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Messwerteerfassung mit grossem Gleichtaktbereich

IP.com Disclosure Number: IPCOM000038222D
Original Publication Date: 2005-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Feb-25
Document File: 3 page(s) / 688K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei bisherigen Loesungen, die sich mit differentieller Messwerteerfassung ueber einen grossen Gleichtaktbereich (Common-Mode-Bereich) befassen, werden Komparatoren verwendet. Die Eingangsspannung wird bei diesen Schaltungen jedoch nicht verstaerkt und nicht auf ein Referenzpotential transferiert. Eine echte Messwerterfassung zur (z.B. digitalen) Weiterverarbeitung wird bei diesen Loesungen nicht ermoeglicht (vgl. z.B. Patentschrift DE 2841781 CS). Deshalb wird vorgeschlagen, zwei Eingangsverstaerker fuer verschiedene Common-Mode-Bereiche zu verwenden, wobei die wechselseitige Deaktivierung in Abhaengigkeit von der Common-Mode-Eingangsspannung erfolgt. Die Verstaerkung der Anordnung ist dabei ueber den gesamten Arbeitsbereich konstant, und die Ausgangsspannung zur Weiterverarbeitung ist auf ein Referenzpotential bezogen. In Abbildung 1 ist die Problemstellung schematisch dargestellt. Das Loesungsprinzip wird in Abbildung 2 gezeigt. Es werden zwei Verstaerker verwendet, die abwechselnd in Abhaengigkeit von der Common-Mode Eingansspannung (VCmin) aktiviert werden. Dies erfolgt mit Hilfe eines Steuersignals (Vctrl), welches ueber einen Detektor erzeugt werden kann (Voltage Common Mode Detektor in Abbildung 3) oder bereits im System vorhanden ist (Abbildung 4). Die Ausgangsspannung des jeweils aktiven Verstaerkers wird ueber einen Multiplexer an den Ausgang gefuehrt und ist auf ein Referenzpotential (z.B. Masse) bezogen.

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S

Messwerteerfassung mit grossem Gleichtaktbereich

Idee: Dr. Wolfgang Horn, AT-Villach; Martin Graefling, AT-Graz

Bei bisherigen Loesungen, die sich mit differentieller Messwerteerfassung ueber einen grossen Gleichtaktbereich (Common-Mode-Bereich) befassen, werden Komparatoren verwendet. Die Eingangsspannung wird bei diesen Schaltungen jedoch nicht verstaerkt und nicht auf ein Referenzpotential transferiert. Eine echte Messwerterfassung zur (z.B. digitalen) Weiterverarbeitung wird bei diesen Loesungen nicht ermoeglicht (vgl. z.B. Patentschrift DE 2841781 CS). Deshalb wird vorgeschlagen, zwei Eingangsverstaerker fuer verschiedene Common-Mode-Bereiche zu verwenden, wobei die wechselseitige Deaktivierung in Abhaengigkeit von der Common-Mode-Eingangsspannung erfolgt. Die Verstaerkung der Anordnung ist dabei ueber den gesamten Arbeitsbereich konstant, und die Ausgangsspannung zur Weiterverarbeitung ist auf ein Referenzpotential bezogen.

In Abbildung 1 ist die Problemstellung schematisch dargestellt. Das Loesungsprinzip wird in Abbildung 2 gezeigt. Es werden zwei Verstaerker verwendet, die abwechselnd in Abhaengigkeit von der Common-Mode Eingansspannung (VCmin) aktiviert werden. Dies erfolgt mit Hilfe eines Steuersignals (Vctrl), welches ueber einen Detektor erzeugt werden kann (Voltage Common Mode Detektor in Abbildung 3) oder bereits im System vorhanden ist (Abbildung 4). Die Ausgangsspannung des jeweils aktiven Verstaerkers wird ueber einen Multiplexer an den Ausgang gefuehrt und ist auf ein Referenzpotential (z.B. Masse) bezogen.

In Abbildung 4 ist ein Applikationsbeispiel z...