(19)
(11) EP 0 301 284 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
07.04.1993  Patentblatt  1993/14

(21) Anmeldenummer: 88110804.7

(22) Anmeldetag:  06.07.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5G05F 1/575

(54)

Schaltungsanordnung einer Spannungsquelle mit vorgebbaren Werten der Quellenspannung und des Innenwiderstandes

Voltage source circuit arrangement with predetermined values of the source voltage and the internal resistances

Circuit source de tension avec valeurs données des tensions de source et des résistances internes


(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR GB IT NL SE

(30) Priorität: 30.07.1987 DE 3725348

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
01.02.1989  Patentblatt  1989/05

(73) Patentinhaber: Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft
33102 Paderborn (DE)

(72) Erfinder:
  • Esser, Wolfgang
    D-4790 Paderborn (DE)
  • Jung, Peter
    D-4790 Paderborn (DE)

(74) Vertreter: Fuchs, Franz-Josef, Dr.-Ing. et al
Postfach 22 13 17
80503 München
80503 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 2 144 757
DE-A- 2 232 037
   
  • ELEKTRONIK, Band 28, Nr. 7, April 1979, München, DE, Seite 88: "Präzisions-Konstant-Stromquelle, Einsatz als Widerstandsmessgerät"
  • ELECTRONIQUE INDUSTRIELLE, Nr. 144, Juni 1971, Seiten 57-60; ANDRE LAFONT: "Simulation de résistance interne d'une alimentation stabilisée"
  • HANDBOOK OF INTEGRATED-CIRCUIT OPERATIONAL AMPLIFIERS, G.B.RUTKOWSKI, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, US, 1975
  • DATA CONVERSION SEMINAR, Juli 1984, Analog Devices Inc., US
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung einer einen Ausgangsstrom bzw. eine Ausgansspannung abgebenden Spannungsquelle mit vorgebbaren Werten der Quellenspannung und des Innenwiderstandes.

[0002] Spannungsquellen, deren Quellenspannung und Innenwiderstand unabhängig voneinander vorgebbar sind, also eingestellt werden können, werden z.B. zum Prüfen elektrischer Geräte oder Schaltungsgruppen benötigt, wenn deren Reaktion auf verschiedene Arten der Beschaltung ihrer Eingänge festzustellen ist. Dabei wird die an die Eingänge angeschaltete Spannungsquelle nacheinander auf unterschiedliche Quellenspannungen und Innenwiderstände eingestellt. Eine Schaltungsanordnung, die dies ermöglicht, enthält eine einstellbare Spannungsquelle, mit der eine zwischen mehreren Widerstandswerten umschaltbare Widerstandsanordnung in Reihe geschaltet ist, die als umschaltbarer Innenwiderstand der Spannungsquelle dient. Als Umschaltevorrichtung kann dabei ein manuell betätigbarer Umschalter vorgesehen sein, jedoch ist es auch möglich, derartige Schaltervorrichtungen durch eine Relaisanordnung zu realisieren.

[0003] Wenn eine derartige Anordnung aus einer Spannungsquelle und variablem Innenwiderstand nicht manuell, sondern durch elektrische Ansteuersignale gegebenenfalls auch selbsttätig durch eine vorbestimmte Folge von Quellenspannungs-und Innenwiderstandswerten geschaltet werden soll, so kann dies mit einer digital einstellbaren Spannungsquelle in Verbindung mit einer Relaisschaltung verwirklicht werden. Die Verwendung elektronischer Analogschalter zur Umschaltung der Innenwiderstandswerte ist bei vielen Anwendungen nicht möglich, da solche Schalterelemente keine ausreichende Spannungsfestigkeit haben und im Bereich geringer Innenwiderstandswerte ihr Eigenwiderstand Meßfehler hervorrufen kann.

[0004] Es ist deshalb bei Spannungsquellen der hier betrachteten Art für jeden vorgebbaren Innenwiderstandswert ein mechanischer Schaltkontakt erforderlich. Im Sinne möglichst hoher Betriebssicherheit müssen die schaltbaren Innenwiderstände außerdem mit der im Kurzschlußfall aufgenommenen hohen Leistung belastbar sein. Es ist dann ein hoher Raum- und Kostenaufwand erforderlich.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, das voneinander unabhängige Einstellen der Quellenspannung und des Innenwiderstandes einer Spannungsquelle so zu realisieren, daß keine mechanischen Schaltkontakte und keine separaten hoch belastbaren Widerstände erforderlich sind.

[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe für eine Schaltungsanordnung eingangs genannter Art durch eine Rechenschaltung zur Berechnung einer dem Ausgangsstrom bzw. der Ausgangsspannung entsprechenden Führungsgröße für einen den Ausgang der Spannungsquelle bildenden Strom- bzw. Spannungsregler aus einer der Ausgangsspannung bzw. dem Ausgangsstrom entsprechenden Meßgröße und den vorzugebenden Werten entsprechenden Eingangsgrößen.

[0007] Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung enthält also nicht die Reihenschaltung einer Spannungsquelle mit einer Widerstandsanordnung, sondern der Strom- bzw. Spannungsregler dient dazu, das Verhalten einer Spannungsquelle mit vorgebbaren Werten der Quellenspannung und des Innenwiderstandes an ihren Ausgangsanschlüssen nachzubilden, indem seine Führungsgröße entsprechend dem nachzubildenden Verhalten berechnet wird. Dadurch werden die umschaltbaren Innenwiderstände sowie die Schaltervorrichtung mit den mechanischen Schaltkontakten überflüssig, und die der Schlatungsanordnung zuzuführenden, den vorzugebenden Werten entsprechenden Eingangsgrößen können mit Analogschaltern eingestellt werden, da sie lediglich steuernde Funktion haben.

[0008] Die mit der Rechenschaltung durchzuführende Berechnung der Führungsgröße für den Strom- bzw. Spannungsregler ist sehr einfach, denn sie beruht auf der Tatsache, daß das Verhalten einer Spannungsquelle bei vorgegebenen Werten der Quellenspannung und des Innenwiderstandes durch die Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom vollständig beschrieben werden kann. Die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom einer Spannungsquelle lassen sich bekanntlich abhängig vom Innenwiderstand und der Quellenspannung durch eine einfache Differenz- und Produktbildung darstellen. Demgemäß ist die Schaltungsanordnung nach der Erfindung derart weiter ausgebildet, daß die Rechenschaltung einen Addierer und einen Multiplizierer in Reihenschaltung enthält, denen jeweils eine der beiden Eingangsgrößen zugeführt ist. Die zum Nachbilden des Verhaltens der Spannungsquelle erforderliche Differenzbildung aus Ausgangsspannung und Quellenspannung kann bei einem solchen Verstärker sehr einfach dadurch erfolgen, daß ihm an seinen Eingängen eine der Ausgangsspannung proportionale Steuerspannung und eine der Quellenspannung proportionale Steuerspannung mit umgekehrtem Vorzeichen zugeführt wird. Nun hat der Summierverstärker gegenüber einen digitalen Addierschaltung den Vorteil, daß seine Verstärkung z.B. in einem Rückkopplungszweig eingestellt werden kann, so daß dadurch die Differenz der Ausgangsspannung und der Quellenspannung sehr einfach mit einem Faktor verändert werden kann, der entsprechend dem Verhalten der Spannungsquelle bei Nachbildung der Ausgangsspannung dem Innenwiderstand proportional und bei Nachbildung des Ausgangsstroms dem Innenwiderstand umgekehrt proportional ist. Es ist ergibt sich damit eine sehr einfache schaltungstechnische Realisierung, bei der nur ein einziger Verstärker in der Rechenschaltung vorgesehen ist, an dem die Quellenspannung und der Innenwiderstand eingestellt werden können und mit dem die Differenzbildung und die Multiplikation zur Berechnung der Führungsgröße für den nachgeschalteten Strom- bzw. Spannungsregler gleichzeitig durchgeführt werden.

[0009] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dann also dadurch gegeben, daß der Summierverstärker einen entsprechend unterschiedlichen vorzugebenden Werten des Innenwiderstandes einstellbaren Rückkopplungszweig hat. In einem solchen Rückkopplungszweig kann als Impedanznetzwerk zur Einstellung unterschiedlicher Innenwiderstandswerte ein normaler multiplizierender Digital-Analog-Umsetzer vorgesehen sein. Umsetzer dieser Art benötigen bekanntlich einen virtuellen Masspunkt zur Stromsummierung, der auch bei Summierverstärkern vorhanden ist. Der Vorteil des Einsatzes eines solchen multiplizierenden Umsetzer besteht darin, daß damit eine vielstufige Einstellung des Innenwiderstandes an dem Summierverstärker mit handelsüblichen integrierten Schaltungen möglich ist.

[0010] Wenn bei Verwendung eines Stromreglers die der Ausgangsspannung entsprechende Meßgröße mit einer Spannungsfolgeschaltung gemessen wird, so wird durch deren hohen Eingangswiderstand besonders im Falle hoher Innenwiderstandswerte oder kleiner an die Schaltungsanordnung angeschalteter Belastungen erreicht, daß der Ausgangsstrom der Schaltungsanordnung praktisch mit dem Ausgangsstrom des ihn liefernden Stromreglers übereinstimmt, denn der Eingangsstrom der Spannungsmeßschaltung ist dann vernachlässigbar klein.

[0011] Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung eignet sich besonders in der Ausführung mit einem Summierverstärker auch zur Einstellung komplexer Innenwiderstandswerte, denn das im Rückkopplungszweig des Summierverstärkers liegende Impedanznetzwerk muß dann lediglich entsprechend induktiv bzw. kapazitiv ausgebildet sein.

[0012] Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine allgemeine Darstellung einer Spannungsquelle mit einstellbarer Quellenspannung und umschaltbarem Innenwiderstand zur Erläuterung der Verhaltensweise an ihren Ausgangsanschlüssen,
Fig. 2
eine Prinzipdarstellung einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit Verwendung eines Spannungsreglers,
Fig. 3
eine Prinzipdarstellung einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit Verwendung eines Stromreglers,
Fig. 4
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Stromregler und
Fig. 5
einen multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzer zur Verwendung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 4.


[0013] In Fig. 1 ist eine Spannungsquelle 10 dargestellt, die an ihren Ausgangsanschlüssen 11 und 12 eine Ausgangsspannung UO bzw. einen Ausgangsstrom IO liefert. An die Spannungsquelle 10 kann eine beliebige Last angeschlossen werden, die in Fig. 1 als Reihenschaltung einer weiteren Spannungsquelle 13 mit einem Lastwiderstand 14 dargestellt ist.

[0014] Die Spannungsquelle 10 enthält eine ideale Spannungsquelle 15, die eine Quellenspannung US liefert und mit einer Widerstandsanordnung 16 in Reihe geschaltet ist, deren Einzelwiderstände mit einer Umschalteinrichtung 17 jeweils einzeln wirksam geschaltet werden können. Wenn an der idealen Spannungsquelle 15, wie in Fig. 1 dargestellt, die Quellenspannung US auf unterschiedliche Werte eingestellt werden kann, so können die Quellenspannung US und deren Innenwiderstand mit unterschiedlichen Werten vorgegeben werden. Diesen schaltungstechnischen Aufbau haben Spannungsquellen, die sich für die eingangs genannten Meßzwecke eignen.

[0015] Das Verhalten der in Fig. 1 gezeigten Spannungsquelle 10 an ihren Ausgansanschlüssen 11 und 12 kann bekanntlich abhängig von der Quellenspannung US und ihrem Innenwiderstand RI durch die folgenden beiden Beziehungen vollständig beschrieben werden:







[0016] In Fig. 2 und 3 sind Schaltungsanordnungen nach der Erfindung dargestellt, die dieses Verhalten haben, hierzu aber keine einstellbare ideale Spannungsquelle und keine einzeln schaltbaren Widerstände benötigen.

[0017] In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung mit einem Spannungsregler 20 dargestellt, der eine Ausgangsspannung UO bzw. einen Ausgangsstrom IQ an einem Ausgangsanschluß 23 abgibt und durch eine Führungsgröße SUO gesteuert wird, die von einer Rechenschaltung mit einem Subtrahierer 26 und einem Multiplizierer 25 gebildet wird. Über einen Eingangsanschluß 21 wird dem Subtrahierer 26 eine Eingangsgröße SU zugeführt, die der vorzugebenden Quellenspannung der mit der Gesamtschaltung gebildeten Spannungsquelle proportional ist. Über einen Eingangsanschluß 22 wird dem Multiplizierer 25 eine Eingangsgröße SR zugeführt, die dem vorzugebenden Innenwiderstand proportional ist. Am Ausgang des Spannungsreglers 20 ist eine Strommeßschaltung 24 vorgesehen, über die der Ausgansstrom IO geführt wird und die eine diesem proportionale Meßgröße MIO an den Multiplizierer 25 abgibt.

[0018] Auf diese Weise wird das Produkt aus der dem vorzugebenden Innenwiderstand proportionalen Eingangsgröße SR und der dem Ausgangsstrom IO proportionalen Meßgröße MIO gebildet und von der Eingangsgröße SU, die der vorzugebenden Quellenspannung proportional ist, in dem Subtrahierer 26 subtrahiert, denn das mit dem Multiplizierer 25 gebildete Produkt wird als eine Eingangsgröße dem Subtrahierer 26 zugeführt. Dieser liefert dann die Führungsgröße SUO, die aufgrund der vorzugebenden Werte für Quellenspannung und Innenwiderstand den Spannungsregler 20 so steuert, daß dieser die gewünschte Ausgangsspannung UO bei dem gemessenen Strom IO abgibt.

[0019] Die Wirkungsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung genügt also der vorstehend genannten Beziehung (1), so daß sie das Verhalten einer Spannungsquelle der in Fig.1 gezeigten Art hat, wobei der jeweilige Innenwiderstand aber nicht im Ausgangsstromkreis angeordnet ist, sondern ein ihm proportionaler Wert als Eingangsgröäe SR zugeführt wird, der Faktor eines Multiplikationsvorganges ist. Ebenso enthält die Schaltungsanordnung keine ideale Spannungsquelle, sondern es wird ihr eine Eingangsgröße SU zugeführt, die einem vorzugebenden Quellenspannungswert proportional ist.

[0020] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Stromregler 30, der über einen Ausgangsanschluß 33 die Ausgangsspannung UO bzw. den Ausgangsstrom IO abgibt. Sein Eingang wird mit einer Führungsgröße SIO gespeist, die von einem Multiplizierer 35 geliefert wird. Dieser erhält an seinem einen Eingang das Aussgangssignal eines Subtrahierers 36, dem über einen Eingangsanschluß 31 die Eingangsgröße SU zugeführt wird, welche der vorzugebenden Quellenspannung proportional ist. An seinem zweiten Eingang erhält der Subtrahierer 36 eine Meßgröße MUO, die der Ausgangsspannung UO proportional ist und von einem mit dem Ausgang des Stromreglers 30 verbundenen Spannungsmesser 34 geliefert wird. Der zweite Eingang des Multiplizierers 35 erhält eine Eingangsgröße SR über einen Eingangsanschluß 32, die dem vorzugebenden Innenwiderstand umgekehrt proportional ist.

[0021] Die in Fig. 3 gezeigte Schaltungsanordnung arbeitet dem-nach derart, daß zunächst die Differenz aus den beiden der vorzugebenden Quellenspannung und der Ausgangsspannung UO proportionalen Werten gebildet wird, wonach diese Differenz mit dem Kehrwert des vorzugebenden Innenwiderstandes multipliziert wird, um die Führungsgröße SIO zu bilden. Ersichtlich erfüllt die in Fig. 3 gezeigte Schaltungsanordnung damit die vorstehend genannte Beziehung (2) für den Ausgangsstrom IO einer Spannungsquelle. Auch das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel arbeitet also ohne eine besondere, veränderbare ideale Spannungsquelle und ohne im Ausgangsstromkreis liegende Widerstände zur Einstellung eines vorgegebenen Innenwiderstands.

[0022] In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese Schaltungsanordnung arbeitet nach dem vorstehend an Hand der Fig. 3 erläuterten Prinzip. Ihr wird die Eingangsgröße SU an Eingangsanschlüssen 41 und 45 als Spannungssignal und die Eingangsgröße SR an einem Eingangsanschluß 42 als Stromsignal zugeführt. Die Führungsgröße SIO für einen den Ausgangsstrom IO bzw. die Ausgangsspannung UO and Ausgangsanschlüssen 43 und 44 abgebenden Stromwandler 40 wird durch eine Rechenschaltung 47 erzeugt. An die Ausgangsanschlüsse 43 und 44 ist ein Lastwiderstand 50 angeschaltet.

[0023] Die Rechenschaltung 47 erhält außer den Eingangsgrößen SU und SR noch die Meßgröße MUO, die ihr von einem als Spannungsfolger geschalteten Operationsverstärker 51 zugeführt wird, der als Spannungsmesser arbeitet und die Ausgangsspannung UO des Stromreglers 40 mißt.

[0024] In der Rechenschaltung 47 werden die Eingangsgröße SU über einen Eingangswiderstand 48 und die Meßgröße MUO über einen Eingangswiderstand 49 zusammen mit der Eingangsgröße SR dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 46 zugeführt, dessen nicht invertierender Eingang mit Masse bzw. den Anschlüssen 44 und 45 der Schaltungsanordnung verbunden ist. Der Operationsverstärker 46 arbietet als Summierverstärker und liefert an seinem Ausgang die Führungsgröße SIO für den Stromregler 40. Die dem nicht invertierenden Eingang zugeführten Signale erzeugen Ströme I₁, I₂ und I₃, die zusammen mit einem Eingangsstrom I₄ des Operationsverstärkers 46 im folgenden noch näher erläutert werden.

[0025] Die Eingangsgröße SU, die der vorzugebenden Quellenspannung proportional ist, hat gemäß Fig. 4 eine solche Richtung, daß sie bei Führung auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 46 und die damit verbundene Vorzeichenumkehr mit der Meßgröße MUO einer Differenzbildung unterzogen wird, so daß der Operationsverstärker 46 also die Differenz dieser beiden Größen verstärkt. Der Verstärkungsgrad des Operationsverstärkers 46 kann verändert werden, so daß dadurch die Verstärkung der genannten Differenz mit einem Faktor versehen werden kann, der entsprechend der dem vorzugebenden Innenwiderstand umgekehrt proportionalen Eingangsgröße SR bemessen werden kann. Die in Fig. 4 gezeigte Schaltung ist entsprechend mit einem Rückkopplungszweig für den Operationsverstärker 46 versehen, der ein einstellbares Impedanznetzwerk 52 enthält, welches über eine Einstellsteuerung 53 entsprechend unterschiedlichen Eingangsgrößen SR eingestellt werden kann.

[0026] Die in Fig. 4 gezeigte Schaltungsanordnung enthält also eine sehr einfache Rechenschaltung 47, die lediglich den Operationsverstärker 46 und die Eingangswiderstände 48 und 49 enthält. Bei dieser Rechenschaltung 47 gilt bei Anwendung der Knotenpunkt-Regel für die Ströme I₁, I₂ und I₃ bei Vernachlässigung des Stroms I₄ die Beziehung





Da die Ströme I₁ und I₂ durch die an den Widerständen 48 und 49 liegenden Spannungssignale SU und MUO erzeugt werden, kann gezeigt werden, daß die Führungsgröße SIO für den Stromregler 40 folgender Beziehung entspricht:


Dabei sind R₅₂ der Widerstandswert des Impedanznetzwerks 52, R₄₈ und R₄₉ die Werte der Widerstände 48 und 49, SU die der vorzugebenden Quellenspannung entsprechende Eingangsgröße und MUO die der Ausgangsspannung UO proportionale Meßgröße. Durch Vergleich mit der Beziehung (2) ist zu erkennen, daß das Verhältnis R₄₉/R₄₈ ein Proportionalitätsfaktor ist, durch den sich die von der Schaltungsanordnung nach Fig.4 nachgebildete Quellenspannung von dem Eingangswert SU unterschiedet. Außerdem entspricht der Quotient R₅₂/R₄₉ dem Quotienten 1/RI und kann durch Verändern des Widerstandswertes R₅₂ entsprechend unterschiedlichen vorzugebenden Innenwiderstandswerten eingestellt werden.

[0027] Im folgenden wird eine Möglichkeit der Erzeugung der dem vorzugebenden Innenwiderstandswert umgekehrt proportionalen Eingangsgröße SR bzw. des Stroms I₃ für die in Fig. 4 gezeigte Schaltungsanordnung erläutert. In Fig. 5 ist hierzu ein Widerstandsnetzwerk dargestellt, das nach Art eines multiplizierenden Digital-Analog-Umsetzers aufgebaut ist und in seinem Längszweig Widerstandswerte R enthält, an die jeweils Parallelzweige mit einem Widerstandswert 2R angeschlossen sind. Zusätzlich ist die Schaltung durch einen weiteren Widerstandswert 2R abgeschlossen, der mit Massepotential verbunden ist. Über Steuereingänge 53 werden Umschalter 54 zwischen jeweils zwei möglichen Schalterstellungen gesteuert. In der ersten Schalterstellung verbinden sie den jeweiligen Parallelzweig mit einem Widerstandswert 2R mit Massepotential, in der zweiten Schalter stellung mit dem Eingangsanschluß 42 der in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung. Über einen mit 55 bezeichneten Eingangsanschluß ist der Längszweig des in Fig. 5 gezeigten Widerstandsnetzwerks mit dem Ausgang des in Fig. 4 gezeigten Operationsverstärkers 46 verbunden. Das Widerstandsnetzwerk liegt somit im Rückkopplungszweig des Operationsverstärkers 46.

[0028] Mit dem in Fig. 5 gezeigten Digital-Analog-Umsetzer können über die Steuereingänge 53 zugeführte digitale Eingangsgrößen in analoge Ausgangsgrößen am Anschluß 42 umgesetzt werden. Dabei hat der Strom I₃, der bei Anliegen des Spannungssignals SIO am Eingangsanschluß 46 als Eingangsgröße SR an die in Fig. 4 gezeigte Schaltungsanordnung abgegeben wird, den jeweiligen Wert


Dabei ist n die Breite des digitalen Datenwortes, das den Steuereingängen 53 zugeführt wird, und m der vor 0 bis 2n-1 einstellbare Wert dieses Datenwortes.

[0029] Die Anwendung dieses Stromwertes auf die vorstehende Beziehung (3) führt dann zu einer der Beziehung (4) analogen Beziehung


Durch Vergleich mit der Beziehung (2) ergibt sich für die dem vorzugebenden Innenwiderstand RI umgekehrt proportionale Eingangsgröße.



[0030] Durch das in dieser Beziehung enthaltene Verhältnis R/R₄₉ kann bei Anwendung eines Widerstandsnetzwerkes nach Fig. 5 auf eine Schaltungsanordnung nach Fig. 4 deren möglicher Innenwiderstandsbereich in sehr einfacher Weise festgelegt werden.


Ansprüche

1. Schaltungsanordnung einer einen Ausgangsstrom IO und eine Ausgangsspannung UO abgebenden Spannungsquelle mit vorgebbaren Werten der Quellenspannung US und des Innenwiderstandes RI, gekennzeichnet durch eine Rechenschaltung (25, 26) zur Berechnung und Abgabe einer Führungsgröße (SUO) an einen die Ausgangsspannung UO der Spannungsquelle abgebenden Spannungsregler (20), wobei die Führungsgröße aus einer den Ausgangsstrom IO angebenden Meßgröße (MIO) als eine erste Eingangsgröße und die vorgebbaren Werte der Quellenspannung US und des Innenwiderstandes RI angebenden weiteren Eingangsgrößen (SU; SR) berechnet wird.
 
2. Schaltungsanordnung einer einen Ausgangsstrom IO und eine Ausgangsspannung UO abgebenden Spannungsquelle mit vorgebbaren Werten der Quellenspannung US und des Innenwiderstandes RI, gekennzeichnet durch eine Rechenschaltung (35, 36; 47) zur Berechnung und Abgabe einer Führungsgröße (SIO) an einen den Ausgangsstrom IO der Spannungsquelle abgebenden Stromregler (30, 40), wobei die Führungsgröße aus einer die Ausgangsspannung UO angebenden Meßgröße (MUO) als eine erste Eingangsgroße und die vorgebbaren Werte der Quellenspannung US und des Innenwiderstandes RI angebenden weiteren Eingangsgrößen (SU; SR) berechnet wird.
 
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung einen Subtrahierer (26; 36) und einen Multiplizierer (25; 35) in Reihenschaltung enthält, denen jeweils eine der beiden Eingangsgrößen (SU, SR) zugeführt ist.
 
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (47) einen invertierenden Summierverstärker (46) enthält.
 
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Summierverstärker (46) einen entsprechend unterschiedlichen vorzugebenden Werten des Innenwiderstandes einstellbaren Rückkopplungszweig (52) hat.
 
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rückkopplungszweig (52) ein multiplizierender Digital-Analog-Umsetzer (Fig. 5) angeordnet ist.
 
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ausgangsspannung (UO) entsprechende Meßgröße (MUO) mit einer Spannungsfolgeschaltung (51) erzeugt wird.
 


Claims

1. Circuit arrangement of a voltage source supplying an output current IO and an output voltage UO and having prescribable values of the source voltage US and of the internal impedance RI, characterized by a computing circuit (25, 26) for computing and outputting the reference variable (SUO) to a voltage regulator (20) outputting the output voltage UO of the voltage source, the reference variable being computed from a measured variable (MIO), specifying the output current IO, as a first input variable and further input variables (SU; SR) specifying the prescribable values of the source voltage US and of the internal impedance RI.
 
2. Circuit arrangement of a voltage source supplying an output current IO and an output voltage UO and having prescribable values of the source voltage US and of the internal impedance RI, characterized by a computing circuit (35, 36; 47) for computing and outputting a reference variable (SIO) to a current regulator (30, 40) outputting the output current IO of the voltage source, the reference variable being computed from a measured variable (MUO), specifying the output voltage UO, as a first input variable and further input variables (SU; SR) specifying the prescribable values of the source voltage US and of the internal impedance RI.
 
3. Circuit arrangement according to Claim 1, characterised in that the computing circuit contains a subtracter (26; 36) and a multiplier (25; 35) in series connection, to which one of the two input variables (SU, SR) is respectively led.
 
4. Circuit arrangement according to Claim 2, characterised in that the computing circuit (47) contains an inverting summing amplifier (46).
 
5. Circuit arrangement according to Claim 4, characterized in that the summing amplifier (46) has a feedback branch (52) adjustable in accordance with different values of the internal impedance that are to be specified.
 
6. Circuit arrangement according to Claim 5, characterised in that a multiplying digital/analogue converter (Figure 5) is arranged in the feedback branch (52).
 
7. Circuit arrangement according to one of Claims 2 to 6, characterised in that the measured variable (MUO) corresponding to the output voltage (UO) is generated by a voltage tracking circuit (51).
 


Revendications

1. Montage d'une source de tension, qui délivre un courant de sortie IO et une tension de sortie UO, avec des valeurs pouvant être prédéterminées de la tension US de la source et de la résistance intérieure RI, caractérisé par un circuit de calcul (25,26) servant à calculer et à envoyer une valeur pilote (SUO) à un régulateur de tension (20), qui délivre la tension de sortie UO de la source de tension, la grandeur pilote étant calculée à partir d'une grandeur de mesure (MIO), indiquant le courant de sortie IO, en tant que première grandeur d'entrée et à partir des autres grandeurs d'entrée (SU; SR) indiquant les valeurs pouvant être prédéterminées de la tension US de la source et de la résistance interne RI.
 
2. Montage d'une source de tension, qui délivre un courant de sortie IO et une tension de sortie UO, avec des valeurs pouvant être prédéterminées de la tension US de la source et de la résistance intérieure RI, caractérisé par un circuit de calcul (35,36;47) pour calculer et envoyer une grandeur pilote (SIO) à un régulateur d'intensité (30,40), qui envoie le courant de sortie IO X la source de tension, la grandeur pilote étant calculée à partir d'une grandeur de mesure (MUO) indiquant la tension de sortie UO, en tant que première grandeur d'entrée, et à partir d'autres grandeurs d'entrée (SU; SR) indiquant les valeurs pouvant être Prédéterminées de la tension US de la source et de la résistance interne RI.
 
3. Montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de calcul comporte un soustracteur (26;36) et un multiplicateur (25;35) montés en série et auxquels est envoyée respectivement l'une des deux grandeurs d'entrée (SU,SR).
 
4. Montage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit de calcul (47) comporte un amplificateur additionneur inverseur (46).
 
5. Montage suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'amplificateur additionneur (46) possède une branche de réaction (52), qui est réglable en fonction de valeurs différentes, pouvant être prédéterminées, de la résistance interne.
 
6. Montage suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un convertisseur numérique-analogique multiplicateur (figure 5) est disposé dans la branche de réaction (52).
 
7. Montage suivant l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que la grandeur de mesure (MUO), qui correspond à la tension de sortie (UO), est produite au moyen d'un circuit suiveur de tension (51).
 




Zeichnung