Physikalische Messtechnik - Institut für Physik

V i
V GL
V m
1,0
0,5
0,0
-0,5
-1,0
Für die positive Halbwelle (Vi ≥ 0) gilt:
0 5 10 15 20 25 30
1,0
0,5
0,0
-0,5
-1,0
0 5 10 15 20 25 30
0,0
-0,5
-1,0
0 5 10 15 20 25 30
Zeit
VGl,n = − R1
Vi
R2
Die negative Halbwelle wird unterdrückt. Dies lässt sich in folgender Weise ausdrücken:
VGl,p = − R1
R2
Vi + |Vi|
2
(3.7)
(3.8)
Diese Spannung wird mit doppelter Gewichtung zum Eingangssignal addiert und invertiert
(R1 = R2):
�
Vm = −(Vi + 2VGl,p) = − Vi − 2 Vi
�
+ |Vi|
= −|Vi|
2
(3.9)
• Vollwellengleichrichtung, dadurch bessere Mittelungsmöglichkeit
• Eigenschaften wie die Bandbreite und Linearität werden durch die Bandbreite bzw. ” Slew
Rate“ des Operationsverstärker begrenzt, was zu Verzerrungen führen kann.
Das Gleichstomäquivalent oder der root-mean-square-Wert(RMS-Wert)
Oftmals interessiert der RMS-Wert der Wechselspannung, also der Wert, der als Gleichspannung
zur gleichen umgesetzten Leistung führen würde.
�
� T 1
Vrms = V
T 0
2 (t)dt (3.10)
Dies lässt sich dadurch erreichen, dass man die Eingangsspannung mit einem Vier-Quadranten-
Multiplizierer quadriert, dann mit einem Tiefpass oder Integrator integriert und anschließend mit
einem weiteren Vier-Quadranten-Multiplizierer im Rückkopplungszweig die Wurzel zieht. Mit dem
zweiten Multiplizierer wird die Ausgangsspannung des OPV quadriert und mit der Eingangsspannung
verglichen. Genauer gesagt, es wird die Ausspannung solange variiert, bis die Eingangsspannung
und das Quadrat der Ausgangsspannung gleich sind.
19