DE2127109C - Multiplication circuit - Google Patents

Description

5. MultipliKUtionsschaltung nach Anspruch 1 Eine von der Zeitdauer des Schaltimpulses annä- oder einem der folgenJen, d-durch gekennzeich- 30 hemd unabhängige Spannungs-Zeitfläche liefert also net, daß der MittelwertLilc'ner ein Operationsver- ein Netzwerk mit differenzierender Eigenschaft. Die stärker in Saugschaltung mit c.ner ÄC-Parallel- Schaltimpulsbreite oder Einschaltdauer muß nur gekombination in seiner Gegenkopplungsschleife nügend lang sein, damit der differenzierte Impuls abist, geklungen ist, bevor der Schalter wieder geöffnet 5. Multiplication circuit according to claim 1 One of the duration of the switching pulse approximates or one of the following, d-marked by 30 shirt provides an independent voltage-time area net that the MittelwertLilc'ner is an operations association, a network with differentiating properties. the stronger in suction circuit with c.ner ÄC parallel switching pulse width or duty cycle only has to be combined be long enough in its negative feedback loop that the differentiated pulse has sounded before the switch opens again

6. Multiplikationsschaltung nach Anspruch 1 35 wird. Als Differenzierglied ist ein ÄC-GIied beson- oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich- ders zweckmäßig.6. Multiplication circuit according to claim 1 35 is. As a differentiating element, a C-GIied is particularly or one of the following, indicated by it is expedient.

net, daß ein Eingangswiderstand des Mittelwert- Die Durchschaltzeit des Schalters, d. h. die Schalt-net that an input resistance of the mean value- The switching time of the switch, i. H. the switching

bildners zugleich als Widerstand des ÄC-Diffe- impulsbreite, sollte etwa lOmal größer sein als dieat the same time as the resistance of the ΔC differential pulse width, should be about 10 times greater than the

renziergliedes dient. Zeitkonstante des Differenziergliedes. Dann istadornment serves. Time constant of the differentiating element. Then

7. Multiplikationsschaltung nach Anspruch 1 40 sichergestellt, daß der differenzierte Impuls abge- oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich- klungen ist, bevor die Rückflanke des Schaltimpulses net, daß als Schalter symmetrische Feldeffekt- den Schalter wieder öffnet.7. Multiplication circuit according to claim 1 40 ensures that the differentiated pulse is sent or one of the following, identified by it, before the trailing edge of the switching pulse net that as a switch symmetrical field effect opens the switch again.

transistoren verwendet sind. Um den beim Öffnen des Schalters entstehendentransistors are used. To the arising when opening the switch

8. Multiplikationsschaltung nach Anspruch I differenzierten Impuls umgekehrter Polarität unwirk- oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich- 45 sam zu machen, ist es zweckmäßig, den Widerstand net, daß sie zur Multiplikation einer der Belegung des ÄC-Differenzierglicdes mit einem zweiten Schaleiner Bandwaage proportionalen Spannung mit ter zu überbrücken, dessen Schließungsdauer den einer der Bandgeschwindigkeit der Waage pro- Öffnungszeitpunkt des ersten Schalters überdeckt,
portionalen Frequenz verwendet ist. Als Mittelwertbildner wird mit Vorteil ein Opera-So tionsverstärker in Saugschaltung benutzt, in dessen8. Multiplication circuit according to claim I differentiated pulse of reverse polarity ineffective or one of the following, thereby making gekennzeich- 45 sam, it is expedient to make the resistor net that it is proportional to the multiplication of one of the occupancy of the ÄC -ifferentiating glicdes with a second scarf of a belt scale To bridge the voltage with ter, the duration of which covers the one of the belt speed of the scales per opening time of the first switch,
proportional frequency is used. An operation amplifier in suction circuit is advantageously used as an averaging device, in which

Gegenkopplungsschlcife eine Parallelschaltung einesNegative feedback loop a parallel connection of a

Widerstandes mit einem Kondensator liegt. Der Ein-Resistor with a capacitor. The one

gangswiderstand des Mittelwertbildners stellt zweckmäßig zugleich den Widerstand des ÄC-Differenzier-55 gliedes dar.input resistance of the averaging device is useful at the same time represents the resistance of the ÄC differentiating element.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Multiplika- Als Schalter sind symmetrische Feldeffckttransi-The invention relates to a multiplication As switches are symmetrical field effect transi-

tionsschaltung, bei der ein Schalter eine einem der sioren besonders zu empfehlen.
Faktoren proportionale Spannung oder Strom perio- Die MultipHkationsschaltung ist mit Vorteil zurtion circuit in which a switch is particularly recommended to one of the senior ones.
Factors proportional voltage or current perio- The multiphcation circuit is advantageous for

disch mit einer dem anderen Faktor proportionalen Messung der Förderleistung einer Förderbandwaage Schaltimpulsfrequenz auf einen Mittelwertbildner 60 zu benutzen, bei der die Ausgangsgleichspannung und eine Auswerteeinrichtung durchschaltet. einer die Belegung des Bandes messenden Kraftmeß-with a measurement of the conveying capacity of a conveyor belt scale proportional to the other factor To use switching pulse frequency on an averaging unit 60, at which the output DC voltage and an evaluation device switches through. a force measuring device measuring the occupancy of the tape

Bei einer Multiplikationsschaltung nach dem Time- zelle mit der in eine Frequenz umgewandelten För-Division-Prinzip, wie der vorstehend beschriebenen, dergeschwindigkeit des Bandes zu multiplizieren ist es wichtig, daß die Breite des die Spannung oder ist.In the case of a multiplication circuit based on the time cell with the För-Division principle converted into a frequency, like that described above, multiply the speed of the tape it is important that the width of the tension or is.

den Strom durchschaltenden Schaltimpulses konstant 65 Bei einer ausgeführten Multiplikationsschaltung ist, weil sich sonst die Spannungszeitfläche der Im- lag der Linearitätsfehler im Bereich von 1 bis 100% pulse, aus denen der Mittelwert gebildet werden soll, der Meßspannung bzw. der Frequenz innerhalb von nicht nur nach der jeweiligen Höhe der durchzuschal- L°/oo des Endwertes.the switching pulse switching through the current constant 65 With a multiplication circuit implemented because otherwise the voltage-time area of the Im- lay the linearity error in the range from 1 to 100% pulse, from which the mean value is to be formed, the measuring voltage or the frequency within not only according to the respective amount of the total L% oo of the final value.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung mit dem Kondensator 15 in dessen Gegenkopplungszwei Figuren, die Ausführungsbeispiele darstellen, schleife. An den Ausgangsklemmen 16 und 17 kann näher erläutert. eine Spannung abgegriffen werden, die proportionalThe invention is illustrated by means of a drawing with the capacitor 15 in its negative feedback, two figures which represent exemplary embodiments. At the output terminals 16 and 17 can explained in more detail. a voltage can be tapped that is proportional

Fig. !stellt die Multiplikationsschaltung dar. dem Produkt aus der Eingangsspannung an denFig.! Shows the multiplication circuit. The product of the input voltage to the

In Fig. 2 ist die Verwendung der Multiplikations- 5 Klemmen 1 und 2 und der Frequenz an der Klemme schaltung bei einer Förderbandwaage in schemati- 5 ist Die Dioden 8 bzw. 10 dienen zum Schute der scher Darstellung gezeigt. Feldeffekttransistoren 3 bzw. 11 vor positiver Gate-In Fig. 2 is the use of the multiplication 5 terminals 1 and 2 and the frequency on the terminal circuit in a conveyor belt scale in schematic 5 is the diodes 8 and 10 are used to Schute the Shear representation shown. Field effect transistors 3 or 11 in front of positive gate

Zwei Eingangsklemmen 1 und 2 ist eine Spannung Source-Spannung. Damit die Gate-Kapazität bei pozugeführt, die beispielsweise proportional der BeIe- sitiver Steuerspannung der Feldeffekttransistoren gung einer Bandwaage ist. Mit Hilfe eines Feldeffekt- ίο nicht nur über den geringen Sperrstrom der Dioden 8 transistors 3 wird diese Spannung periodisch im Takt bzw. 10 umgeladen werden muß, sind die Gate-Elekeiner Schaltimpulsfrequenz auf einen Kondensator 4 troden der Feldeffekttransistoren 3 bzw. 11 über durchgeschaltet. Die Schaltimpulsfrequenz, die bei- Widerstände 18,19 an das jeweilige Source-Potential spielsweise proportional der Geschwindigkeit des angeschlossen. Bevor der Feldeffekttransistor 3 ange-Bandes einer Bandwaage ist, ist an den Eingang 5 15 steuert wird, muß der Feldeffekttransistor 11 schon eines monostabilen Schaltkreises 6 gelegt. Hin Aus- aus- bzw. eingeschaltet sein, damit der differenzierte gang des monostabilen Schaltkreises 6 ist über einen Impuls entweder dem Mittelwertbüdner zugeführt Widerstand7 und eine Diode8 mit der Gate-Elek- bzw. kurzgeschlossen wird. Er-.prechend müssen die trode des Feldeffekttransistors 3 verbunden. Ein beiden Ausgangssignale des menostabilen Schaltkreizweites Ausgangssignal des monostabilen Schaltkrei- so ses 6 gegeneinander verzögert werden.
ses6 ist über einen Widerstand9 und eine Diode 10 In Fig. 2 ist eine Bandwaage 25 dargestellt. MitTwo input terminals 1 and 2 is a voltage source voltage. So that the gate capacitance is fed in, which is, for example, proportional to the control voltage of the field effect transistors on a belt scale. With the help of a field effect ίο not only via the low reverse current of the diode 8 transistor 3, this voltage is periodically in the clock or 10 must be reloaded, the gate electrodes are switched on a capacitor 4 troden of the field effect transistors 3 and 11 via. The switching pulse frequency, the resistors 18, 19 connected to the respective source potential, for example, proportional to the speed of the. Before the field effect transistor 3 is connected to a belt scale, is controlled at the input 5 15, the field effect transistor 11 must already be connected to a monostable circuit 6. Be turned off or on so that the differentiated output of the monostable circuit 6 is either fed to the average value resistor 7 via a pulse and a diode 8 is short-circuited to the gate electrode. According to this, the trode of the field effect transistor 3 must be connected. One of the two output signals of the menostable switching frequency output signal of the monostable switching circuit 6 are delayed from one another.
ses6 is via a resistor 9 and a diode 10. In Fig. 2, a belt scale 25 is shown. With

mit der Gate-Elektrode eines zweiten Feldeffekttran- Hilfe von Wägerollen 26 wird eine Kraftmeßzelle 27 sistors 11 verbunden. Über einen weiteren Wider- bei stet. Die Kraftmeßzelle 27 ist von einem Netzstand 12 iiegt die durchgeschaltete Spannung an einer spannungsgerät 28 mit Gleichstrom gespeist und gibt Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 13, »5 eine der Belegung der Bandwaage 25 proportionale dessen andere Eingangsklemme am Bezugspoteniial Spannung an einen Verstärker 29 ab. Die Ausgangsliegt. Der Ausgang des Operationsverstäricers ist über spannung dieses Verstärkers ist einer Multiplikationseine Parallelkombination eines Widerstandes 14 mit schaltung 30 nach F i g. 1 zugeführt, an die außerdem einem Kondensator 15 an die mit dem Widerstand 12 eine der Bandgeschwindigkeit proportionale Freverbundenen Eingangsklemme des Operationsver- 30 quenz angeschlossen ist. Diese Frequenz wird über stärkers angelegt. Der Operationsverstärker wird in einen Abgriff 31 und einen Drehzahl-Frequenzum-Saugschaltung betrieben. Die Parallelkombination former 32 aus der Bandgeschwindigkeit abgeleitet, des W^; Jerstandes 14 und des Kondensators 15 liegen Der Ausgang der Multiplikationsschaltung 30 ist über in der Gegenkopplungsschleife. Die Differenzspan- einen Spannungs-Stromumformer 33 mit einem nicht nung am Eingang des Operationsverstärkers ist so ge- 35 näher dargestellten Auswertegeiät für den ein Maß ring, daß seine mit dem Widerstand 12 verbundene für die Förderleistung darstellenden Strom verbun-Eingangs¹ lemme praktisch am Bezugspotential liegt. den. Außerdem ist der Ausgang der Multiplikations-Der Kondensator 4 bildet mit dem Widerstand 12 zu- schaltung 30 mit einem Spannungsfrequenzumformer ssmmen ein Differenzierglied, das als Impulsformer 34 verbunden. Die'Ausgangsfrequenz dieses Umforfür die in einem Mittelwertbildner integrierten Im- 40 mers 34 ergibt, in einem Zähler über eine bestimmte pulse dient. Der Mittelwertbildner besaht aus dem Zeit eingezählt, ein Maß für die von der Bandwaage Operationsverstärker 13 und dem Widerstand 14 und 25 geförderte Fördermenge.a load cell 27 sistor 11 is connected to the gate electrode of a second field effect transistor using weighing rollers 26. Via a further resistance. The load cell 27 is supplied with direct current from a network stand 12, the voltage switched through to a voltage device 28 and outputs an input terminal of an operational amplifier 13, an input terminal of which is proportional to the occupancy of the belt scale 25, and its other input terminal at the voltage reference potential to an amplifier 29. The starting point is. The output of the operational amplifier is over voltage this amplifier is a multiplication of a parallel combination of a resistor 14 with circuit 30 of FIG. 1, to which a capacitor 15 is also connected to the input terminal of the operational frequency 30 which is connected to the resistor 12 and which is proportional to the belt speed. This frequency is applied via a stronger. The operational amplifier is operated in a tap 31 and a speed-frequency conversion suction circuit. The parallel combination former 32 derived from the belt speed, the W ^; The output of the multiplication circuit 30 is in the negative feedback loop. The Differenzspan- a voltage-current converter 33 having a no voltage at the input of the operational amplifier is so-ring Auswertegeiät shown in detail 35 for a measure that its associated with resistor 12 representing the output stream verbun input ¹ lemme practically at the reference potential located. the. In addition, the output of the multiplication The capacitor 4 forms with the resistor 12 connection 30 with a voltage frequency converter ssmmen a differentiating element, which is connected as a pulse shaper 34. The output frequency of this conversion for the immers 34 integrated in an averaging unit results in a specific pulse being used in a counter. Counting the time, the averaging unit provides a measure of the delivery rate conveyed by the operational amplifier 13 and the resistors 14 and 25.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

1 2 tenden Spannung, sondern auch nach der Breite der Patentansprüche: Schaltimpulse verändern würde. Die Schaltimpuls- fclge muß also aus einer einen der Faktoren darstel-1 2 tendency voltage, but also according to the breadth of the claims: switching pulses would change. The switching pulse flge must therefore represent one of the factors 1. Multiplikationsschaltung, bei der ein Schal- lenden Frequenz so abgeleitet werden, daß dieSchaltter eine bzw. einen einem Faktor proportionale 5 impulsbreite nicht von der Frequenz abhängig ist. Spannung bzw. Strom periodisch mit einer dem Diese Aufgabe könnte theoretisch ein monostabiler anderen Faktor proportionalen Schaltimpulsfre- Schaltkreis erfüllen. Bei einer geforderten Genauigqueiiz auf einen Mittelwertbildner und eine Aus- keit von 10~³ wird es jedoch schwierig, monostabile Werteeinrichtung durchschaltet, dadurch ge- Schaltkreise, deren Schaltzeit auch Temperatureinkennzeichnet, daß zwischen Schalter und io flüssen unterliegen, so aufzubauen, daß sie einen un-Mittelwertbildner ein Differenzierglied als Im- verändert breiten Schaltimpuls liefern,
pulsformer liegt, der die Impulse derart formt, daß Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe b<; ihre Spannungs- bzw. Strom-Zeitfläche möglichst oteht darin, eine Lösung anzugeben, bei der d:e unveränderlich gegenüber Schwankungen der Schaltimpulsbreite sich in gewissen Grenzen verän-Schaltimpulsbreite ist. 15 dem kann, ohne daß sich die Spannungs- oder Strom-1. Multiplication circuit in which a switching frequency is derived in such a way that the switch does not depend on the frequency with a pulse width proportional to a factor of 5. Voltage or current periodically with a switching pulse frequency circuit proportional to the This task could theoretically be fulfilled by a monostable other factor. With a required accuracy of an averaging device and a timeout of 10 ~ ³ , however, it becomes difficult to switch through monostable value devices -Averaging a differentiator as Im- supply a switching pulse with a changed width,
pulse shaper is located, which shapes the pulses in such a way that the object on which the invention is based b <; Their voltage or current-time area is as far as possible in specifying a solution in which d: e is invariable with respect to fluctuations in the switching pulse width, and the switching pulse width varies within certain limits. 15 dem can without the voltage or current 2. Multiplikationsschaltung nach Anspruch I, Zeitfläche der Impulse, aus denen der Mittelwert gedudurcli gekennzeichnet, daß das Differenzier- bildet werden soll, ändert. Gemäß der Erfindung wird glied eine λ '-Kombination ist. dies dadurch erreicht, daß zwischen Schalter um!2. Multiplication circuit according to claim I, the time area of the pulses from which the mean value gedudurcli indicates that the differentiating is to be formed changes. According to the invention, member is a λ 'combination. this is achieved by switching between switch! 3. Multiplikationsschaltung nach Anspruch 1 Mittelwertbildner ein Differcnzierglied als Impuisfor- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- 20 nier liegt, der die Impulse derart formt, daß ihre schaltezeit des Schalters etwa lOmal größer ist als Spannungs- oder Strom-Zeitfläche möglichst unverdie Zcitkonstante des Differenziergliedes. änderlich gegenüber Schwankungen der Schaltim-3. Multiplication circuit according to claim 1 averaging a differentiator as a pulse form or 2, characterized in that the through-hole which shapes the pulses in such a way that their The switching time of the switch is about 10 times greater than the voltage or current time area, if possible undamaged Zcit constant of the differentiator. changeable with regard to fluctuations in the switching 4. Multiplikationsschaltung nach Anspruch 2 pulsbreite ist. Bei einem durch ein Differenzierglied oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wider- geformten Impuls nit einer anfangs steil, dann jedoch stand des Differenziergliedes mit einem zweiten 25 flach verlaufenden Kückflanke kann die Impulsbreite Schalter überbrückt ist, dessen Sehließungsdaucr in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken, ohne den Üffnungszeitpunkt des ersten Schalters über- daß die Spannungs-Zeitfläche des Impulses sich nendeckt. nenswert ändert.4. Multiplication circuit according to claim 2 is pulse width. With one by a differentiator or 3, characterized in that the reshaped impulse is initially steep, but then If the differentiator had a second flank that runs flat, the pulse width can be changed Switch is bridged, the duration of which may vary within relatively wide limits, without the opening time of the first switch so that the voltage-time area of the pulse overlaps. significant changes.