DE2716813C2 - Phasenregelkreis - Google Patents
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- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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Description
Die Erfindung betrifft einen Phasenregelkreis aus einem Komparator, einem Taktgenerator und einem
Frequenzteiler zum Erzeugen ve j Taktimpulsen mit Hilfe eines den Phasenregelkreis ständig synchronisierenden
Weggebers.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 12 349 ist
ein Weggeber zur Erzeugung von elektrischen Taktsignalen zu Zeitpunkten, an denen vorgebene Stellen
eines zu passierenden Weges überschritten werden, bekannt, bei dem ein lichtdurchlässiger Stab entlang des
zu passierenden Weges angeordnet ist, wobei der lichtdurchlässige Stab in der Höhe der vorgegebenen
Stellen des passierenden Weges jeweils eine Markierung aufweist Dabei läuft der Lichtstrahl an dem
lichtdurchlässigen Stab entlang und wird durch die Markierungen so beeinflußt, daß er auf ein Fotoelement
auftrifft, dessen Ausgangssignale die Taktsignale sind. so
Wird ein derartiger Weggeber z. B. innerhalb eines nichtmechanischen Druckers der mit Hilfe eines
Laserstrahles die Oberfläche einer Schreibtromrnel beschreibt, verwendet, so erzeugt ein Teil des
eigentlichen Hauptschreibstrahles mit Hilfe des Weggebers die zum Beschreiben einer Zeile erforderlichen
Taiitimpulse.
Da diese Taktimpulse infolge der geometrischen Abmessungen des Weggebers nur in bestimmten
Abständen erzeugt werden können, muß die daraus w gewonnene Taktfrequenz zwischen den einzelnen durch
die Markierungen auf dem lichtdurchlässigen Stab vorbestimmten solitären Stellen vervielfacht und
nachgeregelt werden.
Eine derartige Tekterzeugung geschieht z. B. mit
Hilfe eines Phasenregelkreises, wie er in der US-Patentschrift
37 05 361 beschrieben wird.
kreises im Zusammenhand mit einem vorher geschriebenen Weggeber entstehen nun un den erzeugten
Impulsfolgen dadurch Lücken, daß der den Weggeber
abtastende Schreib- und Abtaststrahl vom Ende des Schreibbereiches auf den Anfang zurückkehrt Eine
derartige Impulslücke kann z. B, 20% der Zeit des gesamten horizontalen Durchlaufes des Abtaststrahls
sein. Es ist deshalb notwendig, den Ausfall der Taktfrequenz während dieser Lücke auf geeignete
Weise zu kompensieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, für einen über einen Weggeber ständig synchronisierten Phasenregelkreis
eine Anordnung bereitzustellen, die es ermöglicht, einen evtL auftretenden zeitweiligen Ausfall der Synchronimpulse
des Weggebers zu kompensieren und mit der es außerdem möglich ist, bei erneutem Auftreten von
Synchronimpulsen die erzeugten Taktimpulse ohne störende Einschwingvorgänge zu synchronisieren. Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine bei Unterbrechung der Weggeberimpulse die
Zuführung der Ausgangsimpulse des Frequenzteilers zum Komparator unterbrechende Schalteinrichtung
vorgesehen ist die bei erneutem Auftreten von Weggeberimpulsen die in ihrer Phasenlage zu den
Weggeberimpulsen meistens angepaßten Ausgangsimpulse des Frequenzteilers im Komparator erneut zu
schaltet
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Schalteinrichtung aus einer
die Impulse des Weggebers erfassenden Zähl- und Decodiereinrichtung mit nachgeschalteter Kippstufe,
die über ein den Frequenzteiler mit der Kippstufe verknüpfendes UND-Glied mit dem Komparator in
Verbindung steht Der Frequenzteiler ist dabei der zu erwartenden Phasenlage der Weggerimpulse zu den
Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers voreinstellbar.
Mit der Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, bei einem über einen Weggeber synchronisierten
Phasenregelkreis bei Unterbrechung der Synchronimpulse diese Synchronimpulse derart zu kompensieren,
daß weiterhin mit Hilfe des Phasenregelkreises Taktimpulse der gewünschten Frequenz erzeugt werden.
Dadurch, daß der Frequenzteiler entsprechend der zu erwartenden Phasenlage der Weggeber Impulse zu
den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers voreinstellbar ist werden bei erneutem Auftreten von Synchronimpulsen
zu erwartende störende Einschwingvorgänge vermieden.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Phasenregelkreises und
Fig.2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen
Phasenregelkreises mit Kompensationseinrichtung.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung handelt es sich um einen bekannten Phasenregelkreis,
wie er z. B. in der US-Patentschrift 37 05 361 beschrieben wird. Er besteht aus einem Phasenkomparator 1 mit
nachgeschalteten Tiefpaßfilter aus einem Widerstand Al und einem Kondensator Cl, einem spannungsabhingigen
Oszillator 2 und einem den Ausgang des Oszillators 2 auf den Eingang des Phasenkomparator« 1
ruckkoppelnden Frequenzteiler 3. Dabei vergleicht der Phasenkomparator 1 die Phasenlage der Eingangstaktimpulse
Fl mit der Phasenlage der Ober den Frequenzteiler 3 in der Frequenz herabgesetzten
Ausgangstaktimpulse F3 (F2) und verändert in
Abhängigkeit davon die Spannung am Kondensator Cl.
Diese Spannung am Kondensator Cl wird dem Oszillator 2 zugeleitet, der wiederum in Abhängigkeit
von dieser Spannung die Frequenz der Ausgangstaktimpulse F3 verändert
Verwendet man nun einen derartigen Phasenregelkreis in Verbindung mit einem Weggeber, wie er in der
deutschen Offenlegungsschrift 25)2 349 beschrieben wird, um damit in einer nichtmechanischen Druckeinrichtung
Schreibtakte zu erzeugen, so ist die in F i g. 2 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung notwendig.
Bei dem in der deutschen Offenlegungsschrift 25 12 349 beschriebenen Weggeber handelt es sich um
einen entlang der zu beschreibenden Zeile angeordneten lichtdurchlässigen Glasstab, der in bestimmten
Abständen Markierungen aufweist Wird nun die Zeile mit Hilfe eines Lichtstrahles beschrieben, so wird zur
Erzeugung von Schreibtaktimpulsen ein Teil des Lichtstrahles ausgeblendet der auf dem lichtdurchlässigen
Stab entlang läuft Trifft er auf eine Markierung auf, so wird über ein Fotoelement ein Taktsignal erzeugt
Diese so gewonnenen Taktfrequenz hat nun einen relativ niederen Wert, da die Einzeltakte in Abhängigkeit
von der Geometrie des Glasstabes nur in größerem Abstand erzeugt werden können. Es ist deshalb
notwendig, diese so gewonnene Taktfrequenz zu vervielfachen und nachzuregeln. Dies geschieht in
bekannter Weise mit Hilfe des vorher beschriebenen Phasenregelkreises, dem die vom Weggeber gewonnenen
Ausgangsimpulse Fl zugeführt werden und der in Abhängigkeit von diesen Sychronimpulsen Fl Ausgangstaktimpulse
F3 mit wesentlich höherer Frequenz erzeugt
Die Erzeugung von Schreibtaktimpulsen mit einem derart bekannten Phasenregelkreis wird nun aber
dadurch erschwert, daß die vom Weggeber erzeugten Impulsfolgen Lücken aufweisen. Diese Lücken entstehen
dadurch, daß der Abtaststrahl der auf dem Glasstab entlang läuft, am Ende des Glasstabes auf den Anfang
des Glasstabes zurückgeführt wird. Die dabei entstehende Impulsl'"cke beträgt ungefähr 20% der Zeit des
gesamten horizontalen Durchlaufes des Schreibstrahls.
Dieser Ausfall der Synchronimpulse Fl wird nun mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung von F i g. 2 in geeigneter Weise kompensiert.
Zu diesem Zweck wird dem Phasenregelkreis ein Binärzähler 4 vorgeschaltet, der die vom Weggeber
gelieferten Synchronimpulse Fl zählt und mit Erscheinen des letzten Weggeberimpulses eine Kippstufe 5
über eine Decodiereinrichtung 6 setzt. In diesem Zustand der Kippstufe liegt der Ausgang der Kippstufe
auf einem dem logischen Zustand 0 entsprechenden Spannungsniveau, wodurch ein den Frequenzteiler Vl
mit der Kippstufe 5 verknüpfendes UND-Güed 7 sperrt
Durch dieses Sperren des UND-Gliedes 7 werden dem Komparator 1 keine weiteren Vergleichstakte F2
zugeführt Gleichzeitig fehlen auch die vom Weggeber kommenden Impulse Fl, wodurch der Komparator 1
die Spannung am Kondensator CX konstant läßt Damit
ίο wird während der Impulspause des Weggebers verhindert,
daß die Ausgangsfrequenz der Taktimpulse F3 unzulässig auf einen tiefen Wert gezogen wird.
Um zusätzlich Verluste des Kondensators C1 durch
Spannungsableitung über den Oszillator 2 zu vermeiden, ist der Oszillator 2 von dem Kondensator C1 über einen
Impedanzwandler 8 entkoppelt
Mit Hilfe der vorgenannten Maßnahmen ist es während einer Impulspause des Weggebers möglich, die
Frequenz der Ausgangsimpulse F3 auf gleicher Höhe zu halten. Damit entspricht die Frequenz der Ausgangsimpulse
FJ der erforderlichen Freo''-";nz beim Erscheinen
einer neuer vom Weggeber korninenden Impulsfolge FX. Der erste Impuls des Weggebers Fl bei einer
neuen Impulsfolge setzt die Kippstufe S zurück und gibt damit den Phasenkomperator 1 wieder frei.
Bei einem einfachen Zuschalten der von dem Frequenzteiler 3/1 gelieferten Vergleichstaktimpulse
F2 würde durch die unterschiedliche Phasenlage der Vergleichstaktimpulse F2 und der Weggeberimpulse
Fl im Komparator störende Einschwingvorgänge auftreten, die den Spannungswert am Kondensator Cl
unkontrolliert verändern und damit Schwankungen der Ausgangsfrequenz F3 erzeugen. Um dies zu vermeiden,
ist der Frequenzteiler 3/1 als ein voreinstellbarer Frequenzteiler, wie er z. B. unter der Bezeichnung SN
74193 der Firma Texas Instruments im Handel erhältlich
ist, ausgebildet
Dieser Frequenzteiler 3/1 kann über ein Bitmuster B
entsprechend der zu erwartenden Phasenlage der Weggeberimpulse zu den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers
3/1 eingestellt werden. Dieser Voreinstellwprt B ist ein Erfahrungswert, der im wesentlichen von
der Entladung des Kondensators Cl während der Impulspause des Weggebers abhängt. Reim ersten
eintreffenden Impuls des Weggebers wird beim Rücksetzen der Kippstufe 5 über ein Differenzierglied 9
ein sogenannter Load-Takt 10 gleichzeitig mit dem öffnen des UND-Gliedes 7 erzeugt. Der Frequenzteiler
3/1 liefert damit Ausgangsimpulse mit einer den
Claims (3)
1. Phasenregelkreis aus einem Komparator, einem Taktgenerator und einem Frequenzteiler zum
Erzeugen von Taktimpulsen mit Hilfe eines den Phasenregelkreis ständig synchronisierenden Weggebers,
dadurch gekennzeichnet, daß eine bei Unterbrechung der Weggeberimpulse (Fi) die
Zuführung der Ausgangstaktimpulse (F2) des Frequenzteilers (3/1) zum Komparator (1) unterbrechende
Schalteinrichtung (4,5, 6, 7) vorgesehen ist,
die bei erneutem Auftreten von Weggeberimpulsen (Fi) die in ihrer Phasenlage zu den Weggeberimpulsen
(Fl) möglichst angepaßten Ausgangsimpulse (F2) des Frequenzteilers (3/1) dem Komparator (1) is
erneut zuschaltet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (4, 5, 6, 7) aus
einer die Impulse des Weggebers (FX) erfassenden Zähl- und Decodiereinrichtung (4, 6) mit nachgeschalteter
Kippstufe (5) besteht, die über ein den Frequenzteiler (3/1) mit der Kippstufe (5) verknüpfendes
UND-Glied (7) mit dem Komparator (1) in Verbindung steht
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler
(3/1) entsprechend der zu erwartenden Phasenlage der Weggeberimpulse (Fi) zu den Ausgangsimpulsen
(F2) des Frequenzteilers (3/1) voreinstellbar isL
30
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