Schaltungsanordnung zur Messung der Mittelwertszeit einzelner elektrischer
Impulse beliebiger Form, insbesondere zur Messung der Aequivalenzzeit fotografischer
Verschlüsse
Es ist bereits eine Sch:altungs,ano@rd@nun@g zur
Mes,sung der Zeitdauer einzelner elektrischer Im-
pulse durch, Aufladung eines Kondens!ators über
eine Verstärkenröhre angegeben, wobei die Spanr-
nung des Kon idens:ator!s nach Beendigung des Im-
pulses ein _Maß für dessen Dauer -ist. Diese Sc'hal-
tung arbeitet einwandfrei, wenn der zu messende
Impuls Rec'h,tedkform besii.tzt. Bei Impulsen. mit
allmählichem Anstieg und Abfall muß zunächst
definiert «,ex-den., welche Zeit man messen w1.111. Eine
der verschiedenen möglichen Definitionen ist der
Begriff zier Mittelwertzeit; sie entspricht der Zeit-
dauer eines flächengleichen Redhteclcimpulses von
der Höhe .des ursprünglichen Impulseis und ergibt
sich daher aus diesem durch Integration seines
Verlaufes über der Zeit.
Ist der Impulsverlauf z. B. .durch die Be ieshung
gegeben
86i = 26i inax * f (t), (I)
worin 1.i die Impulsspannung und f (t) die Funktion
des Impulisverlanfes mIt der Gesamtdauer T be-
deultet, so .ist nach obiger Defi.nitifon die Mitteil-
wertszent
Besondere Bedeuitunig hat dieser Begriff .in der
Fototechnik, in der die Mittefwertszeit, hier auch
Äquivalenzzent genannt, ein Maß für düe foto-
grafisdh wirksame Belichtu.ngszeitvon Kame:r,a-
vers.chlüssen .ist. Die erfindungsgemäße Schaltung
stellet eine Erweeiiteru@ng ,der früheren Schialitung zum
Zweckei der Messung der MitteI:wertszest beliebig
geformter Impulse insbesondere zur Messung der
Äqudvalennzzeit fotografischer Verschlüme dar und
ist dadurch gekennzeichnet, daß vor dein Ladekon-
den:sartor mindestens zwei Verstärker-stufen in
CW-Koppdiu.ng angeordnet sind und der Ladestrom
einen. Wiederstand durchfließt und, der .an (diesem
entstehende Spannumgsiabfalil oder eine diesem
Spannunäsabfall. .pro:partionale Spannung ,mixt den
Ei!ngaingsimpul6en geggenpbiasig in Reihe geschaltet
wird.
Die Kondensatorzpannung uo ergibt sich aus
dem Ladestrom i nach der Beziehung
Ist rum, der Ladestrom der Spannung dies alte Messeenden Impulses ui proportional
Z = cl ' ui, (4)
so ergibt sich hiermit und ,,aus (i), (2) und
(3)
Nach Gleichinnig (4) rnuß also ,ein liinearer Zu-
sammenhang z-viiis.chen dien Ladestrom unid der Im-
pulsspannung hergestellt werden. Hierbei ergibt
sich die Schwierigkeit, daß auch ohne angelegte Im-
pulsspannung durch praktisch immer vorhandene
kleine Stöitspannungen, z. B. du'r'ch, Einfahl von
Streulicht in die Fo-tazelile beider Messung von
Kameeraver.schlüssen, ainee Kondonsa toraufladung
entsteht, dis igemäß Gleichung (3) zwar dien Ladie-
strom iseh-r kleiin, die -zur Verfügung -stehende Lade-
zeit aber sehr groß eist.
Du'rc'h die erfindungsgemäße ; ScbalItung -wird
dieser Nachteid beseitigt und. trotzdem eine sehr
weitgehende Linearität erzielt. In -Abb. i ist sie bei-
spüe.Issweiise dargestellt. Hie-rin bedeuten V1 und
V2
Verstärkerrdhren und V3 eine Entliadungsstrcecke,
z. B. ein: Form einer Glnmms.trecke, die aber auch
durch eine vorgespianinte Diode ersetzt werden
kann. C2 .iisit ,der Ladekondensiatoir, desisen Spannung
mit dein Röeheremevoltmeter M gemessen wird. R2 ist
der vom Ladestrom durchflossene Widerstand, und
hier gleichzeitig der Kathodienwnderstandr der
Röhre V1, während, die übrigen. Schalkliemente die
bei Vers.tärkern übliche Funktion haben. Die Be-
triehsdiatten von T-, sind so gewählt, daß ihre
Anodengleichspannung im Ruhezustand unterhalb
der Zündspannung von V3 liegt. Wird :nun. ,ein, posii-
tiver Impuls ui an das Gitter von rh gelegt, dessen
Spannung von Null aus ansteigt, so kommt zunächst
noch keim Ladestrom zustande, jedoch steigt in-
folge der Verstärkung von V1 wend. -h2 die An:odeen-
spannung der letzteren RähTe sehr schneeld. bis: zurr
Zündung von h3 an. In, diesem Moment setzt der
Ladlestrom ein, der dien, Kondensator C, äuflädt
und auch dem, Widerstand, R2 durcbffießt, so daß an
diesem leine edier Eiinigangsspanunig ui entgegen-
,geschaltete Spannung entsteht. Innfolge der starkem
Gegenkopplung isst nunmsehr der Ladiestrom dler
Eingangsispannnung streng proportioneali und prak-
tisch nur noch von der Größe von R2 albhänbig, so
daß seich duT.ch. desisen VeTänderung verschiedene
Meßbereiche einstellen. lassen. Durch: diese Anord-
nung ist somit stets ein definierter, jedoch sehr
kleiner Schwellwert, z. B. i bis 2 %, für die Ein-
gangsspannung gegeben, unterhalb dessen das Gerät
nilcht ans'pric'ht, während oberhalb ,davon seich eine
sehr hohe Liirneanität zwischen Ladestrom und Ein-
gangsspannung ergibt. Um von hl trotz des un-
übcübrückteri K uthodenwiderstamdes eine hohe
Verstärkung zu erhalten, dellt es zweclunäßig, idiese
Röhre im Anodenstromanlaufigrebiet, :also mit
Anodenströmen unter ioo ,uA und entsprechend
hoben Anoidenwndimständen zu betreiben" so idaß die
Gegenkoppliunig durch den eigenen Kiathodenstrom
gering bleibt. Sind jedoch sehr lmge Impulszeiten
zu messen, so wird der Kathodenwiderstand uner-
wünscht hoch; für diesen Fiaill. wird, wie- in. Abb. 2
damgeestelf, erfindungsgemäß der an dem Wider-
stand R2 entstehende Spannungsabfall dem Gitter
einer Röhre V4 zugeführt, die einen gemeinsamen
Kathodenwiderstand R6 mit der für die Impulsver-
stärkung bestimmten Röhre hl besitzt. In dieser
Anordnung kann R2 praktisch beliebig große Werte
aninehmen, während R6 auf die üblichen Größen
von Kathodenwiderständen beschränkt hleibt, wo-
bei seich der für die Verstärkung edier Röhre hl maß-
gebende KathGdenwiiderstmd. noch dadurch weiter
vermindert, daß sich zu R6 die ,rezipralce Steiilheät
von V4 parallel schaltet. Hierdurch wird eine be-
sonders hoble Verstärkung von: rh erzielt.
Fair weiterer Vortail: besteht darnni, -daß ran: dem
Widerstand R2 keine; Spannungsabfall durch Iden
Kathodenstrom von V1 entsteht.
Eiire CW-Kopplung äist an sich nicht in, sder Lage,
einen nur einseitig polarisierten Impuls flächen-
richtig zu
es -ward vielmehr infolge dies
Wechselstromcharakters der Übertragung z. B.
einer positiven Fläche etets. eine, gleich große nega-
tiive: nechifodgen.
Dia aber gerade der zeitliche Mitteilwert oder Im-
pulsfläcb e bestimmt weidien soll, wÜrdee statt dies
Meßwertes stets ider Wert Nw11 herauskommen,
d.. h. die Anordnung unbranchber sein. Eis isst ein
besonderer Vorzug ider erfindungsgemäßen Schial-
tung, daß seile dis Verwendung von zwei Ver-
stär'k,eTTöhren iiin CW-Kopplung ermöglicht, wo-
durch ein sieh- 'hoher Gegenlcop.pleumgsigrad und
außerdem völlige Stabilität erzielt werden. Die Wir-
kung beruht darauf, daß die negative, Fläche un-
wiir'ksam iioit, weei1 bin lehr dir, Anodeenispaminunng von
V, uivher edler Zü ndispiannuing von V3 liegt.
Es. ist zweckmäßig, @die Ver.stärkerröhre V, ohne
beso indeere Giittervo,r,spannung zu betreiben, da ihre
Steuerung antsischhie&Idch nach der negativen Seite
erfolgt.
Circuit arrangement for measuring the mean time of individual electrical impulses of any shape, in particular for measuring the equivalence time of photographic shutters It is already a Sch: altungs, ano @ rd @ nun @ g zur
Measurement of the duration of individual electrical im-
pulse through, charging a capacitor through
a reinforcing tube specified, whereby the Spanr-
the conident: ator! s after the im-
pulses a _measure for its duration -is. These sc'hal-
tion works perfectly when the to be measured
Impulse Rec'h, tedkform possessed. With impulses. with
Gradual rise and fall must first
defines «, ex-den., what time to measure w1.111. One
of the various possible definitions is the
Term ornamental mean value time; it corresponds to the time
duration of a redhteclc impulse of the same area
the height of the original impulse ice and results
therefore emerge from this by integrating his
Course over time.
Is the pulse course z. B. through the award
given
86i = 26i inax * f (t), (I)
where 1.i is the pulse voltage and f (t) is the function
of the impulse response with the total duration T
deultet, according to the above definition, the notification
value cent
This term is of particular importance in the
Photo technology, in which the mean time, here too
Called equivalence, a measure of the photographic
effective exposure time of camera: r, a-
vers.chlenden .is. The circuit according to the invention
provides an expansion, the former Schialitung to
Purpose of measuring the mean: any value test
shaped pulses especially for measuring the
Equalvalence time of photographic sobriety and
is characterized by the fact that in front of your charging
den: sartor at least two amplifier stages in
CW-Koppdiu.ng are arranged and the charging current
a. Resistance flows through and the .an (this
resulting Spannumgsiabfalil or one of this
Voltage drop. .pro: partial tension, mixes the
Incoming impulses connected in series in a counter-biasing manner
will.
The capacitor voltage uo results from
the charging current i according to the relationship
If rum, the charging current of the voltage of this old measuring end pulse ui is proportional to Z = cl ' ui, (4) this results in and ,, from (i), (2) and (3) According to equivalency (4), a linear addition
context z-viiis.chen the charging current unid the im-
pulse voltage can be established. This results in
the difficulty arises that even without a planned im-
pulse voltage through practically always present
small interference voltages, e.g. B. du'r'ch, Einfahl von
Scattered light in the fo- tazelile both measurement of
Camera locks, ainee condenser charging
arises, according to equation (3), although the charge
electricity is small, the -available charging-
but time is very big.
Du'rc'h the invention; BalItung -will
this night oath eliminated and. nevertheless a very
extensive linearity achieved. In fig. i is she-
spüe.Issweiise shown. Here mean V1 and V2
Amplifier tubes and V3 a discharge line,
z. B. a: shape of a smooth route, but that too
replaced by a pre-wound diode
can. C2 .iisit, the charging capacitor, desisen voltage
is measured with your Röeheremevoltmeter M. R2 is
the resistance through which the charging current flows, and
here at the same time the cathode resistance wheel
Tube V1, while, the rest. Schalkliemente die
have the usual function with amplifiers. Thieves-
triehsdiatten from T-, are chosen so that their
DC anode voltage in the quiescent state below
the ignition voltage of V3 is. Will: now. , a, positive
tive momentum ui placed on the lattice of rh, whose
Voltage rises from zero, so comes first
the charging current is still not established, but the
follow the reinforcement of V1 wend. -h2 die An: odeen-
tension of the latter wire very quickly. to: zurr
Ignition from h3 on. In this moment the
Charging current that charges the capacitor C
and also the resistance, R2 flows through, so that an
this leash edier entrance spanunig ui
, switched voltage arises. As a result of the strong
Negative coupling now eats the charging current dler
Input voltage strictly proportional and practically
table only the size of R2 silly, so
that youT.ch. desisen change various
Set measuring ranges. permit. By: this arrangement
tion is thus always a defined, but very
small threshold, e.g. B. i to 2%, for the
output voltage, below which the device
not an'pric'ht, while above, be one of them
very high linearity between charging current and input
output voltage results. To get from hl despite the un-
bridged cutaneous resistance is high
To receive reinforcement, it diminishes in two ways, i these
Tube in the anode current start-up,: so with
Anode currents under ioo, uA and accordingly
raised anoid walls to operate "so that the
Negative coupling through its own cathode current
remains low. However, the pulse times are very long
to measure, the cathode resistance is
wishes high; for this fiaill. will, as- in. Fig. 2
damgeestelf, according to the invention, the
R2 the resulting voltage drop stood on the grid
fed to a tube V4 which has a common
Cathode resistance R6 with the
strengthening certain tube hl owns. In this
Arrangement R2 can have practically any large values
accept, while R6 on the usual sizes
limited by cathode resistances, where-
in the case of the tube hl dimensioned for the reinforcement
giving KathGdenwiiderstmd. even further thereby
diminishes the fact that the reciprocal gradient is to R6
connected in parallel by V4. This creates a
special hoble reinforcement of: rh achieved.
Fair further advantage: there is darnni, -that ran: that
Resistor R2 none; Voltage drop due to ides
Cathode current of V1 is generated.
A CW coupling is not in itself capable of
an impulse polarized only on one side
right too
it was rather as a result of this
AC character of the transmission z. B.
a positive area etets. one, equally large nega-
tiive: nechifodgen.
But this is precisely the time value or im-
Pulse area should definitely graze, would instead of this
The measured value always comes out as the value Nw11,
i.e. the arrangement can be unbranch. Ice cream eats
particular advantage of the inventive ski
that ropes can be used with two
stronger, eTtöhren iiin CW coupling, where-
by a see- 'high Gegenlcop.pleumgsigrad and
in addition, complete stability can be achieved. The We-
effect is based on the fact that the negative, surface un-
Effective iioit, weei1 am teach you, Anodeenispaminunng of
V, uivher noble ignition dispensing of V3 lies.
It. is appropriate, @ the amplifier tube V, without
beso indeere Giittervo, r to operate as your voltage
Control antsischhie & Idch on the negative side
he follows.