DD157063A3

DD157063A3 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DISPLAY AND REGISTRATION

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Publication number: DD157063A3
Application number: DD21685179A
Authority: DD
Inventors: Uwe Knauff; Dietrich Pakendorf; Herbert Gladigow; Herbert Schlinkert; Hans-Joachim Ollendorf; Ulrich Loewe; Bruno Paelecke
Original assignee: Uwe Knauff; Dietrich Pakendorf; Herbert Gladigow; Herbert Schlinkert; Ollendorf Hans Joachim; Ulrich Loewe; Bruno Paelecke
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1979-11-19
Publication date: 1982-10-13
Also published as: DE3041669A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anzeige und Registrierung elektrischer Groessen, die von einem Geber in elektrische Spannungsimpulsfolgen mit messwertproportionaler Frequenz umgewandelt werden, und zur Anzeige und Registrierung analoger elektrischer Groessen dienen. Ziel der Erfindung ist es, eine mit integrierten Schaltkreisen realisierte Schaltungsanordnung, die eine Verringerung der Anzahl elektronischer Bauelemente, einen geringeren Fertigungsaufwand und eine kostenguenstigere Fertigung ermoeglicht sowie eine hoehere Zuverlaessigkeit der Geraete zu schaffen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe mit analogen integrierten Schaltkreisen geloest. Mit einem Initiator-Schaltkreis wird ein Frequenz/Spannungs-Wandler durch Erzeugung eines Eingangsimpulsformers mit Hilfe einer positiven Rueckkopplung eines internen Vorverstaerkers erzeugt, ein interner Schwellwertschalter ist mit einem RC-Glied beschaltet, wodurch ein monostabiler Multivibrator entsteht, dessen verstaerktes Ausgangssignal geglaettet ist. Die messwertproportionale Gleichspannung fuehrt zu einem Servosystem. Als Servoverstaerker dient ein oder mehrere speziell beschaltete handelsuebliche NF-Verstaerker-Schaltkreise, wobei der eine unmittelbar einen Stellmotor mit Potentiometer gegen ein mit einem weiteren NF-Verstaerker-Schaltkreis gleichen Typs erzeugtes Mittenpotential ansteuert. Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar zur Anzeige und Registrierung von Drehzahl und Geschwindigkeit in elektronischen Fahrtschreibern und zur Anzeige und Registrierung analoger elektrischer Signale in Motorkompensatoren.The invention relates to a circuit arrangement for displaying and registering electrical quantities, which are converted by an encoder into electrical voltage pulse trains with a frequency proportional to frequency, and serve to display and register analog electrical quantities. The aim of the invention is to realize a circuit realized with integrated circuits, which allows a reduction in the number of electronic components, a lower production cost and a cost-effective production and to provide a higher reliability of the devices. According to the invention, the object is achieved with analog integrated circuits. With an initiator circuit, a frequency / voltage converter is generated by generating an input pulse shaper by means of a positive feedback of an internal preamplifier, an internal threshold switch is connected to an RC element, whereby a monostable multivibrator is produced whose amplified output signal is looped. The proportional DC voltage leads to a servo system. As Servoverstaerker serves one or more specially wired commercially available NF-Verstaerker circuits, the one directly drives a servomotor with potentiometer against a generated with another NF-amplifier circuit of the same type center potential. The invention is preferably applicable to display and registration of speed and speed in electronic tachographs and to display and register analog electrical signals in motor compensators.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anzeige und Registrierung elektrischer Größen, z.B. in Motorkompensatoren, sowie zur Anzeige und Registrierung von Drehzahl und Geschwindigkeit, insbesondere in elektronischen Fahrtschreibern.The invention relates to a circuit arrangement for displaying and registering electrical quantities, e.g. in engine compensators, as well as for the display and registration of speed and speed, especially in electronic tachographs.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die Anzeige und Registrierung erfolgt durch Umwandlung diskreter Gebersignale in eine meßwertproportionale Gleichspannung mit Hilfe eines Frequenz-Spannungs-7/andlers und nachfolgender Ansteuerung eines naoh dem Foggendorf-Prinzip arbeitenden Servosystems mit eingangsseitigem Spannungs- bzw. Stromvergleich. Dabei wird die zum eingangsseitigen Spannungs- bzw. Stromvergleich erforderliche Vergleichsgröße über ein durch einen Stellmotor nachgeführtes Potentiometer erzeugt. Die Stellung des Potentiometerschleifers bestimmt die Meßwertanzeige und -registrierung. Die Umwandlung der diskreten Gebersignale, deren Frequenz der Drehzahl bzw. der Geschwindigkeit proportional ist, in eine meßwertproportionale Gleichspannung erfolgt üblicherweise mit einem Frequenz-Spannungs-Wandler, der aus einem Eingangsimpulsformer, einem monostabilen Multivibrator und einem Glattungsglied besteht. Die Einsatzbedingungen von Fahrtschreibern machen es erforderlich, daß die Impulsbreite der Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators in bestimmten Bereichen nahezu unabhängig von der Betriebsspannung und der Umgebungstemperatur sein muß. Bei den bisher bekannten Schaltungsanordnungen, die mit diskreten Bauelementen realisiert wurden, werden diese Bedingungen durch Stabilisierung der Betriebsspannung mit Hilfe eines elektronischen Netzteils und Verwendung temperaturstabilisierter monostabiler MuItivibratoren oder ähnlicher Funktionseinheiten erfüllt. Nachteilig an diesen Schaltungsanordnungen ist, daß eine Vielzahl elektronischer Bauelemente erforderlich ist. Nachteilig an den bekannten Schaltungsanordnungen ist weiterhin, daß wegen der stabilisierten Betriebsspannung und der daraus folgenden Stabilisierung derThe display and registration takes place by converting discrete encoder signals into a measured value proportional DC voltage with the aid of a frequency-voltage converter and subsequent activation of a servo system operating according to the Foggendorf principle with input-side voltage or current comparison. In this case, the comparison variable required for input-side voltage or current comparison is generated via a potentiometer which is tracked by a positioning motor. The position of the potentiometer sander determines the measured value display and registration. The conversion of the discrete encoder signals, the frequency of which is proportional to the speed or speed, in a measured value proportional DC voltage is usually carried out with a frequency-voltage converter, which consists of an input pulse shaper, a monostable multivibrator and a smoothing member. The operating conditions of tachographs require that the pulse width of the output pulses of the monostable multivibrator in certain areas must be almost independent of the operating voltage and the ambient temperature. In the previously known circuit arrangements, which were realized with discrete components, these conditions are met by stabilizing the operating voltage with the aid of an electronic power supply and using temperature-stabilized monostable multivibrators or similar functional units. A disadvantage of these circuits is that a large number of electronic components is required. A disadvantage of the known circuit arrangements is that because of the stabilized operating voltage and the consequent stabilization of the

Amplitude der Ausgangssignale des monoctabilen Multivibrators auch das nachgeschaltete Servorsystein mit stabilisierter Betriebsspannung gespeist werden muß, so daß sich ein relativ leistungsstarkes Netzteil mit großer Verlustleistung und hohem Platzbedarf erforderlich macht.Amplitude of the output signals of the mono-stable multivibrator and the downstream servo system with stabilized operating voltage must be fed, so that makes a relatively powerful power supply with high power dissipation and high space required.

Es sind Servosystem^ bekannt, bei denen die aus dem eingangsseitigen Spannungs- bzw. Stromvergleich resultierende Spannungs- bzw. Stromdifferenz durch einen Gleichspannungsverstärker verstärkt wird, auf einen Gleichstrom-Stellmotor wirkt und so. den automatischen Abgleich des Potentiometers ermöglicht. Besondere Merkmale der Schaltungsanordnungen dieser Systeme sind, daß der Verstärker entweder aus diskreten Bauelementen aufgebaut ist (USA-Patentschrift 2423540) oder daß als Spannungsverstärker ein integrierter Operationsverstärker Verwendung findet, dem zur Motoransteuerung eine diskret aufgebaute Endstufe folgt.Servo systems are known in which the voltage or current difference resulting from the input voltage or current comparison is amplified by a DC amplifier, acts on a DC servomotor and so on. allows the automatic adjustment of the potentiometer. Particular features of the circuits of these systems are that the amplifier is constructed either of discrete components (US Patent 2423540) or that an integrated operational amplifier is used as a voltage amplifier, followed by a discretely constructed power amplifier for motor control.

So ist eine Anordnung bekannt (DE-OS 2008403), bei der dem Operationsverstärker eine diskret aufgebaute doppelte Gegentaktendstufe in Emitterschaltung nachgeschaltet ist. Nachteilig ist, daß eine Vielzahl elektronischer Bauelemente erforderlich ist.Thus, an arrangement is known (DE-OS 2008403), in which the operational amplifier is followed by a discretely constructed double push-pull output stage in the emitter circuit. The disadvantage is that a large number of electronic components is required.

Es ist eine weitere Anordnung zur Anzeige und Registrierung von Drehzahl und Geschwindigkeit bekannt (DD-PS 100 560), bei der die Impulsfolge des Gebers, deren Frequenz der Drehzahl bzw. der Geschwindigkeit proportional ist, über einen monostabilen Multivibrator in eine Folge von Impulsen mit konstanter Breite und drehzahl- bzw» geschwindigkeitsproportionaler. Folgefrequenz umgewandelt wird. Am Eingang eines Servosystems wird ein Vergleich der drehzahl- bzw. geschwindigkeitsproportionalen Pause zwischen zwei Impulsen mit der durch ein Potentiometer verstellbaren Breite eines intern erzeugten Referenzimpulses vorgenommen. Zum automatischen Abgleich wird die Differenzimpulsfolge verstärkt, integriert und einem Gleichstrom-Stellmotor zugeführt, der das Potentiometer in die notwendige Richtung verstellt. Nachteilig an der letztgenannten Anordnung sind dieIt is another arrangement for the display and registration of speed and speed known (DD-PS 100 560), in which the pulse train of the encoder whose frequency of the speed or the speed is proportional, via a monostable multivibrator in a series of pulses constant width and speed or »speed proportional. Repetition frequency is converted. At the input of a servo system, a comparison of the speed-proportional or speed-proportional pause between two pulses with the adjustable by a potentiometer width of an internally generated reference pulse is made. For automatic adjustment, the differential pulse train is amplified, integrated and fed to a DC servo motor, which adjusts the potentiometer in the required direction. A disadvantage of the latter arrangement are the

begrenzte Temperaturstabilität des Referenzimpulsgenerators und der erforderliche hohe Aufwand an diskreten Bauelementen.limited temperature stability of the reference pulse generator and the required high cost of discrete components.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Anzeige und Registrierung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile vermieden werden. Der nützliche -Effekt der vorliegenden .^: Erfindung besteht darin, daß durch -die Verringerung der bisher erforderlichen Vielzahl von elektronischen Bauelementen eine · kostengünstigere Fertigung durch Einsparung von Material und Arbeitszeit' ermöglicht wird, und daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung eine höhere Zuverlässigkeit der Geräte entsteht. Der Einsatz integrierter Schaltkreise führt ferner zur Verringerung der Verlustleistung und des Platzbedarfs gegenüber bisher üblichen Schaltungsanordnungen. ,The aim of the invention is to provide a circuit arrangement for display and registration, in which the above-mentioned disadvantages are avoided. The useful effect of the present. ^The invention is that -by reducing the hitherto required plurality of electronic components, it is possible to produce more cheaply by saving material and labor-time, and by using the present invention a higher reliability of the devices is obtained. The use of integrated circuits also leads to the reduction of power loss and space requirements compared to conventional circuit arrangements. .

Darlegung des V/esens der ErfindungStatement of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Einsatz handelsüblicher monolithisch integrierter Schaltkreise die notwendige Anzahl elektronischer Bauelemente auf ein Mindestmaß herabzusetzen und gleichzeitig die Anzeige und Registrierung der Meßwerte in bestimmten Grenzen nahezu unabhängig von der Umgebungstemperatur und der Betriebsspannung zu gewährleisten, des weiteren eine höhere Betriebszuverlässigkeit zu erreichen und die Verlustleistung sowie den hohen Platzbedarf des Stromversorgungsteils wesentlich zu beschränken.The invention is based on the object when using commercially available monolithic integrated circuits to reduce the necessary number of electronic components to a minimum and at the same time to ensure the display and registration of the measured values within certain limits almost independent of the ambient temperature and operating voltage, further a higher operating reliability reach and substantially limit the power loss and the high space requirement of the power supply unit.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit Hilfe speziell beschalteter handelsüblicher, analoger integrierter Schaltkreise gelöst. Der Vorverstärker eines Initiatorschaltkreises wird über einen Widerstand positiv rückgekoppelt, wodurch ein Schwellwertver-. halten entsteht und die Geberimpulse zu Impulsen hoher Flankensteilheit umgeformt sind.According to the invention, the object is achieved by means of specially wired commercially available analog integrated circuits. The preamplifier of an initiator circuit is positively fed back via a resistor, whereby a threshold value Ver. holds and the encoder pulses are transformed into pulses of high edge steepness.

Eine nachgeschaltete Differenzierstufe steuert einen monostabilen Multivibrator- an, der durch Beschaltung eines schaltkreisinternen Schwellwertschalter mit einem RC-Glied gebildet wirdA downstream differential stage controls a monostable multivibrator, which is formed by wiring an in-circuit threshold switch with an RC element

und der von einer im Schaltkreis befindlichen Konstantspannungsquelle versorgt wird. Die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators schalten eine schaltkreisinterne Leistungsstufe, die an die unstabilisierte Betriebsspannung angeschlossen ist. Aus den Ausgangsimpulsen der Leistungsstufe wird mittels RC-Glied eine Gleichspannung gewonnen, deren Betrag gleich dem arithmetischen Mittelwert der Spannungsimpulse der Leistungsstufe und folglich proportional der Frequenz der Geberimpulse ist.and which is powered by a constant voltage source in the circuit. The output pulses of the monostable multivibrator switch an in-circuit power stage, which is connected to the unstabilized operating voltage. From the output pulses of the power stage, a DC voltage is obtained by means of RC element whose amount is equal to the arithmetic mean of the voltage pulses of the power stage and thus proportional to the frequency of the encoder pulses.

Diese. Gleichspannung wird auf den erfindungsgemäßen Servoverstärker geführt, der durch spezielle Beschaltung eines oder mehrerer handelsüblicher NF-Verstärkerschaltkreise realisiert ist und der den Stellmotor des Servosystems unmittelbar ansteuert. . ...These. DC voltage is performed on the servo amplifier according to the invention, which is realized by special wiring of one or more commercially available NF amplifier circuits and which controls the servomotor of the servo system directly. , ...

Das vom Stellmotor bewegte Potentiometer, -welches die Vergleichsspannung für den eingangsseitigen Spannungs- bzw. Stromvergleich abgibt, wird an die unstabilisierte Betriebsspannung angeschlossen. Da erfindungsgemäß die dem monostabilen Multivibrator nachgeschaltete schaltkreisinterne Leistungsstufe an die gleiche unstabilisierte Betriebsspannung angeschlossen ist, wird die Anzeige und Registrierung der Meßwerte unabhängig von Betriebsspannungsschwankungen.The potentiometer, moved by the servomotor, which outputs the comparison voltage for the input voltage or current comparison, is connected to the unstabilized operating voltage. Since, according to the invention, the in-circuit power stage connected downstream of the monostable multivibrator is connected to the same unstabilized operating voltage, the display and registration of the measured values is independent of operating voltage fluctuations.

Für den Stellmotor kann zweckmäßigerweise ein Mittenpotential durch einen weiteren NF-Verstärker-Schaltkreis gleichen Typs erzeugt werden, dessen Eingang über einen Spannungsteiler mit der unstabilisierten Betriebsspannung verbunden ist. Zur Verbesserung des Einstellverhaltens des Servosystems kann zweckmäßigerweise auf den Eingang des Servoverstärkers ein mit Hilfe eines Kondensators vom Potentiometer abgeleiteter, der Verstellgeschv/indigkeit des Potentiometers proportionaler Strom geführt werden. 'For the servomotor, a middle potential may suitably be generated by another NF amplifier circuit of the same type whose input is connected via a voltage divider to the unstabilized operating voltage. In order to improve the setting behavior of the servo system, it is expedient to feed a current which is derived from the potentiometer by means of a capacitor and which is proportional to the adjustment speed of the potentiometer to the input of the servo amplifier. '

Zur weiteren Verbesserung des Temperaturverhaltens kann durch eine spezielle Zusatzbeschaltung der NF-Verstärkerschaltkreis zur Mittenpotentialerzeugung mit angesteuert v/erden.To further improve the temperature behavior can be driven by a special additional circuit of the NF amplifier circuit for mid-potential generation with v / earth.

5 —5 -

16 85116 851

C 1 - 5 -C 1 - 5 -

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

In.den zugehörigen Zeichnungen zeigenIn.the accompanying drawings show

Fig.1 das Prinzipschaltbild eines handelsüblichen InitiatorSchaltkreises1 shows the block diagram of a commercially available initiator circuit

Fig.2 eine erfindungsgemäSe Schaltungsanordnung des Frequenz/ Spannungswandlers unter Verwendung des Initiatorschaltkreises nach Fig.!2 shows a circuit arrangement according to the invention of the frequency / voltage converter using the initiator circuit according to FIG.

Fig.3 das Prinzipschaltbild eines handelsüblichen NF-Verstärker-Schaltkreises3 shows the block diagram of a commercial NF amplifier circuit

Fig.4 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung des Servoverstärkers mit Mittenpotentialerzeugung.4 shows a circuit arrangement according to the invention of the servo amplifier with middle potential generation.

In Fig.! ist ein handelsüblicher integrierter Initiatorschaltkreis 1 dargestellt. Dieser Initiatorschaltkreis 1 enthält einen Vorverstärker 2, einen Schwellwertschalter 3_} eine Leistμngsschaltstufe 4 und eine Konstantspannungsquelle 5· Der Vorverstärker 2 ist ein nichtinvertierender Verstärker, d.h. die Spannung am Ausgang 6 ist mit der Spannung am Eingang phasengleich. Der' Schwellwertschalter 3 mit dem Eingang 8 steuert die Leistungsschaltstufe 4 an, die einen negierenden Ausgang 9 und einen nichtnegierenden Ausgang 10 hat. Die interne Konstantspannungsquelle 5 versorgt die Funktionseinheiten 2, 3, 4' des Initiatorschaltkreises 1 mit einer stabilisierten Spannung. Diese ist gegen Schwankungen- der unstabilisierten Betriebsspannung 14 (in Fig.2), die an die Anschlüsse 11, 12 des Initiatorschaltkreises 1 angelegt wird, unempfindlich. Die intern stabilisierte Spannung U steht am Anschluß 13 auch für die äußere Beschältung des Schaltkreises zur Verfugung. Gemäß Fig.2 wird durch positive Rückkopplung des Vorverstärkers 2 des Initiatorschaltkreises 1 über den V/iderstand 15 das Schwellwertverhalten erzeugt.In Fig.! a commercial integrated initiator circuit 1 is shown. This initiator circuit 1 includes a preamplifier 2, a threshold switch _3} a Leistμngsschaltstufe 4 and a constant voltage source 5 · The preamplifier 2 is a non-inverting amplifier, that the voltage at output 6 is in phase with the voltage at the input. The 'Threshold 3 with the input 8 controls the power switching stage 4, which has a negating output 9 and a non-negating output 10. The internal constant voltage source 5 supplies the functional units 2, 3, 4 'of the initiator circuit 1 with a stabilized voltage. This is insensitive to fluctuations in the unstabilized operating voltage 14 (in FIG. 2) which is applied to the terminals 11, 12 of the initiator circuit 1. The internally stabilized voltage U is available at the terminal 13 for the external Beschältung of the circuit at your disposal. According to FIG. 2, the threshold value behavior is generated by positive feedback of the preamplifier 2 of the initiator circuit 1 via the resistor 15.

Die vom Geber kommenden, an den Eingang 16 des Frequenz-Spannungs-Y.'andlers angelegten Spannungsimpulse werden über denThe coming from the encoder, applied to the input 16 of the frequency-voltage Y.'andlers voltage pulses are applied via the

Strombegrenzungswiderstand 17 dem Eingang 7 des Vorverstärkers zugeführt, der Rechteckimpulse mit hoher Flankensteilheit formt. Die Schutzdiode 18 schützt den Eingang 7 des Vorverstärkers 2 vor unzulässig hohen negativen Storspannungen. Die em Ausgang des Vorverstärkers 2 zur Verfügung stehenden Rechteckimpulse hoher Flankensteilheit v/erden einer Differenzierstufe, bestehend aus Kondensator 19, Widerstand 20 und Transistor 21 zugeführt, die einen monostabilen Multivibrator ansteuert. Dieser monostabile Multivibrator entsteht durch die .Beschal tung des schaltkreisinternen Schwellwertschalters 3 mit einem RC-Glied, bestehend aus einem Widerstand 22 und einem Kondensator 23 an 8, 10, 13 des integrierten Initiatorschaltkreises 1.Current limiting resistor 17 is supplied to the input 7 of the preamplifier, which forms rectangular pulses with high edge steepness. The protection diode 18 protects the input 7 of the preamplifier 2 from excessive high negative withstand voltages. The em output of the preamplifier 2 available rectangular pulses high edge steepness v / earth a differentiating stage consisting of capacitor 19, resistor 20 and transistor 21 is supplied, which drives a monostable multivibrator. This monostable multivibrator is created by the .Beschal device of the circuit-internal threshold switch 3 with an RC element consisting of a resistor 22 and a capacitor 23 to 8, 10, 13 of the integrated initiator circuit. 1

Das Verbinden des Widerstandes 22 mit der internen stabilisierten Konstantspannungsquelle 5 hat zur Folge, daß die Haltezeit des monostabilen Multivibrators ohne zusätzliche Bauelemente unabhängig von Schwankungen der Betriebsspannung 14 wird, was für den direkten Betrieb am KFZ-Netζ unerläßlich ist.The connection of the resistor 22 with the internal stabilized constant voltage source 5 with the result that the holding time of the monostable multivibrator without additional components is independent of fluctuations in the operating voltage 14, which is essential for direct operation on the vehicle Netζ.

Ein negierender Ausgang 9, der vom monostabilen Multivibrator angesteuerten Leistungsschaltstufe 4 wird über einen einstellbaren Lastwiderstand 24 und einen festen Lastwiderstand 25 mit der unstabilisierten Betriebsspannung 14 verbunden. Das anschließende Glättungsglied, bestehend aus dem Widerstand 26 und dem Kondensator 27, dient zur Erzeugung der Signalgleichspannung für das Servosystem.A negative output 9, the monostable multivibrator driven power switching stage 4 is connected via an adjustable load resistor 24 and a fixed load resistor 25 to the unstabilized operating voltage 14. The subsequent smoothing member, consisting of the resistor 26 and the capacitor 27, serves to generate the signal DC voltage for the servo system.

Die am Ausgang 28 des Frequenz-Spannungs-Wandlers anliegende Signalgleichspannung ist sowohl der Frequenz der dem Eingang zugeführten Spannungsimpulse als auch dem Betrag der unstabilisierten Betriebsspannung 14 proportional. Mit dem einstellbaren Lastv/iderstand 24 wird bei nicht vorhandenem Eingangssignal an 16 ein definierter Anfangswert der Signalgleichspannung an 28 eingestellt, der dem Nullpunkt auf der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlskala entsprichtThe signal DC voltage present at the output 28 of the frequency-voltage converter is proportional both to the frequency of the voltage pulses supplied to the input and to the magnitude of the unstabilized operating voltage 14. With the adjustable load resistor 24, a defined initial value of the DC signal voltage at 28, which corresponds to the zero point on the speed or speed scale, is set at 16 if there is no input signal at 16

Die Signalgleichspannung am Ausgang 28 des Frequenz-Spannungs- The DC signal voltage at the output 28 of the frequency voltage

216 SSf 216 SSf

Wandlers nach Fig.2 wird einem Servosystem nach Fig. 4 zugeführt, zu dessen. Realisierung hier zwei handelsübliche integrierte NF-Verstärkerschaltkreise 29 nach Fig.3 eingenetzt sind. Ein solcher handelsüblicher HF-Verstärkerschaltkreis gemäß Fig.3 enthält einen Vorverstärker 30 mit invertierenden: Eingang 33 und nichtinvertierendein Eingang 34, eine Treiberstufe 31 und eine Leistungsendstufe 32.2 converter is supplied to a servo system according to Fig. 4, to whose. Realization here two commercial integrated NF amplifier circuits 29 are inserted according to Fig.3. Such a commercially available RF amplifier circuit according to FIG. 3 contains a preamplifier 30 with inverting input 33 and noninverting input 34, a driver stage 31 and a power output stage 32.

Der Vorverstärker 30 ist über den -internen Gegenkopplung— v/iderstand 35, der den Ausgang 36 des integrierten NF-Verstärkerschaltkreises 29 nach Fig.3 mit dem invertierenden Eingang 33' verbindet, gegengekoppelt. Die Zuführung der uns tabilisierteh Betriebsspannung 14 erfolgt über den Betriebsspannungsanschluß 37 und den Masseanschluß 38. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Servosystem nach Fig.4 besteht im wesentlichen aus zwei, integrierten NF-Verstärkerschaltkreisen 29a, 29b nach Fig.3; der Vergleichsschaltung, bestehend aus den Summationswiderständen 40, A\; dem Potentiometer 42; dem Stellmotor 43 und dem Beschaltungsnetzwerk zur Erzeugung des Mittenpotentials, bestehend aus Gegenkopplungswiderstand 44, und Spannungsteilerwiderständen 45, 46. Zur Einstellung der durch den internen Gegenkopplungswiderstand 35 (Fig.3) mitbestimmten Verstärkung dienen die V/iderstände 39 bzw. 44, die mit dem Mittenpotential, gebildet am Ausgang 36 des integrierten NF-Verstärkerschaltkreises 29b, verbunden sind. Der nichtinvertierende Eingang 34 des integrierten NF-Verstärkerschaltkreises 29a dient als Summationspunkt für die über den Sumniationswiderstand 41 zugeführte Signalspannung und die vom Schleifer des Potentiometers 42 über äen Summationsv.'iderstand 40 zugeführte Vergleichsspanhung. Das Potentiometer 42 ist an die unstabilisierte Betriebsspannung zur Erzeugung der Vergleichsspannung angeschaltet. Signalsponnung und Vergleichsspannung sind in gleicher Weise von den Schwankungen der unstabilisierten Betriebsspannung 14 abhängig. Damit wird die über den Stallmotor 43 eingestellte Potentiometerstellung und folglich die Anzeige und Registrierung der Meßgröße unabhängig von den Schwankungen der unstabilisier-The preamplifier 30 is fed back via the internal negative feedback resistor 35, which connects the output 36 of the integrated low-frequency amplifier circuit 29 according to FIG. 3 to the inverting input 33 '. The supply of the operating voltage 14 which is stabilized by us is effected via the operating voltage connection 37 and the ground connection 38. An embodiment of the servo system according to the invention according to FIG. 4 consists essentially of two integrated LF amplifier circuits 29a, 29b according to FIG. the comparison circuit consisting of the summation resistors 40, A \ ; the potentiometer 42; the servo motor 43 and the circuit network for generating the center potential, consisting of negative feedback resistor 44, and voltage divider resistors 45, 46. For adjusting the gain determined by the internal negative feedback resistor 35 (Figure 3) serve the V / iderstände 39 and 44, respectively with the Center potential, formed at the output 36 of the integrated low-frequency amplifier circuit 29b, are connected. The noninverting input 34 of the integrated low-frequency amplifier circuit 29a serves as the summation point for the signal voltage supplied via the grading resistor 41 and the comparison voltage supplied from the grinder of the potentiometer 42 via the summation resistor 40. The potentiometer 42 is connected to the unstabilized operating voltage for generating the comparison voltage. Signaling and comparison voltage are equally dependent on the variations of the unstabilized operating voltage 14. Thus, the potentiometer position set via the stall motor 43 and consequently the display and registration of the measured variable are independent of the fluctuations of the unstabilized

ten Betriebsspannung 14.th operating voltage 14th

Zur Erzeugung eines Mittenpotentials für den'Stellmotor 43, wird der integrierte NF-Yerstärkerschaltkreis 29b mit seinem Eingang 34 an die mittels Spannungsteilerwiderstände 45, 46 halbierte Betriebsspannung 14 angeschaltet. Des weiteren v.'ird durch die Verbindung des Ausgangs 36 mit dem Eingang 33 über den Gegenkopplungswiderstand 44 der integrierte NF-Verstärkerschaltkreis 29b stark gegengekoppelt.To generate a central potential for the positioning motor 43, the integrated low-frequency amplifier circuit 29b is connected with its input 34 to the operating voltage 14 cut in half by means of voltage dividing resistors 45, 46. Furthermore, by connecting the output 36 to the input 33 via the negative feedback resistor 44, the integrated low-frequency amplifier circuit 29b is strongly counter-coupled.

Der V/iderstand 39 und der Gegenkopplungswiderstand 44 haben den gleichen Wert, wodurch die Temperaturdriften der integrierten NF-Verstärkerschaltkreise 29a und 29b sich kompensieren. Zur Verbesserung des Einstellverhaltens des Servosystem^ dient ein Kondensator 47 über den auf den Summationspunkt, d.h. auf den nichtinvertierenden Eingang 34 des integrierten NF-Verstärkerscheltkreises 29a ein der Verstellgeschv.dndigkeit des Potentiometers 42 proportionaler Zusatzstrom fließt.The resistor 39 and the negative feedback resistor 44 have the same value, whereby the temperature drifts of the integrated low-frequency amplifier circuits 29a and 29b compensate each other. To improve the setting behavior of the servo system ^ is a capacitor 47 via which on the summation point, ie on the non-inverting input 34 of the integrated low-frequency amplifier circuit 29a a Verstellgeschvndigkeit the potentiometer 42 proportional additional current flows.

Claims

r ÖOI - 9 -. claims:

1. Circuitry for displaying and registering electrical quantities, e.g. in motor compensators and for the display of speed and speed, especially in tachographs, consisting of a frequency-voltage V / andler, which is controlled by a transmitter with pulses and a servo system according to the principle of automatic input-side voltage or Stromkornpensation means Servo amplifier, servo motor 'and potentiometer, characterized in that a preamplifier (2) of a commercial initiator circuit (1) via a resistor (15) is positively fed back, whereby a threshold behavior arises that the threshold value via a differentiating stage with your input one of an internal Constant voltage source supplied monostable multivibrator is connected, which is realized by wiring another in-circuit threshold switch (3) with an RC element (22, 25) that the output of the monostable multivibrator with the input of an in-circuit Leistungsscha 2), whose supply voltage connections are connected to an unstabilized operating voltage (14), in that a smoothing element consisting of a resistor (26) and a capacitor (27) is arranged downstream of the in-circuit power switching stage (4), since the output of the frequency-to-voltage converter (28) is connected to the input circuit of a servo system whose servo amplifier is composed of one or more commercially-available integrated KF amplifier circuits (29a, 29b), that the servo motor (43) is connected between the output of the integrated LF Amplifier circuit (29 a) and a center potential of the unstabilized operating voltage (14) 'is connected, that with the servomotor (43) mechanically coupled potentiometer (42) is inserted as Kompensationsspannungsteiler in the input circuit of the servo system and connected to the unstabilized operating voltage (14) and that at the non-inverting input (34) Suanrationsw iderstar.de

- 10

2. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the differentiating stage consists of a capacitor (19), a resistor (20) and a transistor (21).

2 · \ f μ η ι -10- (40, 41) are arranged.

3. Circuit arrangement according to item 1 and 2, characterized by

in that the center potential connection of the servomotor (.43) is connected to the output (36) of a further commercially available integrated low-frequency amplifier circuit (29b) which is fed back via a negative feedback resistor (44) whose input (34) is connected via voltage dividing resistors (45> 46) to the unstabilized operating voltage (14) is connected and further that a resistor for gain adjustment (39) communicates with the center potential terminal.

4. Circuit arrangement according to item 1, 2 and 3, characterized by,

in that a capacitor (47) is connected in parallel to the summation resistor (40) at the non-inverting input (34).

5 "circuit arrangement according to item 1, 2 ,. 3 and 4, characterized by

that the resistors (39, 44) have the same value.

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