DE2520931C2 - Abtast-Halteschaltungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schnell arbeitende Abtast-Halteschaltungsanordnung mit verbesserter Signaltreue des Ausgangssignals.

Abtast-Halteschaltungen, bestehend aus einem Abtastschalter und einem Speicherkondensator, werden dazu verwendet, Abtastwerte aus Analogsignalen in stufenförmige Spannungsverläufe umzuwandeln. Dabei können durch Restladung des Speicherkondensators aus vorhergehenden Abtastwerten, durch Nachladeeffekte und durch das Einschwingverhalten eines gegebenenfalls in die Schaltung eingefügten Verstärkers, die im Kondensator tatsächlich gespeicherten Spannungswerte vom wirklichen letzten Abtastwert abweichen und die abgegebenen Spannungswerte gegenüber den gewollten verändern.

Das vollständige Beseitigen der Restladung eines Kondensators, z. B. durch Kurzschließen, ist in der zur Verfugung stehenden kurzen Zeit nicht möglich.

Besonders störend macht sich die Restladung des Speicherkondensators bemerkbar, wenn aufeinanderfolgende Abtastwerte verschiedenen Kanälen entnommen werden, da dann die Abtastwerte in den meisten Fällen größere Unterschiede aufweisen als beim Abtasten nur eines Signals. Dies macht sich als Nebensprechen bemerkbar.

Aus der US-PS 34 30 072 ist eine Abtast-Halteschaltung bekannt, bei der eine Gegenkopplung vom Speicherkondensator zum Eingang des Verstärkers vorgesehen ist. Jedoch kann mit dieser Schaltung nicht das Einschwingverhalten des Ladeverstärkers kompensiert werden, insbesondere werden nicht die Nachladeeffekte (Piezoeffekte) des Kondensators verhindert

In der DE-OS 19 31 242 werden zwei Abtast-Halteschaltungen hintereinander geschaltet, wobei die zweite Abtast-Halteschaltung lediglich dazu dienen soll, die Spannungswerte der einzelnen Stufen konstant zu halten.

In der DE-OS 20 61 227 wird ein Spezialfall der Anwendung, wie er in der DE-OS 19 31 242 beschrieben ist, dazu benutzt, mit der erhaltenen Gleichspannung einen spannungsgesteuerten Oszillator zu steuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abtast-Halteschaltung anzugeben, welche von einem Abtastwert einen verhältnisgleichen Ausgangswert abgibt, ohne einen kurzschließenden »Löschschalter« für die Restladung zu erfordern. Dadurch ist ein schnelleres Arbeiten der Abtast-Halteschaltung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie im Anspruch beschrieben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Anordnung anhand eines Übersichtsschaltphns erläutert. Am Eingang E der gesamten Anordnung liege ein Analogsignal, welches dem nichtinvertierenden Eingang ( + ) eines Differenzverstärkers DV zugeleitet wird. Der Differenzverstärker DVbildet die Differenz zwischen dem Eingangssignal E und einem auf den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers DVgeführten Spannungswert. Die erste Abtast-Halteschaltung AH1 tastet einen Wert des Differenzsignals am Ausgang des Differenzverstärkers DV ab durch Schließen des Abtastschalters AS 1 und hält diesen Abtastwert im Speicherkondensators Ci, nachdem der Abtastschalter ASi wieder geöffnet wurde. Dieser gespeicherte Abtastwert wird erstens dem Ausgang A der gesamten Anordnung zur Auswertung durch eine nachgeschaltete Anordnung und zweitens der zweiten Abtast-Halteschaltung AH 2 zugeleitet. Nach der Auswertung des Abtastwertes schließt der Abtastschalter AS 2 und tastet die im Speicherkondensator Ci verbliebene Spannung verhältnisgleich ab und hält sie im Speicherkondensator C 2, nachdem der Abtastschalter AS 2 wieder geöffnet wurde. Ein Teil dieses im Speicherkondensator C 2 gespeicherten Spannungswertes, der dem Restspannungswert im Speicherkondensator C1 verhältnisgleich ist, wird dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers DV über ein einstellbares Stellglied R zugeführt. Zur Taktverzögerung zwischen dem Abtastschalter AS i und dem Abtastschalter AS 2 kann ein Verzögerungsglied Vvorgesehen sein.

Am Ausgang A der gesamten Anordnung erscheint dann ein Spannungswert, der dem Wert des Eingangssignals E verhältnisgleich ist.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung wird zwischen dem Ausgang der ersten Abtast-Halteschaltung AH1 und dem Eingang der zweiten Abtast-Halteschaltung AH2 ein Entkoppelverstärker eingefügt. Dadurch ist es möglich, gleichzeitig das Ausgangssignal A auszuwerten und eine Probe davon durch die zweite Abtast-Halteschaltung AH2 zu entnehmen. Der Abtastschalter AS 1 und der Abtastschalter AS 2 können dann gegenphasig leitend bzw. nicht leitend gesteuert werden. Dies ermöglicht ein schnelleres Arbeiten der gesamten Anordnung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Abtast-Halteschaltungsanordnung zum Erzeugen eines dem Eingangssignal weitgehend angeglichenen stufenförmigen Ausgangssignals, wobei einer Abtast-Halteschaltung mit einem Abtastschalter und einem Speicherkondensator ein Differenzverstärker vorgeschaltet ist, dessen nichtinvertierender Eingang der Eingang der gesamten Anordnung ist und dessen invertierender Eingang ein vom Ausgang der gesamten Anordnung, welcher mit dem Ausgang der Abtast-Halteschaltung verbunden ist abgeleitetes Gegenkopplungssignal empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der ersten Abtast-Halteschaltung mit dem Eingang einer zweiten Abtast-Halteschaltung (AH2) mit einem zweiten Abtastschalter (AS2) und einem zweken Speicherkondensator (C 2) verbunden ist, daß der Ausgang der zweiten Abtast-Halteschaltung (AH2) über ein einstellbares Stellglied mit dem invertierenden Eingang (—) des Differenzverstärkers (PV) verbunden ist und daß der zweite Abtastschalter (AS 2) verzögert zum ersten Abtastschalter (ASi) leitend bzw. nicht leitend steuerbar ist.

2. Abtast-Halteschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der ersten Abtast-Halteschaltung (AH 1) und dem Eingang der zweiten Abtast-Halteschaltung (AH2) ein Entkoppelverstärker eingefügt jo ist und daß der zweite Abtastschalter (AS 2) gegenphasig zum ersten Abtastschalter (ASi) leitend bzw. nicht leitend steuerbar ist.