DE2008329C

DE2008329C - Electrical circuit with logarithmic gain function

Info

Publication number: DE2008329C
Authority: DE
Inventors: Reginald Wells Clifton Springs N.Y. Neale (V.St.A.)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Publication date: 1971-11-25

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung ist sie jedoch funktionell weniger als entsprechend,The invention relates to an electrical circuit, but it is functionally less than corresponding,

mit einern Exponentialverstärker und mit einem Kor- d.h.. wenn beispielsweise das Ausgangssignal für einewith an exponential amplifier and with a cor- i.e. if, for example, the output signal for a

rekturneizwerk, das dem Exponentialverstärker nach- digitale Zähleranzeige umgewandelt werden soll,rekturneizwerk, which is to be converted to the exponential amplifier - digital counter display,

geschaltet ist und das exponentiell verstärkte Signal werden nicht entsprechende digitale Ergebnisse er-is switched and the exponentially amplified signal does not produce corresponding digital results.

zu einem Ausgangssignal der Schaltung korrigiert, 5 zielt.corrected to an output of the circuit, 5 aims.

das eine logarithmische Funktion des Eingangssignals In der Zeitschrift »Journal of Scientific Instrubildet, insbesondere, wenn als Exponentialverstärker ments«, Band 33, Februar 1966, ist in einem Aufsatz ein Fhotoelektronenvervielfältiger vorgesehen ist. »A Wide Range, Recording, Logarithmic Photo-Elektrische Schaltungen dieser Art werden in op- meter Circuit« von Hariharan and Bhalla eine tischen Dichtemessern, insbesondere auf dem Gebiet io nicht stufenweise Technik für die Linearisierung der der Photographic, benutzt. Unter der auch Schwär- Beziehung zwischen der gemessenen Lichtintensität zung genannten optischen Dichte versteht man den und der optischen Dichte beschrieben. Die hierbei Logarithmus des Verhältnisses der Intensität des auf vorgeschlagene elektrische Schaltung ist funktionell einen Gegenstand, dessen optische Dichte gemessen entsprechend, weist aber eine verhältnismäßig komwerden soll, einfallenden Lichtes zu der Intensität 15 plizierte und kostspielige Bauweise auf.
des durch diesen Gegenstand durchgelassenen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineelek-Lichtes. Die optische Dichte ist also umgekehrt pro- trische Schaltung mit einem Exponentialverslärker portional zu dem Logarithmus der Intensität fies zu schaffen, bei dem das Ausgangssignal eine logadurch den Gegenstand durchgelassenen Lichtes. Läßt rithmische Funktion des Eingangssignals bildet und also der Gegenstand H)O⁰O des einfallenden Lichtes ao jederzeit auch für ein digitales Zählwerk entsprechend durch, dann hat der Gegenstand die optische Dichte umgewandelt werden kann. that forms a logarithmic function of the input signal . "A Wide Range, Recording, Logarithmic Photo-Electrical Circuits of this kind are used in op-meter Circuit" by Hariharan and Bhalla, a table density meter, especially in the field of non-step-by-step technology for the linearization of the photographic. The optical density, also known as the blackness relationship between the measured light intensity, is understood to mean the and the optical density described. The logarithm of the ratio of the intensity of the proposed electrical circuit is functionally an object, whose optical density is measured accordingly, but has a relatively complex, incident light to the intensity 15 complicated and expensive construction.
of the transmitted through this object The invention is based on the object of providing an elek light. The optical density is thus inversely proportional to create an exponential intensifier proportional to the logarithm of the intensity, in which the output signal is a log of light that has passed through the object. If the rithmic function of the input signal is formed and the object H) O ⁰ O of the incident light ao at any time also for a digital counter, then the object has the optical density can be converted.

Null. Liißt der Gegenstand 10 oder 1 °/o des einfallen- Diese Aufgabe ist bei einer elektrischen SchaltungZero. Let the object fall 10 or 1 per cent. This task is in an electrical circuit

den Lichtes durch, dann hat der Gegenstand eine der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung da-through the light, then the object has one of the types mentioned at the beginning according to the invention

optischc Dichte von 1 bzw. 2 usw. durch gelöst, daß das Korrekturneuwerk in einemoptischc density of 1 or 2 etc. solved by that the new correction work in one

Zur Messung der Intensität des von einem Gegen- 25 Stromweg des exponentiell verstärkten Signals einenTo measure the intensity of the signal amplified by a counter-current path of the exponentially amplified signal

stand durchgelassenen lichtes werden vorzuesweise Varistor aufweist. Versuche haben gezeigt, daß einIf the light is allowed to pass through, it is preferable to have a varistor. Tests have shown that a

Photnelektronenvcrvieifültipcr benutzt, die ein Ein- Varistor, also ein Widerstand mit spannungsabhän-Photnelektronenvcrvieifältipcr used, which is an on-varistor, i.e. a resistor with voltage-dependent

gancssignal nach einer Exponentialfunktion ver- gegem Widerstands wert die Eigenschaft hat, ein ihmgancssignal according to an exponential function compared to resistance value has the property of a him

stärken, wobei die Verstärkungscharakteristik von zugeführtes, exponentiell verstärktes Signal in einamplify, the amplification characteristic of the supplied, exponentially amplified signal in a

der Anzahl dor D>.ioden abhänet. Die Anzahl der 30 logarithmisch verstärktes Signal umzuwandeln. Wirdthe number of D> .ioden depends. The number of 30 logarithmically amplified signal to convert. Will

Elektronen, die durch die auf die K-thodc des Photo- beispielsweise eine Strahlung durch einen Gegen-Electrons, which by the on the K-thodc of the photo- for example a radiation by an opposing-

clektmnenvcrvielfältigers einfallende Strahlung aus- stand auf die Kathode eines als Exponentialverstär-The radiation from the system's multiple

gclöst werden, nimmt exponentiell a' eine Funktion ker dienenden Photoelektronenvervielfältigers gerich-are resolved, a 'exponentially assumes a function of the photoelectron multiplier serving for

der Anzahl der Dynoden des Photoelektronenverviel- tet, dann werden die so freigegebenen Elektronenthe number of dynodes of the photoelectron multiplied, then the electrons released in this way are

fältigers zu. Da eine exponentielle Beziehung (y = .rⁿ) 35 exponentiell durch die Wirkung der Dynoden deswrinkles too. Since there is an exponential relationship (y = .r ⁿ ) 35 exponentially by the action of the dynodes of the

in beschränktem Umfang einer logarithmischen Be- Photoelcktronenvervielfältigers vervielfältigt. Wirdreproduced to a limited extent by a logarithmic photon photon multiplier. Will

zichunc (y n') ähnlich ist, ist das Aiiseangssignal dann der Ausgangsstrom des P'iotoelektronenver-zichunc (y n ') is similar, the output signal is then the output current of the

eines Photoelektronenverviclfältigers annähernd eine vielfälligers über den Varistor geleitet, dann ist dieof a photoelectron multiplier, approximately a manifold passed over the varistor, then the

lineare Funktion des Logarithmus des auf die Kathode hierbei über dem Varistor aufgeoaute Spannung derlinear function of the logarithm of the voltage applied to the cathode over the varistor

einfallenden Lichtes. Das bedeutet aber, daß das \o optischen Dichte des durchstrahlten Gegenstandesincident light. This means, however, that the \ o optical density of the irradiated object

Ausgangssignal des Photoelcktronenvcrviclfäitigers linear proportional.Output signal of the photo leak detector linearly proportional.

sich angenähert linear mit der optischen Dichte eines Bei einer bevorzugten Ausführungsform der elek-Gcgenstandes ändert, dessen durchgelassene Strah- trischcn Schaltung ist für die Messung der optischen lung auf die Kathode des Photoelektroncnvervielfäl- Dichte als Exponentialverstärker ein Photoelektrotigers gerichtet wurde. 45 nenvervielfältiger vorgesehen, der in bekannter Weise In der USA.-Patentschrift 2 492 901 ist eine be- einen Spannungsteiler für die Dynodenspannungen kannte elektrische Schaltung der eingangs genannten und einen mit diesem in Reihe geschalteten veränder-Art beschrieben, bei der als Exponentialverstärker baren Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert ein Photoelektronenvervielfältiger vorgesehen ist. der zum Konstanthalten des durch die Photoelcktronencinen Spannungsteiler für die Dynodenspannungen 50 vervielfältiger fließenden Stromes von diesem ver- und einen mit diesem in Reihe geschalteten veränder- änderbar ist. wobei der Varistor für eine Zusammenbaren Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert wirkung mit dem Spannungsteiler geschaltet ist. Um zum Konntanthalten des durch den Photoclcktronen- hierbei zu verhindern, daß der Varistor die Funktion vervielfältiger fließenden Stromes von diesem ver- des Photoelektronenvervielfültigers beeinflußt, ist es änderbar ist. Diese bekannte elektrische Schaltung SS vorzuziehen, daß der Varistor mit einem mit ihm in ist zur Verwendung als Dichtemesser mit einem Kor- Reihe geschalteten Widerstand dem Spannungsteiler rekturnetzwerk verschen, das eine stufenweise Kor- parallel geschaltet ist Wird hierbei ein Widerstand rekluf des exponentiell verstärkten Signals zu einer mit verhältnismäßig großem Wlderstondiiwert ge· logariihmlschon Funktion des Eingangssignal» be· wählt, denn wird dadurch der Varistor von den wirkt. Dieses bekannte Korrcklurnetzwcrk weist für 60 Dynoden gewissermaßen elektrisch isoliert. Ändert des Ausgangssignale anzeigende Instrument einen sieh aber die Dynodenspannung, dann ändert sich .Spannungsteiler auf, dem über Gleichrichter clck· auch die Ubvr dem Varistor auftretende !Spannung frisch vorgespannte Widerstünde parallel gev Jinltcl und damit sein Widerstandswcrl. Infolge der besen· siuil. durch «lie cine schrittweise Änderung tier Auf· deren Charakteristik des Widerstandswille» des frilling der Widerilandiwerie ti« Spannungsteiler* 63 Varistors wird dadurch die als Exponentialfunktion (tvwirkl wird. Dwrsi· bekannt» elektrische Schaltung uVs bHigangssignal* auftretende Dynodenspannung iM in ihrem Anlftiiii uhr einfach. Dun It ι lic tttifvtt- In eine nU Ituüirilhmischc Funktion der Eingang*- Wi¹M' Aiitli'rtirtR du etpuiu-nik'll vrtsi.itku-ii Signal* spinnning .nifiiiUml« VariMur«pannung umgewan-In a preferred embodiment, the electrical object changes, the transmitted radiation circuit of which is directed to the cathode of the photoelectron multiplier density as an exponential amplifier of a photoelectrotiger for measuring the optical temperature. 45 nenverklekopiger provided, which is known in the USA. Patent 2 492 901 describes a voltage divider for the dynode voltages known electrical circuit of the initially mentioned and a variable type connected in series with the resistor as an exponential amplifier has, the resistance of which a photoelectron multiplier is provided. the current flowing through the photovoltaic voltage divider for the dynode voltages 50 multiplied by the latter, and one connected in series with it, can be changed. wherein the varistor has a collapsible resistor, the resistance value of which is switched to the voltage divider effect. It can be changed in order to keep the current flowing through the photoelectron multiplier from influencing the function of the multiplier by the varistor. This known electrical circuit SS is preferable that the varistor with a resistor connected to it for use as a density meter with a Kor series is given away to the voltage divider rectification network, which is connected in parallel with a stepwise Kor a function of the input signal with a relatively high forest resistance value is selected, because the varistor acts as a result. This well-known Korrcklurnetzwcrk has for 60 dynodes to a certain extent electrically isolated. If the instrument displaying the output signals changes but the dynode voltage, then the voltage divider changes to the voltage, freshly biased resistances in parallel with the rectifier clck and the voltage that occurs across the varistor, and thus its resistance value. As a result of the broom · siuil. Through "there is a step-by-step change in the characteristics of the resistance will" of the frilling of the Widerilandiwerie ti "voltage divider * 63 varistor, the dynode voltage occurring as an exponential function (is actually known") becomes simple in its start-up . Dun It ι lic tttifvtt- In a nU Ituüirilhmischc function the input * - Wi ¹ M 'Aiitli'rtirtR du etpuiu-nik'll vrtsi.itku-ii signal * spinnning .nifiiiUml «VariMur« voltage converted

ddt, so daß eier Spannungsabfall über dem Varistor kers32 negativ, so daß sich tier Widerstund des Versieh linear mit der optischen Dichte des durchstrahl- sUirkers 32 erhöht und die Spannung liber dem abgetai Gegenstandes ändert, zapften Widerstand 34 auf einen niedrigeren Wertddt, so that a voltage drop across the varistor core 32 is negative, so that the resistance of the coating increases linearly with the optical density of the transmissive sensor 32 and the voltage across the discarded object changes, resistor 34 tapped to a lower value

Die urnncjung ist in der folgenden Beschreibung absinkt, der der optischen Dichte Null des Gegen-In the following description the urnncjung decreases, that of the optical density zero of the opposite

von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausfiih- 5 Standes 20 entspricht, wobei der Strom durch denof two embodiment shown in the drawings 5 corresponds to state 20, the current through the

rungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt Photoelektronenvervielfältiger konstant gehaltenexamples explained in detail. It shows photoelectron multiplier kept constant

F ι g. 1 em Blockschaltbild einer erfindungsge^ wird. Nimmt die optische Dichte des GegenstandesFig. 1 em block diagram of a erfindungsge ^ is. Takes the optical density of the object

maßen Schaltung, 20 zu, z. B. Null auf Eins, dann tritt die umgekehrtemeasure circuit, 20 to, e.g. B. zero to one, then the reverse occurs

l· ι g. 2 das Schaltbild einer bekannten, durch die Wirkung ein.l · ι g. 2 the circuit diagram of a well-known, by the effect one.

Erfindung verbesserten Schaltung, ^v · ₁₀ Es ist bekannt, daß die Dynoden eines Photoelek-Invention improved circuit, ^v · ₁₀ It is known that the dynodes of a photoelectric

Fig. 3 ein die Ausgangsspannung über der op- tronenvervielfältigers exponentiell die photoelektischen Dichte eines gemessenen Gegenstandes dar- irisch an der Kathode freigegebenen Elektronen verstellendes Diagramm zur Erläuterung der Erfin- vielfältigen. Da. jedoch die exponentiell Beziehung dung· , , zwischen dem durch eine optische Dichte auf dieFig. 3 shows the output voltage across the optron multiplier exponentially the photoelectric Density of a measured object is adjusted by means of electrons released at the cathode Diagram to explain the various inventions. There. however the exponential relationship dung ·,, between which by an optical density on the

Fig. 4. ein Schaltbild einer bevorzugten Ausfiih- 15 Kathode des Photoelektronenvervielfältigers einfal-4 shows a circuit diagram of a preferred embodiment of the cathode of the photoelectron multiplier.

rungsform der erfindungsgemäßen Schaltung. lenden Licht und dem Dynodcnpotential nicht ge-Approximate form of the circuit according to the invention. light and the dynode potential

In Fig. 1 ist die Erfindung schematisch erläutert. nau die gleiche ist wie die logarithmische Beziehung,The invention is illustrated schematically in FIG. is exactly the same as the logarithmic relationship,

Fine Lichtquelle 10, z. B. ein durchleuchtetes Dia, die zwischen dem einfallenden Licht und der DichteFine light source 10, e.g. B. a backlit slide that separates the incident light and the density

beleuchtet die Kathode eines Photoelektronenverviel- besteht, ist die Dynodenspannung eines für eineif the cathode of a photoelectron multiplier is illuminated, the dynode voltage is one for one

fiiltigers 12 mit einer Intensität, deren Logarithmus *o dichte Messung geschalteten P: .Jtoelektronenverviel-filter 12 with an intensity whose logarithm * o dense measurement switched P: .Jtoelectron multiplier

cinem Parameter d, z. B. der optischen Dichte des fähigere mit konstantem Strom nu- eine angenähertecinem parameter d, e.g. B. the optical density of the more capable with constant current only approximated

Dia:,, proportional ist. Der Strom durch den Photo- analog der optischen Dichte des durchleuchteten Ge-Dia: ,, is proportional. The current through the photo is analogous to the optical density of the illuminated subject

clektrunenvervielfältiger 12 wird* durch ein die genstandes20. Aus diesem Grunde wird die Dynoden-clektrune duplicator 12 is * by means of an item20. For this reason the dynode

Dynodenspannungen änderndes Netzwerk 13 kon- Spannung, praktisch ein Bruchteil von dieser, anDynode voltage changing network 13 con voltage, practically a fraction of this

slant gehalten. Diese Änderungen der Dynodenspan- 25 einet; Varistor 36 angelegt, der parallel zum abgc-kept slant. These changes in the dynode chip unite; Varistor 36 is applied, which is parallel to the

ruing sind exponentiell auf das Licht bezogen, das auf zapften Widerstand 34 geschaltet ist. Homogeneruing are exponentially related to the light that is switched on tapped resistor 34. Homogeneous

ii,e Kathode des Photoelektronenvervielfältigers 12 Varistoren, insbesondere Silikon-Karbid-Varistoren,ii, e cathode of the photoelectron multiplier 12 varistors, in particular silicon carbide varistors,

einfällt; dementsprechend ist also der Ausgangsstrom wurden als besonders brauchbar festgestellt. Damitoccurs; accordingly, the output current was found to be particularly useful. In order to

iLs Photoelektronenvervielfältigers angenähert ana- der Varistor 36 nicht rückwirkend die Spannung deriLs photoelectron multiplier approximates ana- the varistor 36 does not retroactively affect the voltage of the

log, aber genau gesagt etwas größer als der in Frage 30 Dynoden 26a bis 26/ beeinflußt, ist ein Widerstandlog, but to be precise somewhat larger than the one that affects dynodes 26a to 26 / in question 30, is a resistor

kommende Parameter, also / ~ kd. Wird der Aus- 38 mit hohem Widerstandswert in Reihe mit demcoming parameters, i.e. / ~ kd. If the high resistance output 38 is in series with the

gangsstrom des Photoelektronenvervielfältigers 12 Varistor 36 geschaltet, um den Varistor von denoutput current of the photoelectron multiplier 12 varistor 36 switched to the varistor from the

über einen Varistor 14 geleitet, dann erscheint über Dynoden /u isolieren.passed through a varistor 14, then appears to isolate via dynodes / u.

tkm Varistor eine Spannunge — gd die dem Para- In Fig. 3 ist gestrichelt die Dynodenspannung in meter d genau analog ist. Der Grund hierfür besteht 35 Abhängigkeit von der optischen Dichte d des Gegendurin, daß der über dem Varistor auftretende Span- Standes 20 dargestellt. Mit zunehmender Spannung nungsabfall nicht so schneii zunimmt wie der den nimmt aber der Widerstandswert des Variuors36 ab, Spannungsrbfall verursachende Strorr so daß der Spannungsabfall über dem Varistor 36 dietkm varistor a voltage e - gd which is exactly analogous to the para- In Fig. 3 is dashed the dynode voltage in meter d is. The reason for this is that it depends on the optical density d of the counter urine that the chip level 20 occurring over the varistor is shown. As the voltage increases, the voltage drop does not increase as quickly as the one, but the resistance value of the variator 36 decreases, the current causing the voltage drop so that the voltage drop across the varistor 36 the

Die Schaltung nach F i g. 2 geht von der durch die durch eine ausgezogene Linie dargestellte lineare USA.-Patentschrift 2492 901 bekannten Schaltung 40 Funkiion der optischen Dichte d bildet. Zu F i g. 3 aus. Von einer Lampe 16 wird das Licht durch eine ist noch zu bemerken, daß die Abszisse lang«, der Linse 18 und durch einen Gegenstand 20, dessen op- Ordinate verschoben werden kann. Cin Spannungstische Dichte gemessen werden soll, auf die Kathode messer 40, der die die optische Dichte repräsentie-22 eines Photoelektroncnvervielfiiltigers 24 geworfen. rende Spannung mißt, kann so auf Null eingestellt Der Strom durch den Photoelektronenverviellältiger 45 werden, daß die Wirkung einer Ruhespannung, die 14 wird unabhängig von der Intensität des auf die am Varistor 36 erscheint, wenn die optische Dichte Kathode einfallenden Lichtes konstant gehalten, in- gleich Null ist, nicht in Erscheinung tritt. Eine solche dem die an den Dynoden 26a bis 26/ des Photoelek- Nullstellung des Instrumentes ist jedoch nutzlos, wenn trunenvervielfältigers 24 angelegten Spannungen ent- die die optische Dichte Null anzeigende Spannung sprechend eingestellt werden. Ganz gleich, ob die 50 für eine digitale Zähleranzeige (000) umgewandelt optische Dichte des Gegenstandes 20 Null (lOO°/o w. rden soll, weil die Spannung Null praktisch nie Durchlässigkeit) oder Eins (lO°/o Durchlässigkeit) über dem Varistor36 erscheint, wenn die Schaltung usw. ist, der Strom durch den Photoelektronenver- nach F i g. 2 in Tätigkeit ist.The circuit according to FIG. 2 goes from the linear through the position shown by a solid line USA. Patent 2 492 901 known circuit 40 Funkiion the optical density is d. To F i g. 3 off. The light from a lamp 16 is passed through a long abscissa, the lens 18 and through an object 20, the op-ordinate of which can be shifted. The voltage table density is to be measured on the cathode knife 40, which represents the optical density 22 of a photoelectron multiplier 24 thrown. The current through the photoelectron multiplier 45 can be set to zero so that the effect of a no-load voltage, which is independent of the intensity of the light incident on the varistor 36 when the optical density of the cathode is kept constant, is equal to zero, does not appear. Such a zero setting at the dynodes 26a to 26 / of the Photoelek zero position of the instrument is, however, useless if the voltages applied to the trunk multiplier 24 are appropriately adjusted to the voltage indicating the optical density zero. It does not matter whether the 50 converted for a digital counter display (000) optical density of the object 20 is to be zero (100% w. Because the voltage is zero practically never permeability) or one (10% permeability) across the varistor36 appears, if the circuit is etc., the current through the photoelectron converter according to F i g. 2 is in operation.

vielfältiger 24 wird stets konstant gehalten, indem die Mit der Schaltung nach F i g. 4 wird als Ausgangs-Dynodenspannungen in einer angenäherten Ptopor- 55 signal eine die gemessene optische Dichte repräsentionahtäi zur optischen Dichte des Gegenstandes 20¹ tierende Aus^angsspannung erzeugt, die direkt für geändert werden. Dies geschieht dadurch, daG über eine digitale Zähleranzeige umgewandelt werden einen Widerstand 28 durch den der Anode 30 zu- kann. Da im Übrigen die Schaltung nach Fig.4 mi. fließenden Strom des Photoelektronenvervielfcütigers der Schattung nach F i g. 2 Übereinstimmt, werden 24 eine Spannung erzeugt wird. Ein Rückkopplung«- 60 den Teilen der Schaltung nach F i g. 2 ähnliche Teile verstärker32 ist zwischen den Punkten A und B in in der Schaltung nach Fig. 4 mit den gleichen BeReihe mit einer Spannungsquelle für die Dynoden, zugszahlen bezti'chnet, die jedoch mit einem Strich nämlich einem geeignet abgezapften Widerstund 34, versehen sind. Ein Transistor 32' und ein abgezapfter geschaltPt und auf einem höheren oder niedrigeren Dynodenwiderstand 34' sind so zwischen den Annegativen Potential als Funktion der optischen Dichte 6a schlußkiemmen A'B' einer Stromquelle in Reihe gcdcs Gegenstandes 20 gehalten. ÄnJert sich die op- schaltet, daß, wenn der Strom durch einen Phototische Dichte des Gegenstandes 20 z. B. von Fms auf elektronenvervielfiiltiger 24' sich beginnt zu ändern, Null, dann wird das Potential am Gitter des Vcrstiir- «,ich der Widerstund des Transistors 32' ändert, um more diverse 24 is always kept constant by using the circuit according to FIG. 4, an output voltage representing the measured optical density is generated as output dynode voltages in an approximate Ptopor signal, which is directly changed ^{for the optical density of the object 20 1.} This takes place in that a resistor 28 through which the anode 30 can be converted via a digital counter display. Since the circuit according to Figure 4 mi. flowing current of the photoelectron multiplier of the shade according to FIG. 2 If it matches, a voltage will be generated 24. A feedback "- 60 to the parts of the circuit of FIG. 2 similar parts amplifier32 is between points A and B in the circuit of FIG. A transistor 32 'and a tapped one switched and at a higher or lower dynode resistance 34' are thus held between the negative potentials as a function of the optical density 6a circuit A'B 'of a current source in series gcdcs object 20. Changes the op- switches that when the current passes through a phototic density of the object 20 z. B. from Fms to electron multiplier 24 'begins to change, zero, then the potential at the grid of the transistor 32' changes to

dia ■u.i die Dynoden angelegten Spannungen zu ändern und dadurch den Strom durch den Photoelektronenvervielfältiger konstant zu halten. Die Dynodenspanfiung wird auch an einen Widerstand 38' angelegt, der einen hohen Widerstandswert hat und in Reihe mit einem Summiernetzwerk 42 geschaltet ist, das einen Varistor 36' aufweist. Der Varistor 36' ist sowohl über einen Widerstand 38' an die Dyrtodenspannufig als auch Über einen kegelwiderstand 44 an eine Vorspannung V angelegt. Diese beide» Spannungen werden algebraisch addiert und erzeugen eine resultierende Spannung am Varistor36'. Eine solche resultierende Spannung kann mittels des Regelwiderstandes 44 auf Null eingestellt werden, um die optische Dichte Null zu repräsentieren. Dies schafft die is Möglichkeit, das Ausgangssignal der Schaltung nach F i g. 4 in eine digitale Zähleranzeige umzuwandeln, die die optische Dichte repräsentiert.dia ■ ui to change the voltages applied to the dynodes and thereby to keep the current through the photoelectron multiplier constant. The dynode voltage is also applied to a resistor 38 'which has a high resistance and is connected in series with a summing network 42 which includes a varistor 36'. The varistor 36 'is applied both to the Dyrtodenspannufig via a resistor 38' and to a bias voltage V via a conical resistor 44. These two "voltages are added algebraically and generate a resulting voltage at the varistor36". Such a resulting voltage can be set to zero by means of the variable resistor 44 in order to represent the optical density zero. This creates the possibility of the output signal of the circuit according to FIG. 4 to a digital meter display representing optical density.

Wie bei der Schaltung nach Fi g. 2 kann der Spannungsabfall über dem Varistor 36 durch ein auf op- ίο tische Dichte kalibriertes Meßinstrument 40' angezeigt werden.As with the circuit according to Fi g. 2, the voltage drop across the varistor 36 by an on op- ίο table density calibrated measuring instrument 40 'are displayed.

Da der Transistor 32' einen verhältnismäßig kleinen Eingangswiderstand und der Photoelektronenvervielfältiger 24' einen verhältnismäßig großen Ausgangs- »5 widerstand haben, ist in den Basisstromkteis des Transistors 32' noch ein Widerstandsanpassungsverstärker 45 geschaltet, der durch einen Feldeffekttransistor gebildet sein kann.Since the transistor 32 'has a relatively small input resistance and the photoelectron multiplier 24' has a relatively large output have resistance, a resistance matching amplifier 45, which can be formed by a field effect transistor, is connected in the base current section of the transistor 32 '.

Claims

Patent claims:

1. Elektrische Schaltung mit einem Exponentialverstärker und mit einem Korrekturnetzwerk, das dem Exponentialverstärker nachgeschaltet ist und das exponentiell verstärkte Signal zu einem Ausgangssignal der Schaltung korrigiert, das eine1. Electrical circuit with an exponential amplifier and with a correction network, which is connected downstream of the exponential amplifier and the exponentially amplified signal to one Output signal of the circuit corrected, the one logarithmisch^ Funktion des Eingangssignals bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturnetzwerk in einem Stromweg des exponentiell verstärkten Signals einen Varistor (14) aufweist.logarithmic ^ function of the input signal, characterized in that the Correction network in a current path of the exponentially amplified signal a varistor (14) having.

2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1 mit einem Photoelektronenvervielfältiger als Expofletttialvefstäfkef, der einen Spannungsteiler für die Dynodenspannungen und einen mit diesem in Reihe geschalteten veränderbaren Widerstand aufweist, dessen Widerstandswert zum Konstanthalten des durch den Photoelektronenvervielfälitiger fließenden Stromes von diesem veränderbar iist, dadurch gekennzeichnet, daß der Varistor (14) !für eine Zusammenwirkung mit dem Spannungsteiler (34) geschaltet ist.2. Electrical circuit according to claim 1 with a photoelectron multiplier as Expofletttialvefstäfkef, which has a voltage divider for the dynode voltages and a variable resistor connected in series with this has, the resistance value of which can be changed to keep the current flowing through the photoelectron multiplier constant iis, characterized in that the varistor (14) is connected to interact with the voltage divider (34).

3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Varistor (36) mit einem mit ihm in Reihe geschalteten Widerstand l[38) dem Spannungsteiler (34) parallel geschalilet ist.3. Electrical circuit according to claim 2, characterized in that the varistor (36) with a resistor l [38) connected in series with it is connected in parallel with the voltage divider (34).

4. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangssignal zur Messung der optischen Dichte ■eines Gegenstandes (20) eine von diesem Gegenstand hiftjurchgelassene Strahlung vorgesehen ist.4. Electrical circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that as Input signal for measuring the optical density of an object (20), a radiation that is let through by this object is provided.

5. Elektrische Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Varistor (36') eine Vorspannung vorgesehen iist, die sich mit der am Varistor (36") durch das exponentiell verstärkte Signal erzeugten Spannung algebraisch addiert und eine solche Größe Itiat, daß bei einem maximalen Eingangssignal (Eingangsstrahlung bei optischer Dichte Null) das exponentiell verstärkte Signal sich mit der Vorspannung aufhebt.5. Electrical circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the varistor (36 ') is provided with a bias voltage that differs from that applied to the varistor (36 ") by the exponentially amplified signal generated voltage algebraically added and such a quantity Itiat that at a maximum input signal (Input radiation at zero optical density) the exponentially amplified signal cancels with the bias.

. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen. 1 sheet of drawings

1922