DE1258959B - Elektrische Schaltungsanordnung fuer die Regelung der Bewegung eines von einer Antriebsvorrichtung angetriebenen Teiles durch Impulsphasenvergleich - Google Patents
Elektrische Schaltungsanordnung fuer die Regelung der Bewegung eines von einer Antriebsvorrichtung angetriebenen Teiles durch ImpulsphasenvergleichInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
G05b
G05f
Deutsche Kl.: 21c-46/50
Nummer: 1258 959
Aktenzeichen: R 40488 VIII b/21 c
Anmeldetag: 29. April 1965
Auslegetag: 18. Januar 1968
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung für die Regelung der Bewegung eines von
einer Antriebsvorrichtung angetriebenen Teiles durch Impulsphasenvergleich, bei der die Phasendifferenz
einem Differenzierkreis zugeführt ist, dessen Ausgangssignal eine Rückführgröße überlagert
ist und bei der Phasendifferenz, Ausgangssignal des Differenzierkreises und Rückführgröße derart summiert
sind, daß die Antriebsvorrichtung eine Beschleunigung des Teiles erzeugt, die in Betrag und
Richtung der Größe und Polarität der Endsteuerspannung proportional ist.
In der Praxis wird das sich bewegende Teil eine rotierende Welle sein, in einigen Fällen kann jedoch
auch der Wunsch bestehen, die Bewegung eines sich geradlinig oder auf eine andere Weise bewegenden
Teiles zu regeln. Die dafür erforderlichen Abwandlungen der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben
sich für den Fachmann von selbst und werden daher hier nicht mehr behandelt.
Die Erfindung eignet sich besonders zur Regelung eines Elektromotors, der einen Fernsehfilmabtaster
antreibt, d. h. ein Filmabtaster, bei dem der Film mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Abtaststelle
hindurchläuft, wobei die Filmbewegung selbst ein Teil der Vertikalkomponente des Abtastvorganges
bildet. Die vorliegende Erfindung wird daher an Hand dieser spezieller Anwendungsform
beschrieben.
Bei Filmabtastgeräten der beschriebenen Art soll der Synchronisationsfehler von Halbbild zu Halbbild
unterhalb 20 Mikrosekunden liegen, um eine unzulässige Verminderung der Bildschärfe auf
Grund fehlerhafter Überdeckung aufeinanderfolgender Abtast-Halbbilder zu vermeiden. Da andererseits
eine graduelle Drift der Bildposition unbemerkbar ist, wenn sie genügend langsam geschieht, kann
ein sehr langsam zunehmender Fehler gestattet sein, jedoch sollte er auch, über sehr lange Perioden gesehen,
innerhalb 100 Mikrosekunden bleiben, um ein störendes Wandern des Bildes zu verhindern.
Die Synchronisationsfehler werden hauptsächlich von Einflüssen innerhalb der Antriebsvorrichtung,
wie z. B. sich ändernder Lagerreibung, hervorgerufen; jedoch variiert auch die Hauptabtastfrequenz
der Fernsehanlage, mit der die Abtasteinrichtung vebunden ist, und zwar ändert sich diese Frequenz
hin und wieder auch sehr schnell, und der Abtastmechanismus muß diesen Änderungen exakt
folgen. Geschwindigkeitsänderungen, die in der Maschine begründet liegen, können zwar durch Verwendung
eines Schwungrades vermindert werden.
Elektrische Schaltungsanordnung für die
Regelung der Bewegung eines von einer
Antriebsvorrichtung angetriebenen Teiles durch
Impulsphasenvergleich
Regelung der Bewegung eines von einer
Antriebsvorrichtung angetriebenen Teiles durch
Impulsphasenvergleich
Anmelder:
Rank-Bush Murphy Limited, London
Vertreter:
Dr.-Ing. K. Boehmert
und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,
2800 Bremen, Feldstr. 24
Als Erfinder benannt:
Thomas Cayton Nuttall, Croydon, Surrey;
Gerald Hamilton Askew,
London (Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 29. April 1964 (17 691)
und je größer die Schwungmasse dieses Schwungrades ist, desto kleiner werden die Auswirkungen bezüglich
auftretender Veränderungen in der Maschinenreibung sein. Ein großes Schwungrad erhöht jedoch
die Schwierigkeit, den Variationen innerhalb der Abtastfrequenz schnell zu folgen. Ein zu großes
Schwungrad benötigt außerdem eine erhebliche Leistung, um das Rad innerhalb vernünftig kurzer
Zeiten, beispielsweise also 2 bis 3 Sekunden, vom Stand auf Endgeschwindigkeit zu bringen. Die
Schwungradgröße, die letztlich gewählt wird, wird demgemäß ein Kompromiß sein.
Die meisten der möglichen Störeinflüsse sind derart, daß sie mit der Zeit schnell zunehmen, wenn
sie nicht sofort korrigiert werden. Es ist daher notwendig, daß die Antriebsmittel sofort auf eine
Änderung der Steuerspannung ansprechen. Es ist häufig vorteilhaft, einen Gleichstrom-Kommutatormotor
mit konstanter Felderregung vorzusehen, dessen Ankerstrom zur Änderung des Antriebsmomentes
geändert wird. Bei einem solchen Motor können Ankerrückwirkungs-Kompensationswicklungen vorgesehen
werden, um die Ankerinduktivität weitgehend zu neutralisieren, so daß die restliche Induktivität
genügend klein ist und die Einstellung der
709 719/33+
Phasenfehler festgestellt werden, und diese Fehler zieht innerhalb dieses Intervalls eingetretene Beschleunigungen
in Betracht. Es ist demgemäß notwendig, daß eine Anzahl von Informationen bezüg-5
lieh vergangener Fehler und vergangener Korrekturen gespeichert wird und diese gespeicherten Informationen
immer dann auf den neuesten Stand gebracht werden, wenn eine neue Messung durchgeführt
wurde.
Aus der österreichischen Patentschrift 209 434 ist eine elektrische Schaltungsanordnung der eingangs
erwähnten Art für einen elektrischen Geschwindigkeitsregler bekannt, bei der die Rückführgröße ein
von der Geschwindigkeit abhängiges Signal ist.
Da jedoch insbesondere die Auswirkungen von Reibungsänderungen neutralisiert werden müssen
und da diese Auswirkungen von Änderungen in den Beschleunigungswerten nicht unterschieden werden
können, deren Einschätzung aber einen Vergleich
gewünschten Änderung des Ankerstromes nicht
ernstlich verzögert. In der nachfolgenden Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken
wird angenommen, daß der Ankerstrom, und damit
das Motordrehmoment, verzögerungsfrei geändert
werden kann. In der Praxis kann eine Abweichung
von dieser Idealbedingung in dem entsprechenden
Teil des Steuersystems zulässig sein.
ernstlich verzögert. In der nachfolgenden Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken
wird angenommen, daß der Ankerstrom, und damit
das Motordrehmoment, verzögerungsfrei geändert
werden kann. In der Praxis kann eine Abweichung
von dieser Idealbedingung in dem entsprechenden
Teil des Steuersystems zulässig sein.
Wenn das zugeführte Drehmoment zu einer beliebigen Zeit von demjenigen abweicht, das zum io
Aufrechterhalten einer konstanten Geschwindigkeit
des zu steuernden Teiles benötigt wird, dann muß
sich eine Beschleunigung oder Verzögerung dieses
Teiles ergeben. Das verfügbare Drehmoment und somit die erzeugbare Beschleunigung haben endliche 15
Grenzen. Es kann angenommen werden, daß die normalerweise innerhalb des Systems auftretenden
kleinen Störungen korrigiert werden können, ohne
die gesamte zur Verfügung stehende maximale Beschleunigung auszunutzen; diese begrenzte Beschleu- 20 von drei Positionsmessungen erforderlich macht, er-
Aufrechterhalten einer konstanten Geschwindigkeit
des zu steuernden Teiles benötigt wird, dann muß
sich eine Beschleunigung oder Verzögerung dieses
Teiles ergeben. Das verfügbare Drehmoment und somit die erzeugbare Beschleunigung haben endliche 15
Grenzen. Es kann angenommen werden, daß die normalerweise innerhalb des Systems auftretenden
kleinen Störungen korrigiert werden können, ohne
die gesamte zur Verfügung stehende maximale Beschleunigung auszunutzen; diese begrenzte Beschleu- 20 von drei Positionsmessungen erforderlich macht, er-
nigung wird jedoch notwendigerweise die Geschwin- fordert eine exakte Korrektur, daß die für diese drei
digkeit der Rückführung des Systems auf den Soll- Messungen benötigte Zeit vorüber ist, bevor die
wert nach einer hinreichend starken Störung begren- Korrektur selbst voll vollendet ist. Da die dritte
zen. Die maximal verfügbare Beschleunigung wird Messung nur dazu nötig ist, um festzustellen, welche
natürlich im Normalfall des Hochfahrens dei 25 Beschleunigungsänderung notwendig ist, um die
Maschine vom Stand auf die gewünschte Geschwin- festgestellten Reibungsänderungen auszuregeln, ist
digkeit verwendet. es bei solchen Anwendungsgebieten, bei denen eine
Die kontinuierlichen kleinen Beschleunigungsän- kleine Lagendrift mit Bezug auf die theoretische
derungen, die zum Halten des Teiles in Synchroni- Lage gestattet ist, möglich, daß die Korrektur auf
sation mit den Referenzimpulsen benötigt werden, 30 die Ergebnisse von nur zwei Messungen gestützt
müssen mit Hilfe eines Rechenvorganges bestimmt wird.
werden, dessen Eingangsdaten die beobachteten Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-Fehler
sind. Die Quelle der Referenzimpulse können gründe, eine elektrische Schaltungsanordnung anzuim
Falle eines Fernsehfilmabtasters vorzugsweise die geben, von der auch Änderungen in dem übertra-Halbbild-Synchronimpulse
sein, die im Falle des 35 genen Drehmoment, wie Reibungsänderungen in der britischen 405-Zeilen-Systems eine nominelle Peri- Antriebsvorrichtung, ausgeregelt werden,
ode von 20 Millisekunden haben. Um einen Ver- Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Phagleich
zwischen der Bewegung des Teiles mit den senvergleichsstufe, die eine Aufeinanderfolge von
Referenzimpulsen machen zu können, wird es nor- Phasenfehlersignalen liefert, welche der Zeitdifferenz
malerweise das geeignetste sein, in an sich bekannter 4° zwischen den Impulsen der Impulsreihen entspre-Weise
das Teil mit einem einfachen Generator zu chen, einen Difüerenzierkreis, der ein Signal liefert,
versehen, der Impulse abgibt, welche — wenn sich dessen Amplitude der Differenz in der Größe aufdas
Teil in der gewünschten Weise bewegt — die einanderfolgender Phasenfehlersignale entspricht,
gleiche Periode und Phase wie die Referenzimpulse eine Additionsschaltung, in welcher das Ausgangshaben.
Im Falle eines Femsehfilmabtastgerätes wird 45 signal der Differenzierstufe mit der Hälfte eines veres
normalerweise besonders vorteilhaft sein, wenn zögerten Rückführsignals zur Bildung eines Gedieser
Generator mechanisch in eine solche Phasen- schwindigkeitsfehlersignals addiert wird, eine weitere
lage gebracht wird, daß die von ihm erzeugten Im- Additionsschaltung, in welcher eine Hälfte des Gepulse
mit den Fernseh-Halbbild-Synchronimpulsen schwindigkeitsfehlersignals mit dem Phasenfehlerzusammenfallen,
wenn sich die Antriebsvorrichtung 50 signal zur Bildung einer ersten Steuerspannung
in dem gewünschten Synchronisationszustand befin- addiert wird, eine nichtlineare Stufe, der die erste
det. Eine Messung des Zeitintervalls zwischen den Steuerspannung zugeführt ist und die eine zweite
Impulsen (mit dem geeigneten Signal) gibt dann ein Steuerspannung liefert, wobei die Kennlinie der
Maß für den im System vorhandenen Fehler. nichtlinearen Stufe so gewählt ist, daß sie bei Si-Diese
Messung kann mit beträchtlicher Genauig- 55 gnalen beider Polaritäten in einem vorgegebenen
keit durchgeführt werden, jedoch trifft jede Messung Bereich linear ist, während sie bei Signalen, die
nur für einen bestimmten Zeitpunkt zu, und nach außerhalb dieses Bereichs liegen, eine Zusatzverstärjeder
Messung ergibt sich eine Wartezeit — die im kung aufweist, welche mit Zunahme der Signalgröße
Falle des genannten Fernseh-Abtastgerätes etwa kontinuierlich abnimmt, und durch eine dritte Addi-20
Millisekunden andauert —, bevor eine neue 60 tionsstufe, in welcher die zweite Steuerspannung und
Messung durchgeführt werden kann. Die Sammlung das Geschwindigkeitsfehlersignal zur Bildung einer
von Informationen bezüglich des Zustandes des Endsteuerspannung für die Antriebsvorrichtung
Systems ist demgemäß ein nicht kontinuierlicher addiert werden, ferner einen Rückführsignalgene-Vorgang.
rator zur Erzeugung eines Rückführsignals, daß der Der auf diese Weise direkt beobachtete Betrag ist 65 von der Antriebsvorrichtung auf das Teil ausgeübein
Phasen- bzw. Positionsfehler. Der Geschwindig- ten Kraft proportional ist, und durch eine Verzögekeits-
oder Frequenzfehler kann lediglich durch Ver- rungsvorrichtung zur Verzögerung des Rückführgleich
zweier aufeinanderfolgender Positions- odei signals um eine Impulsdauer.
Vorzugsweise sind die Kennlinien der die Steuerspannungen liefernden Schaltungen so gewählt, daß
das gesteuerte Teil gegenüber kleineren Störungen am unempfindlichsten ist. Diese Bedingung wird erreicht,
wenn auf das Teil eine Kraft A einwirkt, deren Wert sich aus der Gleichung:
A = *kV-E
ergibt, worin A die auf das gesteuerte Teil während der Periode zwischen aufeinanderfolgenden Messungen
einwirkenden Kraft und V der Wert des bei Beginn dieser Periode gemessenen Geschwindigkeitsfehlers ist und worin E der Wert des zur gleichen
Zeit gemessenen Phasenfehlers ist.
Diese Gleichung ergibt für kleine Störungen die gewünschten Betriebsbedingungen. Wenn größere
Störungen ausgeregelt werden müssen, ist es vorteilhaft, die Auslenkungen der Steuersignale mit Hilfe
einer nichtlinearen Stufe zu begrenzen.
Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben,
wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt
F i g. 1 ein grundsätzliches Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Teiles einer Ausführungsform für das Steuern des Betriebes eines
Fernsehfilmabtasters,
F i g. 3 zwei Gruppen von Spannungsverläufen zur Erläuterung der Betriebsweise der in F i g. 2 beschriebenen
Schaltungsanordnung,
F i g. 4 ein Blockschaltbild des restlichen Teiles der Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 2 und
F i g. 5 eine Gruppe von Spannungsverläufen zur Darstellung der Arbeitsweise der im Zusammenhang
mit F i g. 4 beschriebenen Einzelheiten.
Bei dem in Fi g. 1 gezeigten Gerät trägt ein Teill,
dessen Bewegung mittels einer Referenzimpulsreihe gesteuert werden soll, nicht dargestelle Elemente, die
mit einem Wandler 2 zusammenwirken, um eine Impulsreihe zu erzeugen, die die gleiche Frequenz und
Phasenlage wie die Referenzimpulsreihe hat, wenn sich das Teil 1 in der gewünschten Weise bewegt.
Das Teil 1 kann eine nichtmagnetische Scheibe sein, die Magnetelemente trägt, welche mit einem Magnetkopf
zusammenwirken, oder es kann eine perforierte Scheibe sein, die mit einer Lichtquelle und photoempfindlichen
Mitteln zusammenwirkt, es können aber auch andere bekannte Kombinationen von Elementen
verwendet werden. Die Anzahl der Elemente ist so gewählt, daß die abgegebene Impulsreihe die
gewünschte Aufeinanderfolge hat, und die Winkellage ist so gewählt, daß die gewünschte Phasenbeziehung
hergestellt wird. Die von dem Wandler 2 abgegebenen Impulse werden einer Phasenvergleichsstufe
3 zugeführt, in der sie mit der Reihe von Referenzimpulsen zusammenwirken, die einer
bekannten Quelle 4 entnommen werden. Die Phasenvergleichsstufe 3 ist so eingerichtet, daß sie ein
Ausgangssignal abgibt, dessen Größe der Zeitdifferenz zwischen den Impulsen der beiden der Vergleichsstufe
zugeführten Impulsreihen entspricht, während die Polarität die Richtung dieser Differenz
angibt. Dieses Signal wird nachstehend als Phasenfehlersignal bezeichnet.
Das auf diese Weise in der Vergleichsstufe 3 gewonnene Phasenfehlersignal wird einer Verzögerungsvorrichtung
5 zugeführt, in der das Signal gehalten wird, bis das sich aus der nächstfolgenden
Messung ergebende Fehlersignal eintrifft. Das auf diese Weise erhaltene verzögerte Signal und das unverzögerte
Signal werden einem Differenzierkreis 6 zugeführt, in dem sie verglichen werden, um ein
Fehlerdifferenzsignal zu erzeugen, dessen Größe ein Maß für den Betrag und dessen Polarität ein Maß
für die Richtung irgendeiner Amplitudendifferenz zwischen den beiden Signalen ist. Das im Differenzkreis
6 gewonnene Ausgangssignal wird einer ersten Additionsschaltung 7 zugeführt, in der es mit einem
verzögerten Rückführsignal kombiniert wird — dessen Erzeugung weiter unten erläutert wird —, um ein
Geschwindigkeitsfehlersignal zu erzeugen, das proportional der Summe einer Hälfte des Ausgangssignals
der Differenzierstufe addiert zu dem verzögerten Rückführsignal ist.
Das in der Additionsschaltung 7 gewonnene Geschwindigkeitsfehlersignal
wird einer zweiten Additionsschaltung 8 zugeführt, in der es mit dem Phasenfehlersignal
kombiniert wird, um eine erste Steuerspannung zu gewinnen, die proportional zu einer Hälfte des Geschwindigkeitsfehlersignals
addiert zu dem Phasenfehlersignal ist. Diese erste Steuerspannung wird darauf einer nichtlinearen
Stufe 9 zugeführt, die eine Kennlinie hat, welche bei Signalen jedweder Polarität innerhalb eines bestimmten
Größenbereiches linear ist und bei diesen Bereich übersteigenden Signalen eine Zusatzverstärkung
aufweist, welche mit zunehmender Signalgröße kontinuierlich abnimmt. Das Ausgangssignal der
nichtlinearen Stufe 9 bildet eine zweite Steuerspannung,
die zusammen mit dem Geschwindigkeitsfehlersignal einer dritten Additionsstufe 10 zugeführt
wird, die eine Endsteuerspannung abgibt, die proportional der Summe aus der zweiten Steuerspannung
und dem Geschwindigkeitsfehlersignal ist.
Diese Endsteuerspannung wird einem Antrieb 11 zugeleitet, um auf das Teill mit Hilfe von Transmissionsmitteln,
die durch eine Kette 12 angedeutet sind, eine Kraft auszuüben, die in Betrag und Richtung
der Größe und der Endsteuerspannung proportional ist. In vielen Fällen kann es vorteilhaft
sein, daß der Antrieb 11 von einem Gleichstromkommutatormotor gebildet ist, der konstante Felderregung
hat.
Zur Ausführung der Erfindung ist es notwendig, ein Rückführsignal zu bilden, das im Betrag der auf
das zu steuernde Teil einwirkenden Kraft proportional ist und dessen Polarität von der Richtung
dieser Kraft abhängig ist. Zu diesem Zweck ist in den Transmissionsmitteln 12 ein Rückführsignalgeneratorl3
angeordnet, der auf diese Kraft anspricht.
Zu diesem Zweck können die verschiedensten bekannten Mittel, wie z. B. Quarzwandler oder Kraftmeßdosen
Verwendung finden. Wenn das gesteuerte Teil von einem Gleichstrommotor mit konstanter
Felderregung angetrieben wird, ist der Ankerstrom dem Drehmoment proportional und demzufolge der
auf das Teil ausgeübten Kraft. Es ist daher einfach, eine dem Ankerstrom proportionale Spannung zu
gewinnen und diese als Rückführsignal zu verwenden.
Das dem Rückführsignalgeneratorl3 entnommene
Rückführsignal wird mit Hilfe eines geeigneten Verzögerungskreises 14 — der nachstehend noch beschrieben
wird — bis zur nächsten Meßperiode ver-
7 8
zögert, und es wird dann als verzögertes Rückführ- jeden bistabilen Kreises 24, 28 gegeben wird, um
signal der Additionsschaltung 7 zugeführt. diese Kreise in ihre erste stabile Stellung zurückzu-
In F i g. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild fuhren.
mit Schaltungsanordnungen gezeigt, die zur Ausfüh- Die Wirkung dieses Teiles der Schaltung gemäß
rung der Funktionen der Teile 2, 3, S und 6 in 5 Fig. 2 soll nun mit Bezug auf die Kurven A-F in
F i g. 1 Verwendung finden können. F i g. 3 näher besprochen werden, in der die linken
Ein Wandler 21 gibt Signale ab, die der Bewegung Kurven einer Betriebsstellung entsprechen, in weldes
gesteuerten Teiles entsprechen. Die Art dieses eher die Impulse vom Wandler 21 vor denjenigen
Wandlers kann nach dem speziellen Anwendungs- von der Referenzquelle ankommen, während die
zweck der Erfindung variieren, und es sind viele iq rechten Kurven der umgekehrten Bedingung entverschiedene
Möglichkeiten bekannt, die die be- sprechen.
nötigten Funktionen erfüllen. Vorzugsweise wird je- Die Kurve 3 A stellt das Ausgangssignal von der
doch eine mit einer Lichtquelle und einer Blende in Trigger-Schaltung 23 dar, in der die nachlaufende
bekannter Weise zusammenwirkende Photozelle ver- Flanke Sl die Phaseninformation trägt. Die Kurve
wendet, obwohl ein solcher Wandler nachteilige 15 3 B stellt das Fernsehsynchronsignal an der AnEigenschaften
hat, die dadurch vermieden werden schlußklemme 25 dar, das am Ausgang vom Multikönnen,
daß als Wandler ein Magnetkopf verwendet vibrator 27 einen Impuls erzeugt, welcher durch die
wird, der mit in geeigneter Weise verteilten Magnet- Kurve 3 C wiedergegeben ist, in der die Steuerinforelementen
zusammenwirkt, die an dem zu steuern- mation wiederum in der nachlaufenden Flanke 52
den Teil angeordnet sind. Die dem Wandler 21 ent- 20 enthalten ist. Wenn — wie es in den linken Kurven
nommenen Signale werden einem Verstärker 22 zu- dargestellt ist — der Impuls A dem Impuls C voreilt,
geführt, der von jeder geeigneten bekannten Art sein gibt die bistabile Schaltung 24 das in der Kurve 3D
kann und der an den Wandlerausgang angepaßt ist gezeigte Ausgangssignal ab, das mit der nachlaufen-
und ein verstärktes Signal abgibt. Das vom Verstär- den Flanke des Impulses A beginnt und nach einem
ker 22 kommende verstärkte Signal wird in dieser 25 Intervall endet, dessen Erzeugung noch zu beschrei-Ausführungsform
einem Trigger 23 zugeleitet, und ben sein wird. Unter den gleichen Bedingungen gibt
zwar vorzugsweise einem Schmitt-Trigger, der auf die bistabile Schaltung 28 ein Ausgangssignal ab,
den Anfangsanstieg in dem vom Wandler kommen- wie es in der Kurve 3 E gezeigt ist, das mit der nachden
Signal anspricht und in die Kippstellung über- laufenden Flanke des Impulses C anfängt und seitwechselt
und der zur Erzeugung der Steuerflanke 30 lieh zusammenfallend mit dem Impuls D endet,
seines. Ausgangssignals beim schnellen Null-Durch- Da der Ausgang von der UND-Schaltung 29 den gang des Wandlersignals beispielsweise beim Durch- negativeren seiner beiden Werte nur dann annimmt, laufen des zugeordneten Magnetelementes durch den wenn beide bistabilen Schaltungen 24,28 Ausgangs-Magnetkopfspalt in seine Ausgangsstellung zurück- signale abgeben, ist der Ausgang von dieser Schalkehrt. Diese Anordnung verhindert, daß Änderungen 35 tung gemäß Kurve 3 F ein negativ gerichteter Imin den Charakteristiken von Wandler und Verstärker puls, der dann beginnt, wenn der zweite betätigte die Steuerung der Steuerflanke des aus der Trigger- bistabile Kreis ein Ausgangssignal abgibt, und der schaltung kommenden Ausgangssignals beeinflussen. endet, wenn die bistabilen Schaltungen in ihre Aus-Das auf diese Weise modifizierte Signal steuert die gangsstellungen zurückgeführt sind.
Übergänge einer bistabilen Schaltung 24 aus ihrer 40 Der Ausgangsimpuls F der UND-Schaltung 29 ersten in ihre zweite stabile Stellung. Diese bistabile wird — wie erwähnt — über die ODER-Schaltung Schaltung ist in bekannter Weise aufgebaut und wird 30 auf den zweiten Eingang der bistabilen Schaltundurch Anlegen eines geeigneten Signals an die Ein- gen 24, 28 gegeben. Dieser Impuls F wird weiterhin gangsklemme veranlaßt, aus ihrer einen stabilen Stel- auf zwei UND-Schaltungen 31, 32 und zu zwei lung in ihre andere überzukippen. 45 monostabilen Multivibratoren 33, 34 geleitet. Der
seines. Ausgangssignals beim schnellen Null-Durch- Da der Ausgang von der UND-Schaltung 29 den gang des Wandlersignals beispielsweise beim Durch- negativeren seiner beiden Werte nur dann annimmt, laufen des zugeordneten Magnetelementes durch den wenn beide bistabilen Schaltungen 24,28 Ausgangs-Magnetkopfspalt in seine Ausgangsstellung zurück- signale abgeben, ist der Ausgang von dieser Schalkehrt. Diese Anordnung verhindert, daß Änderungen 35 tung gemäß Kurve 3 F ein negativ gerichteter Imin den Charakteristiken von Wandler und Verstärker puls, der dann beginnt, wenn der zweite betätigte die Steuerung der Steuerflanke des aus der Trigger- bistabile Kreis ein Ausgangssignal abgibt, und der schaltung kommenden Ausgangssignals beeinflussen. endet, wenn die bistabilen Schaltungen in ihre Aus-Das auf diese Weise modifizierte Signal steuert die gangsstellungen zurückgeführt sind.
Übergänge einer bistabilen Schaltung 24 aus ihrer 40 Der Ausgangsimpuls F der UND-Schaltung 29 ersten in ihre zweite stabile Stellung. Diese bistabile wird — wie erwähnt — über die ODER-Schaltung Schaltung ist in bekannter Weise aufgebaut und wird 30 auf den zweiten Eingang der bistabilen Schaltundurch Anlegen eines geeigneten Signals an die Ein- gen 24, 28 gegeben. Dieser Impuls F wird weiterhin gangsklemme veranlaßt, aus ihrer einen stabilen Stel- auf zwei UND-Schaltungen 31, 32 und zu zwei lung in ihre andere überzukippen. 45 monostabilen Multivibratoren 33, 34 geleitet. Der
Die von einer Eingangsklemme 25 kommenden Multivibrator 34 erzeugt einen Ausgangsimpuls, wie
Referenzimpulse, die bei der vorliegenden Anwen- er in der Kurve 3 G dargestellt ist und der eine
dungsform Fernseh-Halbbild-Synchronimpulse sind, Dauer t von 9 Millisekunden hat. Dieser Impuls
werden auf eine das Synchronsignal beschneidende wird zu der ODER-Schaltung 30 zurückgeführt, die
Schaltung 26 gegeben, durch welche die unterhalb 50 ein negativ gerichtetes Ausgangssignal abgibt, wenn
einer vorgegebenen Amplitude liegenden Amplitu- eines ihrer beiden Eingangssignale positiv ist. Die
denbereiche abgeschnitten werden, um das Risiko, Schaltung 30 gibt demgemäß ein positiv gerichtetes
auf Störimpulse anzusprechen, zu vermindern. Die Ausgangssignal nur am Ende der 9-Millisekunden-
abgekappten Signale werden einem monostabilen Verzögerungsperiode des Multivibrators 34 ab, in
Multivibrator 27 zugeführt, der ein Ausgangssignal 55 der beide Impulse F und G ihre negativeren Werte
abgibt, dessen wirksame Flanken — aus Gründen, haben. Der Ausgang von der ODER-Schaltung 30
die nicht mit der vorliegenden Erfindung zusammen- wird auf die zweiten Eingänge der beiden bistabilen
hängen — um 0,7 Millisekunden verzögert werden. Schaltungen 24 und 28 gegeben, die auf diese Weise
Die verzögerten Referenzimpulse werden auf in ihre Ausgangsstellungen zurückgeführt werden,
einen Eingang eines zweiten bistabilen Kreises 28 ge- 60 Es ist notwendig, daß dieser Impuls eine Dauer hat,
geben, der in seiner Wirkung identisch mit der bi- die ausreicht, beide bistabilen Schaltungen in ihre
stabilen Schaltung 24 ist, um auch diesen Kreis aus Ausgangsstellungen zurückzubringen. Da der Im-
einer ersten in eine zweite stabile Stellung zu brin- puls F von der UND-Schaltung 29 und demgemäß
gen. Wenn die bistabilen Schaltungen 24, 28 in ihrer der Impuls H von der Schaltung 30 enden, wenn
zweiten stabilen Stellung stehen, geben sie an eine 65 eines der beiden Eingangssignale zur Schaltung 29
UND-Schaltung 29 Signale ab, so daß diese Schal- endet, ist es erwünscht sicherzustellen, daß genügend
tung ein Ausgangssignal erzeugt, das über eine Verzögerung in dem Rückführkreis vorhanden ist,
ODER-Schaltung 30 auf den zweiten Eingang eines um beide bistabilen Schaltungen zurückzustellen, be-
vor der Impuls H endet. Falls notwendig, kann zusätzliche Verzögerung in der Leitung zwischen den
Schaltungen 29 und 30 vorgesehen werden.
Die beschriebene Schaltungsanordnung stellt sicher, daß das Gerät keine neue Messung des Phasenfehlers
ausführen kann, bis weniger als die Hälfte der Zwischenimpulsperiode von 20 Millisekunden
verstrichen ist, so daß bestimmte Arten von Fehloperationen verhindert sind.
Die Ausgangssignale D, E der bistabilen Schaltungen 24,28 werden jeweils auf die UND-Schaltungen
31, 32 gegeben, zu denen außerdem der Ausgang F der UND-Schaltung 29 geleitet wird. Die eine oder
andere der Schaltungen 31, 32 erzeugt während der Periode zwischen der früheren und der späteren
charakteristischen Flanke 51, 52 der Signale A und C ein Ausgangssignal. Wenn die Steuerkante des Impulses
A derjenigen des Impulses C vorangeht, dann gibt die Schaltung 31 ein Ausgangssignal ab, das an
der Steuerflanke des Impulses A beginnt und bis zur Ankunft der Steuerflanke des Impulses C anhält
— wie es durch die Kurve 3/ dargestellt ist —, während die Schaltung 32 kein Ausgangssignal abgibt,
wie es durch die Kurve 3/ dargestellt ist. Wenn andererseits der Impuls C dem Impuls A vorangeht,
wird die Schaltung 32 ein Ausgangssignal abgeben, wie es in der Kurve 37' gezeigt ist, während die
Schaltung 31 gemäß Kurve 37' kein Ausgangssignal abgibt.
Die Ausgänge der Schaltungen 31, 32 sind jeweils mit Schaltkreisen 35, 36 verbunden. Wenn der Schalter
35 durch einen angelegten Impuls betätigt wird, verbindet er einen nicht geerdeten Anschlußpunkt
eines Kondensators 37 über einen Widerstand 38 mit einem in bezug auf Erde positiven Gleichstrompotential,
das durch eine Klemme » + « dargestellt ist. Wenn der Schalter 36 betätigt wird, verbindet er
einen Kondensator 37 über einen Widerstand 39 mit einem negativen Potential, das durch eine Anschlußklemme
» —« dargestellt ist. Wenn demgemäß der Impuls A dem Impuls C vorangeht, wird zum Kondensator
37 ein positiver Ladungsbetrag addiert, wie es in der Kurve 3 if gezeigt ist, während, wenn der
Impuls C dem Impuls A vorangeht, gemäß Kurve 3 K' ein negativer Ladungsbetrag addiert wird.
Es wurde bereits ausgeführt, daß der Impuls von der UND-Schaltung 29 den Multivibratoren 33, 34
zugeführt wird, und es wurde außerdem eine Funktion des 9-Millisekunden-Impulses des Multivibrators
34 besprochen. Dieser Impuls wird außerdem zwei weiteren UND-Schaltungen 40 und 41 zugeführt,
denen darüber hinaus die jeweiligen Ausgänge entgegengesetzter Polarität des Multivibrators
33 geleitet werden, der Impulse von 4 Millisekunden Dauer erzeugt. Die UND-Schaltung 40 gibt demgemäß
einen Ausgangsimpuls von 4 Millisekunden Dauer ab, wie es in der Kurve 3 L dargestellt ist.
Dieser Impuls betätigt einen Schalter 42, der, wenn er hierdurch geschlossen wird, das am Kondensator
37 stehende Potential über einen Pufferverstärker 43 mit dem ungeerdeten Anschluß eines weiteren Kondensators
44 verbindet, dessen Potential somit den gleichen Wert annimmt wie der Kondensator 37.
Diese Verhältnisse sind durch die Kurven 3 M, 3 M' verdeutlicht.
Demgegenüber erzeugt die UND-Schaltung 41 gemäß den Kurven 3 N, 3 N' einen um 4 Millisekunden
verzögerten Impuls von 5 Millisekunden Dauer. Dieser Impuls schließt einen Schalter 45, der dadurch
den normalerweise ungeerdeten Anschluß des Kondensators 37 erdet, der auf diese Weise entladen
wird und für eine neue Messung bereit ist.
Das am Kondensator 44 stehende Potential ändert sich demgemäß stufenweise von einer Impulsperiode zu einer anderen. Dieses Potential bildet das Phasenfehlersignal und wird zur weiteren Verwendung über einen Pufferverstärker 46 an eine Ausgangsklemme 47 geführt.
Das am Kondensator 44 stehende Potential ändert sich demgemäß stufenweise von einer Impulsperiode zu einer anderen. Dieses Potential bildet das Phasenfehlersignal und wird zur weiteren Verwendung über einen Pufferverstärker 46 an eine Ausgangsklemme 47 geführt.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Linien 51, 52, 53, 54 in den beiden Reihen in F i g. 3 äquivalente
Augenblicke während eines Operationszyklus darstellen.
Die von den UND-Schaltungen 41 und 42 erzeugten Impulse von 4 und 5 Millisekunden Dauer sind
an jeweilige Ausgangsklemmen 48, 49 gelegt, um weitere, im Zusammenhang mit F i g. 4 beschriebene
Schaltungen zu steuern.
Da die Ausgangssignale von der UND-Schaltung 41 und dem Multivibrator 33 identisch sind, könnte
sich möglicherweise die UND-Schaltung erübrigen, sie dient jedoch zur Sicherstellung, daß an den
Schaltern 45 kein Störsignal gelangen kann, wenn der 9-Millisekunden-Impuls vom Multivibrator 34
nicht vorhanden ist.
In F i g. 4 gelangen die Phasenfehlersignale vom
Anschlußpunkt 47, der einem gleich bezeichneten Anschlußpunkt in der im Zusammenhang mit F i g. 2
beschriebenen Schaltung entspricht, über einen Kondensator 61 zu einem Verstärker 62. Vom Ausgang
zum Eingang des Verstärkers 62 wird ein negativer Rückkopplungspfad periodisch mit Hilfe eines Schalters
63 hergestellt, der von den 5-Millisekunden-Impulsen betätigt wird, die an der Anschlußklemme
49 von der gleichbezeichneten Anschlußklemme in Fig. 2 abgenommen werden. Dadurch ist sichergestellt,
daß der Eingang des Verstärkers 62 auf das gleiche Potential gebracht wird wie der Ausgang,
und zwar im wesentlichen auf Massepotential. Der Schalter 63 öffnet daraufhin erneut, um die Rückkopplung
zu unterbrechen. Das auf diese Weise am Kondensator 61 sich für den Rest der 20-Millisekunden-Zwischenimpulsperiode
ergebende Potential stellt den Wert des bereits gemessenen Phasenfehlers dar. Wenn die nächste Phasenfehlermessung gemacht
wird, wird ein neuer Wert für das Fehlerpotential an der Klemme 47 stehen, das Potential am Kondensator
61 ändert sich zu dieser Zeit jedoch nicht. Das dem Eingang des Verstärkers 62 jetzt zugeführte
Signal repräsentiert demgemäß die Differenz zwischen dem vorhergehenden und dem jetzigen Fehlerpotential.
Von den von der Anschlußklemme 48, die einer entsprechend bezeichneten Klemme in Fig. 2 entspricht,
ankommenden 4-Millisekunden-Impulsen wird ein weiterer Schalter 64 geschlossen, wobei
diese Impulse mit dem Anfang einer weiteren Messung beginnen, d. h. zu den Zeiten 51 oder 52, und
zwar je nachdem, welche zuerst auftritt. Dadurch wird an einem Kondensator 65 ein Potential erzeugt,
das demjenigen am Ausgang des Verstärkers 62 entspricht. Das am Kondensator 65 erscheinende Potential
wird dann über eine Pufferstufe 66 geleitet und in einer Additionsschaltung 67 mit dem verzögerten
Rückführsignal kombiniert, das auf noch zu beschreibende Art erzeugt wird und eine Polarität und
Größe hat, die ein Maß für die Richtung und den
709 719/334
Betrag der auf das zu steuernde Teil 1 während der vorangehenden Zwischenimpulsperiode einwirkenden
Kraft ist. Die Additionsschaltung 67 ist so angeordnet, daß ihr Ausgangssignal, dessen Polarität mit
Bezug auf den Eingang umgekehrt ist, ein Geschwindigkeitsfehlersignal bildet, das proportional zur
Summe aus dem halben verzögerten Rückführsignal und dem Ausgangssignal der Pufferstufe 66 ist.
Das auf diese Weise in der Additionsschaltung 67 gebildete Geschwindigkeitsfehlersignal wird einer
weiteren Additionsschaltung 69 zugeführt, in der es mit dem Phasenfehlersignal kombiniert wird, welches
von der Anschlußklemme 47 kommt, um eine erste Steuerspannung zu bilden, die proportional zu
der Summe aus der einen Hälfte des Geschwindigkeitsfehlersignals und dem Phasenfehlersignal ist.
Die auf diese Weise gewonnene erste Steuerspannung wird einem nichtlinearen Verstärker 70 zugeleitet,
dessen differentielle Verstärkung abnimmt, wenn die Amplitude des zugeführten Signals in jeder Polaritätsrichtung
zunimmt. Der Ausgang des nichtlinearen Verstärkers 70 wird einerseits auf einer dritten Additionsstufe
68 und andererseits über eine Pufferstufe 71 auf einen Begrenzungsverstärker 72 gegeben,
der eine lineare Charakteristik in bezug auf zügeführte Signale von jedweder Polarität, jedoch nur
innerhalb eines bestimmten Amplitudenbereiches hat. Der Ausgang des Verstärkers 72 wird ebenfalls
auf die dritte Additionsstufe 68 gegeben. Die Kombination des Signals von dem nichtlinearen Verstärker
70 und von dem Begrenzungsverstärker 72 ergibt an der dritten Additionsstufe 68 ein Signal, welches
nichtlinear in bezug auf die erste Steuerspannung ist, da die Kombination eine Kennlinie hat, in
der die differentielle Verstärkung mit der Signalamplitude zunächst graduell abnimmt und dann,
wenn der Begrenzer 72 wirksam wird, plötzlich verringert wird, worauf sich die graduelle Abnahme
fortsetzt.
Der dritten Additionsstufe 68 wird weiterhin ein Signal zugeführt, das die Differenz zwischen den aufeinanderfolgenden
Werten der Phasenfehlersignale und des vorher erwähnten verzögerten Rückführsignals
darstellt. Die Verhältnisse, in denen diese beiden Signale miteinander kombiniert werden, sind
so gewählt, daß ihre Kombination einem Signal entspricht, das proportional dem Geschwindigkeitsfehlersignal
ist.
Der Ausgang der dritten Additionsstufe 68 liegt an einer Treiberstufe 73, die an den Anker 74 eines
das zu steuernde Teil treibenden Motors einen Strom abgibt, der der zugeführten Endsteuerspannung proportional
ist. Der Motor 74 ist ein Gleichstromkommutatormotor, dessen Feldwicklung 75 von einem
konstanten Gleichstrom durchflossen wird, welche an den Anschlüssen 76 liegt. Das von dem Motor 74,
erzeugte Drehmoment ist proportional dem Ankerstrom, so daß die an einem in Reihe mit dem
Anker geschalteten Widerstand 77 abfallende Spannung ein Signal darstellt, das proportional der auf
das zu steuernde Teil ausgeübten Kraft ist. Dieses Signal wird über einen Schalter 78 auf einen Kondensator
79 gegeben, an dem somit ein Signal erscheint, das proportional der auf das zu steuernde
Teil ausgeübten Kraft ist.
Der Schalter 78 wird von den 5-Millisekunden-Impulsen
geschlossen, die von der Anschlußklemme kommen, so daß nach der Vollendung jeder Messung
das gerade am Widerstand 77 vorhandene Potential an den Kondensator 79 weitergegeben
wird. Bei Beginn der nächsten Messung schließt ein Schalter 81 auf Grund der von der Anschlußklemme
kommenden 4-Millisekunden-Impulse und leitet das am Kondensator 79 stehende Potential zu einem
Kondensator 82 weiter, von dem es über eine Pufferstufe 83 zur Addierstufe 67 und zur dritten Additionsstufe
68 gelangt und das bereits genannte verzögerte Rückführsignal bildet.
Die Erfindung läßt sich am besten mit der oben beschriebenen Einrichtung verwirklichen, wenn die
Verstärkungsfaktoren der verschiedenen Schaltelemente so eingeregelt sind, daß für kleine Fehlerwerte die auf das zu steuernde Teil von dem Motor
74, 75 ausgeübte Kraft durch folgende Gleichung definiert ist:
A = -V2V-E,
worin A die auf das zu-steuernde Teil während einer
gegebenen Periode ausgeübte Kraft, V der Wert des Geschwindigkeitsfehlers ist, der bei Beginn der Periode
gemessen wurde, und in der E der zur gleichen Zeit gemessene Wert des Phasenfehlers ist.
Claims (12)
1. Elektrische Schaltungsanordnung für die Regelung der Bewegung eines von einer Antriebsvorrichtung
angetriebenen Teiles durch Impulsphasenvergleich, bei der die Phasendifferenz einem Differenzierkreis zugeführt ist, dessen
Ausgangssignal eine Rückführgröße überlagert ist und bei der Phasendifferenz, Ausgangssignal
des Differenzierkreises und Rückführgröße derart summiert sind, daß die Antriebsvorrichtung
eine Beschleunigung des Teiles erzeugt, die in Betrag und Richtung der Größe und Polarität
der Endsteuerspannung proportional ist, gekennzeichnet durch eine Phasenvergleichsstufe
(3), die eine Aufeinanderfolge von Phasenfehlersignalen liefert, welche der Zeitdifferenz
zwischen den Impulsen der Impulsreihen entsprechen, einen Differenzierkreis (6), der ein
Signal liefert, dessen Amplitude der Differenz in der Größe aufeinanderfolgender Phasenfehlersignale
entspricht, eine Additionsschaltung (7), in welcher das Ausgangssignal der Differenzierstufe
mit der Hälfte eines verzögerten Rückführsignals zur Bildung eines Geschwindigkeitsfehlersignals
addiert wird, eine weitere Additionsschaltung (8), in welcher eine Hälfte des Geschwindigkeitsfehlersignals
mit dem Phasenfehlersignal zur Bildung einer ersten Steuerspannung addiert wird,
eine nichtlineare Stufe (9), der die erste Steuerspannung zugeführt ist und die eine zweite
Steuerspannung liefert, wobei die Kennlinie der nichtlinearen Stufe so gewählt ist, daß sie bei
Signalen beider Polaritäten in einem vorgegebenen Bereich linear ist, während sie bei Signalen,
die außerhalb dieses Bereichs liegen, eine Zusatzverstärkung aufweist, welche mit Zunahme
der Signalgröße kontinuierlich abnimmt, und durch eine dritte Additionsstufe (10), in welcher
die zweite Steuerspannung und das Geschwindigkeitsfehlersignal zur Bildung einer Endsteuerspannung
für die Antriebsvorrichtung (11) addiert werden, ferner einen Rückführsignalgenerator
(13) zur Erzeugung eines Rückführsignals,
das der von der Antriebsvorrichtung (11) auf das Teil (1) ausgeübten Kraft proportional ist, und
durch eine Verzögerungsvorrichtung (14) zur Verzögerung des Rückführsignals um eine Impulsdauer.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinien der
die Steuerspannungen liefernden Schaltungen so gewählt sind, daß auf das Teil (1) während der
Periode zwischen aufeinanderfolgenden Messungen eine Kraft (A) ausgeübt wird, deren Wert
durch die Gleichung
A = s/B γ - ε
bestimmt ist, wobei V der Wert des bei Periodenbeginn gemessenen Geschwindigkeitsfehlers und
E der Wert des bei Periodenbeginn gemessenen Phasenfehlers ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden
der zweiten Steuerspannung beiderseitig mit Hilfe von nichtlinearen Kreisen begrenzt
sind.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Verzögerungsvorrichtung (5) zum Verzögern des Phasenfehlersignals während der auf die
Meßperiode folgenden Periode und durch einen Differenzierkreis (6) zum Subtrahieren des verzögerten
Phasenfehlersignals vom während der vorausgegangenen Periode erzeugten Phasenfehlersignal
zur Erzeugung eines Phasenfehlerdifferenzsignals.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die nichtlineare Stufe (9) einen nichtlinearen Verstärker enthält, dem die erste Steuerspannung zugeführt wird und dessen differentielle
Verstärkung abnimmt, wenn die Amplitude eines angelegten Signals beider Polaritäten abnimmt,
daß diese Stufe weiterhin einen Begrenzungsverstärker enthält, der die Ausgangssignale
des nichtlinearen Verstärkers aufnimmt und eine lineare Ansprechempfindlichkeit auf zugeführte
Signale beider Polaritäten innerhalb eines begrenzten Amplitudenbereiches und eine konstante
Ansprechempfindlichkeit für Signale mit Amplituden hat, die diesen Bereich überschreiten,
und daß für die Bildung der zweiten Steuerspannung eine Additionsstufe zum Kombinieren
der Ausgangssignale des nichtlinearen und des Begrenzungsverstärkers vorgesehen ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückführsignal von einem Widerstand (77) abgeleitet ist, der in der Ankerleitung
eines Gleichstrommotors (74, 75) mit konstantem Feld vorgesehen ist, welcher die Antriebsvorrichtung
(11) bildet.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungsvorrichtung (14) zur Verzögerung des Rückführsignals einen ersten
und einen zweiten Kondensator (79, 82) enthält, die jeweils mit einer Seite an Masse liegt, und
daß das zu verzögernde Signal dem einen Kondensator (79) über einen ersten elektronischen
Schalter (78) zugeführt ist, und daß der erste Kondensator (79) über einen zweiten elektronischen
Schalter (81) mit dem zweiten Kondensator (82) verbunden ist, wobei der zweite Schalter
(81) und der erste Schalter (78) so angeordnet sind, daß sie in dieser zuletzt genannten Reihenfolge
während gegenseitig bestimmter Intervalle an den Enden jeder der Perioden schließen.
8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch
eine innerhalb der Phasenvergleichsstufe (3) zum Ableiten eines Phasenfehlersignals vorgesehenen
dritten Kondensator (37), der von einem ersten und einem zweiten elektronischen Schalter (35,
36) von gleichen Spannungsquellen entgegengesetzter Polarität aufladbar ist, wobei ein dritter
elektronischer Schalter (45) vorgesehen ist, der den dritten Kondensator (37) entlädt, durch eine
erste Impulsgeneratorschaltung zum Schließen des ersten Schalters (35) während der Intervalle,
in denen ein weiterer Impuls einem Referenzimpuls vorangeht, durch eine zweite Impulsgeneratoranordnung
zum Schließen des zweiten Schalters (36) während des Intervalls, in dem ein Referenzimpuls einem weiteren Impuls vorangeht,
und durch eine dritte Impulsgeneratorschaltung zum Schließen des dritten Schalters
(45) während aufeinanderfolgender Impulsperioden zum Entladen des dritten Kondensators
(37).
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen weiteren vierten Kondensator
(44) und einen weiteren elektronischen Schalter (42) zum Überleiten der Ladung des
dritten Kondensators (37) auf den vierten Kondensator (44) und durch eine vierte Impulsgeneratorschaltung
zum Schließen des weiteren Schalters (42) während eines Intervalls, das auf das Aufladen des dritten Kondensators (37) folgt,
bevor dieser Kondensator entladen wird.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch zwei die Impulsgeneratorschaltung
zum Steuern des ersten und des zweiten Schalters (35, 36) bildende bistabile Schaltungen (24, 28), die bei Beginn der genannten
Referenz- und weiteren Impulse in Stellungen geschaltet werden, in denen sie entsprechende
Ausgangssignale abgeben, durch eine erste UND-Schaltung (29), die ein Ausgangssignal nur dann
abgibt, wenn die beiden bistabilen Schaltungen Ausgangssignale abgeben, durch einen ersten
Multivibrator (34) zur Erzeugung von Impulsen von vorbestimmter Dauer in Abhängigkeit
von Ausgangssignalen der ersten UND-Schaltung, durch eine ODER-Schaltung (30), die
ein Ausgangssignal in Abhängigkeit eines Signals vorbestimmter Art an einem ihrer beiden Anschlußpunkte
abgibt, an die die Ausgangssignale von den bistabilen Schaltungen und von der ersten UND-Schaltung (29) angelegt werden, wodurch
Ausgangss*gnale an der ODER-Schaltung (30) entstehen, wenn eines der beiden genannten
zugeführten Signale nicht vorhanden ist und die Ausgangssignale der ODER-Schaltung die bistabilen
Schaltungen in Stellungen überführen, in denen sie keine Ausgangssignale erzeugen und
die Ausgangssignale der bistabilen Schaltungen zum Steuern des ersten und zweiten elektronischen
Schalters dienen.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und die
vierte Impulsgeneratorschaltung zum Steuern der dritten und weiteren Schalter einen zweiten
Multivibrator (33) enthalten, der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der ersten UND-Schaltung
(29) weitere Impulse liefert, die am Anfang mit den ersten Impulsen zusammenfallen, jedoch
von kürzerer Dauer sind, und daß eine zweite UND-Schaltung (41) zum Subtrahieren der weiteren
Impulse von den ersten Impulsen vorgesehen ist, welche zusätzliche Impulse liefert, die
auf die weiteren Impulse folgen, wobei die weiteren Impulse dazu dienen, den weiteren Schalter
zu schließen, während die zusätzlichen Impulse den dritten Schalter schließen.
12. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungsvorrichtung und der Differenzierkreis zum Subtrahieren des genann-
ten verzögerten Phasenfehlersignals von dem Phasenfehlersignal einen Verstärker (62) enthalten,
dem das Phasenfehlersignal über einen Kondensator (61) zugeleitet wird, daß ein erster elektronischer
Schalter (64) vorgesehen ist, der den Ausgang des genannten Verstärkers mit einem
weiteren Kondensator (65) verbindet, um diesen während eines ersten Intervalls aufzuladen, und
daß ein weiterer Schalter (63) vorgesehen ist, der den Ausgang des genannten Verstärkers mit
seinem Eingang während eines darauffolgenden Intervalls verbindet, wobei das genannte Phasenfehlerdifferenzsignal
an dem genannten weiteren Kondensator (65) erscheint.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 209434;
schweizerische Patentschrift Nr. 371172;
Zeitschrift »Regelungstechnik«, 1964, S. 106;
Zeitschrift »ETZ-A«, 1962, S. 382.
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schweizerische Patentschrift Nr. 371172;
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Zeitschrift »ETZ-A«, 1962, S. 382.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1258959B true DE1258959B (de) | 1968-01-18 |
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ID=10099528
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