DE1159500B - Verfahren zum Erzeugen einer Spannung, die von Unterschied zwischen zwei Frequenzen abhaengt - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erzeugen einer Spannung, die vom Unterschied zwischen zwei Frequenzen abhängt Zusatz zum Patent 1078188 Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Spannung, die vom Unterschied zwischen den Frequenzen zweier Schwingungen abhängt, bei denen es sich z. B. um die Schwingung eines Frequenznormals bzw. um die Schwingung eines Hochfrequenzsenders handeln kann. Die erzeugte Spannung dient in diesem Fall zur Regelung der Trägerfrequenz des Senders auf ihren durch das Frequenznormal gegebenen Sollwert. Nach dem Verfahren werden aus den ursprünglichen Schwingungen, deren Frequenzen miteinander zu vergleichen sind, zwei normalerweise periodische und gleichfrequente Signale gewonnen, wobei zur Gewinnung mindestens des einen Signals eine Zählanordnung verwendet wird, die jeweils nach Eintreffen einer normalerweise konstanten Zahl von Perioden der ursprünglichen Schwingung einen Ausgangsimpuls abgibt, welcher normalerweise Rückstellung der Zählanordnung und sofortigen Wiederbeginn der Zählung bewirkt. Des weiteren werden mittels eines Phasendiskriminators eine Regelspannung in Abhängigkeit von der gegenseitigen Phase der beiden Signale erzeugt, und zwar so, daß jeweils dann, wenn diese Phase außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, eine vorübergehende Veränderung der genannten Zahl in dem Ausmaß und in dem Sinne bewirkt wird, daß ein weiteres Abwandern der Phase vom vorgegebenen Bereich verhindert wird. Die genannte Veränderung kann mit Vorteil durch das Auftreten von Koinzidenzen zwischen den Impulsen zweier Impulsfolgen veranlaßt werden, welche aus den beiden ursprünglichen Schwingungen gewonnen werden. Dabei ist es notwendig, zu unterscheiden, ob die Koinzidenzen als Folge einer sehr großen oder einer sehr kleinen Phase zustande kommen. Diese Unterscheidung kann gemäß einem im Hauptpatent erläuterten Ausführungsbeispiel dadurch geschehen, daß die Impulse der beiden Impulsfolgen differenziert werden und daß zwei Koinzidenzschaltungen vorgesehen werden, deren jeder die Impulse der einen Impulsfolge und die differenzierten Impulse der anderen Impulsfolge zugeführt werden.
• Die Erfindung betrifft eine andere vorteilhafte Maßnahme zur Durchführung der genannten Unterscheidung. Danach werden aus den beiden ursprünglichen Schwingungen ebenfalls impulsförmige Signale gewonnen, wobei zur Gewinnung mindestens der einen Impulsfolge eine Zählanordnung verwendet wird, die außer dem Ausgangsimpuls einen diesem zeitlich vorangehenden Hilfsimpuls abgibt. Es werden weiterhin zwei Koinzidenzschaltungen verwendet. Jeder von diesen werden die Impulse der einen Impulsfolge, mindestens der einen Koinzidenzschaltung eine Folge von Hilfsimpulsen zugeführt.
• Die Wirkungsweise einer nach diesem Verfahren arbeitenden Einrichtung wird nun an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert. In Fig. 1 stellt G1 ein Frequenznormal dar, d. h. einen Schwingungserzeuger von besonders hoher Frequenzkonstanz, dessen Frequenz mit der Trägerfrequenz eines Senders G2 übereinstimmen möge. TI und Tz sind normalerweise durchlässige Torschaltungen, auf welche noch einzugehen sein wird. Die elektronischen Zähler Z1 und Z2 sind in an sich wohlbekannter Weise so eingerichtet, daß sie jeweils nach Eintreffen einer bestimmten Zahl n (welche normalerweise gleich der Zahl na ist) von Perioden der zugeführten ursprünglichen Schwingungen ei bzw. e, einen Ausgangsimpuls u1 bzw. uz abgeben und die Zählung erneut beginnen. Die beiden Impulsfolgen u1 und u., weisen also entsprechend dem Verhältnis 1/n niedrigere Frequenzen auf als die ursprünglichen Schwingungen ei und e2. Mittels des Phasendiskriminators P wird die Regelspannung V, in Abhängigkeit von der gegenseitigen Phase der beiden Signale u1, u, erzeugt. Diese Regelspannung beeinflußt nach Glättung und, im Falle eines frequenzmoduherten Senders, nach Befreiung von modulierfrequenten Anteilen im Tiefpaßfilter F als Spannung v den Sender G., derart, daß allfälligen Abweichungen seiner Trägerfrequenz, von ihrem Sollwert ontgegengewirkt wird.
• Gemäß der Lehre des Hauptpatentes soll nun eine vorübergehende Veränderung der Zahl n beim Zähler Z1 oder ZZ bewirkt werden, sobald die durch P überwachte Phase außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, und zwar soll die Zahl n dabei in dem Sinne verändert werden, daß ein weiteres Abwandern der Phase vom vorgegebenen Bereich verhindert wird. Gemäß Fig. 1 sind hierzu die normalerweise durchlässigen Torschaltungen T1 und T2 vorgesehen, über welche die Schwingungen ei bzw. e2 an die Zähler Z1 bzw. Z2 gelangen. Beim Auftreten eines der Signale v1 oder v2 wird die Torschaltung T1 bzw. TZ gesperrt. Die Zählung der Perioden der Schwingung ei bzw. e, wird also unterbrochen, solange das Signal v1 oder v, wirksam ist, d. h., die Zahl n wird vorübergehend vergrößert.
• Zur Erzeugung der Signale v1 und v2 dienen die Koinzidenzschaltungen K1 bzw. K2. Jeder von diesen wird eine Folge der Ausgangsimpulse (u2 bzw. ui) sowie erfindungsgemäß eine Folge der ebenfalls von den Zählern abgegebenen Hilfsimpulse (x1 bzw. x,) zugeführt. Die Fig. 2 erläutert die Wirkungsweise für den Fall, daß sich die Frequenz der Schwingung e2 vermindert, daß also die Phase 99 die obere Grenze des vorgegebenen Bereiches erreicht. Es ist ersichtlich, daß in diesem Falle Koinzidenzen zwischen den Impulsen der Folge u2 und den Hilfsimpulsen der Folgexi eintreten (bei k1). Die KoinzidenzschaltungKi (Fig. 1) wird also ansprechen, und die Zählung der Perioden in Z1 wird unterbrochen. Der nächste Ausgangsimpuls des Zählers Z1 erscheint also nicht schon nach n. Perioden, sondern erst später. Es wird so dafür gesorgt, daß stets zwischen je zwei Impulsen der Folge ui ein Impuls der Folge u2 auftritt, indem erforderlichenfalls das Auftreten von Impulsen der Folge ui durch Vergrößerung der Zahl n entsprechend verzögert wird.
• Die Fig.2 Iäßt noch erkennen, daß unter den gemachten Voraussetzungen keine Koinzidenz zwischen den Impulsen der Folge ui und den Hilfsimpulsen der Folge x2 besteht; eine solche Koinzidenz (k,) kommt vielmehr nur dann zustande, wenn die Phase die untere Grenze des vorgegebenen Bereiches erreicht. Dann wird die Köinzidenzschaltung K2 ansprechen und durch das Signal v2 die Torschaltung T2 vorübergehend sperren.
• Die Fig. 3 zeigt eine weniger Aufwand erfordernde Einrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Hier ist nur eine einzige Zählanordnung Z vorhanden, welche aus der Schwingung ei die Impulsfolge ui und außerdem die Hilfsimpulsfolge x herstellt. Im Gegensatz zu den Zählern nach Fig. 1 ist die Zählanordnung im vorliegenden Fall so beschaffen, daß ihre Rückstellung, d. h. der Beginn der erneuten Zählung, normalerweise nicht jeweils schon im Augenblick der Abgabe eines Ausgangsimpulses ui erfolgt, sondern erst nach Eintreffen einiger weiterer Perioden der Schwingung ei. Die Impulsfolge u2 wird durch den Impulsformer S aus der Schwingung e2 gewonnen. Die Einrichtung ist so getroffen, daß bei großer Phase T, d. h. beim Zurückbleiben der Impulse u2 gegenüber den Impulsen ui, die Zahl n vergrößert, bei kleiner Phase dagegen verkleinert wird. Die Vergrößerung erfolgt in der schon weiter oben beschriebenen Weise durch vorübergehendes Sperren der Torschaltung T unter dem Einiluß des in der Koinzidenzschaltung K1 erzeugten Signals v1. Dieser Koinzidenzschaltung werden daher, ebenfalls wie schon beschrieben, einerseits die Impulsfolge uz, andererseits die Hilfsimpulsfolge x zugeführt. Die Fig.4 zeigt die hierfür maßgebende Koinzidenz bei k1. Sie läßt auch erkennen, daß bei sehr kleiner Phase ,r_ eine Koinzidenz k2 zwischen den Impulsfolgen ui und u, eintritt. Eine solche Koinzidenz wird durch die -Koinzidenzschaltung K2 ausgewertet. Diese erzeugt das Signal v2, welches dazu verwendet ist, den Zähler vorzeitig, d. h. schon im Zeitpunkt der Abgabe des Ausgangsimpulses ui, rückzustellen. Dies entspricht der für diesen Fall beabsichtigten Verkleinerung der Zahl n.
• Die Verkleinerung der Zahl n im letztgenannten Fall kann auch dadurch geschehen, daß durch das Signal v2 eine Fortschaltung einer Stufe des Zählers um mindestens eine Einheit bewirkt wird. Beispielsweise kann bei einem nach dem Dezimalsystem arbeitenden Zähler die Zehnerdekade, d. h. die zweite Zählerstufe, durch das Signal v2 um eine Einheit fortgeschaltet werden. Dies ist einer Zählung von zehn Perioden der Schwingung ei äquivalent und bewirkt ein verfrühtes Erreichen derjenigen Zählerstellung, bei welcher die Rückstellung erfolgt. Es wird also hierdurch ebenfalls eine vorzeitige Rückstellung des Zählers erzwungen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Erzeugen einer Spannung, die vom Unterschied zwischen zwei Frequenzen abhängt, bei welchem aus den ursprünglichen Schwingungen, deren Frequenzen miteinander zu vergleichen sind, zwei normalerweise periodische und gleichfrequente Signale gewonnen werden, wobei zur Gewinnung mindestens des einen Sinals eine Zählanordnung verwendet wird, die jeweils nach Eintreffen einer normalerweise konstanten Zahl von Perioden der ursprünglichen Schwingung einen Ausgangsimpuls abgibt, welcher normalerweise Rückstellung der Zählanordnung und sofortigen Wiederbeginn der Zählung bewirkt und bei welchem mittels eines. Phasendiskriminators eine Regelspannung in Abhängigkeit von der gegenseitigen Phase der beiden Signale erzeugt wird und bei welchem feiner jeweils dann, wenn diese Phase außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, eine vorübergehende Veränderung der genannten Zahl in dem Ausmaß und in dem Sinne bewirkt wird, daß ein weiteres Abwandern der Phase vom vorgegebenen Bereich verhindert wird, nach dem Hauptpatent 1078 188, dadurch gekennzeichnet, daß aus den beiden ursprünglichen Schwingungen impulsförmige Signale gewonnen werden, wobei zur Gewinnung mindestens der einen Impulsfolge eine Zählanordnung verwendet wird, die außer dem Ausgangsimpuls einen diesem zeitlich vorausgehenden Hilfsimpuls abgibt, und daß zwei Koinzidenzschaltungen verwendet werden, deren jeder eine Impulsfolge und deren mindestens einer eine Folge von Hilfsimpulsen zugeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der beiden Impulsfolgen je eine Zählanordnung verwendet wird, die außer dem Ausgangsimpuls einen diesem zeitlich vorausgehenden Hilfsimpuls abgibt, und daß jeder Koinzidenzschaltung einerseits die Ausgangsimpulsfolge der einen Zählanordnung, andererseits die Hilfsimpulsfolge der anderen Zählanordnung zugeführt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der einen Impulsfolge eine Zählanordnung verwendet wird, die außer dem Ausgangsimpuls einen diesem zeitlich vorausgehenden Hilfsimpuls abgibt, und daß der ersten Koinzidenzschaltung die beiden Impulsfolgen, der zweiten Koinzidenzschaltung die eine Impulsfolge und die Hilfsimpulsfolge zugeführt werden, wobei durch die erste Koinzidenzschaltung die Zählanordnung vorzeitig in die Nullstellung verbracht und durch die zweite Koinzidenzschaltung eine Unterbrechung der der Zählanordnung zugeführten ursprünglichen Schwingung bewirkt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der ersten Koinzidenzschaltung erzeugte Signal zur Fortschaltung einer Stufe der Zählanordnung um mindestens eine Einheit verwendet wird.