in FIG. 1, be a differential amplifier DV according to a further development of the invention. Its programming with the setpoint function / (z, f) by the setpoint generator SG according to FIG. 1 is brought about by an appropriately sized feedback. On the basis of the in FIG. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2 for such a ratio regulator RG , this issue is to be explained in more detail. For this purpose it is assumed that the controlled system RS is an active four-pole transmission, namely a direct current amplifier afflicted with a direct current drift. In this case should apply

x\ =r xl = V_r und x2 = x2 = U_a. (I) x \ = r xl = V _r and x2 = x2 = U _a . (I)

Hierin bedeuten V_f und U_a die am Eingang bzw. am Ausgang des Gleichstromverstärkers anstehenden Spannungen. Ein mit Drift behafteter, sonst idealer Gleichstromverstärker hat einen Gleichstromverstärkungsfaktor V _f and U _{a are} the voltages present at the input and output of the direct current amplifier, respectively. An otherwise ideal direct current amplifier with drift has a direct current gain factor

V, = jj* (2a) V, = jj * (2a)

Dieser Gleichstromverstarkungsfaktor ist ungleich dem WechselstromverstärkungsfaktorThis DC amplification factor is not equal to the AC amplification factor

spannung mißt und dem als Sollwert die Verstärkung V eingegeben ist, die Venttärkungsabweichungvoltage and to which the gain V is entered as the setpoint, the fan gain deviation

Hierbei setzt sich die Ausgangsgleichspannung l/_a= zusammen aus der Driftspannung und der mit dem Verstärkungsfaktor K. multiplizierten Eingangsgleichspannung U_e=. Bei einem driftfreien Verstärker istThe output DC voltage l / _{a = is made} up of the drift voltage and the input DC voltage U _{e = multiplied by the gain factor K.} For a drift-free amplifier,

V₌ = J/, = V = const. (3) V ₌ = J /, = V = const. (3)

Die Ausgangsspannung des Verstärkers muß also auf einen Wert geregelt werden, der durch das Produkt f" V_e gegeben ist. Es kann hier entweder von einer Spannungsregelung mit programmiertem Sollwert V · U_e oder aber von einer Verstärkungsregelung mit konstantem Sollwert gesprochen werden. Die Funktion eines solchen Regelkreises besteht also darin, daß im Regelkreis, der ständig Ein- und Ausgangsgebildet wird und geeignet die Größen gesteuert werden, die innerhalb des Gleichstromverstärkers, beispielsweise durch Beeinflussung der Gleichstromarbeitspunkte der Veirstärkerelemente, so auf die Verstärkung des Verstärkers einwirken, daß AV = gegen Null geht und dur Verstärker somit nur noch eine äußerst kleine Drift aufweist, die der unvermeidlichen Regelabweichung entspricht.The output voltage of the amplifier must therefore be regulated to a value which is given by the product f " V _e . One can speak here of either voltage regulation with a programmed setpoint value V · _Ue or of gain control with a constant setpoint value. The function Such a control loop consists in the fact that in the control loop, which is constantly being input and output and suitably controlled, the variables that act on the amplification of the amplifier within the DC amplifier, for example by influencing the DC operating points of the amplifier elements, are such that AV = against Zero goes and the amplifier therefore only shows an extremely small drift, which corresponds to the unavoidable control deviation.

Wird die Gleichung (4) mit der Eingangsspannung U, multipliziert, so ergibt sich die DriftspannungIf equation (4) is multiplied by the input voltage U, the result is the drift voltage

W. = t/.. - V^ ■ Γ,.. (5) W. = t / .. - V ^ ■ Γ, .. (5)

Die Abweichung des Verhältnisses der Ausgangsspannung V_a zu V_e von dem die Verstärkung V darstellenden Sollwert läßt sich also in einer Differenz ίο ausdrücken, die mit Hilfe des in F i g. 2 dargestellten Differenzverstärkers DV dargestellt werden kann. Die eine Spannung darstellende Stellgröße Y1 am Ausgang des Differenzverstärkets soll bei Driftfreiheit Null sein. Es muß also geltenThe deviation of the ratio of the output voltage V _a to V _e from the setpoint value representing the gain V can thus be expressed in a difference ίο, which can be determined with the aid of the in FIG. 2 shown differential amplifier DV can be shown. The manipulated variable Y 1 representing a voltage at the output of the differential amplifier should be zero when there is no drift. So it must apply

^1$ K1 · I U_a = Y1 = K l(t/. - V ■ U_e) = 0. (6) ^{1 $} K 1 I U _a = Y 1 = K l (t /. - V ■ U _e ) = 0. (6)

H.trin bedeutet K1 der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers, der mit Rücksicht auf einen kräftigen Reglereingriff sehr groß gegen Eins sein muß.H.trin means K 1 is the gain factor of the differential amplifier, which must be very large towards unity in view of a strong controller intervention.

Der als Differenzverstärker DV ausgeführte Verhällnisregler RG wird zweckmäßig in integrierter Bauweise mit weitgehend idealen Operationsverstärkereigenschaften ausgeführt. Hiernach weist er theoretisch einen Eingangswiderstand Unendlich, einen Ausgangswiderstand Null und eine unendliche Verstärkung auf. Ein solcher Verstärker muß. soll die Regelschaltung einwandfrei arbeiten, selber driftfrei sein und eine hohe Linearität aufweisen. Dies läßt sich bei solchen integrierten Differenzverstärkern in einfacher Weise durch eine starke Rückkopplung herbeiführen. Beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 ist diese Rückkopplung einerseits durch den Widerstand R 3 zwischen dem »Minuseingang« und dem Ausgang des Differenzverstärkers und durch den einstellbaren Widerstand R4 zwischen dem »Plusaus gang« und dem den beiden Eingängen und dem Ausgang gemeinsamen Bezugspotential gegeben. W herhin sine noch zwei hochohmiige Widerstände R Ϊ und R i vorgesehen, die in Reihe zu den beiden Eingänger des Differenzverstärkers DV geschaltet sind und übe die an den Eingängen die Eingangs- und die Ausgangs spannung U_e und V„ des Gleichstromverstärkers an stehen.The ratio controller RG designed as a differential amplifier DV is expediently designed in an integrated design with largely ideal operational amplifier properties. According to this, it theoretically has an input resistance of infinite, an output resistance of zero and an infinite gain. Such an amplifier must. the control circuit should work properly, itself be drift-free and have a high linearity. In the case of such integrated differential amplifiers, this can be brought about in a simple manner by means of strong feedback. In the embodiment according to FIG. 2 this feedback is given on the one hand by the resistor R 3 between the "minus input" and the output of the differential amplifier and by the adjustable resistor R4 between the "plus output" and the reference potential common to both inputs and the output. W herhin two high-resistance resistors R Ϊ and R i are provided, which are connected in series to the two inputs of the differential amplifier DV and practice the input and output voltage U _e and V ″ of the DC amplifier are on.

Die Rückkopplungen eines solchen integriertei Differenzverstärkers mit den Eigenschaften eines idea Jen Operationsverstäirkers lassen sich in einfache Weise unter Anwendung des Superpositionsprinzip berechnen. Für den invertierten Kanal allein ergibThe feedback of such an integrated differential amplifier with the properties of an idea Jen operational amplifiers can be easily adjusted using the superposition principle to calculate. For the inverted channel alone you get

sich für die Stellgröße Y1 _ am Ausgang des Differenz Verstärkers, hervorgerufen durch die Eingangsspan nung U_e die BeziehungFor the manipulated variable Y 1 _ at the output of the differential amplifier, caused by the input voltage U _e, the relationship

ti. --Jg-ti. --Jg-

Entsprechend gilt für die Stellgröße YI + des nicli invertierten Kanals am Ausgang des DifferenzveiThe same applies to the manipulated variable Y I + of the channel that has not been inverted at the output of the difference vector

stärkers, hervorgerufen durch die Ausgangsspannung U₁, des Gleichstromverslürkers, die Beziehungstronger, caused by the output voltage U ₁ , of the DC converter, the relationship

VI ^R4 VI ^R4

⁺ ~ R 2 + R4 ⁺ ~ R 2 + R4

R\ + A3 R \ + A3

U_n. (8) U _n . (8th)

Die Gleichungen (7) und (8) gelten uriter der Voraussetzung, daß R 1 sehr groß gegen den Innenwiderstand der die Eingangsspannung U₁. liefernden Quelle und R2 sehr groß gegen den Innenwiderstand der die Ausgangsspannung U₁, liefernden Quelle ist bzw. daß die Innen widerstände der Quellen U₁, und U₁. in Rl bzw. R 2 enthalten gedacht sind.The equations (7) and (8) apply only on the assumption that R 1 is very large compared to the internal resistance of the input voltage U ₁ . supplying source and R2 is very large compared to the internal resistance of the source supplying the output voltage U ₁ , or that the internal resistances of the sources U ₁ and U ₁ . are intended to be included in Rl or R 2.

Die Überlagerung der beiden Kanäle ergibt für die Stellgröße Y 1 am Ausgang des Differenzverstärkers die BeziehungThe superposition of the two channels results in the relationship for the manipulated variable Y 1 at the output of the differential amplifier

Yi = Vl₊ + Yi = Vl ₊ +

R4R4

_ ..^ Rt + R3 R3_ .. ^ Rt + R3 R3

• ' R2 + R4 ' "Ri" " ~ ■' ^RT "• 'R2 + R4'"Ri""~ ■ '^ RT"

Die Gleichung (9) muß die Gleichung (3) erfüllen, so daß giltThe equation (9) must satisfy the equation (3) so that holds

D 1D 1

Ki U= U-Ki U = U-

R4
R 2 4- R 4 R4
R 2 4- R 4

Rl + R3
RlRl + R3
Rl

(10)(10)

(ID(ID

Die Wechselstromverstärkung K. und die Verstärkung Ki des Differenzverstärkers DV sind im allgemeinen festgelegt. Entsprechendes gilt für die der Ankopplung dienenden Widerstände R 1 und R 2 an den Gleichstromverstärker, die hochohmig sein sollen, so daß das System der Gleichungen (10) und (11) bis auf die Widerstände R 3 und R 4 bestimmt ist. Die Tür die Rückkopplung zuständigen Widerstände R 3 und R 4errechnen sich aus den Gleichungen (10) und (1 l)zuThe AC gain K. and the gain Ki of the differential amplifier DV are generally fixed. The same applies to the resistors R 1 and R 2 used for coupling to the direct current amplifier, which should be high impedance, so that the system of equations (10) and (11) is determined except for the resistors R 3 and R 4. The resistors R 3 and R 4 responsible for the feedback are calculated from equations (10) and (1 l)

R4 =R4 =

R3 = Ri Ki- V^ . R2 R3 = Ri Ki- V ^. R2

¹ — I + — - ¹ - I + - -

R2R2

(12)(12)

(13)(13)

Eine Versjärkungsabweichung W= vom Verstärkungssollwert K., die bei der Anordnung nach F i g. 2 des einen Differenzverstärker darstellenden Verhältnisreglers lediglich durch Widerstandsverhältnisse im Rahmen einer äußeren Beschallung des Differenzverstärkers eingegeben ist, liefert also am Ausgang des Differenzverstärkers eine der Driftspannung I U„ proportionale Spannung.A gain deviation W = from the gain setpoint K., which in the arrangement according to FIG. 2 of the ratio regulator representing a differential amplifier is only input through resistance ratios in the context of external sounding of the differential amplifier, thus it delivers a voltage proportional to the drift voltage I U "at the output of the differential amplifier.

YI = Kl lt/_o=. (14)YI = Kl lt / _{o =} . (14)

Bei der vorstehenden Betrachtung eines als Verhältnisregler RG verwendeten rückgekoppelten integrierten Differenzverstärkers für die Ausregelung der Gleichstromdrift eines Gleichstromverstärkers wurde aus Gründen der Einfachheit davon ausgegangen, daß die die Sollfunktion/(z,r) nach Fig. 1 darstellende Sollgröße eine konstante Verstärkung V ist. DieIn the above consideration, a feedback integrated difference amplifier used as a ratio controller RG for the OFF control of the DC drift of a DC amplifier has been assumed for simplicity that the target quantity, the target function / (z, r) of Fig. 1 performing a constant gain V. the

Eingabe des Sollwertes in den Verhällnisregler durch eine einfache äußere Beschallung des Differenzverstärkers DV ist jedoch keineswegs auf Festwerte beschränkt. Die Verstärkung V könnte selbstverständlieh auch eine beispielsweise von der Eingangsspannung U₁. wiederum abhängige Größe sein. Die Realisierung der Eingabe einer solchen Sollfunktion erfolgt in einfacher Weise durch entsprechende Dimensionierung und Ausbildung von die Widerstände R3und R4 entsprechend den Gleichungen (12) und (13) ersetzenden resistiven Elementen für den Fall, daß die Wechselstromverstärkung W keine Konstante, sondern eine Funktion eben der Eingangsspannung t/₍. ist. Ist die Sollfunktion von Größen abhängig, die mitEntering the setpoint value into the ratio controller by means of a simple external sound system for the differential amplifier DV is by no means restricted to fixed values. The gain V could of course also be a value from the input voltage U _1, for example. again be dependent variable. The implementation of the input of such a nominal function takes place in a simple manner by appropriate dimensioning and formation of the resistors R3 and R4 according to the equations (12) and (13) replacing resistive elements for the case that the alternating current gain W is not a constant, but a function of the same Input voltage t / ₍ . Ist. Is the setpoint function dependent on variables that are marked with

is dem Eingangssignal nicht korreliert sind, so sind die resisliven Elemente wenigstens teilweise mit Steuerelektroden auszurüsten, denen die entsprechenden Größen zuzuführen sind.
Die Regelschaltung nach der Erfindung mit einem Verhältnisregler läßt sich, wie einleitend bereits zum Ausdruck gebracht worden ist, nicht nur auf elektrische Vierpole, sondern auch auf elektrische Zweipole anwenden. Dem Verständnis dieses Sachverhalts dient das Ersatzschaltbild nach F i g. 3. Es zeigt einen den eigentlichen Zweipol darstellenden Widerstand R. Die Temperaturabhängigkeit dieses Widerstandes R läßt sich durch eine dem als temperaturkonstant angenommenen Widerstand parallelgeschaltete Stromquelle Q₀ darstellen, die einen von der Temperatur abhängigen Strom /_n liefert. Es ergibt sich somit das in F i g. 3 angegebene Ersatzschaltbild eines Widerstandes R_r. an dem eine Spannung U_e anliegt und durch den ein Strom /,, fließt, der sich von dem durch den Widerstand R fließenden Strom / um den temperaturabhängigen Strom /„ der Stromquelle Q₀ unterscheidet. Demnach ergibt sich für diesen WiderstandIf the input signal is not correlated, the resistive elements are to be equipped at least partially with control electrodes to which the corresponding values are to be supplied.
The control circuit according to the invention with a ratio regulator can, as has already been stated in the introduction, apply not only to electrical four-pole connections, but also to electrical two-pole devices. The equivalent circuit diagram according to FIG. 1 helps to understand this fact. 3. It shows a resistor R representing the actual two-pole resistor. The temperature dependence of this resistor R can be represented by a current source Q _{0 connected in} parallel to the resistance assumed to be constant at temperature, which supplies a _{current / n that is} dependent on the temperature. The result is that in FIG. 3 specified equivalent circuit diagram of a resistor R _r . at which a voltage U _e is applied and through which a current / ,, flows which differs from the current flowing through the resistor R / by the temperature-dependent current / “of the current source Q ₀ . This results in resistance for this

ι.;. (/, + I_n) R ι.;. (/, + I _n ) R

= R (l + J⁰Y l!5= R (l + J ⁰ Y l! 5

Es ist offensichtlich, daß der temperaturabhängige Strom /₀ der temperaturabhängigen Stromquelle als innere Größe des Zweipols nicht gemessen werden kann. Dagegen läßt sich der Zweipolwiderstand R₁.It is obvious that the temperature-dependent current / _{0 of} the temperature-dependent current source cannot be measured as the internal quantity of the two-terminal network. In contrast, the two-pole resistor R ₁ .

aus einer Strom- und Spannungsmessung ermitteln. Mit anderen Worten läßt sich unter Anwendung der Regelschaltung nach Fig. 1. insbesondere mit einem Verhältnisregler nach F i g. 2. eine Abweichung des Zweipolwiderstandes R,. vom Sollwert, z. B. vom Widerstand R, dadurch herbeiführen, daß das Stellglied Si nach Fig. 1 eine Stromquelle, die dabei dem Zweipol parallel geschaltet ist, mit entgegengesetzter Polarität so steuert, daß der temperaturabhängige Strom /₀ durch den Strom dieser zweiten Stromquelle im Sinne einer Temperaturstabilisierung des Zweipols kompensiert wird.determine from a current and voltage measurement. In other words, using the control circuit according to FIG. 1, in particular with a ratio controller according to FIG. 2. a deviation in the two-pole resistance R ,. from the setpoint, e.g. B. from the resistor R, bring about that the actuator Si of Fig. 1 controls a current source, which is connected in parallel to the two-pole, with opposite polarity so that the temperature-dependent current / ₀ through the current of this second current source in terms of temperature stabilization of the two-pole is compensated.

Ein einfaches Ausführungsbeispiel für eine solche Temperaturstabilisierung eines Zweipols zeigt F i g. 4. Die Regelschaltung RK ist hier in Form eines Vierpols dargestellt, der ausgangsseitig der zu regelnde temperaturabhängige Zweipol mit seinem Widerstand R_c angeschaltet ist. Die eingangsseitigen Anschlüsse des die Regelschaltung RK darstellenden Vierpols bilden dabei die Anschlösse des temperaturstabilisierten Zweipols, dessen Widerstand hier zum Unterschied vom temperaturabhängigen Widerstand R₁, mit R'_e bezeichnet ist. Wie F i g. 4 erkennen läßt, wird die Eingangsspannung U'_r dem »Pluseingang« des denA simple exemplary embodiment for such a temperature stabilization of a two-terminal network is shown in FIG. 4. The control circuit RK is shown here in the form of a quadrupole, the output side of which is connected to the temperature-dependent two-pole to be controlled with its resistor R _c . The input-side connections of the quadrupole representing the control circuit RK form the connections of the temperature-stabilized two-pole, the resistance of which, in contrast to the temperature-dependent resistance R ₁ , is denoted here by R ' _e. Like F i g. 4 shows, the input voltage U ' _{r is} the "plus input" of the den

409584/184409584/184

Verhältnisregler RG darstellenden Differenzverstärkers über den Widerstand Rl zugeführt, während am »Minuseingang« zusätzlich der als Spannungsabfall am Widerstand Rm wirksame, in den Zweipol hineinfließende Strom /; auftritt. Die Widerstände KI, R2, R 3 Und R 4 sind so bemessen, daß die GleichungRatio regulator RG representing the differential amplifier via the resistor Rl supplied, while in addition, the effective on "minus input" as the voltage drop across the resistor Rm, flowing into the dipole current /; occurs. The resistors KI, R2, R 3 and R 4 are dimensioned so that the equation

η . _K, («äη. _K , («ä

(16)(16)

erfüllt ist. Zur frequenzmäßigen Begrenzung der Regelschaltung ist dem Ausgang des Differenzverstärkers ein Tiefpaß TP mit geeignet bemessener Grenzfrequenz nachgeschaltet, über den der Differenzverstärker mit seinem Ausgang auf den Steuereingang des Stellgliedes Für die bereits erwähnte Stromquelle Qn arbeitet. Die Stromquelle ζ),', liefert einen dem temperaturabhängigen Strom /₀ entgegengesetzten Strom /„. der, wie bereits oben angeführt worden ist. mit Hilfe der Regelschaltung so gesteuert wird, daß im Sinne einer Temperaturstabilisierung des Zweipols der temperaturabhängige Strom /₀ kompensiert wird.is satisfied. To limit the frequency of the control circuit, the output of the differential amplifier is followed by a low-pass filter TP with a suitably dimensioned cut-off frequency, via which the differential amplifier operates with its output on the control input of the actuator for the current source Qn already mentioned. The current source ζ), ', supplies a current / "opposite to _{the temperature-dependent current / 0.} which, as has already been stated above. is controlled with the help of the control circuit that the temperature-dependent current / _{0 is} compensated for in the sense of a temperature stabilization of the two-pole.

Der für die Umformung des Zweipolstromes in eine Spannung erforderliche Widerstand Rhi in Reihe zum zu regelnden Zweipol gibt in Verbindung mit dem Spannungsteiler aus den Widerständen R 2 und R4 die Möglichkeit, den durch die Regelschaltung RK gebildeten Vierpol als Dämpfungsglied mit einem mit dem Sollwiderstand des zu regelnden Zweipols übereinstimmenden Wellenwiderstand auszubilden. Eine solche Bemessung bringt vor allem auf dem Gebiete der integrierten Schaltungstechnik erhebliche Vorteile, weil hier gleichsam die Regelschaltung in den in seiner Temperatur zu kompensierenden Zweipol hinein integriert werden kann. In besonders günstig gelagerten Fällen kann der Differenzverstärker mit seinem Ausgang unmittelbar auf den zu regelnden Zweipol arbeiten Die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers übernimmt dann unter Fortfall des Tiefpasses TP des Stellgliedes St und der Stromquelle Q, die Funktion des Stromes /_n.The resistor Rhi required for converting the two-pole current into a voltage in series with the two-pole to be regulated gives, in conjunction with the voltage divider from the resistors R 2 and R4, the possibility of using the four-pole formed by the control circuit RK as an attenuator with one with the target resistance of the to train regulating two-pole matching wave resistance. Such a dimensioning brings considerable advantages, especially in the field of integrated circuit technology, because here, as it were, the control circuit can be integrated into the two-terminal network whose temperature is to be compensated. In particularly favorable of cases, the differential amplifier can be to its output on the work directly to be controlled two-terminal network The output of the differential amplifier then takes over on cessation of the low-pass filter TP of the actuator St and the current source Q, the function of the current / _n.

Das in Fig. 5 dargestellte weitere Ausrührungsbeispiel zeigt die Anwendung der erfindungsgemüßen Regelschaltung mit einem von einem integrierten Differenzverstärker DV Gebrauch machenden Verhältnisregler RCi zur kontinuierlichen Driftregelung bei einem vier Stufen 1 bis 4 aufweisenden Gleichstromverstärker GK. Die Regelung wird hier in der Weise durchgeführt, svie sie an Hand der Rechnung in Verbindung mit Fig. 2 bereits erläutert wurde.The illustrated in Fig. 5 shows the use of more Ausrührungsbeispiel erfindungsgemüßen control circuit with an integrated by a differential amplifier DV use solubilizing RCi ratio controller for continuously drift control in a four levels 1 to 4 having DC amplifier GK. The regulation is carried out here in the way that it has already been explained on the basis of the calculation in connection with FIG.

Die Eingangsspannung am Eingang E des Verstärkers wird über eine eingangsseitige Auskopplung c und den Widerstand Rl dem »Minuseingang« des DifTcrenzverstärkers DV und die Ausgangsspannung am Ausgang A über eine ausgangsseitige Auskopplung αThe input voltage at input E of the amplifier is via an input-side decoupling c and the resistor Rl to the "minus input" of the differential amplifier DV and the output voltage at output A via an output-side decoupling α

ίο und den Widerstand R2 dem »Pluseingang« des Differenzverstärkers zugeführt. Die Bemessung der Widerstände R 3 und R 4 ist für die Eingabe eines vorgegebenen Verstärkungswertes als Sollwert bemessen. Dem Ausgang des Differenzverstärkers ist wiederum ein die Regelung frequenzmäßig begrenzter Tiefpaß TP nachgeschaltet, der ausgangsseitig mit dem Steuereingang des Stellgliedes verbunden ist Die Regelung des Gleichstromverstärkers GV bei Abweichung semer Verstärkung vom eingegebenen Sollwert erfolgt hier über eine Regelung der geregelten Betriebsgleichspannungen Vl und 1'4 für die Stufen 2 und 4 des Verstärkers. Die Regelschaltung ist. von dem die Regelstrecke darstellenden Gleichstromverstärker GV abgesehen, durch eine unterbrochene Linie umrandet und als Regelschaltung RK' bezeichnet.ίο and the resistor R2 fed to the »plus input« of the differential amplifier. The dimensioning of the resistors R 3 and R 4 is dimensioned for the input of a given gain value as a nominal value. The output of the differential amplifier is in turn a regulation frequency-limited low-pass filter TP connected downstream of the output side is connected to the control input of the actuator, the control of the DC amplifier GV on deviation semer gain from the setpoint value entered is carried out via a regulation of the regulated DC operating voltages Vl and 1'4 for stages 2 and 4 of the amplifier. The control circuit is. apart from the direct current amplifier GV representing the controlled system, surrounded by a broken line and referred to as the control circuit RK '.

Bei Gleichstromverstärkern mit einer großen Bandbreite von beispielsweise I GHz kommen für die Dimensionieruiig nur hochfrequenztechnische Gesichtspunkte in Frage. Dies erzwingt insbesondere bei mit Transistoren ausgeführten Verstärkern eine nicht zu vernachlässigende Rückwirkung der Driftregelung am Ausgang auf den Eingang. Es zeigt sich, daß bei Anwendung einer Driftregelung bei einem so breitbandigen Verstärker nach Fig 5 eine Rückwirkung der Regelung auf den Eingang auttritt, die eine scheinbare Uberkompensation bewirkt. Diese tiberkompensation läßt sich in einfacher Weise, wie F i g. 6 schematisch angibt, dadurch beseitigen, daß dem Eingang E des Gleichstromverstärkers GP eine Regelschaltung RK nach F i g. 4 vorgeschaltet wild, die so bemessen ist. daß sie die Drift des Eingangswiderstandes, die durch die Rückwirkung der Verstärkertransistoren auftritt, ausregelt. Der »Minuseingang« des Differenzverstärkers erhält in diesem Falle, wie in F i g. 6 angegeben, seine Eingangsspannung von der am Eingang E' der Regelschaltung RK anstehenden Eingangsspannung über die eingangsseifige Auskopplung e'. In the case of direct current amplifiers with a large bandwidth of, for example, 1 GHz, only high-frequency considerations are possible for the dimensioning. In the case of amplifiers designed with transistors, in particular, this forces a non-negligible reaction of the drift control at the output on the input. It can be seen that when a drift control is used in such a broadband amplifier according to FIG. 5, the control has a reaction to the input which causes an apparent overcompensation. This overcompensation can be carried out in a simple manner, as shown in FIG. 6 indicates schematically, eliminate the fact that the input E of the direct current amplifier GP is a control circuit RK according to F i g. 4 upstream wild, which is so sized. that it regulates the drift of the input resistance, which occurs due to the reaction of the amplifier transistors. The "minus input" of the differential amplifier receives in this case, as in FIG. 6 indicated, its input voltage from the input voltage present at the input E 'of the control circuit RK via the input coupling e'.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrical device for regulating the transmission properties, determined by the dependence of the output variable on the input variable, of a controlled system consisting of an electrical two-pole or four-pole system, characterized in that the output and input variables (X 2 and Xl) of the controlled system (RS) have the> ° Inputs of a ratio controller (RG) which regulates their ratio in relation to a target value for this ratio, the manipulated variable (YI) of which controls an actuator (St) which influences the output variable (X 2) in the course of the controlled system. > 5

2. Electrical device according to claim 1, in which the controlled system is an electrically active or passive two-pole whose impedance is subject to fluctuations due to disturbance variables, characterized in that the output and the input variable of the two-pole (RJ the input voltage (U _e ) ui. d is the output current (/ ,,) or vice versa and that either a current source (ft,) or a voltage source is connected in parallel to the two-pole, the control input * 5 of which is connected to the output of the actuator (Sf).

3. Electrical device according to claim 1, in which the controlled system is an electrically active quadrupole, characterized in that the quadrupole is eir direct current amplifier [GV) whose controlled variable is ■ 'ie direct current drift.

4. Electrical device according to claim 2, characterized. dc <3 the dipole of the input resistance einjs mi? a direct current amplifier (GV) subject to direct current drift.

5. Electrical device according to claim 3 or 4, characterized in that the output of the ratio controller [RG) is followed by a filter (7P) with low-pass properties which limits the frequency range of the control circuit.

6. Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio controller (RG) is a feedback differential amplifier [DV) with a very high gain, preferably an integrated differential amplifier. the definition of which for the desired setpoint of the ratio of the output and input variables x2 ' and χ Γ is made by external wiring.

7. Electrical device according to claim 6, characterized in that the external circuitry of the differential amplifier on the one hand provides a first and a second resistive element which is connected in series to one of the two inputs of the differential amplifier (DV) and on the other hand from a third and a fourth resistive element is formed, of which the third resistive element is connected between the one input and the output of the differential amplifier and the fourth resistive element connects the other input to the reference potential common to the inputs and the output of the differential amplifier.

8. Electrical device according to claim 7, characterized in that the resistive elements are linear resistors (Rl, Rl, R3 and A4).

9. Electrical device according to claim 7 or 8, characterized in that at least one of the resistive elements is controllable.

10. Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint value for the ratio is predetermined by a program Jf (z, D).

11. Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the input and output variables (X I and X 2) of the controlled system (KSj the inputs of the ratio controller (Rd) via transducers [M 1, Λ / 2) as measured variables ( x 1 and x2) are supplied.