DE1920796C3 - Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Einstellung der Phasenlage einer Wechselspannung, insbesondere eines Farbhilfsträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Einstellung der Phasenlage einer Wechselspannung, insbesondere eines Farbhilfsträgers,

Zur Einstellung der Phasenlage von Wechselspannung gen sind sogenannte Phasenschieber bekannt Diese »ind RC- oder LC-Glieder, bei denen mindestens eine der Größen der Bauelemente einstellbar ist Bei diesen Phasenschiebern ist die Amplitude der abgegebenen Wechselspannung stark von der eingestellten Phasenlage abhängig. Außerdem bereitet eine stufenlose Einstellung der Phasenlage häufig Schwierigkeiten, da eine stufenlose Veränderbarkeit von Kondensatoren und Induktivitäten nicht für alle erforderlichen Werte realisierbar ist

Aus der DE-AS 12 87 689 und der DE-OS 15 16 313 sind Schaltungsanordnungen zum Phasen- und Frequenzvergleich zweier Signalspannungen bekannt, von

ίο denen mindestens eine in zwei Teilspannungen aufgespalten wird. Eine Ansteuerschaltung zum Erhalt der zwei Teilspannungen wird beispielsweise in der Fig. 3 der DE-AS 12 87 689 gezeigt Zur Einstellung der Phasenlage einer Wechselspannung sind derartige Arsteuerschaltungen jedoch nicht geeignet, da diese lediglich zur Ableitung zweier Summenspannungen in Abhängigkeit von zwei zugeführten Signalspannungen

. dienen.

Weiterhin ist bekannt (US-PS 31 91 130), der Basiselektrode einer Transistorstufe über einen Kondensator eine Wechselspannung mit gegebener Phasenlage und über eine Induktivität eine Steuerspannung zuzuführen. Die an der Kollektorelektrode der Transistorstufe abnehmbare Wechselspannung ist gegenüber jener an der Emitterelektrode um 180° in der Phase gedreht Die an der Kollektor- und an der Emitterelektrode abnehmbaren "'/echselspannungen werden mit einem spannungsabhängigen Widerstand und mit einem spannungsabhängigen Kondensator addiert Da in Abhängigkeit der jeweils anliegenden Steuerspannung der Widerstandswert des spannungsabhängigen Widerstands bzw. der Kapazitätswert des spannungsabhängigen Kondensators geändert wird, wird die durch die Addition gewonnene Wechselspannung gegenüber der zugeführten Wechselspannung um einen bestimmten Betrag in der Phase verschoben sein. Diese bekannte Schaltungsanordnung ist jedoch äußerst temperaturabhängig und durch die Verwendung eines spannungsabhängigen Widerstandes nicht integrier'reundlich.

■to Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. Schaltungsanordnungen anzugeben, wodurch temperaturstabil eine stufenlose Einstellung der Phasenlage einer Wechselspannung, insbesondere des Farbhilfsträgers, gewährleistet ist und wobei die Amplitude der Wechselspannung möglichst weitgehend unabhängig von der eingestellten Phasenlage sein soll.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Wechselspannung mit gegebener Phasenlage zwei weitere Wechselspannungen abgeleitet werden, deren Phasen sich um etwa 180° voneinander unterscheiden, daß die Phasenlage der einen weiteren Wechselspannung im kapazitiven Sinn und die Phasenlage der anderen weiteren Wechselspannung im induktiven Sinn etwa um einen jeweils gleichen Winkelbetrag gedreht wird und daß die in ihrer Phasenlage gedrehten Wechselspannungen mit gegensinnig einstellbarer Amplitude überlagert werden.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Einstellung der Phasenlage

temperaturstabil durch eine einfache Oberblendung mit einem Potentiometer erfolgt. Außerdem sind nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaute Schaltungsanordnungen integrierfreundlichi
Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbel· spiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung darstellenden Figur näher erläutert

Die Wechselspannung mit gegebener Phasenlage wird bei 1 der Schaltungsanordnung zugeführt Sie

gelangt über den Koppelkondensator 2 zur Basis des Transistors 4, dem über den Widerstand 3 eine dem Massepotential entsprechende Vorspannung zugeführt ist. Der Kollektor des Transistors 4 enthält über den Schaltungspunkt 11 positive Betriebsspannung, während der Emitter über den Widerstand 5, die Parallelschaltung aus dem Kondensator 8 und der Primärwicklung 7 des Übertragers 6 sowie über den Widerstand 10 mit dem zweiten Pol 12 der Spannungsquelle, deren Mittelanzapfung auf Massepotential liegt, verbunden ist Der Kondensator 9 ist derart bemessen, daß das mit diesem verbundenen Ende der Primärwicklung 7 wechselspannungsmäßig auf Massepotential liegt Der Widerstand 5, der Kondensator 8 und die Primärwicklung 7 bilden gemeinsam ein Phasendrehglied, so daß an der Wicklung 7 eine um etwa 90" gegenüber der Wechselspannung am Eingang 1 der Schaltungsanordnung phasenverschobene Wechselspannung auftritt Eine entsprechende Wechselspannung wird in der Sekundärwicklung des Übertragers 6 induziert Da dessen Mittelanzapfung mit Massepotential verbunden ist, entstehen in den Teilwicklupgen 13 und 14 um 180° phasenverschobene Wechselspannungen. Eine dieser Wechselspannungen wird einem Hochpaß, bestehend aus dem Kondensator 16 und dem Widerstand 17 und die andere einem Tiefpaß, bestehend aus dem Widerstand 15 und dem Kondensator 18, zugeführt Diese beiden Übertragungsglieder drehen die Phasen der um 180° verschobenen Wechselspannungen jeweils um etwa den gleichen Betrag im kapazitiven bzw. im induktiven Sinn. Bei einer praktisch durchgeführten Schaltungsanordnung wurde je ein Winkel von etwa 30° gewählt, so daß die den Basen der Transistoren 19 und 20 zugeführten Spannungen etwa um 120° gegeneinander phasenverschoben sind.

Die Transistoren 19 und 20 arbeiten in Kollektorgrundschaltung. Ihre Kollektoren sind mit dem positiven Pol 11 der Betriebsspannungsquelle verbunden und ihren Emittern wird über die Emitter-Widerstände 21 und 22 negat'ves Potential zugeführt. Die Ausgangsspannungen dieser Transistorstufen werden über die Widerstände 23 und 24 je einem Endkontakt des Potentiometers 25 zugeführt.

Das Potentiometer 25 wird als Überbleridpotentiorneter betrieben, d. h. am Schleifer dieses Potentiometers entsteht eine Spannung, die sich aus der Überlagerung der Spannungen an den Endkontakten des Potentiometers ergibt, wobei deren Anteile an der Ausgangsspannung sich gegenläufig mit der Schleiferstellung verändern. Diese Ausgangsspannung wird über den Transistor 26, der ebenfalls in Kollektorgrundschaltung arbeitet und den Arbeitswiderstand 27 aufweist, sowie über den Widerstand 28 zum Ausgang 29 der Schaltungsanordnung geführt

Da bei der für das Ausführungsbeispiel nach der Figur vorgesehenen Verwendung der Einstellbereich kleiner als 120° sein soll, sind die Widerstände 23 und 24 eingeführt, die den Einstellbereich begrenzen.

Um die durch die Mischung der beiden um 120° gegeneinander phasenverschobenen Wechselspannungen entstehende Abhängigkeit der Amplitude der Ausgangsspannung von dem eingestellten Winkel zu kompensieren, ist ein Potentiometer 30 vorgesehen, welches mechanisch mit dem Poter*aometer 25 gekuppelt ist Zur Einschränkung des Wirkungsbereiches sind hier ähnlich wie beim Potentiometer 25 ebenfalls Reihenwiderstände 31 und 32 vorgesehen. Die Belastung des Ausgangs 29 durch das Potentiometer 30 und die Widerstände 31 und 32 ist bei der Mitteisteilung der Potentiometer am geringsten. In dieser Stellung hat die Amplitude der am Schleifer des Potentiometers 25

jn anliegenden Spannung ebenfalls ein Minimum. Mit zunehmender Abweichung der Schleiferstellung von der Mittellage wird die Amplitude der Wechselspannung am Schleifer des Potentiometers 25 größer, was durch eine zunehmende Belastung des Ausgangs 29 durch das Potentiometer 30 und die Widerstände 3!, 32, also durch erhöhten Spannungsabfall am Widerstand 28, näherungsweise ausgeglichen wird.

An Stelle des Übertragers 6 kann auch ein Transistor verwendet werden, bei dem sowohl dem Emitter als

4(i auch dem Kollektor ein Arbeitswiderstand zugeordnet ist, so daß zwei um 180° phasenverschobene Spannungen entstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einstellung der Phasenlage einer Wechselspannung, insbesondere eines Farbhilfsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Wechselspannung mit gegebener Phasenlage zwei weitere Wechselspannungen abgeleitet werden, deren Phasen sich um etwa 180° voneinander unterscheiden, daß die Phasenlage der einen weiteren Wechselspannung im kapazitiven Sinn und die Phasenlage der anderen weiteren Wechselspannung im induktiven Sinn etwa um einen jeweils gleichen Winkelbetrag gedreht wird, und daß die in ihrer Phasenlage gedrehten Wechselspannungen mit gegensinnig einstellbarer Amplitude überlagert werden.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung mit gegeberssr Phasenlage der Primärwicklung (7) eines Übertragers (6) zugeführt ist daß die Sekundärwicklung (13, 14) des Übertragers (6) eine Mittelanzapfung, die mit konstantem Potential verbunden ist, aufweist, daß an das eine Ende der Sekundärwicklung (13, 14) ein ÄC-Glied (15, 18) mit Tiefpaßcharakteristik und an das andere Ende ein ÄC-Glied (16, 17) mit Hochpaßcharakteristik angeschlossen ist und daß die Ausgänge der ßC-Glieder mit je einem Endkontakt eines Potentiometers (25) verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ausgänge der /?C-Glieder und die En<i Kontakte je ein Transistor (19,20) als Emitterfolger geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung zur L jrchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung mit gegebener Phasenlage der Basis eines Transistors zugeführt ist, daß an den Kollektor und an den Emitter des Transistors je ein /?C-Glied angeschlossen ist, von denen das eine Tief- und das andere Hochpaßcharakteristik aufweist, und daß die Ausgänge der /?C-Glieder, gegebenenfalls über je einen weiteren Transistor als Emitterfolger, mit je einem Endkontakt eines Potentiometers (25) verbunden sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abgriff des Potentiometers (25) über einen ersten Widerstand (28) und gegebenenfalls über einen weiteren als Emitterfolger betriebenen Transistor (26) der Abgriff eines weiteren Potentiometers (30), welches mechanisch mit dem Potentiometer (25) gekuppelt ist, angeschlossen ist und daß die Endkontakte des weiteren Potentiometers (30) über weitere Widerstände (31, 32) mit konstantem Potential verbunden sind.