DE2216827C2 - Logarithmischer Mittelwertmesser - Google Patents

Description

3. Logarithmischer Mittelwertmesser nach An- stärkers in Verbindung steht, und daß die vorerspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wähnte Eingangsklemme über einen Widerstand zuVerstärker (K'* und K2) Operationsverstärker in sätzlich mit dem Abgriff eines Gleichspannungsteiintegrierter Technik sind. 30 lers verbunden ist und an der Ausgangsklemme des

4. Logarithmischer Mittel we. «messer nach An- zweiten Verstärkers das Anzeigeinstrument liegt,
spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß minde- Die Erfindung wird an Hand einer Figur, die ein stens der Verstärker (Kl) in den Eingangsstufen Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.
Feldeffekttransistoren aufweist. Am Signaleingang E einer monostabilen Kipp-

5. Logarithmischer Mittelwertmesser nach An- 35 stufe /1 werden die aus einem Szintillationszähler spruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß od. dgl gewonnenen Eingangsimpulsspannungen ander Verstärker (K2) ein Differenzverstärker mit gelegt. Die monostabile Kippstufe /1 normiert diese großer Leerlaufverstärkung ist. Impulse und gibt sie über Koppel kondensatoren Cl

und C 3 an eine aus einer Längs- und Querdiode Dl

40 bzw. Dl bestehende Diodenpumpschaltung weiter.

Die Dioden D1 und D 2 der Pumpschaltung sind so

Die Erfindung bezieht sich auf einen logarithmi- gepolt, daß am Ausgang eines folgenden Verstärkers sehen Mittelwertmesser mit einem integrierenden K1 eine negative Gleichspannung liegt. Der Verstär-Verstärker und einer Reihenschaltung von Elemen- ker Kl ist als Miller-Integrator geschaltet mit einem ten mit logarithmischer Kennlinie in einer Gegen- 45 Kondensator C4 in der Gegenkopplungsschleife, kopplungsschleife des Verstärkere. Parallel zum Kondensator C4 liegt eine Kettenschal-

Aus den »AEG-Mitteilungen«,50(1960), Heft 8/9, tung von fünf als Dioden betriebenen Transistoren. S. 296 bis 300, sind Gleichstromverstärker für die Die Transistoren haben eine logarithmische Charaknukleare Reaktorinstrumentierung bekannt, unter de- teristik, die über die Gegenkopplungsschleife die nen sich auch zur Überwachung eines breiten Lei- 50 Charakteristik des Verstärkers ebenfalls logarithstungsbereiches ein logarithmischer Verstärker be- misch gestaltet. Der Verstärker Kl ist ein galvanisch findet. Die logarithmische Kennlinie des Verstärkers gekoppelter Operationsverstärker mit Feldeffekttranwird dadurch erzielt, daß sich in einer Gegenkopp- sistorcn in den Eingangsstufen. Derartige Verstärker lungsschleife, die von einer Eingangsklemme an eine werden bereits in integrierter Technik ausgeführt. Ausgangsklemme zurückführt, mehrere in Reihe ge- 55 An die Ausgangsklemme des Verstärkers K1 ist über schaltete Dioden befinden, deren Kennlinien minde- einen Koppelwiderstand R 3 die Eingangsklemme stens im Anlaufstrombereich ebenfalls logarithmisch eines weiteren Verstärkers K 2 angeschlossen. Der sind. Verstärker K 2 ist als galvanisch gekoppelter Diffe-

Be! der Anwendung dieses bekannten Prinzips zur renzverstärker mit großer Leerlaufverstärkung aus-Erzielung logarithmischer Verstärkungskennlinien 60 gebildet. Derartige Verstärker sind ebenfalls in moauf einem Mittelwertmesser, d. h. einem Verstärker nolithischer integrierter Technik erhältlich. In der mit nachfolgendem Anzeigeinstrument, dessen Aus- Gegenkopplungsschleife des Verstärkers K 2 zwischlag einer impulsrate proportional sein soll, hat sehen der Ausgangsklemme des Verstärkers und seisich herausgestellt, daß die Ausgangsspannung des ner an den Ausgang des Verstärkers K1 angekoppellogarithmierenden Verstärkers nach der Funktion 65 ten Eingangsklemme liegt ein Gegiinkopplungswider- n — ifiivi «■ ^stand ^⁴- Verstärker mit dieser Gegenkopplungs-

υ - Ki , KZ-in« schaltung werden auch oft als Verstärker in »Saugverhält. Dabei sind Ki und Kl Konstanten, und η schaltung« bezeichnet. Die genannte Eingangsklemme

des Verstärkers Vl ist weiterhin über einen Widerstand R 2 mit dem einstellbaren Abgriff eines Gleichspannungsteilers Pi verbunden. Die mittels des Abgriffs einstellbare Gleichspannung wird dazu benutzt, die Konstante Kl der obengenannten Funktion in der ausgeführten Schaltung zu eliminieren. Die vom Verstärker Vl gelieferte Spannung wird mit einem Faktor, der sich aus dem Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände A4 und Λ3 zusammensetzt, im Verstärker V2 verstärkt, wodurch eine Vergrößerung der Konstanten Kl der obengenannten Funktion erreicht wird. Beide Maßnahmen zusammen ergeben einen optimalen Verlauf der Ausgangsspannung des logarithmischen Ratemeters am Ausgang des Verstärkers Vl, die über ein Instrument / gemessen wird. Diese Ausgangsspannung ist positiv, sie entspricht' der invertierten Eingangsspannung des

Verstärkers Vl verstärkt um den Faktor £,, Für den S Skalenverlauf wird dabei der gesamte Ausschlagsbereich des Anzeigeinslruments ausgenutzt.

Zweite Eingangsklemmen der Verstärker V1 und Vl sind mit einer Masseleitung verbunden. Die übrigen an den Verstärkern angeschlossenen nicht näher »ο bezeichneten Potentiometer oder Spannungsquellen dienen der Einstellung der Verstärkereigenschaften und sind für die Erfindung nicht wesentlich. Einzelne der Verstärkeranschlüsse sind mit den für in integrierter Technik ausgeführten Verstärkern üblichen Anschlußbezeichnungen versehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

d'e *nzahl der Eingangsimpulse pro Zeiteinheit, ^ dje ,mpulsratei Ein Voltmeter, das als Anzeige-

1. Logarithmischer Mittelwerlmesser mit einem instrument an den Ausgang des Verstärkers angeintegrierenden Verstärker und einer Reihenschal- schlossen wird, zeigt dabei einen Skalenverlauf, der tung von Elementen mit logarithmischer Kenn- 5 den Gesamtbereich von etwa fünf Dekaden mit nach linie in einer Gegenkopplungsschleife des Ver- im Sinne des Zeigerausschlags verschobenem Nullstärkers und einem Anzeigeinstrument, da- punkt und verhältnismäßig kleinem Ausschlagswindurch gekennzeichnet, daß an eine Aus- kel darstellt. Die durch die Konstante K1 in der im

. gangsklemme des Verstärkers (Kl) über einen obenstehenden Ausdruck verursachte NuU^unkt-Koppelwiderstand (A3) ein zweiter Verstärker io verschiebung wird um so größer, je mehr logarith-(K 2) mit einer nicht art Masse liegenden Ein- , mische Elemente in die Gegenkopplungsschleife des gangsklemme angeschlossen ist, die über einen Verstärkers eingeführt werden. Die Genauigkeit der Gegenkopplungswiderstand (R 4) von höherem logarithmischen Charakteristik steigt jedoch mit der Widerstandswert als dem des Koppelwiderstandes Avizahl der Einzelelemente.

(A3) mit einer Ausgangsklemme dieses zweiten 15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verstärkers (K 2) in Verbindung steht, und daß logarithmischen Mittelwertmesser oder ein Rate medie vorerwähnte Eingangsklemme über einen Wi- ter von hoher Genauigkeit und optimalem Skalenverderstand (R 2) zusätzlich mit dem Abgriff eines lauf zu schaffen. Dieses Ziel wird bei einem eingangs Gleichspannungsteilers (Pl) verbunden ist und näher bezeichneten logarithmischen Mittelwertmesser an der Ausgangsklemme des zweiten Verstärkers ao gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß an eine (K2) das Anzeigeinstrument (/) liegt. Ausgangsklemme des Verstärkers über einen Koppel-

2. Logarithmischer Mittelwertmesser nach An- widerstand ein zweiter Verstärker mit einer nicht an spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als EIe- Masse liegenden Eingangsklemme angeschlossen ist, mente mit logarithmischer Kennlinie Transisto- die über einen Gegenkopplungswiderstand von höheren (Tl bis TS) in Diodenschaltung verwendet 35 rem Widerstandswert als dem des Koppelwiderstansind. des mit einer Ausgaigsklemme dieses zweiten Ver-