DE1537492C - Analog-Digital Umsetzer - Google Patents
Analog-Digital UmsetzerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Analog-Digital-Umsetzer mit einem Vergleicher zum Vergleichen eines
analogen Eingangssignals mit einer zyklisch wiederholten Folge diskreter Pegel zum Erzeugen von
Impulsfolgen, wobei die Impulszahl pro Zyklus abhängt von der Größe des analogen Eingangssignals.
Bei derartigen Analog-Digital-Umsetzern treten die erzeugten Impulse normalerweise ungleichmäßig
verteilt über den Zyklus auf, was beivielen Anwendungen von Nachteil ist. Wird ein derartiger Analog-Digital-Umsetzer
beispielsweise bei Bühnen- und Studiobeleuchtungsanlagen benutzt, bei denen die Ausgangsimpulse zum Steuern des Abdunkeins oder
Aufhellens der Lampen dienen, dann bringt das Auftreten einer Impulshäufung eine sichtbare Stufe in
der Helligkeitsänderung der Lampen mit sich.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Analog-Digital-Umsetzer
der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß die erzeugten Ausgangsimpulse
in regelmäßiger Verteilung über den ganzen Zyklus auftreten.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen mit einem Impulsgenerator verbundenen Zähler mit
mehreren Binärstufen, von denen jede über einen ZMgeordneten Widerstand mit einer gemeinsamen die
diskreten Pegel dem Vergleicher zuführenden Ausgangsklemme verbunden ist, wobei die Widerstandswerte
der Widerstände in umgekehrtem Verhältnis zu der Wertigkeit der· Zählerstufen bemessen sind,
mit denen sie verbunden sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Bühnenbeleuchtungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Analog-Digital-Umsetzer,
F i g. 2 ein Tcilschaltbild in Blockform eines ernndungsgemaßen
Analog-Digital-Umsetzers,
F i g. 3 eine Tabelle der Folge von Ausgangsimpulsen aus dem Analog-Digital-Umsetzer nach Fig. 2,
F i g. 4 einen Ausschnitt aus F i g. 1 mit einer Abänderung für eine veränderbare Lampenverdunklungsregelung.
In der Bühnenbeleuchtungsanlage nach Fig. 1 steuert ein Satz 10 von Verdunklern Gruppen nicht
gezeichneter Lampen. Die Lichtintensität jeder beliebigen
Lampengruppe läßt sich durch Verstellen des Schleifers eines von zehn Lichtreglern verändern,
die mit 0 bis 9 numeriert sind und von denen die beiden 8 und 9 in Fig. 1 dargestellt sind. Wenn ein
Schleifer in einer Richtung bewegt wird, wird die Helligkeit einer von einem Kanalwähler 13 gewählten
Lampengruppe kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit erhöht, die von der Stellung des Schleifers
abhängt, bis die maximale Intensität erreicht ist. Durch Bewegen des Schleifers in der anderen Richtung
werden die Lampen kontinuierlich abgedunkelt.
Jede Lampengruppe ist einem Kanal und acht Kernen in einem Kernspeicher 14 zugeordnet. Einer der
Kerne registriert ein l-Bit-»Ein-Aus«-Signal, und die anderen sieben registrieren eine 7-Bit-HclIigkeitszahl,
die die erforderliche Helligkeit für die Lampengruppe angibt. Die Kanäle werden zeitlich mehrfachgenutzt,
und ein 40-kHz-Steueroszillator 15 sendet
Impulse an einen Frequenzteiler oder Teilerschaltung 16, der zwei kaskadengeschaltete Zehnerstufen
und zwei kaskaclcngeschallcte Zweierstufen aufweist.
Die erste Zehncrstufe liefert Ausgangssignale für die Einer, die zweite Ausgangssignale für die Zehner,
und die beiden Zweierstufen liefern vier Ausgangssignale für die Hunderter. Die Kanäle sind von Null
bis Dreihundertneunzig beziffert und erstrecken sich über je 25 Mikrosekunden. Die Ausgänge des Teilerkreises
werden auf die Kerntreiber 17 gegeben, die zu Beginn jeder Kanalperiode von 25 Mikrosekunden
Länge unter Benutzung der üblichen Halbstromimpulse, die auf die X- und F-Achsen-Drähte der
ίο Matrix des Speichers 14 gegeben werden, die acht
Kerne auswählen, die einem der. Kanäle zugeordnet sind, und übertragen ihren Inhalt auf einen Pufferspeicher
18. Der Inhalt des Pufferspeichers wird dann von einem Digital-Analog-Umsetzer 19 in eine
Analogspannung umgewandelt. Die resultierende Spannung gelangt zu einem ausgewählten Verdunklerantrieb
20 über einen Ausgangs-Abtaster 21, der ehe Abtastmatrix von UND-Gattern aufweist,
die gesteuert werden von den Ausgangssignalen des Frequenzteilers 16 und die vierhundert Speicherkondensatoren
speisen. Die Abtastmatrix, die von den Teilerwellenformen zeitgesteuert wird, wandelt
das 400-Kanal-Zeitfolgesignal des Digital-Analog-Umsetzers
19 um in 400 parallele Signale auf die 400 Speicherkondensatoren. Diese Signale, je eines
.für jeden Beleuchtungskanal, werden in den Verdunklerantrieben 20 zu Signalen umgeformt, die die
400 Verdunkler, je einen für jeden Beleuchtungskanal, steuern.
.30 Am Ende jeder 25-Mikrosekunden-Periode wird der Inhalt des Pufferspeichers in den Kernspeicher
zurückgelesen, und der Inhalt der folgenden acht Kerne, die dem nächsten Kanal entsprechen, werden
in den Pufferspeicher eingelesen.
Die zehn Lichtregler werden benutzt, um die erforderlichen Helligkeitszahlen in den Speicher 14
einzugeben und sie nach Bedarf zu ändern. Zunächst wird unter Benutzung des Kanalwählers 13 und eines
Eingangsabtasters 22 ein Kanal gewählt. Die Schalttafel des Kanalwählers weist zehn Zehnerköpfe auf,
die mit 0, 10, 20 ... 80 und 90 bezeichnet sind, sowie
vier Hunderterknöpfe, die mit 0, 100, 200 und 300 bezeichnet sind. Es gibt zwei Register oder Speicher
in dem Kanalwähler 13, ein zehnteiliges Zehner-Register (Zustände 0, 10, 20 ... 80 und 90) und ein
vierteiliges Hunderter-Register (Zustände 0, 100, 200 und 300). Wenn der Knopf »200« gedrückt und wieder
losgelassen wird, ist das Hunderter-Register in den Zustand 200 gesetzt, wodurch eine Signallampe
in dem Knopf »200« oder in seiner Nähe aufleuchtet und alle anderen Hunderter-Lampen ausgelöscht
werden. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis ein anderer Hunderter-Knopf gedrückt wird. Wenn nun der
Knopf »70« gedrückt und wieder losgelassen wird, ist das Zehner-Register in den Zustand 70 gesetzt,
wobei eine Signallampe in dem Knopf »70« oder in seiner Nähe aufleuchtet und alle anderen Zehner-Signallampen
ausgelöscht werden. Die Steuereinheiten 0 bis 9 arbeiten nun auf den zugehörigen Kanälen
270 bis 279 der 400 verfügbaren Kanäle und steuern die Lampen in den Beleuchtungskanälen 270 bis 279.
Wenn nun der Zehnerknopf »0« gedrückt wird, wird das Zehnerregister in den Zustand 0 gebracht, der
Zehner-Knopf »0« wird an Stelle des Zehner-Knopfs »70« erleuchtet, und die Steuereinheiten 0 bis 9 arbeiten
auf den zugehörigen Kanälen 200 bis 209. Wenn anschließend der Hunderter-Knopf »0« gedrückt
wird, wird das Hunderter-Register in den Zustand 0
gebracht, der Hunderter-Knopf »0« wird an Stelle des Knopfs »200« erleuchtet, und die Steuereinheiten
0 bis 9 arbeiten auf den zugehörigen Kanälen 0 bis 9.
Ist der Kanalwähler auf 270 eingestellt, so werden die Hunderter- und Zehner-Register in dem Kanalwähler
in einer UND-Gatter-Matrix verglichen mit den zugehörigen Zählern der Teilerschaltung 16, um
einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, wenn sich die Teilerschaltung in den Zuständen 270 bis 279 befindet.
In dem Eingangsabtaster 22 werden die Einer-Ausgänge der Teilerschaltung 16 einer UND-Gatter-Matrix
zugeführt mit den Analogspannungsausgängen der zehn Lichtregler und mit den Ausgängen des
Kanalwählers. Bei erleuchteten Knöpfen »200« und »70« besteht der kombinierte Ausgang aus Abtastungen
vom Ausgang des Lichtreglers 0, wenn die Teilerschaltung sich im Zustand 270 befindet, vom
Ausgang des Lichtreglers 1, wenn der Hauptteiler sich im Zustand 271 befindet, usf., und vom Ausgang
des Lichtreglers 9, wenn der Hauptteiler sich im Zustand 279 befindet.
Das Ausgangssignal des Eingangsabtasters 22 setzt sich zusammen aus einer Reihe aufeinanderfolgender
Abtastungen der Analogeingangsspannungen von den Lichtreglern, die je einmal während jedes Zyklus der
Teilerschaltung vorgenommen sind, wobei die Abtastwerte nur in denjenigen der 400 verfügbaren
Kanalperioden erscheinen, die der Einstellung des Kanalwählers entsprechen.
Jeder Lichtregler ist in Richtung auf seine mechanische Mitte schwach vorgespannt, und sein Schleifer
wird in die eine Richtung zur Erhöhung der Lampenhelligkeit und in die entgegengesetzte Richtung zur
Verminderung der Helligkeit bewegt. Der Eingangsabtaster besitzt einen Zweileiterausgang 23 und 24,
wobei die Leitung 23 nur durch solche Regler beschickt wird, die aus der Mittelruhelage in der
»Hellen-Richtung verstellt werden, während der andere Leiter 24 nur beschickt wird von Reglern, die
aus der Mittelruhelage in der »Dunkler«-Richtung verstellt werden. Die Richtung der Reglerbetätigung
wird daher durch Signale auf dem einen bzw. dem anderen der beiden Leiter 23 und 24 angegeben. Die
Abtastungen ändern sich in ihrer Größe mit der Verstellung der Regler aus der Mittelruhelage; es
entsteht keine Ausgangsgröße aus einem in der Mittelruhelage stehenden Regler.
Ein Analog-Digital-Umsetzer (A/D) 25, der in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellt ist, benutzt
einen Zähler 26 mit 128 Zuständen, der von einem 100-Hz-Signal der Teilerschaltung 16 geschaltet wird,
um eine analoge Ausgangsspannung mit 128 unterschiedlichen Pegeln zu erzeugen. Jeder Pegel wird
während eines vollständigen 400-Kanal-Zyklus der Teilerschaltung 16 aufrechterhalten, so daß ein vollständiger
Zyklus von 128 Analog-Spannungs-Pegeln 1,28 Sekunden dauert.
Eine Anzahl Widerstände Rl bis R7 — je einer
für jede Stufe des Zählers 26 — ist mit ihren zugehörigen Stufen verbunden. Wenn der Zähler Impulse
aufnimmt, werden die Widerstände an eine (nicht gezeichnete) Batterie angeschlossen und von
ihr getrennt entsprechend der Anzahl der empfangenen Impulse. Der Strom durch den Widerstand
R8 und damit die Spannung an dem Widerstand ändern sich daher entsprechend der Zahl, die die
128 Einzelpegel liefern. Ein Komparator 27 vergleicht diese Pegel mit den Ausgängen des Eingangsabtasters an den Leitungen 23 und 24. Wenn die
Spannung an einem der beiden Ausgangsleiter des Eingangsabtasters größer ist als die am Widerstand
R8 während einer vorgegebenen Kanalperiode, erzeugt der A/D-Umsetzer aus einem von dem Steueroszillator
15 herrührenden 40-kHz-Eingang einen Impuls in jener Kanalperiode auf dem in Frage kominenden
Ausgangsleiter. Wenn etwa der Kanal 273 gewählt ist und der Lichtregler 3 in der Mittellage
steht, liegt jeder Ausgang des Eingangsabtasters bei (oder unter) Null während der Kanalperiode 273 des
Hauptteilerzyklus, d. h., er ist niedriger als jeder der 128 Analogspannungspegel vom Widerstand R8.
Während der Kanalperiode 273 erfolgt daher von keinem der beiden Ausgänge 28 und 29 des A/D-Umsetzers
ein Impuls. Wenn der Schleifer des Reglers 3 ganz in Richtung »Aufblenden« oder »Abblenden«
gesetzt ist, wird der eine oder der andere Kanalwählerausgang größer sein (während der
Kanalperiode 273) als alle 128 Pegel der V. C. O.Zähler-Analogspannung,
und der V. C. O. erzeugt daher einen Impuls entweder an seinem »Aufblenden«-Ausgang
28 oder seinem »Abblenden«-Ausgang 29 in der Kanalperiode 273 jedes vollständigen
Zyklus der Teilerschaltung 16. Wenn der Regler 3 in einer der beiden Richtungen nur die halbe Strecke
weit verstellt ist, wird der eine Ausgang des Eingangsabtasters in der Kanalperiode 273 größer sein
• als etwa die Hälfte der Analog-Pegel, und am entsprechenden
Ausgang wird ein Ausgangsimpuls in der Kanalperiode 273 erzeugt bei etwa der Hälfte
der 128 vollständigen Zyklen der Teilerschaltung, die erforderlich sind, um einen vollständigen Zyklus
der A/D-Umsetzer mit 128 Zuständen zu erzielen. Die »Aufblenden«- und »Abblenden«-Ausgangssignale
des A/D-Umsetzers sind somit Folgen von Impulsen, die in jeder vorgegebenen Kanalperiode
mit einer Anzahl pro Zyklus erscheinen, die von der Stellung des Schleifers aus der Mittellage bei dem
in Frage kommenden Regler abhängt. Die Richtung der Verlagerung wird dadurch gekennzeichnet, daß
Signale entweder auf der Leitung 28 oder 29 auftreten.
Die Impulszahl pro Zyklus in einer beliebigen vorgegebenen Kanalperiode bestimmt die Geschwindigkeit
der Helligkeitsänderung der Lampen in dem betreffenden Beleuchtungskanal. Wenn die 128 Pegel
eine regelmäßige stufenförmige Spannung bilden würden, erschienen die A/D-Umsetzer-Ausgangs-Impulse
gehäuft, wobei die Einzelimpulse einer Häufung um einen Zyklus der Teilerschaltung, d. h. um
10 ms, voneinander getrennt wären und die Häufungsperiode einem vollständigen Zyklus des Zählers
des A/D-Umsetzers entspräche, d. h. 1,28 Sekunden. Wenn auch einzelne Impulse Helligkeitsänderungen
erzeugen, die für sich nicht erkennbar sind, so würden doch beispielsweise zehn solcher Impulse
in Intervallen von 1,28 Sekunden merkbare stufenförmige Helligkeitsänderungen hervorrufen.
Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist die Zählerstufe 30 mit der niedrigsten Wertigkeit Rl
verbunden, das den niedrigsten Widerstandswert besitzt. Der Unterschied zwischen einem üblichen
Analog-Digital-Umsetzer mit Zählerstufen und Widerständen und dem Zähler 26 mit den Widerständen
Rl bis Rl liegt darin, daß die Widerstands-
schaltung gegenüber den Zählerstufen vertauscht ist. Wenn die Zahl in dem Zähler 26 zunimmt, fließen
Ströme durch die Widerstände Rl bis Rl in der folgenden Reihenfolge:
Al,
R2,
R1 und R 2,
R3,
Al und .R3, usf.
IO
Wenn zur einfachen Erläuterung ein Zähler mit acht Zuständen angenommen wird, würde die normale
Anordnung, bei der Rl dem geringsten Ausgang entspräche, zu einem stufenweisen Anwachsen
des Ausgangs:
1, 2, 1 + 2 = 3, 4, 4 + 1 = 5, usw.
führen. Wenn die Widerstände entgegengesetzt angeordnet sind, so daß Rl dem bedeutsamsten Ausgang
entspricht, ist das Ergebnis eine Ausgangsfolge dieser Art:
4, 2, 4 + 2 = 6, 1, 1 + 4 = 5,
1 + 2 = 3, 1 + 2 + 4 = 7, O;
d. h.: 4, 2, 6, 1, 5, 3, 7, 0. ^
Es wird die gleiche Anzahl von Pegeln erzeugt, aber ihre Größen ändern sich in einer Art »Pseudostreuungs«-Folge.
Wenn der Analogeingang zum Komparator 27 zunimmt, wird er erst den Pegel 0 des Zustands 0 des Zählers übersteigen und dann den
Pegel 1 des Zustands 4, anschließend den Pegel 2 · des Zustands 2 usf. Die vollständige Tabelle der Zustände
des Zählers mit acht Zuständen, für die Impulse bei unterschiedlichen Analogeingangswerten
entstehen, ist in Fig. 3 wiedergegeben. Wenn das Analogeingangssignal am Komparator 27 anwächst,
erscheint jeder neue Impuls im Ausgang des Komparators in der Mitte zwischen einem bestehenden
Paar von Impulsen, aber kein kleineres Impulsintervall wird halbiert, ehe nicht alle größeren Impuls-Intervalle
halbiert sind.
Wenn die Helligkeitszahl einer Lampengruppe, dargestellt durch die Zustände der acht dieser Gruppe
zugeordneten Kerne, in den Pufferspeicher 18 eingelesen
worden ist, erhöht oder erniedrigt eine »Aufblenden/Abblenden«-Anordnung 31 die Zahl um
eine Einheit für jeden auf den Leitern 28 oder 29 ankommenden Impuls. Wenn also beispielsweise der
mit dem Kanal 270 verbundene Regler in seiner höchsten Lage wäre, würde die von den diesem
Kanal zugeordneten Kernen gespeicherte Zahl bei jedem Zyklus des Zählers 26 um 128 erhöht werden;
wäre dieser Regler auf den halben Betrag zwischen Ruhelage und Maximalstellung eingestellt, so würde
die Zahl um 64 während jedes Zyklus des Zählers 26 erhöht werden.
Die Beziehung zwischen der Reglereinstellung und der Änderungsrate der »Helligkeitszahl« kann durch
Verwenden eines Reglers verändert werden, der eine andere Beziehung zwischen Ausgangsspannung und
Stellung des Schleifers aufweist, oder indem die A/D-Umsetzer-Analogspannung mit 128 Pegeln von
einer »Analogstufenfolge« abgeleitet würde, die durch entsprechende Gestaltung der Schaltung auf
der Analogseite zu einer nichtlinearen Beziehung umgeformt wäre.
Wie im einzelnen in der deutschen Patentanmeldung P 16 90 314.3 erläutert, kann in einer Ausführung
der Beleuchtungsanlage der A/D-Umsetzer 25 Analogspannungseingänge von einem Gerät erhalten,
das das Abblenden von Lampen steuert, die einigen oder allen Kanälen zugeordnet sind. Die Geschwindigkeit
des Abdunkeins hängt von dem Unterschied zwischen der anfänglichen Lampenhelligkeit und der
geforderten Lampenhelligkeit ab, weil die Impulszahl am Ausgang des A/D-Umsetzers von einer Analogspannung
abhängt, die auf dieser Differenz beruht. Alle Abdunklungsvorgänge laufen daher innerhalb
der gleichen Zeitspanne ab.
Um die Abdunklungszeitspanne nach Bedarf verändern zu können, ist ein zusätzlicher A/D-Umsetzer
35 (Fig. 4) in die Leitung zwischen den 100-Hz-Ausgang
der Teilerschaltung 16 und den A/D-Umsetzer 25 zu legen, um die Geschwindigkeit zu
steuern, mit der Impulse in den Zähler 26 des A/D-Umsetzers 25 gelangen. Es ist erforderlich, in dem
A/D-Umsetzer 25 eine Logikschaltung einzuführen, um zu erreichen, daß er nur einen Ausgangsimpuls
je Kanal bei jedem Eingangsimpuls vom zusätzlichen A/D-Umsetzer 35 erzeugt. Eine derartige Logik
kann beispielsweise durch ein Gatter 36 gebildet werden, das die 40-kHz-Eingänge 37 und 38 vom
Steueroszillator 15 zum A/D-Umsetzer 25 steuert; das Gatter wird eingeschaltet, wenn ein bistabiles
Glied 39 am Beginn eines neuen Kanalzyklus durch den Ausgang des zusätzlichen A/D-Umsetzers 35 gesetzt
wird. Das bistabile Glied wird am Ende dieses Kanalzyklus durch den 100-Hz-Ausgang der Teilerschaltung
16 zurückgestellt. Das 40-kHz-Gatter ist somit für einen Kanalzyklus nur nach einem Eingangsimpuls
auf den A/D-Umsetzer 25 und der Erzeugung eines neuen Analogpegels eingeschaltet.
Während einer Folge von 128 Impulsen vom Teiler 16, von denen vorher jeder einzelne den Pegel
des Analogeingangs zum Komparator 27 des A/D-Umsetzers 25 änderte, liefert der zusätzliche A/D-Umsetzer
35 dem A/D-Umsetzer 25 eine geringere Zahl von Impulsen, die durch einen Steuereingang
bestimmt wird. Infolgedessen nimmt der vollständige Zyklus von 128 Zuständen des A/D-Umsetzers 25
eine längere Zeit in Anspruch, und die Ausgangsfrequenz in jedem Kanal wird im gleichen Maße
reduziert, nämlich im »Teilungsverhältnis« des zusätzlichen A/D-Umsetzers 35. Dieses Teilungsverhältnis
läßt sich ändern, indem der Steuereingang des zusätzlichen A/D-Umsetzers so variiert wird, daß
er eine Gesamtsteuerung der Abblendzeit ergibt. Der Steuereingang kann von Hand eingestellt werden
oder kann durch den Analogausgang eines für diesen Zweck reservierten Kanals geliefert werden.
Wenn die Analogpegel des zusätzlichen A/D-Umsetzers auf einer linearen Abstufung basieren, sind
die Abblendgeschwindigkeiten, da sie direkt proportional der A/D-Umsetzer-Ausgangsfrequenz sind,
proportional der Steuerspannung des zusätzlichen A/D-Umsetzers. Wenn die Handeinstellung für diese
Spannung linear verläuft oder wenn ein lineares Voltmeter zur Anzeige der Steuerspannung benutzt wird
und folglich die gewählte Abblendzeit entweder in Abblendzeit geeicht werden kann, aber wegen der
umgekehrten Steuerbeziehung wird die Skala am »langsamen« Ende (kleinste Spannung) des Steuerungsbereichs
verzerrt. Da die Abblendzeit sich umgekehrt zur Ausgangsfrequenz des zusätzlichen A/D-Umsetzers
ändert, ist die Steuerungsbeziehung hyperbolisch.
Der zusätzliche A/D-Umsetzer 35 erzeugt einen Ausgangsimpuls immer dann, wenn seine Steuerspannung
beispielsweise größer ist als der vorherrschende seiner 128 einzelnen Pegel. Das Ver-
hältnis -j seiner tatsächlichen Ausgangsfrequenz /
gegenüber der höchstmöglichen Ausgangsfrequenz F ist gleich dem Verhältnis -^- der η Analogpegel, die
niedriger liegen oder gleich sind der Steuerspannung v, zu der Gesamtzahl N abweichender Analogpegel,
d. h. L ^JL.
Wenn
(a) die in Frage kommende Abstufung linear verläuft,
(b) die maximale Steuerspannung und der maximale Analogpegel beide gleich V sind und
(c) die augenblickliche Steuerspannung gleich ν ist, ist
F ~ N ~ V'
d. h., die Ausgangsfrequenz in jedem Kanal ist proportional
der Steuerspannung des Kanals.
Wenn die Analogpegel des zusätzlichen A/D-Umsetzers auf einer logarithmischen Stufenfolge basieren,
d. h. daß
/ , η
— = k log —,
L N
— = k log —,
L N
wobei I der Pegel der η-ten Stufe und L der Pegel
der JV-ten Stufe der zugehörigen Stufenfolge ist, gilt
für eine Steuerspannung v, die ein Bruchteil
maximalen Steuerspannung V ist,
maximalen Steuerspannung V ist,
der
— =—/clog— = /clog —
ν L N F
ν L N F
oder — = e
F
F
d. h., daß das Frequenzverhältnis eine Exponentialfunktion der Steuerspannung ist. Die Abblendzeit ist
umgekehrt proportional zur Ausgangsfrequenz des zusätzlichen A/D-Umsetzers, folglich ist das Verhältnis
-ψ aus der tatsächlichen Abblendzeit t und
der minimalen Abblendzeit T gegeben durch
RS ist vorzugsweise arithmetisch für den A/D-Umsetzer
25 und logarithmisch für den A/D-Umsetzer 35.
Mit jedem Lichtregler ist ein Meßgerät verbunden, das mit ihm zusammen durch den Kanalwähler und
die Eingangs- und Ausgangsabtaster gesteuert wird, um die Helligkeitszahl in dem Kanal, auf den der
Regler einwirkt, anzuzeigen. Zwei Kanäle können zugeordnet werden, um Meß anzeigen für das Fortschreiten
des Abblendvorgangs zu liefern, wobei der eine das Fortschreiten des Aufblendens und der
andere das Fortschreiten des Abblendens anzeigt, denn die Geschwindigkeiten für diese beiden Vorgänge
können unabhängig voneinander gewählt werden. Da eine festgelegte Abblendzeit für alle in dieser
Richtung geänderten Kanäle gilt, können die Meßkanäle so eingerichtet sein, daß sie über einen Durchschnittsbereich
zählen, und die Meßgeräte, die die Analogausgänge für diese Kanäle angeben, können
in »°/o Ausführung des Abblendvorgangs« geeicht sein. Die messenden Zähler werden in ihren Anfangszustand
gebracht durch Betätigen eines geeigneten Wählerknopfs, z. B. »Addieren«, »Abnehmen«.
Der A/D-Umsetzer 25 kann in zwei Abschnitte unterteilt werden, einen Abschnitt zum Erhöhen der Helligkeit und einen Abschnitt zum Vermindern der Helligkeit. Jeder Abschnitt besitzt gesonderte Verbindungen zu der Teilerschaltung 16. Zwei zusätzliche A/D-Umsetzer können dann in die getrennten Leitungen geschaltet werden, um schnelles Aufhellen und langsames Abdunkeln oder langsames Aufhellen und schnelles Abdunkeln zu erzielen. In jeder Verbindung können mehrere zusätzliche A/D-Umsetzer benutzt werden, um feststehende und variable Steuerungen der Lichtregelungszeit zu erzielen. Durch Benutzung zusätzlicher A/D-Umsetzer lassen sich auch sehr stark verringerte Geschwindigkeiten der Beleuchtungsänderung für »Sonnenaufgangs«- und »Sonnenuntergangs«-Effekte erzielen.
Der A/D-Umsetzer 25 kann in zwei Abschnitte unterteilt werden, einen Abschnitt zum Erhöhen der Helligkeit und einen Abschnitt zum Vermindern der Helligkeit. Jeder Abschnitt besitzt gesonderte Verbindungen zu der Teilerschaltung 16. Zwei zusätzliche A/D-Umsetzer können dann in die getrennten Leitungen geschaltet werden, um schnelles Aufhellen und langsames Abdunkeln oder langsames Aufhellen und schnelles Abdunkeln zu erzielen. In jeder Verbindung können mehrere zusätzliche A/D-Umsetzer benutzt werden, um feststehende und variable Steuerungen der Lichtregelungszeit zu erzielen. Durch Benutzung zusätzlicher A/D-Umsetzer lassen sich auch sehr stark verringerte Geschwindigkeiten der Beleuchtungsänderung für »Sonnenaufgangs«- und »Sonnenuntergangs«-Effekte erzielen.
Claims (5)
1. Analog-Digital-Umsetzer mit einem Vergleicher zum Vergleichen eines analogen Eingangssignals
mit einer zyklisch wiederholten Folge diskreter Pegel zum Erzeugen von Impulsfolgen,
wobei die Impulszahl pro Zyklus abhängt von der Größe des analogen Eingangssignals,
gekennzeichnet durch einen mit einem Impulsgenerator verbundenen Zähler mit mehreren
Binärstufen, von denen jede über einen zugeordneten Widerstand mit einer gemeinsamen
die diskreten Pegel dem Vergleicher zuführenden Ausgangsklemme verbunden ist, wobei die
Widerstandswerte der Widerstände mit der Wertigkeit der Zählerstufen ansteigen, mit denen
sie verbunden sind.
2. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der diskreten
Pegel in logarithmischer Beziehung zueinander stehen.
3. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1 . oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärstufen
des Zählers mit aufsteigender Wertigkeit aneinander angeschlossen sind und daß rein binär
aufwärts gezählt wird.
4. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls-
009 550/341
generator mit Vorrichtungen zum Anlegen einer Gruppe von analogen Signalen an den Umsetzer
in einer Folge von zeitlich aufgeteilten Kanälen verbunden ist, wobei die Dauer jedes der dem
Vergleicher zugeführten diskreten Pegel einem vollständigen Zyklus der Kanäle entspricht.
5. Analog-Digital-Umsetzer nach Anspruch 4,
10
dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler mit dem Impulsgenerator über einen zweiten Analog-Digital-Umsetzer
verbunden ist, der das Anlegen von Impulsen an den Vergleicher abhängig von einer Steuerspannung steuert, wodurch das digitale
Ausgangssignal in allen Kanälen in dem gleichen Verhältnis geändert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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