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Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve einer unipolar pulsierenden Spannung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve einer unipolar pulsierenden Spannung, welche Schaltungsanordnung einen unipolar aufladbaren Ladekreis mit wenigstens einem Speicherkondensator konstanter Kapazität, einem steuerbaren Entladekreis und eine mit der unipolar pulsierenden Spannung synchronisierte Abtastimpulsquelle aufweist. Die
Schaltungsanordnung kann in Regeleinrichtungen, bei welchen als Regelspannung die Hüllkurve der pulsierenden Spannung dient, Verwendung finden.
Bekannte Einrichtungen zur Aussonderung der Hüllkurve von unipolar pulsierender Spannung enthalten einen Speicherkondensator konstanter Kapazität mit Lade-und Entladekreis, dem über den Ladekreis pulsierende Spannung zugeführt wird.
Beispielsweise beschreibt die deutsche Auslegeschrift 1138158 eine Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve von unipolar pulsierenden Spannungen, wobei die Auf-und Entladung eines Speicherkondensators über einen durch Impulse gesteuerten Schaltkreis erfolgt, welcher in beiden Richtungen stromdurchlässig ist.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die Aufgabe der digitalen Messung der Amplitude durch Zählung der Periodenzahl vom Beginn des zu messenden Impulses bis zu jenem Zeitpunkt zu lösen, da die Augenblicksspannung am Speicherkondensator gleich einer von einem eigenen Kippgenerator gelieferten Vergleichsspannung ist ; jener enthält einen aus Dioden, Widerständen und einem kommutierenden Kondensator bestehenden Schaltkreis, der seinerseits von einer Hilfsgleichspannung gespeist wird.
In nachrichtentechnischen Einrichtungen, bei welchen das Verhältnis der Frequenzen hinreichend gross ist, bereitet die Aussonderung der Hüllkurve keine Schwierigkeiten. Aber in Signalumsetzungsschaltungen von Regeleinrichtungen kann sich die Frequenz der Hüllkurve nur geringfügig von der Pulsationsfrequenz unterscheiden, so dass die Aussonderung der Hüllkurve mit Fehlern behaftet ist. Während z. B. die Hüllkurve stark zu fallen beginnt, hält der Kondensator ihren ursprünglichen Wert ein, oder der ursprüngliche Wert nimmt langsam (mit der Entladezeitkonstante des Kondensators) ab.
Eine solche Zeitverzögerung führt zu dynamischen Fehlern, wobei bei Erhöhung der Signalauswertungsgeschwindigkeit in der Regeleinrichtung, in welchem die Schaltungsanordnung verwendet wird, ein Zustand auftreten kann, bei dem Fehler die Folgezone übersteigt und die Regeleinrichtung arbeitsunfähig wird.
Mit der Erfindung werden die erwähnten Mängel beseitigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve einer unipolar pulsierenden Spannung zu schaffen, die die zwangsläufige Entladung des Speicherkondensators ermöglicht und in Regeleinrichtungen Verwendung finden kann, ohne deren Genauigkeit und Wirkungsgeschwindigkeit zu vermindern.
Diese Aufgabe wird für eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss
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durch eine den Entladekreis des Speicherkondensators steuernde logische Speicherzelle gelöst, von deren beiden Eingängen der eine an die Abtastimpulsquelle und der andere an eine Komparatorschaltung zum Vergleich der unipolar pulsierenden Spannung mit der Ladespannung des Speicherkondensators angeschlossen ist.
Im folgenden wird die Erfindung mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung mit der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung näher erläutert.
Die Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve einer unipolar pulsierenden Spannung enthält einen Speicherkondensator--l--konstanter Kapazität mit einem Ladekreis, der einen
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--2-- aufweist,Abtastimpulsqpuelle--11--angeschlossen, wobei die Abtastimpulse der Frequenz der pulsierenden Spannung folgen, deren Hüllkurve die erfindungsgemässe Einrichtung auszusondern hat.
Die Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve funktioniert wie folgt.
Tritt am Ausgang der Spannungsquelle --4-- eine pulsierende Spannung auf, so wird der Transistor --2-- leitend und der Kondensator --1-- beginnt sich aufzuladen. Durch den Kollektorstrom dieses Transistors --2-- wird der Transistor--7--stromdurchlässig, der gegenüber dem Transistor --2-- ein entgegengesetzter Leitungstyp ist. Der Kollektorstrom des Transistors - sperrt die Speicherzelle --5-- und hält sie auf diese Weise im Ausgangszustand. Zu dieser Zeit ist der Transistor --3-- des Entladekreises ebenfalls gesperrt.
Fällt am Ausgang der Spannungsquelle --4-- die Spannung im Vergleich zur Ladespannung des Kondensators-l-ab, so werden beide Transistoren-2 und 7-gesperrt, wobei im Emitterkreis
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VorspannungSpeicherzelle --5-- ihren Ausgangszustand an.
Bei Zunahme der Spannungsamplitude am nächsten Spannungsstoss bzw. bei Erhaltung des vorherigen Wertes wird der Kondensator-l-zusätzlich aufgeladen, so dass er seinen ursprünglichen Zustand einhält.
Bei Abnahme der Amplitude der pulsierenden Spannung bis auf einen Wert, bei der die Spannung an der Basis des Transistors--2--kleiner als die Spannung am Kondensator ist, bleiben die Transistoren--2 und 7--gesperrt, während die Speicherzelle --5-- durch die Abtastimpulsquelle --11-- geöffnet wird und der Transistor--3--öffnet. Letzterer überbrückt den Kondensator der sich schnell entlädt.
Sobald das Emitterpotential des Transistors --2-- während der Entladung des Kondensators - l-grösser als das Basispotential desselben Transistors geworden ist, wird dieser stromführend und schaltet über seinen Kollektorstrom den Transistor-7-, der die Speicherzelle --5-- in den
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Amplitudenwert der pulsierenden Spannung gleich ist.
Wird die Spannung am Ausgang der Spannungsquelle --4-- gleich Null, so entlädt sich der Kondensator--l-auf die oben beschriebene Weise.
Die betrachtete Schaltungsanordnung zur Aussonderung der Hüllkurve einer unipolar pulsierenden Spannung gestattet es, genauer als bekannte Einrichtungen die Hüllkurve bei Abnahme der Amplitude der pulsierenden Spannung auszusondern, falls die Pulsationsfrequenz mit der Frequenz der Hüllkurve vergleichbar ist.