DE3607217A1 - Saegezahngenerator - Google Patents
SaegezahngeneratorInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
- H03K4/50—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor
- H03K4/56—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor using a semiconductor device with negative feedback through a capacitor, e.g. Miller integrator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K6/00—Manipulating pulses having a finite slope and not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K6/04—Modifying slopes of pulses, e.g. S-correction
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Sägezahngenerator gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sägezahngeneratoren werden u. a. in Fernsehsichtgeräten,
Oszilloskopen, Wobblern, Schreibern und dergleichen eingesetzt,
um einen Elektronenstrahl oder ein Schreib- oder
Druckelement mit konstanter Geschwindigkeit und gleicher
Auslenkung zu bewegen.
Häufig wird als Sägezahngenerator
ein Integrator eingesetzt, dem eine konstante Spannung
zugeführt und der periodisch entladen wird. Ein solcher
Integrator ist z. B. der sogenannte Miller-Integrator, der
aus einem Verstärker, einem Vorwiderstand und einem im
Gegenkopplungsweg liegenden Kondensator besteht. Zur periodischen
Entladung des Integrators ist dem Kondensator ein
Schalter parallelgeschaltet. Bei hohen Ansprüchen an die
Konstanz von Steigung und Amplitude des Sägezahns müssen die
Bauelemente des Integrators sorgfältig ausgewählt werden. Vor
allem die Temperaturabhängigkeit der Kondensatorkapazität
bereitet Schwierigkeiten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Sägezahngenerator zu schaffen, der sich durch hohe Konstanz
von Steilheit und Amplitude des erzeugten Sägezahnsignals
auszeichnet und an dessen Bauelemente dennoch keine besonderen
Anforderungen gestellt werden müssen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Der Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, daß ein
Fehler der Steigung des Sägezahnsignals sich in einem Zeitfehler
äußert und dieser erfaßt und ausgeregelt wird. Damit
wird erreicht, daß Änderungen der Bauelemente derart ausgeregelt
werden, daß Steigung und Amplitude des Sägezahnsignals
konstant bleiben.
Vorzugsweise enthält die Regelschaltung einen Vorwärts-Rückwärtszähler,
dessen eine Zählrichtung vom Vergleichersignal
freigegeben und vom Zeitgebersignal gestoppt wird und dessen
andere Zählrichtung vom Zeitgebersignal freigegeben und vom
Vergleichersignal gestoppt wird und dessen Stand einem Digital-
Analog-Umsetzer zugeführt wird, an den der Integratoreingang
angeschlossen ist. Es genügt, einen Digital-Analog-
Umsetzer einzusetzen, der ein Korrektursignal abgibt, mit
dem lediglich die zu erwartenden Bauelementeänderungen sowie
eines Konstantsignals kompensiert werden, das den wesentlichen
Anteil des Integrator-Eingangssignals bildet.
Als Zeitgeber kann ein Zähler verwendet werden, der Taktimpulse
vom Stand Null bis zu einem vorgegebenen Zählerstand
aufsummiert. Es ist dann möglich, mehrere Sägezahnsignale
unterschiedlicher Steigung aneinanderzureihen und so ein
polygonförmiges Signal zu erzeugen, indem das Konstantsignal
bei vorgegebenen Zählerständen umgeschaltet und so die Steigung
verändert wird.
Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie
Weiterbildungen und Ausgestaltungen näher beschrieben und
erläutert.
In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels
dargestellt.
Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Funktion des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist mit VST ein Verstärker bezeichnet, der mit
einem Kondensator C und Summierwiderständen R 1, R 2 einen
Miller-Integrator bildet. Über den Widerstand R 1 fließt aus
einer Referenzspannungsquelle U R ein Konstantstrom I C . Ein
Digital-Analog-Umsetzer DAU liefert über den Widerstand R 2
einen Korrekturstrom I K . Die Summe beider Ströme lädt den
Integrator auf, so daß an seinem Ausgang eine zeitlinear
ansteigende Spannung entsteht, die dem einen Eingang eines
Vergleichers VGL 2 zugeführt ist. Dessen anderem Eingang ist
die Ausgangsspannung der Referenzspannungsquelle U R zugeführt,
aus der ein Schwellwert abgeleitet ist.
Das binäre Ausgangssignal des Vergleichers VGL 2 ist den jeweils
ersten Eingängen von drei UND-Gliedern U 1, U 2, U 3
zugeführt, wobei das Signal am Eingang des UND-Gliedes U 1 invertiert
wird. Die zweiten Eingänge dieser UND-Glieder sind an
einen Vergleicher VGL 1 angeschlossen, der den Inhalt eines
Registers REG 1 mit dem Stand eines Zählers Z vergleicht, dem
von einem Taktgeber TG Taktimpulse zugeführt sind. Diese
Taktimpulse erhält ferner ein Vor-/Rückwärtszähler VRZ, dessen
Zählrichtung von den Ausgangssignalen der UND-Glieder
U 1, U 2 gesteuert ist. Mit dem Ausgangssignal des UND-Gliedes
U 3 wird der Zähler Z zurückgesetzt, der Stand des Vor-/
Rückwärtszählers VRZ in ein Register REG 2 übernommen, an das der
Digital-Analog-Umsetzer DAU angeschlossen ist, und ferner
der Schalter S kurzzeitig geschlossen, so daß der Integrator
entladen wird.
In Fig. 2 sind in einem Diagramm t die Taktimpulse des Taktgebers
TG dargestellt. Solange der Stand des Zählers Z kleiner
ist als der Inhalt des Registers REG 1, gibt der Vergleicher
VGL 1 an seinem Ausgang "0"-Signal ab. Taktgeber TG,
Zähler Z, Vergleicher VGL 1 und Register REG 1 bilden einen
Zeitgeber, der Impulse konstanter Dauer T liefert, der die
Anstiegsdauer der Zägezahnimpulse, d. h. vom Anfangswert bis
zu dem dem Vergleicher VGL 2 zugeführten Schwellwert, sein
soll. In dem in Fig. 2 gewählten Beispiel ist angenommen,
daß infolge einer Störung die Anstiegsflanke des Sägezahns
zu steil ist, so daß die Ausgangsspannung des Integrators
den Schwellwert früher erreicht als der Stand des Zählers Z
den Inhalt des Registers REG 1. Das Ausgangssignal vg 2 des
Vergleichers VGL 2 wechselt daher vor dem Signal vg 11 von "0"
nach "1". Solange beide Signale "0" sind, geben die drei
UND-Glieder U 1, U 2, U 3 jeweils "0"-Signal ab (vergleiche
Diagramme u 1, u 2, u 3). Mit dem Wechsel des Signals vg 12 nach
"1", wird das Signal u 2 "1". Dieses wird dem Eingang R des
Zählers VRZ zugeführt, womit dieser für die Rückwärtszählung
freigegeben ist. Die Impulse des Taktgebers TG vermindern
daher den Zählerstand, bis das Signal vg 11 "1" und der Zähler
VRZ gestoppt wird. Im gewählten Beispiel wird der Stand
um vier verringert (Diagramm r). Danach geben beide Vergleicher
VGL 1, VGL 2 "1"-Signal ab, womit die UND-Bedingung für
das UND-Glied U 3 erfüllt ist; der Stand des Zählers VRZ wird
in das Register REG 2 übernommen, der Zähler Z auf Null
zurückgesetzt und der Schalter S geschlossen, damit der Integrator
entladen wird. Die Signale vg 11, vg 12 gehen damit auf
"0". Dem UND-Glied U 3 ist eine Zeitstufe ZK nachgeschaltet,
welche die Impulse des UND-Gliedes U 3 verlängert, damit der
Schalter S bis zum völligen Entladen des Integrators geschlossen
ist. Gleichzeitig bleibt der Zähler Z gesperrt.
Die Impulsverlängerung ist mit den Impulsen des Taktgebers
TG synchronisiert. Die Verringerung des Standes des Zählers
VRZ und damit des Inhaltes des Registers REG 2 bewirkt, daß
der Digital-Analog-Umsetzer DAU einen entsprechend kleineren
Korrekturstrom I K abgibt und der Anstieg des Sägezahns flacher
verläuft. Die Zeitdauer bis zum Erreichen des Schwellwertes
wird daher verlängert und der Impulsdauer T des Zeitgebers
angenähert.
Fig. 3 veranschaulicht den Fall, daß der Sägezahnanstieg
zu flach ist. Demgemäß dauert der Anstieg bis zum Erreichen
des Schwellwertes länger als die Sollzeit T (siehe Diagramme
vg 1 und vg 2). So lange das Signal vg 1 "1" und das Signal vg 2
"0" ist, gibt das UND-Glied U 1 "1"-Signal auf den Eingang V
des Zählers VRZ. Dieser ist daher für die Vorwärtszählung
freigegeben. Der Zählerstand wird um fünf Impulse erhöht
(siehe Diagramm v). Der dadurch bedingte größere Korrekturstrom
I K versteilert die Anstiegsflanke des Sägezahns und
verkürzt damit die Zeit bis zum Erreichen des Schwellwertes.
Der Konstantstrom I C kann so eingestellt sein, daß er im
fehlerfreien Fall allein ohne einen Korrekturstrom I K den
gewünschten Anstieg des Sägezahns bewirkt. In diesem Falle
müßte der Digital-Analog-Umsetzer positive und negative Korrekturströme
abgeben können, wozu zwei Referenzspannungsquellen
erforderlich wären. Vorteilhafter ist es, wenn schon
im fehlerfreien Fall ein Korrekturstrom I K fließt, und zwar
mit der halben maximalen Korrekturstromstärke. In diesem
Falle wird nur ein unipolarer Digital-Analog-Umsetzer mit
einer Referenzspannungsquelle benötigt.
Da der zeitliche Verlauf der Ausgangsspannung des Integrators
starr mit dem Stand des Zählers Z verkoppelt ist, kann mit
dem Zählerinhalt die Referenzspannungsquelle gesteuert werden
bzw. können die Zählerinhalte als Adressen für positive
oder negative zusätzliche Korrekturstromquellen benutzt werden.
Damit ist es möglich, den Spannungsanstieg bei vorgegebenen
Werten zu verändern und so einen polygonförmigen Spannungsverlauf
zu erzielen. Hierzu ist der jeweilige Stand des
Zählers Z einem Vergleicher VGL 3 zugeführt, in dem die Werte,
an denen sich der Spannungsanstieg ändern soll, eingetragen
sind. Bei Erreichen eines solchen Wertes schaltet der Vergleicher
VGL 3 die Referenzspannungsquelle U R in der gewünschten
Weise um. Es läßt sich so z. B. die sogenannte
Tangenskorrektur für Fernsehbildröhren realisieren.
Claims (5)
1. Sägezahngenerator
- - mit einem Integrator, der periodisch langsam aufgeladen und rasch entladen wird, wobei die Aufladezeit durch die Größe des Eingangssignals bestimmt ist,
gekennzeichnet durch
- - einen Vergleicher (VGL 2), der das Ausgangssignal des Integrators (VST, C, R 1, R 2) mit einem Schwellwert vergleicht und der, wenn das Ausgangssignal den Schwellwert übersteigt, ein Signal abgibt,
- - einen Zeitgeber (TG, Z, VGL 1, REG 1), in dem die Sollzeit (T) für die Aufladung des Integrators von Beginn bis zum Erreichen des Schwellwertes eingestellt ist, der mit Beginn der Aufladung gestartet und mit Ablauf der Sollzeit ein Signal abgibt,
- - eine Regelschaltung (VRZ, DAU), die entsprechend der Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten der Signale des Vergleichers (VGL 2) und des Zeitgebers (TG, Z, VGL 1, REG 1) das Eingangssignal des Integrators im Sinne einer Verringerung der Zeitdifferenz verändert.
2. Sägezahngenerator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regelschaltung einen
Vor-/Rückwärtszähler (VRZ) enthält, dessen eine Zählrichtung
vom Ausgangssignal des Vergleichers (VGL 2) freigegeben und
vom Zeitgebersignal gestoppt wird und dessen andere Zählrichtung
vom Zeitgebersignal freigegeben und vom Vergleichersignal
gestoppt wird und dessen Stand einem Digital-Analog-
Umsetzer (DAU) zugeführt ist, an den der Integrator angeschlossen
ist.
3. Sägezahngenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Eingang des Integrators
ein Konstantsignal (I c ) und als Korrektursignal (I K )
das Ausgangssignal der Regelschaltung zugeführt ist.
4. Sägezahngenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zeitgeber einen Taktimpulse aufsummierenden Zähler (Z)
enthält und daß bei vorgegebenen Zählerinhalten das Eingangssignal
des Integrators verändert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863607217 DE3607217A1 (de) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | Saegezahngenerator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863607217 DE3607217A1 (de) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | Saegezahngenerator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3607217A1 true DE3607217A1 (de) | 1987-09-10 |
Family
ID=6295558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863607217 Withdrawn DE3607217A1 (de) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | Saegezahngenerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3607217A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0662755A1 (de) * | 1994-01-05 | 1995-07-12 | Smiths Industries Public Limited Company | Sägezahngeneratorschaltung |
WO2004062104A2 (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Seiko Epson Corporation | A sawtooth wave generating apparatus, a method of generating sawtooth wave, a constant current circuit, and a method of adjusting amount of current from the same |
-
1986
- 1986-03-05 DE DE19863607217 patent/DE3607217A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0662755A1 (de) * | 1994-01-05 | 1995-07-12 | Smiths Industries Public Limited Company | Sägezahngeneratorschaltung |
WO2004062104A2 (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Seiko Epson Corporation | A sawtooth wave generating apparatus, a method of generating sawtooth wave, a constant current circuit, and a method of adjusting amount of current from the same |
WO2004062104A3 (en) * | 2002-12-27 | 2004-10-14 | Seiko Epson Corp | A sawtooth wave generating apparatus, a method of generating sawtooth wave, a constant current circuit, and a method of adjusting amount of current from the same |
US7339406B2 (en) | 2002-12-27 | 2008-03-04 | Seiko Epson Corporation | Sawtooth wave generating apparatus, a method of generating sawtooth wave, a constant current circuit, and a method of adjusting amount of current from the same |
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---|---|---|---|
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