DE1115763B - Circuit arrangement for generating a pulse train with an approximately statistical distribution of the pulses - Google Patents
Circuit arrangement for generating a pulse train with an approximately statistical distribution of the pulsesInfo
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Description
Manche industrielle und andere Verfahren verlangen, daß bestimmte Vorgänge sich in völlig unregelmäßigen Zeitintervallen wiederholen. Beispielsweise ist es bei der Herstellung von Textilfaden mit Effekten, z. B. Noppengarnen, erwünscht, daß die Noppen oder ähnliche Effekte sich nicht derart wiederholen, daß sie zur Bildung unerwünschter Muster im fertigen, aus solchen Garnen hergestellten Gewebe Veranlassung geben.Some industrial and other processes require that certain processes be completely irregular Repeat time intervals. For example, it is used in the manufacture of textile thread Effects, e.g. B. dimpled yarn, it is desirable that the dimples or similar effects are not repeated in such a way that they tend to form undesirable patterns in the finished fabric made from such yarns Give cause.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer impulsfolge mit einer angenähert statistischen Verteilung der Impulse und gestattet es, die möglichen Zeitintervalle zwischen den Impulsen so zu wählen, daß dieselben größte und kleinste Werte nicht überschreiten.The invention relates to a circuit arrangement for generating a pulse train with a approximated statistical distribution of the pulses and allows the possible time intervals between to choose the pulses so that they do not exceed the highest and lowest values.
Gemäß der Erfindung ist bei einer derartigen Schaltungsanordnung ein Wellenformgenerator vorgesehen, der eine Wechselspannung konstanter Amplitude abgibt mit einer konstanten Gleichstromkomponente, die größer ist als die halbe Amplitude der Wechselspannung; die Anordnung weist ferner einen ersten und zweiten Kondensator, eine erste und zweite je ein Relais enthaltende Entladevorrichtung sowie einen ersten und zweiten Umschalter auf, wobei der erste Umschalter abwechselnd den ersten Kondensator mit dem Generator und der ersten Entladevorrichtung verbindet und der zweite Umschalter den zweiten Kondensator im umgekehrten Sinne mit dem Generator und der Entladevorrichtung verbindet, so daß nur einer der beiden Kondensatoren zur selben Zeit mit dem Generator verbunden ist, und wobei das der ersten Entladevorrichtung zugeordnete Relais den zweiten Umschalter und das der zweiten Entladevorrichtung zugeordnete Relais den ersten Umschalter dann betätigt, wenn die zugehörigen Kondensatoren eine bestimmte untere Spannung erreicht haben.According to the invention, a waveform generator is provided in such a circuit arrangement, which emits an alternating voltage of constant amplitude with a constant direct current component, which is greater than half the amplitude of the alternating voltage; the arrangement also has a first and a second capacitor, a first and a second discharge device each containing a relay and a first and second changeover switch, the first changeover switch alternating with the first Capacitor connects to the generator and the first discharge device and the second changeover switch connects the second capacitor in the opposite direction to the generator and the discharge device, so that only one of the two capacitors is connected to the generator at the same time, and where that the relay associated with the first discharge device, the second changeover switch and that of the second discharge device Associated relay actuates the first changeover switch when the associated capacitors have reached a certain lower tension.
Vorzugsweise sind die die Relais enthaltenden Entladungskreise so ausgelegt, daß jeder Kondensator sich zeitlinear entlädt.Preferably, the discharge circuits containing the relays are designed so that each capacitor discharges linearly over time.
Die Frequenz des Wellenformgenerators kann in beliebiger Weise geändert werden, vorzugsweise dadurch, daß mehrere feste Frequenzen zur Verfügung stehen und daß diese Frequenzen synchron mit dem Schaltvorgang ausgewählt werden.The frequency of the waveform generator can be changed in any way, preferably by that several fixed frequencies are available and that these frequencies are synchronous with the Switching process can be selected.
Die Wellenform ist vorzugsweise dreieckförmig, es können jedoch auch andere Wellenformen, beispielsweise eine Sinuswellenform, Anwendung finden.The waveform is preferably triangular, but other waveforms can be used, for example a sine waveform, apply.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert.In the drawing, an embodiment is shown in accordance with the invention explained in more detail.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Schaltanordnung gemäß der Erfindung;Fig. 1 shows a block diagram of the switching arrangement according to the invention;
Fig. 2 und 4 zeigen mehrere Kurven, aus denen die Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer2 and 4 show several curves from which the circuit arrangement for generating a
Impulsfolge mit einer angenähert statistischenPulse train with an approximately statistical
Verteilung der ImpulseDistribution of the impulses
Anmelder:
Courtaulds Limited, LondonApplicant:
Courtaulds Limited, London
Vertreter: Dr. A. Marck, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Roseggerstr. 3Representative: Dr. A. Marck, patent attorney,
Frankfurt / M., Roseggerstr. 3
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 21. November 1958 (Nr. Br. 37 489/58)Claimed priority:
Great Britain of November 21, 1958 (No. Br. 37 489/58)
Bernard Stuart Baker, London,
ist als Erfinder genannt wordenBernard Stuart Baker, London,
has been named as the inventor
prinzipielle Wirkungsweise der Schaltanordnung gemäß der Erfindung zu ersehen ist;basic mode of operation of the switching arrangement according to the invention can be seen;
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;Fig. 3 shows another embodiment according to the invention;
Fig. 5 zeigt eine Abänderung eines Teiles der Schaltanordnung nach Fig. 3, undFig. 5 shows a modification of part of the switching arrangement according to Fig. 3, and
Fig. 6 ist ein Wahrscheinlichkeitsdiagramm.Fig. 6 is a probability diagram.
In Fig. 1 speist ein Generator 1, dessen Frequenz durch einen veränderbaren Eingangsparameter 8 steuerbar ist und der z. B. eine Dreieckwellenform erzeugt, die über einen Schalter 2 an einen Kondensator 3 angelegt wird, derart, daß das Potential des Kondensators sich mit der Spannung der Wellenform ändert. Wenn der Schalter 2 umgelegt wird, wird der Kondensator vom Generator 1 getrennt und an eine ein Relais enthaltende Entladevorrichtung 4 gelegt, durch die der Kondensator 3 sich zeitlinear entladen kann. Wenn das Kondensatorpotential einen bestimmten Wert erreicht, spricht das Relais in der Entladevorrichtung 4 an.In FIG. 1, a generator 1 feeds the frequency of which is determined by a variable input parameter 8 is controllable and the z. B. a triangle waveform is generated, which via a switch 2 to a capacitor 3 is applied so that the potential of the capacitor changes with the voltage of the waveform. When switch 2 is thrown, the capacitor is disconnected from generator 1 and connected to a relay containing discharge device 4, through which the capacitor 3 can discharge linearly over time. When the capacitor potential reaches a certain value, the relay in the discharge device speaks 4 at.
Eine völlig entsprechend aufgebaute Schaltanordnung aus Umschalter 5, Kondensator 6 und einer ein Relais enthaltenden Entladevorrichtung 7 ist parallel zu obiger Schaltung gelegt; die Anordnung ist so gewählt, daß beim Entladen des einen Kondensators dem anderen die Wellenform aufgegeben wird, wobei die Betätigung der Schalter 2 und 5 durch die Relais in den Entladevorrichtungen 7 bzw. 4 bei deren Erregung oder Entregung gesteuert wird.A completely correspondingly constructed switching arrangement of changeover switch 5, capacitor 6 and a one Relay containing discharge device 7 is placed in parallel with the above circuit; the arrangement is chosen so that when one capacitor discharges the waveform is given to the other, whereby the actuation of the switches 2 and 5 by the relays in the discharge devices 7 and 4, respectively, when they are energized or de-excitation is controlled.
109 710/355109 710/355
3 43 4
Die Wirkungsweise dieser Schaltung läßt sich am male Periode der Wellenform kleiner als Atmin zuThe mode of operation of this circuit can be made to have a period of the waveform smaller than At min
besten bei Betrachtung der Fig. 2 ersehen. Diagramm 1 wählen.best seen when looking at FIG. Select diagram 1.
zeigt die vom Generator 1 erzeugte Wellenform (es Eine Schaltung zur Erzeugung mehrerer Folgenshows the waveform generated by generator 1 (es A circuit for generating multiple sequences
wird konstante Frequenz angenommen). Die beiden wahllos verteilter Impulse zur gleichzeitigen Steuerungconstant frequency is assumed). The two randomly distributed impulses for simultaneous control
Diagramme 2 und 3 sind die Spannungs-Zeit-Kurven 5 von mehreren Veränderlichen läßt sich aus derDiagrams 2 and 3 are the voltage-time curves 5 of several variables can be derived from the
der beiden Kondensatoren 3 und 6 im gleichen Maß- Grundschaltung aufbauen.of the two capacitors 3 and 6 in the same dimensional basic circuit.
stab wie Kurve 1. Die Gerade F4 in der graphischen Im folgenden wird nun unter Bezugnahme aufrod like curve 1. The straight line F 4 in the graph below will now be made with reference to FIG
Darstellung 2 ist die voreingestellte Betriebsspannung, Fig. 3 und 4 eine vielseitigere Schaltung beschrieben,Illustration 2 shows the preset operating voltage, FIGS. 3 and 4 describe a more versatile circuit.
bei der das Relais in der Entladevorrichtung 4, und die eine Signalfolge zur Steuerung der Dicke, derin which the relay in the unloading device 4, and the one signal sequence for controlling the thickness, the
die Gerade V7 in der graphischen Darstellung 3 ist io Länge und des Abstandes der Noppen in einemthe straight line V 7 in the graphical representation 3 is the length and the spacing of the knobs in one
die voreingestellte Betriebsspannung, bei der das Textilgewebe erzeugt.the preset operating voltage at which the textile fabric is generated.
Relais in der Entladevorrichtung 7 anspricht. Die ge- Nach Fig. 3 weist diese Schaltung drei Generatoren wünschte Impulsfolge entsteht durch die aufeinander- 20, 21 und 22 auf, die sämtlich eine Dreieckwellenfolgenden Schaltungen der Relais. Die resultierende form erzeugen. Die vom Generator 20 gelieferte Impulsfolge in den völlig wahllosen Zeitabständen J t 15 Wellenform wird über Umschalter 23 und 29 den ist für sich nochmals klar im letzten Diagramm 4 dar- Kondensatoren 26 und 27 zugeführt. Die Umschalter gestellt. 23 und 29 werden durch Erregen und Entregen derRelay in the discharge device 7 responds. According to FIG. 3, this circuit has three generators desired pulse sequence is produced by the successive 20, 21 and 22 circuits, all of which are a triangular wave-following circuit of the relay. Create the resulting shape. The pulse sequence supplied by the generator 20 in the completely random time intervals J t 15 waveform is fed to capacitors 26 and 27 via changeover switches 23 and 29 which is clearly shown again in the last diagram 4. The switch is set. 23 and 29 are made by energizing and de-energizing the
Aus den Schaubildern 2 und 3 läßt sich erkennen, Relais in den Entladevorrichtungen 25 und 24 in derdaß das Potential des jeweils mit dem Generator 1 selben Weise, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 1 verbundenen Kondensators der Wellenform folgt und 20 beschrieben ist, gesteuert. Die Kondensatoren 36 und daß der Kondensator nach dem Abtrennen vom Gene- 31 liegen über den Umschaltern 30 und 32 zwischen rator sich zeitlinear entlädt. Generator 21 und der ein Relais enthaltenden EntWenn nun die größten und die kleinsten Werte der ladevorrichtung 28. Die Umschalter 30 und 32 werden Wellenformspannung konstant gehalten werden, so in Abhängigkeit von der Erregung und Entregung der folgt der größtmögliche Wert für At (Atmax), wenn 25 Relais in den Entladevorrichtungen 24 und 25 beeiner der beiden Kondensatoren auf die größte Span- tätigt. Der Umschalter 34 verbindet den Kondensator nung der Wellenform geladen worden ist, und der 33 abwechselnd mit dem Generator 22 und über den kleinstmögliche Wert für J t (A tmln) folgt, wenn einer Umschalter 35 mit der Leitung 37. Die Umschalter der beiden Kondensatoren sich auf die kleinste Span- 34 und 35 arbeiten in entgegengesetztem Schaltungsnung der Wellenform entladen hat. 30 sinn und werden durch das Relais in der Entladevor-From diagrams 2 and 3 it can be seen that relays in the discharge devices 25 and 24 are controlled in which the potential of the respective capacitor connected to the generator 1 follows the waveform and is described in connection with FIG. The capacitors 36 and that the capacitor after being disconnected from the generator 31 are located above the switches 30 and 32 between rator and discharges linearly over time. Generator 21 and the Ent, containing a relay. If now the largest and the smallest values of the charging device 28. The changeover switches 30 and 32 are kept constant waveform voltage, so depending on the excitation and de-excitation of the follows the largest possible value for At (At max ), when 25 relays in discharge devices 24 and 25 switch one of the two capacitors to the highest voltage. The switch 34 connects the capacitor voltage of the waveform has been charged, and the 33 alternates with the generator 22 and follows the smallest possible value for J t (A t mln ) when a switch 35 is connected to the line 37. The switch of the two capacitors on the smallest span- 34 and 35 work in opposite circuitry of the waveform has discharged. 30 sense and are activated by the relay in the discharge
Benutzt man nun eine Dreieckwellenform von kon- richtung 28 gesteuert. Der Leitung 40 wird eineIf a triangular waveform is now used, controlled by device 28. The line 40 is a
stanter maximaler und minimaler Spannung und Ent- Grundspannung S0 aufgegeben. Die Leitung 37 führtconstant maximum and minimum tension and relaxation basic tension S 0 abandoned. The line 37 leads
ladevorrichtungen, die eine zeitlineare Entladung der zum Betätigungsmechanismus einer üblichen, dieCharging devices that provide a time-linear discharge of the operating mechanism of a conventional, the
Kondensatoren 3 und 6 bewirken, so ergibt sich mit Noppen erzeugenden Einrichtung, die nicht dargestelltCapacitors 3 and 6 have the effect of producing a knob which is not shown
großer Wahrscheinlichkeit, daß jedes Schaltintervall 35 ist. Die verschiedenen Zwischenverbindungen derhigh probability that each switching interval is 35. The various interconnections of the
im Bereich ltmux bis Atmin auftreten wird. Trägt man Relais und Umschalter sind gestrichelt dargestellt,will occur in the range from lt mux to At min . If you wear relays and changeover switches are shown in dashed lines,
die Wahrscheinlichkeiten W des Eintretens eines Die Steuerung des an die Leitung 37 angeschlosse-the probabilities W of the occurrence of a The control of the connected to the line 37-
jeden A t als Ordinatenwerte und die A t als Abszissen- nen Betätigungsmechanismus erfolgt durch eine Si-each A t as ordinate values and the A t as abscissa actuating mechanism is carried out by a Si
werte auf, so ergibt sich die Rechteckkurve gemäß gnalfolge in der in Fig. 4 gezeigten Weise. Die Signal-values, the rectangular curve results in accordance with the signal sequence in the manner shown in FIG. 4. The signal
Fig. 6, d. h., die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten 40 folge besteht aus einer Reihe von Spannungsimpulsen,Fig. 6, i. i.e., the probability of occurrence 40 sequence consists of a series of voltage pulses,
eines jeden A t ist dieselbe. so daß die Dicke der Noppe durch die Höhe S einesof every A t is the same. so that the thickness of the nub by the height S of a
Obwohl die Verwendung einer konstanten Frequenz jeden Impulses, die Länge der Noppe durch die die wesentlichen Merkmale der Erfindung gut ver- Dauer 1 des Impulses und der Abstand zwischen aufanschaulicht, so kann unter diesen Betriebsbedingungen einanderf olgenden Noppen durch den seitlichen Abeine besonders unglückliche Wahl der Stromkreis- 45 stand« zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen gekomponenten doch noch dazu führen, daß sich eine steuert wird.Although the use of a constant frequency of each pulse, the length of the nub by the the essential features of the invention are well understood, the duration 1 of the pulse and the distance between Thus, under these operating conditions, successive knobs can be pushed through the side cord particularly unfortunate choice of circuit components but still lead to the fact that one will steer itself.
Folge von Vorgängen nach ziemlich kurzen Inter- Die Folge der Vorgänge zur Erzeugung einer Imvallen
wiederholt. Deshalb ist vorzugsweise vorgesehen, pulsfolge gemäß Fig. 4, bei der S, 1 und α jeweils in
daß die Frequenz der Wellenform von Zeit zu Zeit unregelmäßiger Weise sich innerhalb bestimmter
dadurch geändert werden kann, daß eine Reihe von 50 Grenzen ändern, wird im folgenden erläutert:
festen Frequenzen für den Oszillator zur Verfügung Es sei angenommen, daß die Umschalter ihre gestehen,
die der Reihe nach erzeugt werden können. zeichneten Stellungen einnehmen, so daß der Konden-Die
Gesamtkurvenform nach Fig. 6 wird durch die sator 26 sich über die Vorrichtung 24 entlädt und daß
Wahl dieser verschiedenen Frequenzen oder durch im Zeitpunkt t0 (Fig. 4) das Relais in der Vorrichtung
die Folge, in der sie ausgewählt werden, nicht be- 55 24 die Schalter 29 und 30 umlegt, somit die Relais in
einfiußt. den Entladevorrichtungen 25 und 28 erregt und da-Sequence of operations after fairly short intervals The sequence of operations to generate an interval is repeated. Therefore, it is preferable to provide a pulse sequence according to FIG. 4, in which S, 1 and α each in that the frequency of the waveform can be changed from time to time in an irregular manner within a certain range by changing a series of 50 limits, as follows explained:
Fixed frequencies available for the oscillator It is assumed that the switches confess theirs, which can be generated in sequence. The overall curve shape according to FIG. 6 is discharged through the sator 26 via the device 24 and that selection of these different frequencies or by the relay in the device at time t 0 (FIG. 4) the result in which they are selected does not affect switches 29 and 30, thus affecting the relays. the discharge devices 25 and 28 excited and there-
Hingegen ändert sich die in Fig. 6 gezeigte Wahr- durch den Kondensator 33 an die Leitung 37 legt. DieIn contrast, the truth shown in FIG. 6 changes as a result of the capacitor 33 being applied to the line 37. the
scheinlichkeitskurve, wenn die Gestalt der erzeugten Bezugsspannung S0 in Leitung 37 erhöht sich daherProbability curve when the shape of the generated reference voltage S 0 in line 37 therefore increases
Wellenform (dreieckförmig oder sinusförmig) ge- auf die Spannung S1, auf die der Kondensator 33Waveform (triangular or sinusoidal) on the voltage S 1 to which the capacitor 33
ändert wird. Um zu verhüten, daß beim Umschalten 60 durch den Generator 22 im Zeitpunkt der Betätigungwill change. In order to prevent that when switching 60 by the generator 22 at the time of actuation
von einer Frequenz zur anderen Verzerrungen der des Umschalters 34 gebracht worden war. Diesefrom one frequency to the other distortion brought about by the switch 34. These
Wellenform die Form der Wahrscheinlichkeitskurve Spannung S1 bestimmt die Dicke der erzeugten Noppe,Waveform the shape of the probability curve voltage S 1 determines the thickness of the generated nub,
gemäß Fig. 6 verändern, erfolgt die Wahl der Fre- Die Kondensatoren 36 und 27 entladen sich weiter6, the selection of the fre- The capacitors 36 and 27 continue to discharge
quenzen vorzugsweise synchron mit der Schaltung der über ihre entsprechenden Entladevorrichtungen. Imsequences preferably synchronous with the switching of the respective discharge devices. in the
Relais. 65 Zeitpunkt tx hat das Potential des Kondensators 36Relay. 65 Time t x has the potential of capacitor 36
Um die Möglichkeit einer systematischen Ver- den zur Betätigung- des Relais in der Vorrichtung 28To the possibility of a systematic change to the actuation of the relay in the device 28
kürzung oder Verlängerung der aufeinanderfolgenden vorbestimmten Wert erreicht, und die Umschalter 34Shortening or lengthening the successive predetermined value is reached, and the switch 34
Ji-Werte zu unterbinden, empfiehlt es sich, die maxi- und 35 kehren daher in ihre dargestellten StellungenTo prevent Ji values, it is advisable to return the maxi and 35 to their positions shown
zurück, wodurch die Spannung in Leitung 37 wieder auf S0 fällt. Die Dauer 1 des Impulses wird somit durch die Betätigung des Relais in der Entladevorrichtung 28 bestimmt.back, whereby the voltage in line 37 falls back to S 0. The duration 1 of the pulse is thus determined by the actuation of the relay in the discharge device 28.
Der Kondensator 27 entlädt sich weiter über die Vorrichtung 25, bis im Zeitpunkt t2 das Relais der Vorrichtung 25 die Umschalter 23 und 32 in ihre dargestellten Stellungen zurücklegt und damit die Relais in den Entladevorrichtungen 24 und 28 erregt, so daß ein neuer Spannungsimpuls in der Leitung 37 erscheint.The capacitor 27 continues to discharge through the device 25 until at time t 2 the relay of the device 25 moves the changeover switches 23 and 32 back to their positions shown and thus energizes the relays in the discharge devices 24 and 28, so that a new voltage pulse in the Line 37 appears.
Der Generator 22 kann auch weggelassen werden, wenn die Grundspannung für die Leitung 37 vom Generator 21 bezogen wird. Um einen dauernden funktionellen Zusammenhang zwischen der Dicke und der Länge der Noppen zu vermeiden, empfiehlt es sich, die Steuerspannung zur Festlegung der Höhe S des Impulses zu einer anderen Zeit von der Spannung abzunehmen, die die Länge der Noppe bestimmt. In der Praxis ist es vorteilhaft, das Potential S am Ende eines jeden Steuerimpulses abzunehmen, was die Verwendung einer Speicherschaltung nötig macht, wie sie etwa in Fig. 5 dargestellt ist.The generator 22 can also be omitted if the basic voltage for the line 37 is drawn from the generator 21. In order to avoid a permanent functional relationship between the thickness and the length of the studs, it is advisable to take the control voltage for determining the height S of the pulse from the voltage that determines the length of the stud at a different time. In practice it is advantageous to decrease the potential S at the end of each control pulse, which necessitates the use of a memory circuit such as that shown in FIG.
Das Relais 28 steuert den Umschalter 34, wie oben beschrieben, und verbindet den Kondensator 33 mit dem Generator 21. Die Ausgangsleitung 37 ist mit einem Kondensator 38 verbunden, der die Spannung speichert, die vom Generator 21 über den Kondensator 33 abgenommen worden ist. Die Ausgangsleitung nimmt keinen Strom vom Kondensator 38 auf. ; Somit werden der Kondensator 33 und der Umschalter 34 nur zur Übertragung einer Spannung vom Generator 21 zum Kondensator 38 am Ende eines jeden Steuerimpulses verwendet.The relay 28 controls the changeover switch 34, as described above, and connects the capacitor 33 with it the generator 21. The output line 37 is connected to a capacitor 38, the voltage that has been drawn from the generator 21 via the capacitor 33. The exit line does not draw any current from capacitor 38. ; Thus, the capacitor 33 and the changeover switch 34 only to transfer a voltage from generator 21 to capacitor 38 at the end of a used for each control pulse.
Um eine Verringerung der Steuerspannung infolge Verteilung der Ladung zwischen den Kondensatoren 33 und 38 zu verhindern, kann, wie in der Zeichnung dargestellt, eine Pufferverstärkungsstufe 39 vorgesehen werden.A reduction in the control voltage as a result of the distribution of the charge between the capacitors 33 and 38, as shown in the drawing, a buffer amplification stage 39 may be provided will.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 958 933;Considered publications:
German Patent No. 958,933;
1040110, 1024565;German Auslegeschrift No. 1 022 637,
1040110, 1024565;
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