DE1021025B - Device for generating square pulses with changeable duty cycle - Google Patents
Device for generating square pulses with changeable duty cycleInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen von periodischen Rechteckimpulsen mit in Abhängigkeit von der Größte einer Gleichspannung veränderbarem Tastverhältnis. Unter Tastverhältnis ist dabei das Verhältnis der Dauer einer Impulsperiode zur Dauer des Impulses zu verstehen. Mit anderen Worten ausgedrückt betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Umwandeln einer Gleichspannung in eine proportional impulszeitmodulierte Rechteckspannung. The invention relates to a device for generating of periodic square-wave pulses with variable depending on the maximum of a DC voltage Duty cycle. The duty cycle is the ratio of the duration of a pulse period to understand the duration of the impulse. In other words, the invention relates to a device for converting a DC voltage into a proportional pulse-time-modulated square-wave voltage.
Die Einrichtung nach der Erfindung geht von einem impulserzeuger für zumindest annähernd dreieckförmige Spannungsimpulse aus. Dessen Impulsspannung wird einer einstellbaren Gleichspannung entgegengeschaltet, die zumindest zwischen Null und diem Scheitelwert der Impulsspannung veränderbar ist. Ferner wird im Stromkreis der entgegengeschalteten Spannung ein Halbleiterverstärker angeordnet, der bereits bei einem im Verhältnis zum Maximalwert der Dreieckspannung sehr geringen Wert seiner Steuerspannung voll geöffnet ist. Die gesuchte Rechteckspannung, deren Tastverhältnis der Größe der Gleichspannung entspricht, wird an den Ausgangsklemmen des Verstärkers abgenommen und einem Verbraucher zugeführt.The device according to the invention is based on a pulse generator for at least approximately triangular Voltage pulses off. Its pulse voltage is switched against an adjustable DC voltage, which can be changed at least between zero and the peak value of the pulse voltage. Furthermore, a semiconductor amplifier is arranged in the circuit of the opposite voltage, the even at a very low value of its control voltage in relation to the maximum value of the triangular voltage is fully open. The square wave voltage you are looking for, its pulse duty factor is the size of the DC voltage corresponds to, is taken from the output terminals of the amplifier and a consumer fed.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Einrichtung nach der Erfindung liegt bei Steuer- und Regelkreisen in der Starkstromtechnik. Vor allem in der selbsttätigen Regelungstechnik Hegt häufig die Aufgabe vor, einen verhältnismäßig- geringen Meßwert, der beispielsweise die Regelgröße darstellen kann, zu verstärken. Dazu ist ein sogenannter Regelverstärker erforderlich, der auf das Stellglied der Regelung einwirkt. Die Meßgrößen liegen nun häufig als Gleichstromgrößen, insbesondere als Spannungen vor, und fine genaue Wiedergabe einer dargestellten Größe durch einen Meßwertgeber oder -umformer ist vielfach nur dann gegeben, wenn eine bestimmte Belastung desselben nicht überschritten wird. Zur Vermeidung der Überlastungen ist man daher bestrebt, Regelverstärker mit hohem Eingangswiderstand zu verwenden. Die erforderlichen hohen Eingangswiderstände Hegen jedoch, wenn Magnetverstärker oder Verstärkermaschinen verwendet werden sollen, nicht ohne weiteres vor. Alan ist daher bestrebt, einen Vorverstärker mit möglichst hohem Eingangswiderstand zu verwenden. Bekannte Verstärker dieser Art sind Elektronenröhrenverstärker. Diese werden jedoch infolge bekannter Nachteile, wie Alterung, Heiizleistungsbedarf, mechanische Empfindlichkeit usw., in industriellen Regelanlagen häufig abgelehnt.A preferred field of application of the device according to the invention is in open-loop and closed-loop control circuits in heavy current engineering. The task often entails, especially in automatic control technology suggests a relatively low measured value that can represent the controlled variable, for example strengthen. This requires a so-called control amplifier that acts on the control element. The measured variables are now often in the form of direct current variables, in particular as voltages, and fine accurate reproduction of a displayed size by a transducer or transducer is often only given when a certain load the same is not exceeded. In order to avoid overloads, efforts are therefore made to use control amplifiers to be used with high input resistance. Hegen the required high input resistances however, if magnetic amplifiers or amplifying machines are to be used, not so easily before. Alan therefore endeavors to have a preamp with to use the highest possible input resistance. Known amplifiers of this type are electron tube amplifiers. However, as a result of known disadvantages, such as aging, heating power requirement, mechanical Sensitivity etc., often rejected in industrial control systems.
Eine den Elektronenröhren ähnliche Einrichtung ist der Transistor. Es sind in der letzten Zeit ferner andere Halbleiterverstärkerelemente entwickelt worden.A device similar to electron tubes is the transistor. There are also others lately Semiconductor amplifier elements have been developed.
EinrichtungFacility
zum Erzeugen von Rechteckimpulsen
mit veränderbarem Tastverhältnisfor generating square pulses
with variable duty cycle
Anmelder:Applicant:
Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,Corporation,
Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Dr.-Ing. Georg Sichling, Erlangen,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Georg Sichling, Erlangen,
has been named as the inventor
Dazu gehören beispielsweise halbleitende Verbindungen von der Form A111 Bv, wie IndiumantimonidThese include, for example, semiconducting compounds of the form A 111 B v , such as indium antimonide
u. dgl. Die vorgenannten Nachteile der Elektronenröhren liegen nun zwar bei Transistoren und anderen Halbleiterverstärkern nicht vor. Jedoch ergibt sich die Schwierigkeit, daß sie ohne weiteres und im allgemeinen nur bis zu bestimmten, zumeist verhältnismäßig geringen Ausgangsleistungen aussteuerbar sind. Magnetverstärker und Verstärkermaschinen lassen sich daher vom technisch-wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet im allgemeinen nicht befriedigend durch Halbleiterverstärkeranordnungen aussteuern. Es sind zwar Magnetverstärker bekannt, die besonders kleine Eingangsleistungen halben. Jedoch ist deren Zeitkonstante so groß, daß sie für schnelle technische Regelungen unbrauchbar sind. Die Beziehungen zwischen Steuerleistung und Zeitkonstante eines Verstärkers wird durch den Begriff der Steuerenergie definiert.and the like. The above-mentioned disadvantages of the electron tubes now reside in transistors and others Semiconductor amplifiers are not available. However, the problem arises that they easily and generally can only be controlled up to certain, mostly relatively low output powers. Magnetic amplifiers and amplifying machines can therefore be understood from the technical-economic point of view generally not considered satisfactory Drive semiconductor amplifier arrangements. Magnetic amplifiers are known that are particularly small Input power half. However, their time constant is so large that they are used for rapid technical regulations are useless. The relationships between control power and time constant of an amplifier is defined by the concept of control energy.
Bei Magnetverstärkern ist es nicht ohne weiteres möglich, eine bestimmte Mindeststeuerenergie zu unterschreiten. Des weiteren ist es nicht ohne weiteres möglich, Transistoren oder andere Halbleiterverstärker größerer Steuerleistung mehr Steuerleistumg zu entnehmen, als es ihre Erwärmung erlaubt, weil anderenfalls eine Zerstörung eintritt.In the case of magnetic amplifiers, it is not readily possible to apply a certain minimum control energy fall below. Furthermore, it is not easily possible to use transistors or other semiconductor amplifiers To take from greater tax output more tax output than its warming allows, because otherwise destruction occurs.
Bs ist nun an anderer Stelle bereits ein Kunstgriff vorgeschlagen worden, durch den es ermöglicht wird, Transistoren und andere Halbleiterverstärkerelemente in einem verhältnismäßig großen Steuerbereich zu verwenden. Diese Maßnahmen beruhen auf der Erkenntnis, daß die Verlustleistung eines derartigen Verstärkers infolge der hyperbolischen LeistungskennlinieA contrivance has already been proposed elsewhere, by means of which it is possible to Transistors and other semiconductor amplifier elements in a relatively large control range use. These measures are based on the knowledge that the power loss of such an amplifier due to the hyperbolic power curve
709 810.Ί05709 810.Ί05
im ungesteuerten und im ganz ausgesteuerten Zustand wesentlich kleiner ist als bei anderen Zwischensteuer werten, insbesondere in der Mitte des Aussteuerung«- bereiches. Man hat daher vorgeschlagen, den Zwischenbereich möglichst schnell zu durchsteuern, so daß das Verstärkerelement sich überwiegend im gesperrten oder geöffneten Zustand befindet und die in der Umsteuerzeit auftretenden. Verlustleistungen nur während verschwindend kurzer Zeit auftreten, so daß eine un-in the uncontrolled and fully controlled state is significantly smaller than with other intermediate tax values, especially in the middle of the control range. It has therefore been proposed to use the intermediate area to through control as quickly as possible, so that the amplifier element is mostly locked or open state and those occurring in the changeover time. Power losses only during occur in a vanishingly short time, so that an un-
ihin die gewünschte dreieckförmige Spannung auftritt. Diese Dreieckspannung, die auch sägezahnförmig aussehen kann, kann auch durch andere RL- oder RC-Generatoren oder an sich beliebige andere Generatoren 5 erzeugt werden.ihin the desired triangular voltage occurs. This triangular voltage, which can also look like a sawtooth, can also be generated by other RL or RC generators or any other generators 5 per se.
Ein weiteres Beispiel für eine Schaltung zur Erzeugung einer Dreieckspannung, das mit einem einzigen Spitzentransistor 40 arbeitet, ist in Fig. 2 dargestellt. Zwischen Kollektor und Basis des TransistorsAnother example of a circuit for generating a triangle voltage that with a single Tip transistor 40 is operating, is shown in FIG. Between the collector and base of the transistor
zulässige Erwärmung und Zerstörung vermieden wird, xo Hegt über je einen Widerstand 41 bzw. 42 ein Konden-Die
Steuerung erfolgt dabei in Abhängigkeit vom Ver- sator 43. Dieser wird über einen Widerstand 44 von
hältniis Auf/Zu. E werden also Rechteckspaimungen einer Stromquelle 45 aufgeladen, solange der Tranmit
veränderbarem Tastverhältnis für die Steuerung
benötigt.permissible heating and destruction is avoided, xo there is a condensation via a resistor 41 or 42. The control takes place as a function of the variator 43. This is via a resistor 44 of constant open / closed. Thus, square-wave configurations of a current source 45 are charged as long as the transmission has a variable duty cycle for the control
needed.
Die Einrichtung nach der Erfindung stellt eine be- 15 43 bricht der Widerstand zwischen Kollektor und
sonders einfache und vorteilhafte Einrichtung dar, mit Basis plötzlich zusammen, so daß sich der Kondenderen
Hilfe das erwähnte Steuerprinzip bei Transisto- sator über den Transistor entlädt. Der Transistorren und anderen Halbleiterverstärkern, ζ. Β. solchen
mit Halbleiterelementen mit sogenannter magnetischerThe device according to the invention provides a breakdown of the resistance between the collector and the particularly simple and advantageous device, with the base suddenly collapsing, so that the condenser using the aforementioned control principle discharges via the transistor in the case of the transistor. The transistor and other semiconductor amplifiers, ζ. Β. such
with semiconductor elements with so-called magnetic
sistorwiderstand zwischen Kollektor und Basis groß ist. Bei einer bestimmten Spannung am Kondensatortransistor resistance between collector and base is large. At a certain voltage on the capacitor
widerstand zwischen Basis und Kollektor wird alsdann wieder groß. Dar Kondensator lädt sich wiederThe resistance between the base and the collector then increases again. The capacitor is charging again
Sperrschicht, durchgeführt werden kann. Zu den Stof- so und so fort. Dadurch entsteht an dem Kondensator 43Barrier, can be carried out. About the fabrics and so on. This results in the capacitor 43
fen mit magnetischer Sperrschicht, die außer durch ein magnetisches Feld auch durch ein elektrisches Feld sowie durch eine Strahlung steuerbar sind, wird auf den Aufsatz von E. Weisshaar und H. Welker:fen with a magnetic barrier layer, which is not only caused by a magnetic field but also by an electric field as well as being controllable by radiation, reference is made to the article by E. Weisshaar and H. Welker:
eine sägezahnförmige Spannung, die an den Klemmen 46, 47 abgenommen wird.a sawtooth voltage that is taken from terminals 46, 47.
Für die Zwecke der Erfindung werden solche Generatoren zum Erzeugen der Dreieckspannung bevor- »Magnetische Sperrschichten in Germanium«, Zeit- 25 ZUgt, die möglichst lineare Impulsflanken aufweisen, schrift für Naturforschung, Bd. 8a, Heft 11, 1953, Dadurch wird eine gute Proportionalität zwischen der S. 681 bis 686, verwiesen.For the purposes of the invention, such generators for generating the triangular voltage are preferred- "Magnetic barriers in germanium", Zeit- 25 ZU gt, which have the most linear pulse edges possible Proportionality between pages 681 to 686, referenced.
Dementsprechend besteht die Erfindung darin, daßAccordingly, the invention consists in that
bei einer Einrichtung· zur annähernd verlustlosen Aussteuernden Gleichspannung und dem Tastverhältni der gesuchten Reckteckspannung erzielt.with a device for an almost lossless modulation DC voltage and the pulse duty factor of the desired Reckteckspannung achieved.
In Fig. 1 wird die Dreieckspannung an den Klein steuerung eines einen Verbraucher speisenden Halb- 30 men 11, 12 des Impulserzeugers 1 abgenommen und
leiterverstärkers (Transistors) unter Umwandlung der nach Gegenschaltung mit einer von den Klemmen 13.
Steuergröße des Verstärkers in Rechteckimpulse, 14 entnommenen Gleichspannung dem Eingangskreis
deren Tastverhältnis der Steuergröße proportional ist. eines Halbleiterverstärkers 15 zugeführt, der beispielsein
an sich bekannter Impulserzeuger für zumindest weise ebenfalls mit einem Flächentransistor arbeitet,
annähernd dreieckförmige Spannungsimpulse, vor- 35 Durch eine Stromquelle 16 ist die Stromversorgung
zugsweise mdt linearen Flanken, vorgesehen ist. Weiter- des Halbleiterverstärkers 15 angedeutet. Mit 17 ist
hin gehört es zur Erfindung, daß der Impulsausgangs- ein Vorwiderstand bezeichnet. Zusammen mit seinen
spannung des Impulserzeugers eine zwischen Null und zugehörigen Schaltungselementen sowie gegebenendem
Scheitelwert der Dreieckimpulsspannung einstell- falls einem nachgeschalteten Hilfsverstärker bildet
bare, die Steuergröße danstellende Gleichspannung 40 der Halbleiterverstärker 15 den Rechteckwellengene
derart entgegengeschaltet ist, daß die Differenzspannung, die dem Steuerkreis des Halbleiterverstärkers
zugeführt ist, den Halbleiterverstärker bei einem im
Verhältnis zum Maximalwert der Dreieckspannung
sehr geringen Wert der Steuerspannung voll öffnet.In Fig. 1, the triangular voltage to the small control of a consumer-feeding half-men 11, 12 of the pulse generator 1 is removed and conductor amplifier (transistor) converting the counter-circuit with one of the terminals 13 control variable of the amplifier in square pulses, 14 DC voltage taken from the input circuit, the duty cycle of which is proportional to the control variable. a semiconductor amplifier 15, which, for example, its known pulse generator also works at least in some cases with a flat transistor, approximately triangular voltage pulses, in front of a current source 16, the power supply is preferably provided with linear edges. Further the semiconductor amplifier 15 indicated. With 17 it is part of the invention that the pulse output denotes a series resistor. Together with its voltage of the pulse generator a between zero and the associated circuit elements as well as the given peak value of the triangular pulse voltage adjustable if a downstream auxiliary amplifier forms bare, the control variable adjacent DC voltage 40 of the semiconductor amplifier 15 is connected in opposition to the square wave genes in such a way that the differential voltage that the control circuit of the semiconductor amplifier
is fed to the semiconductor amplifier at an im
Relation to the maximum value of the triangular voltage
very low value of the control voltage fully opens.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist auf die Zeichnung Bezug genommen. Diese zeigt inFor a more detailed explanation of the invention, reference is made to the drawing. This shows in
Fig. 1 ein mögliches Ausführungsbeispiel zugleich auch in Verbindung mit einem Anwendungsbeispiel;1 shows a possible embodiment at the same time also in connection with an application example;
rator 18. Das Zustandekommen der Rechteckwellen aus der Dreieckspannung an den Klemmen 11 und 12 und der steuernden Gleichspannung an den Klemmen 13, 14 ist weiter unten erläutert. An den Rechteck-45 wellengenerator 18 schließt sich ein geeigneter, an sich beliebiger Leistungsverstärker 19 an, z. B. ein Magnetverstärker. Dieser stellt den eigentlichen Regel verstärker dar. Er speist den Anker 20 eines in der Drehzahl zu regelnden Motors M, dessen mit 21 bezeich-rator 18. The creation of the square waves from the triangular voltage at terminals 11 and 12 and the controlling DC voltage at terminals 13, 14 is explained below. At the square 45 wave generator 18 is connected to a suitable, any power amplifier 19, z. B. a magnetic amplifier. This represents the actual rule amplifier. It feeds the armature 20 of a motor M whose speed is to be regulated and whose designated by 21
Fig. 2 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung einer 50 nete Erregerwicklung von einer Stromquelle 22 geFig. 2 shows a circuit for generating a 50 designated excitation winding from a current source 22 ge
Dreieckspannung und speist wird. Der Motor M ist über die Welle 23 mitDelta voltage and is fed. The motor M is on the shaft 23 with
Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erklärung einer im einzelnen nicht näher dargestellten Arbeits-Fig. 3 is a graphic representation to explain a working not shown in detail
der Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfin- maschine 24 verbunden,the mode of operation of the device according to the invention machine 24,
dung. Zur Regelung der Drehzahl des Motors M und damitmanure. To regulate the speed of the motor M and thus
In- Fig. 1 erfolgt die Erzeugung der benötigten drei- 55 der Arbeitsmaschine 24 ist mit dem Motor M über eckförmigen Impulse mit einem Impulserzeuger 1, der eine Welle 25 ein Tachometerdynamo 26 gekuppelt, beispielsweise nach dem Multivibratorprinzip mit Die von dieser erzeugte drehzahlproportionale Gleichzwei Flächentransistoren 2 bzw. 3 in an sicih bekannter spannung ist einer von einem Potentiometer 27 entSchaltung arbeitet. Die Speisung des Impulserzeugers nommenen einstellbaren Gleichspannung entgegengekann durch eine an die Klemmen 4, 5 anzuschließende 60 schaltet, die den Sollwert der Regelung darstellt. An beliebige Stromquelle erfolgen. Mit 6 und 7 sind zwei den Klemmen 28, 29 entsteht dadurch die sogenannte je aus einem Widerstand und einem Kondensator be- Regelabweichung, die in einem als Gleichstromver ■ stehende Zeitglieder bezeichnet, durch die die Fre- stärker geschalteten weiteren Halbleiterverstärker 30 quenz der erzeugten Dreieckimpulse im wesentlichen verstärkt und an den Klemmen 13., 14 entnommen bestimmt wird. Die Flächentransistoren 2 und 3 öff- 65 wird. Die Verstärkung der Regelabweichung kann nen und schließen abwechselnd:. Dadurch entstehen au gegebenenfalls entfallen. Dann wäre also die Regeiden Widerständen 1 und 5 zunächst rechteckförmige abweichung unmittelbar der von dem Irnpulserzeu-Spannungen. Durch die Spannung an dem Wider- ger 1 gelieferten Dreieckspannung entgegengeschaltet, stand 5 wird über einen Widerstand 8 ein Kondensa- Der Halbleiterverstärker 30, der im vorliegenden tor 9 periodisch aufgeladen und entladen, so daß an 70 Fall zur Erzielung einer großen RegelgenauigkeitIn Fig. 1, the required three- 55 of the working machine 24 is generated with the motor M via angular pulses with a pulse generator 1, which couples a shaft 25 to a tachometer dynamo 26, for example according to the multivibrator principle with the speed-proportional equal two surface transistors generated by this 2 or 3 in known voltage, one of a potentiometer 27 is working. The supply of the pulse generator can be set to the adjustable DC voltage by a switch to be connected to the terminals 4, 5 60, which represents the setpoint of the control. Can be done at any power source. With 6 and 7 are two of the terminals 28, 29, the so-called each consisting of a resistor and a capacitor. Control deviation, which is referred to as DC timing elements, through which the frequency of the generated triangular pulses is generated by the further semiconductor amplifiers 30 connected to the frequency is essentially amplified and determined at the terminals 13, 14 removed. The junction transistors 2 and 3 open 65. The amplification of the control deviation can alternately N and Close :. This may also be omitted. Then the regular resistances 1 and 5 would initially be a rectangular deviation directly from the voltage generated by the impulse pulse. By the voltage at the counter 1 counter-connected, stand 5 is a capacitor 8 via a resistor 8. The semiconductor amplifier 30, which in the present gate 9 is periodically charged and discharged, so that at 70 case to achieve a high control accuracy
vorgesehen ist, arbeitet beispielsweise ebenfalls mit einem Flächentransistor 31. Seine Stromquelle ist mit 32 und sein Ausgangswiderstand mit 33 bezeichnet. Hier wie auch bei den übrigen Teilen der Schaltung nach Fig. 1 beschränkt sich die Darstellung auf das für das Verständnis unbedingt Erforderliche. In Wirklichkeit wird man je nach den vorliegenden Bedingungen weitere Mittel und Maßnahmen vorsehen, um die gewünschte Funktion der Einzelteile sicherund zufriedenstellend zu erreichen. So kann beispielsweise zur Verhinderung von Übersteuerungen und damit Beschädigungen des Halbleiterverstärkers 15 ein spannungsabhängiger Widerstand 34 aus gegenparallel geschalteten Trockengleichrichtern im Nebenschluß zu den Eingangsklemmen angeordnet werden.is provided, for example, also works with a flat transistor 31. Its current source is with 32 and its output resistance is denoted by 33. Here as with the other parts of the circuit According to FIG. 1, the representation is limited to what is absolutely necessary for understanding. In In reality, depending on the prevailing conditions, further means and measures will be provided, to ensure the desired function of the individual parts to achieve satisfactorily. For example, to prevent overriding and thus Damage to the semiconductor amplifier 15, a voltage-dependent resistor 34 from counter-parallel switched dry rectifiers are shunted to the input terminals.
Zur Erläuterung des Zustandekommens der Rechteckimpulse mit Hilfe des Rechteckwellengenerators 40 dient Fig. 3. Die Kurve C11Z12 zeigt die Spannung an den Ausgangsklemmen 11,12 (Fig. 1) des Impulserzeugers 1 in Abhängigkeit von der Zeit t. Der Halbleiterverstärker 15 ist so auegelegt, daß er bereits von einem Bruchteil der Spannung U11112 voll ausgesteuert würde. Er wäre demnach während der ganzen Periode geöffnet. Durch die in seinem Eingangskreis gegensinnig hinzugefügte Gleichspannung U13/u, die die verstärkte Regelabweichung darstellt, ist im Eingangskreis des Halbleiterverstärkers 15 jedoch nur die Differenz zwischen U11112 und CZ13Z14 wirksam. Durch Verändern der Gleichspannung U13/li, die als zur Zeitachse t (Fig. 3) parallel verkaufende Gerade erscheint, ergeben sich verschiedene Schnittpunkte der Kurven U11112 und Uls/li. Es sind beispielsweise zwei verschiedene Werte von Uls/li angenommen, von denen der größere mit A und der kleinere mit B bezeichnet ist. Innerhalb jedes dreieckförmigen Wellenzuges ergeben sich jeweils zwei Schnittpunkte. Bei Ci1 bzw. b1 öffnet der Halbleiterverstärker 15 (Fig. 1), und bei a2 bzw. b2 schließt er. Im Falle A ergeben sich die im unteren Teil der Zeichnung dargestellten Spannungskurven. Sie stellen die im Ausgang des Halbleiter- Verstärkers 15 vorliegenden Spannungen dar. Es ergibt sich somit ein periodisches plötzliches Öffnen und Schließen, daß sich innerhalb des mit AU bezeichneten Abstandes der beiden gestrichtelt dargestellten waagerechten Linien abspielt, je nachdem, ob die Differenz zwischen der Dreieckspannung C11Z12 und der Gleichspannung U13lli positiv oder negativ wird. Im Falle A ergibt sich als Tastverhältnis T:a, im Falle B dagegen T:b. Wirksam für die Regelung des Motor.i M in Fig. 1 ist jeweils der zeitliche Mittelwert der Rechteckkurven (A bzw. B). Im Ausführungsibeispiel nach Fig. 1 ist angenommen, daß der Motor M bei einem Tastverhältnis von etwa 2 :1 im eingeregelten Zustand arbeitet. Bei einer Drehzahlabweichung nach oben miuß daher dafür gesorgt werden, daß das Tastverhältnis größer als 2:1 und. bei einer Drekzahlabweichungnach unten kleiner als 2 :1 wird. Dies besorgt die Regelung selbsttätig.3. The curve C 11 Z 12 shows the voltage at the output terminals 11, 12 (FIG. 1) of the pulse generator 1 as a function of the time t. The semiconductor amplifier 15 is designed so that it would be fully controlled by a fraction of the voltage U 11112. It would therefore be open for the entire period. However, due to the direct voltage U 13 / u added in opposite directions in its input circuit , which represents the increased control deviation, only the difference between U 11112 and CZ 13 Z 14 is effective in the input circuit of semiconductor amplifier 15. By changing the direct voltage U 13 / li , which appears as a straight line selling parallel to the time axis t (FIG. 3), different points of intersection of the curves U 11112 and U ls / li result . For example, two different values of U ls / li are assumed, of which the larger is labeled A and the smaller is labeled B. There are two intersection points within each triangular wave train. At Ci 1 or b 1 the semiconductor amplifier 15 opens (FIG. 1), and at a 2 or b 2 it closes. In case A , the voltage curves shown in the lower part of the drawing result. They represent the voltages present at the output of the semiconductor amplifier 15. There is thus a periodic sudden opening and closing that takes place within the spacing of the two dashed horizontal lines indicated by AU , depending on whether the difference between the triangle voltage occurs C 11 Z 12 and the DC voltage U 13lli becomes positive or negative. In case A , the pulse duty factor is T: a, in case B, on the other hand, T: b. The time mean value of the rectangular curves (A or B) is effective for regulating the Motor.i M in FIG. 1. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, it is assumed that the motor M operates in the regulated state with a pulse duty factor of approximately 2: 1. In the case of an upward speed deviation, it must therefore be ensured that the pulse duty factor is greater than 2: 1 and. is less than 2: 1 in the case of a downward Drek number deviation. The regulation takes care of this automatically.
Die Erfindung ist weder auf das dargestellte Ausführungs- noch Anwendungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch mit anderen Schaltungen verwirklicht werden und zur Regelung sowie Steuerung an sich beliebiger Verbraucher dienen. Im Falle einer Steuerungsaufgabe stellt die erfindungsigemäß der Dreieckspannung entgegengeschaltete Gleichspannung die sogenannte Einstellspannung dar, die beispielsweise von einem Potentiometer geliefert sein kann. Der Stellung des Potentiometers entspricht ein bestimmtes Tastverhältnis der erzeugten Rechteckspannung und dem Tastverhältnis eine bestimmte Stellung oder ein bestimmter Zustand der zu steuernden Einrichtung. Die Einrichtung nach der Erfindung ist außer für Regelungszwecke vor allem für Fernsteuerungszwecke geeignet, da im wesentlichen Spannungen in ihrem Steuerkreis wirksam sind und somit ein größerer Leitungswiderstand desselben nicht stört.The invention is not limited to the illustrated embodiment or application example, but rather can also be realized with other circuits and for regulation as well as control per se serve any consumer. In the case of a control task, according to the invention, the triangle voltage represents counter-connected DC voltage represents the so-called setting voltage, which for example can be supplied by a potentiometer. The position of the potentiometer corresponds to a certain one Duty cycle of the generated square wave voltage and the duty cycle a certain position or a certain state of the device to be controlled. The device according to the invention is except for Control purposes especially suitable for remote control purposes, since there are essentially voltages in their Control circuit are effective and thus a larger line resistance of the same does not interfere.
Claims (5)
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