DE1591819B2

DE1591819B2 - Dekadisch einstellbarer wobbelsender

Info

Publication number: DE1591819B2
Application number: DE19671591819
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 7412 Eningen u.A Harzer
Original assignee: Wandel U. Goltermann, 7410 Reutlingen
Priority date: 1967-10-24
Filing date: 1967-10-24
Publication date: 1973-03-29
Also published as: GB1180518A; DE1591819A1; US3568083A; DE1591819C3

Description

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Oszillator abgeleiteten Vergleichsintervall derart ver- Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Hierbei

glichen wird, daß eine von der Differenz beider Inter- zeigt

vallängen abhängige Regelspannung gebildet und zur F i g. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausfüh-

Frequenznachregelung des einstellbaren Oszillators rungsbeispiels und

verwendet wird. Dieser bekannte Schwingungserzeuger 5 Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausfüh-

kann gemäß Spalte 6, Zeile 59 bis 66, der Auslege- rungsbeispiels.

schrift 1159 043 mittels einer zusätzlichen Wobbel- Beim ersten Ausführungsbeispiel liefert ein über ein

einrichtung auch als Wobbeisender betrieben werden, Stellglied 1 in einem weiten Frequenzbereich einstell-

dessen Zählzeitintervall einer größeren Anzahl von barer Oszillator 2 seine Ausgangsspannung, gegebe-

Wobbelperiodendauern entspricht, so daß der über io nenfalls unter Zwischenschalten nicht näher darge-

eine Vielzahl von Wobbeiperioden gemittelte Wert stellter Puffer- und/oder Ankoppelschaltungen, einer-

der gewobbelten Frequenz eine sehr hohe Genauig- seits an eine Ausgangsklemme 3 des Wobbeisenders

keit und Konstanz aufweist. und andererseits an den Eingang eines periodisch

Der bekannte Wobbeisender hat die Nachteile, daß arbeitenden digitalen Frequenzzählers 4, der von er lediglich den zeitlichen Mittelwert der gewobbelten 15 einem periodischen Zählzeitanfangssignal einer Zähl-Frequenz genau trifft, nicht jedoch die obere und die zeitbasisschaltung 5 gestartet wird und dessen Paralleluntere Grenzfrequenz des Wobbeifrequenzbereichs ausgänge mit den einen Eingängen einer Koinzidenzgenau einzustellen gestattet, und daß er nur zur rela- schaltung 6 verbunden sind. Die anderen Eingänge tiv schnellen Wobbelung der Ausgangsfrequenz in der Koinzidenzschaltung 6 sind abwechselnd mit Hilfe einem relativ schmalen Frequenzbereich geeignet ist. 20 eines von der Zählzeitbasisschaltung 5 periodisch be-Bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen ist es je- triebenen ersten Umschalters 7 mit einer von zwei doch von Vorteil, in einem durch seine Grenzfre- digitalen Handeinstelleinrichtungen 8 bzw. 9 verbunquenzen genau definierten breiten Wobbeibereich den, an denen eine obere bzw. eine untere Wobbellangsam wobbeln zu können. eckfrequenz einstellbar ist. Ein Ausgang der Koinzi-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 25 denzschaltung 6, an dem während der im Verlauf der

Wobbeisender der eingangs genannten Art anzugeben, Zählung flüchtig auftretenden Koinzidenz zwischen

der zwischen einer oberen und einer unteren digital der Einstellung der jeweils angeschalteten Handein-

einstellbaren Grenzfrequenz des Wobbeibereichs Stellvorrichtung 8 bzw. 9 und dem momentanen Stand

wobbelt. des arbeitenden Zählers 4 ein Koinzidenzsignal auf-

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der 30 tritt, ist mit einem ersten Eingang einer Prüfschaltung

Wobbelspannungsgenerator eine periodische, syn- 10 verbunden, an deren zweiten Eingang von der

chron mit der Zählzeitbasisschaltung laufende Wob- Zählzeitbasisschaltung 5 ein Zählzeit-Endesignal ge-

belspannung mit trapezförmigem Spannungsverlauf langt.

erzeugt, deren Trapezflankensteilheit mittels einer Je nachdem, welches der beiden Signale zuerst ein-Regelspannung einstellbar ist, daß an die Koinzidenz- 35 trifft, gibt die Prüfschaltung 10 an einem ihrer beiden schaltung zwei der getrennten und unabhängigen Ein- Ausgänge während der zwischen diesen beiden Signastellung einer oberen und einer unteren Grenzfrequenz len liegenden Zeitspanne ein Steuersignal ab. Die des Wobbeibereichs dienende digitale Handeinstell- Ausgänge liegen über zwei weitere, von der Zählzeitvorrichtungen angeschlossen sind, die abwechselnd basisschaltung synchron mit dem ersten Umschalter 7 synchron mit der Zählzeitbasisschaltung während der 40 betätigte Umschalter 11 bzw. 12 entweder an zwei durch das Trapezdach bzw. den Trapezabstand be- Eingängen einer ersten Ladeschaltung 13, die zusamdingten Verweilzeiten (Teilperioden) der Wobbel- men mit einem ersten Speicherkondensator 14 einen Spannung angeschaltet sind, und daß synchron mit ersten Zeit-Spannungs-Umsetzer bildet, oder an zwei der Anschaltung der Handeinstellvorrichtungen der Eingängen einer zweiten Ladeschaltung 15, die mit Ausgang der der Koinzidenzschaltung nachgeschal- 45 einem zweiten Speicherkondensator 16 einen zweiten teten Prüfschaltung zwischen den Eingängen zweier Zeit-Spannungs-Umsetzer bildet.
Zeit-Spannungs-Umsetzer umgeschaltet wird, von Die Ausgangsspannung 20 des ersten Zeit-Spandenen der erste Zeit-Spannungs-Umsetzer die Grund- nungs-Umsetzers 13, 14 wird jeweils während den spannung und der zweite Zeit-Spannungs-Umsetzer durch die Trapezabstände der Wobbeispannung bedie die Trapezflankensteilheit bestimmende Regel- 50 dingten Verweilzeiten nach Maßgabe der bei einer Spannung für den Wobbelspannungsgenerator erzeugt. vorhergehenden bei der erzeugten unteren Wobbel-

Eine Abänderung der Erfindung zur langsamen eckfrequenz vorgenommenen ersten Frequenzmessung Wobbelung der Ausgangsfrequenz in einem Vorzugs- ermittelten Ablage von ihrem an der ersten digitalen weise breiten Frequenzbereich sieht vor, daß der Handeinstellvorrichtung 8 eingestellten Sollwert um Wobbelspannungsgenerator dem Stellglied eine zeit- 55 einen entsprechenden Differenzbetrag auf einen dem linear ansteigende und abfallende Wobbeispannung Sollwert entsprechenden Wert nachgestellt,
zuführt, deren Hinlaufzeit vielfach größer als die Die Ausgangsspannung 19 des zweiten Zeit-Span-Arbeitsperiode des digitalen Frequenzzählers ist, und nungs-Umsetzers 15,16 liegt als Regelspannung an eine von der Koinzidenzschaltung jeweils beim Auf- an einem Steuereingang eines Wobbelspannungsgenetreten eines Koinzidenzsignals (Überschreiten bzw. 60 rators 17, der eine trapezförmige, synchrom mit der Unterschreiten der Sollfrequenz durch die Istfrequenz) Zählzeitbasisschaltung 5 laufende Wobbeispannung betätigte bistabile Kippschaltung abwechselnd eine 18 erzeugt, und sie bestimmt die Steilheit der Vorderder beiden auf eine obere bzw. untere Wobbeleck- flanke und gegebenenfalls auch der Rückfianke der frequenz einstellbaren digitalen Handeinstellvorrich- Wobbeispannung 18 während der konstanten, takttungen an die Koinzidenzschaltung anschaltet und am 65 bedingten Hinlaufzeit.

Wobbelspannungsgenerator die Richtung der Wobbel- Die Ausgangsspannung 19 wird jeweils während

Spannungsänderung umschaltet. den durch die Trapezdächer der Wobbeispannung be-

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier dingten Verweilzeiten nach Maßgabe der bei einer

vorhergehenden, bei der erzeugten oberen Wobbeleckfrequenz vorgenommenen zweiten Frequenzmessung ermittelten Ablage von ihrem an der zweiten digitalen Handeinstellvorrichtung 9 eingestellten Sollwert um einen entsprechenden Differenzbetrag auf einen dem Sollwert entsprechenden Wert nachgestellt.

Die hintereinandergeschalteten Ausgänge des ersten Zeit-Spannungs-Umsetzers 13, 14 und des Wobbelspannungsgenerators 17 liegen am Steuereingang des Stellglieds 1, so daß an diesem die Summe der kontanten, unmittelbar die untere Wobbelgrenzfrequenz bestimmenden Spannung 20 und der trapezförmigen, die obere Wobbelgrenzfrequenz bestimmenden Wobbelspannung 18 zur Wirkung gelangt.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel, das zur langsamen Wobbelung der Ausgangsfrequenz eines Oszillators 2 in einem vorzugsweise breiten Frequenzbereich dient, wird das Stellglied 1 des Oszillators 2 mit einer zeitlinear ansteigenden und wieder abfallenden Wobbeispannung (Dreieckspannung) eines Spannungsfunktionsgenerators 21 beaufschlagt. Der Spannungsfunktionsgenerator 21 ist in der Weise ausgebildet, daß die Richtung der Wobbelspannungsänderung bei jeder erreichten Augenblicksspannung mit Hilfe einer bistabilen Kippschaltung 22 in ihre Gegenrichtung umgeschaltet werden kann. Die bistabile Kippschaltung 22 schaltet gleichzeitig mit der Richtungsumkehr der Wobbelspannungsänderung die bisher abgeschaltete von zwei digitalen Handeinstellvorrichtungen 8 bzw. 9 an eine Koinzidenzschaltung 6 an, deren Ansprechen die bistabile Kippschaltung 22 zum Kippen bringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Unterschreiten der Sollfrequenz durch die Istfre- Patentansprüche: quenz) betätigte bistabile Kippschaltung (22) abwechselnd eine der beiden auf eine obere bzw.

1. Dekadisch einstellbarer Wobbeisender mit untere Wobbeleckfrequenz einstellbaren digitalen einem Generator mit elektronischer Frequenz- 5 Handeinstellvorrichtungen (8,9) an die Konzieinstellung, der die Ausgangsfrequenz des Wob- denzschaltung (6) anschaltet und am Wobbelspanbelsenders bestimmt und dessen frequenzbestim- nungsgenerator (21) die Richtung der Wobbelmendem Stellglied eine Stellspannung zuführbar Spannungsänderung umschaltet (F i g. 2).

ist, die sich aus einer Grundspannung und einer
Wobbeispannung zusammensetzt, mit einem digi- io

talen Frequenzzähler, in den von der Frequenz

des Generators abgeleitete Impulse eingezählt
werden, mit einer" mittels einer digitalen Vor-

einstellvorrichtung auf einen beliebigen Frequenz- Die Erfindung betrifft einen dekadisch einstellbaren wert voreinstellbaren Koinzidenzschaltung, die 15 Wobbeisender mit einem Generator mit elektronischer bei Koinzidenz des Zählerstandes mit der Vor- Frequenzeinstellung, der die Ausgangsfrequenz des einstellung ein Koinzidenzsignal ausgibt, mit einer Wobbeisenders bestimmt und dessen frequenzbestimeinen Normalfrequenzgenerator und einen ihm mendem Stellglied eine Stellspannung zuführbar ist, nachgeschalteten -Frequenzteiler enthaltenden die sich aus einer Grundspannung und einer Wobbel-Zählzeitbasisschaltung, die durch Zählzeitanfangs- 20 spannung zusammensetzt, mit einem digitalen Freund Zählzeitendesignale bestimmte Zählzeitinter- quenzzähler, in den von der Frequenz des Generators valle liefert, mit einer Prüfschaltung, die ein einer abgeleitete Impulse eingezählt werden, mit einer mit-Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten des Zähl- tels einer digitalen Voreinstellvorrichtung auf einen zeitendesignals und dem Auftreten des Koinzi- beliebigen Frequenzwert voreinstellbaren Koinzidenzdenzsignals proportionales Ausgangssignal vor- 25 schaltung, die bei Koinzidenz des Zählerstandes mit zeichenrichtig abgibt, mit einem vom Ausgangs- der Voreinstellung ein Koinzidenzsignal ausgibt, mit signal der Prüfschaltung gesteuerten Zeit- einer einen Normalfrequenzgenerator und einen ihm Spannungs-Umsetzer, der die festgestellte Zeit- nachgeschalteten Frequenzteiler enthaltenden Zähldifferenz in die Grundspannung der Stellspannung zeitbasisschaltung, die durch Zählzeitanfangs- und umsetzt, und mit einem die Wobbeispannung 30 Zählzeitendesignale bestimmte Zählzeitintervalle lieliefernden Wobbelspannungsgenerator, dadurch fert, mit einer Prüfschaltung, die ein einer Zeitdiffegekennzeichnet, daß der Wobbelspannungs- renz zwischen dem Auftreten des Zählzeitendesignals generator (17) eine periodische, synchron mit der und dem Auftreten des Koinzidenzsignals proportio-Zählzeitbasisschaltung (5) laufende Wobbel- nales Ausgangssignal vorzeichenrichtig abgibt, mit spannung (18) mit trapezförmigem Spannungs- 35 einem vom Ausgangssignal der Prüfschaltung gesteuverlauf erzeugt, deren Trapezflankensteilheit mit- erten Zeit-Spannungs-Umsetzer, der die festgestellte tels einer Regelspannung (19) einstellbar ist, daß Zeitdifferenz in die Grundspannung der Stellspannung an die Koinzidenzschaltung (6) zwei der ge- umsetzt, und mit einem die Wobbeispannung lieferntrennten und unabhängigen Einstellung einer den Wobbelspannungsgenerator.
oberen und einer unteren Grenzfrequenz des 40 Bekannte Frequenzdekadengeneratoren bestehen Wobbeibereiches dienende digitale Handeinsteil- aus einer der Anzahl der einstellbaren Dezimalstellen vorrichtungen (8, 9) angeschlossen _xsind, die ab- entsprechenden Anzahl von in Kette geschalteten, wechselnd synchron mit der Zählzeitbasisschal- meist gleichartigen Frequenzdekadenstufen, von denen tung (5) während der durch das Trapezdach bzw. jede auf einen beliebigen Stellenwert zwischen Null den Trapezabstand bedingten Verweilzeiten (Teil- 45 und Neun der ihr zugeordneten Dezimalstelle einstellperioden) der Wobbeispannung angeschaltet sind, bar ist und einerseits von einer Normalfrequenz und daß synchron mit der Anschaltung der Hand- andererseits von einer in einem Oszillator der vorhereinstellvorrichtungen (8, 9) der Ausgang der der gehenden Frequenzdekadenstufe erzeugten Ausgangs-Koinzidenzschaltung (6) nachgeschalteten Prüf- frequenz angesteuert wird. Diese bekannten Freschaltung (10) zwischen den Eingängen zweier 50 quenzdekadengeneratoren haben den Nachteil, daß Zeit-Spannungs-Umsetzer (13, 14; 15, 16) um- sie sehr aufwendig sind.

geschaltet wird, von denen der erste Zeit- Es sind auch Frequenzdekadengeneratoren bekannt,

Spannungs-Umsetzer (13,14) die Grundspannung die außer dem Normalfrequenzgenerator nur einen

(20) und der zweite Zeit-Spannungs-Umsetzer einzigen Oszillator haben und bei denen die Stell-

(15, 16) die die Trapezflankensteilheit bestim- 55 größe in einem mit der Istfrequenz des Generators

mende Regelspannung (19) für den Wobbel- beaufschlagten, digital arbeitenden und digital auf die

spannungsgenerator (17) erzeugt. Sollfrequenz einstellbaren Frequenzdiskriminator er-

2. Abänderung des Generators nach An- zeugt ist(USA.-Patentschriften 2490499,2490500). spruch 1, zur langsamen Wobbelung der Aus- So ist aus der deutschen Auslegeschrift 1159 043 gangsfrequenz in einem vorzugsweise breiten ⁵° ein Schwingungserzeuger mit einstellbarer Ausgangs-Frequenzbereich, dadurch gekennzeichnet, daß frequenz hoher Konstanz unter Verwendung eines der Wobbelspannungsgenerator (21) dem Stell- frequenzmäßig einstellbaren und eines frequenzstabiglied (1) eine zeitlinear ansteigende und ab- lisierten Oszillators bekannt, bei dem eine von einem fallende Wobbeispannung zuführt, deren Hinlauf- der beiden Oszillatoren abgeleitete Impulsfolge einem zeit vielfach größer als die Arbeitsperiode des 65 entsprechend einer Sollfrequenz des einstellbaren Osdigitalen Frequenzzählers (4) ist, und eine von zillators digital einstellbaren Zähler zugeführt wird der Koinzidenzschaltung (6) jeweils beim Auftre- und ein nach Erreichen einer eingestellten Impulszahl ten eines Koinzidenzsignals (Überschreiten bzw. abgelaufenes Zeitintervall mit einem von dem anderen