DD274523A1 - Schaltungsanordnung fuer den pulslaengenvergleich zweier pulslaengenmodulierter signale mit einer gemeinsamen impulsflanke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Pulslaengenvergleich von zwei pulslaengenmodulierten Signalen, die eine gemeinsame Impulsflanke von H nach L oder von L nach H haben. Das Gebiet der Erfindung ist die Ueberwachung von physikalischen Groessen, die sich als pulslaengenmodulierte Signale abbilden lassen, auf Ueber- oder Unterschreitung eines Grenzwertes. Das Ziel der Erfindung ist die Minimierung der Temperaturabhaengigkeit dieses Grenzwertes. Das Wesen der Erfindung ist, dass die miteinander zu vergleichenden pulslaengenmodulierten Signale zu ihrem Vergleich keine unterschiedliche Anzahl von Gattern oder Negationsgliedern durchlaufen, so dass hierdurch keine zusaetzliche temperaturabhaengige Veraenderung der Pulslaengendifferenz der Signale entsteht. Die zu vergleichenden Signale werden an die Eingaenge eines D-Flip-Flop angelegt, an dessen Ausgang in Abhaengigkeit von der Pulslaengendifferenz ein auswertbares Signal entsteht. Je nachdem, welche Impulsflanke die gemeinsame ist, besteht das Flip-Flop aus NOR-Gattern oder aus NAND-Gattern. Fig. 1

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Überwachen eines Grenzwertes bei nichtelektrischen Größen, die sich in elektrische Signale mit von dem Wert der elektrischen Größe abhängigen Impulslängen umwandeln lassen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist eine Schaltungsanordnung zur Bildung eines Impulses DE-OS 2357651 in HO3K 5/13.

In dieser Schaltung wird der Vergleich von zwei Signalen mit sich i ndernder Impulsflanke des einen Signals dadurch realisiert, daß eins der beiden Signale negiert wird und anschließend mit dem anderen Signal durch UND-Schaltung verknüpft wird.

Diese Schaltung hat die Eigenschaft, daß bei geringer Abweichung der Pulslängen beider Signale auch eine entsprechend geringe Impulslänge des Ausgangsimpulses entsteht.

Nachteilig ist, daß auf Grund der Temperaturabhängigkeit der Laufzeit des Signals durch das Negetionsglied sich die Impulslänge beider Signale zueinander so stark ändert, daß geringe Impulslängenänderungen nicht sicher ausgewertet werden können.

Bekannt sind weiterhin aus der Fachliteratur Schaltungen, in denen der Impulslängenvergleich durch das Anlegen der beiden Signale an Takteingang und Dateneingang eines D-Flipflops durchgeführt wird, wobei das Ausgangssignal des D-Flipflops in Abhängigkeit von der zeitlichen Reihenfolge der Impulsflanken auf hohes und tiefes Potential umgeschaltet wird.

Auch diese Schaltung ist stark temperaturabhängig, weil die Signale in diesem Fall innerhalb des D-Flipflops eine unterschiedliche Anzahl von Gattern durchlaufen, deren Durchlaufzeit ebenfalls temperaturabhängig ist.

Das gleiche gilt auch für die ebenfalls b «kannte Lösung der Auswertung der Impulsdauerdifferenz mit Hilfe von Exklusivoderschaltungen, indem man oie Signale an die Eingänge des Exklusivoders anlegt. Die Bildung des Ausgangssignals des Exklusivoders erfordert hier ähnlich wie in der in DE-OS 2357651 in HO3K 5/13 beschriebenen Schaltung ein zusätzliches Negationsglied für eines der beiden Signale.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung für den Pulslängenvergleich zweier pulslängenmodulierter Signale mit einer gemeinsamen Impulsflanke, in der diese Signale im Gegensatz zu den bisher bekannten Lösungen keine unterschiedliche Anzahl von Gattern oder Negationsgliedern durchlaufen müssen und daher keiner dadurch bedingten Temperaturabhängigkeit .vie in den bekannten Lösungen unterliegen, was zur Empfindlichkeitserhöhung eines mit einer solchen Schaltungsanordnung arbeitenden Sensor zur Erfassung von Grenzwerten physikalischer Größen wie zum Beispiel eines Dielektrikums beiträgt. Dadurch werden keine zusätzlichen Maßnahmen zur Temperaturkompensation mehr benötigt. Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird, ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung für den Pulslängenvergleich zweier pulslängenmodulierter Signale mit einer gemeinsamen Impulsflanke, bei der diese Signale keine unterschiedliche Anzahl von Gattern oder Negationsgliedern durchlaufen müssen und dadurch eins deutliche Verminderung der Temperaturabhängigkeit einer solchen Schaltungsanordnung gegenüber den bisher bekannten Schaltungsanordnungen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Falle einer gemeinsamen L/H-Flanke zweier zu vergleichender Signale S1 und S 2 diese an ein aus zwei NOR-Gattern G1 und G 2 in bekannter Weise aufgebautes statisches Flipflop so angeschlossen werden, daß das eine Signal das Flipflop setzt und das andere Signal das Flipflop rücksetzt. Dadurch entsteht an dem einen NOR-Gatter-Ausgang Y1 eine Rechteckimpulsfolge und an dem anderen NOR-Gatter-Ausgang Y2 ein konstantes tiefes Signal, wenn die Impulslänge L1 des Signals A1 kleiner als die Impulslänge L2 desSignals A2 ist. Im Falle einer gemeinsamen H/L-Flanke zweier zu vergleichender Signale S 3 und S4 wird ein für den Vergleich dieser Signale nötiges statisches Flipflop aus NAND-Gattern G3 und G4 so angeschlossen, daß ebenfalls wieder das eine Signal das Flipflop setzt und das andere Signal das Flipflop rücksetzt.

Dadurch entsteht am Ausgang Y3 eine Rechteckimpulsfolge und am Ausgang Y4 ein konstantes hohes Signal, wenn die Impulslänge L3 des Signals S3 größer als die Impulslänge L4 des Signals S4 ist.

In beiden beschriebenen Fällen entsteht ein auf bekannte Art und Weise auswertbares Ausgangssignal, das eine wesentlich verringerte Temperaturabhängigkeit aufweist als in den bekannten Schaltungsanordnungen.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird näher anhand jeweils eines Ausführungsbeispiels für eine gemeinsame L/H-Flanke und für eino gemeinsame H/L-Flanke erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 den Vergleich zweier Signale mit gemeinsamer L/H-Flanke und Fig. 2 den Vergleich «..veier Signale mit gemeinsamer H/L-Flanke.

Die Schaltungsanordnung für den Vergleich zweier Signale S1 und S2 mit gemeinsamer L/H-Flanke besteht aus dem NOR-Gatter G1 mitdenEingängenAI undB1 und dem Ausgang Y1 sowie aus dem NOR-Gatter G 2 mit den Eingängen A2 und B 2 und dem Ausgang Y2. Diese bbiden NOR-Gatter sind in bekannter Weise durch Verbinden von Y1 mit B2 sowie Y2 mit B1 als Flipflop geschaltet. An A1 wird das Signal S1 mit der Impulslänge L1 gelegt, an A2 wird das Signal S 2 mit der Impulslänge L2 gelegt. An Y1 entsteht das Ausgaiigssignal S10.

Die Schaltungsanordnung für den Vergleich zweier Signale S3 und S4 mit gemeinsamer H/L-Flanke besteht aus dem NAND-Gatter G 3 mit den Eingängen A3 und B3 und dem Ausgang Y3 sowie aus dem NAND-Gatter G 2 mit den Eingängen A4 und B4 und dem Ausgang Y4.

Diese beiden NAND-Gatter sind in bekannter Weise durch Verbinden von Y3 mit B4 sowie Y4 mit B3 als Flipflop geschaltet. An A3 wird das Signal S3 mit der Impulslänge L3 gelegt, an A4 wird das Signal S4 mit der Impulslänge L4 gelegt. An Y3 entsteht das Ausgangssignal S 20.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung für den Pulslängenvergleich zweier pulslängenmodulierter Signale mit einer gemeinsamen Impulsflanke, L/H-Flanke, gekennzeichnet dadurch, daß beide Signale (S 1) und (S 2) auf die freien Eingänge (A 1) und (A2) der als Flipflop geschalteten NOR-Gatter (G 1) und (G 2) wirken und damit am Ausgang (Y 1) ein auswertbares Signal (S 10) gebildet wird.

2. Schaltungsanordnung für den Pulslängenvergleich zweier pulslängenmodulierter Signale mit einer gemeinsamen Impulsflanke, H/L-Flanke, gekennzeichnet dadurch, daß beide Signale (S3) und (S4) auf die freien Eingänge (A3) und (A4) der als Flipflop geschalteten NAND-Gatter (G 3) und (G 4) wirken und damit am Ausgang (Y3) ein auswertbares Signal (S20) gebildet wird.

3. Schaltungsanordnung nach Pkt. 1 bzw. Pkt.2, gekennzeichnet dadurch, daß die gebildeten, auswertbaren Signale zur Erfassung von Grenzwerten physikalischer Größen verwendet werden.