DE102008062452A1 - Method for controlling pulse-duty factor of periodic signal during regulation of speed and position of rotary motor shaft of engine of machine tool, involves correcting pulse-duty factor based on charging condition of capacitors - Google Patents

Method for controlling pulse-duty factor of periodic signal during regulation of speed and position of rotary motor shaft of engine of machine tool, involves correcting pulse-duty factor based on charging condition of capacitors Download PDF

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Abstract

The method involves correcting a pulse-duty factor to a predetermined reference value based on the ratio of half wave durations (t1-t4) of half waves (HW1-HW4) of a periodic signal (V-0). Two capacitors are brought to a starting condition and charged for determining a characteristic value for the half wave durations. The capacitors are uncharged during half wave durations of the half waves based on the starting condition. The factor is corrected based on the charging condition of the capacitors at an end of the half waves that represents a characteristic value for half wave duration. An independent claim is also included for a device for controlling a pulse-duty factor of a periodic signal, comprising two capacitors.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Tastverhältnisses wenigstens eines periodischen Signals nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses.The The invention relates to a method for controlling the duty cycle at least one periodic signal according to the preamble of claim 1 and a device for controlling the duty cycle.

Bei einem derartigen Verfahren wird anhand des Verhältnisses der Halbwellendauern zweier Halbwellen eines periodischen Signals das Tastverhältnis auf einen vorgegebenen Sollwert korrigiert.at Such a method is based on the ratio the half-wave durations of two half-waves of a periodic signal corrected the duty cycle to a predetermined setpoint.

Bei der Geschwindigkeitsregelung eines Motors wird üblicherweise eine Drehbewegung eines drehbeweglichen Teils des Motors (z. B. der Motorwelle) durch Erfassen zweier zueinander um 90° phasenverschobener periodischer Sinussignale ermittelt. Die Sinussignale können beispielsweise durch versetzt angeordnete, die Bewegung des bewegten Teils aufnehmende Sensoren (z. B. Hall-Sensoren) erzeugt werden, die jeweils ein in etwa sinusförmiges, mit der Drehbewegung des Teils korreliertes Signal generieren. Da die generierten Signale jedoch in ihrer Amplitude, ihrer Phase und ihrem Gleichanteil (Offset) fehlerhaft und zudem in ihrer Form verzerrt sein können, müssen die Signale korrigiert werden, um die Geschwindigkeit und die Position des drehbeweglichen Teils exakt erfassen zu können.at The speed control of an engine is usually a rotational movement of a rotatable part of the engine (eg. the motor shaft) by detecting two mutually phase-shifted by 90 ° periodic sinusoidal signals determined. The sinusoidal signals can for example, by staggered, the movement of the moving part receiving sensors (eg, Hall sensors) are generated, respectively an approximately sinusoidal, with the rotational movement of the part Generate correlated signal. However, the generated signals in their amplitude, their phase and their DC component (offset) can be flawed and also distorted in their shape, the signals must be corrected to the speed and to be able to detect the position of the rotatable part exactly.

Einfache Korrekturverfahren gleichen beispielsweise die Amplituden einer positiven und einer negativen Halbwelle des periodischen Signals aneinander an, indem das Signal durch Anpassung des Gleichanteils (Offset) insgesamt verschoben wird. Die Erfassung von Signalfehlern erfolgt dabei lediglich punktuell mit einem festen Takt oder an festen Winkelpositionen, so dass bei verzerrten, von einer Sinusform stark abweichenden Signalen unter Umständen ein falscher Korrekturwert ermittelt wird, der die Signalform eher verschlechtert und die Genauigkeit in der Bestimmung der Geschwindigkeit und der Position des drehbeweglichen Teils herabsetzt.easy Correction methods, for example, resemble the amplitudes of a positive and one negative half cycle of the periodic signal to each other by the signal by adjusting the DC component (Offset) is shifted in total. The detection of signal errors takes place only selectively with a fixed clock or on fixed angular positions, so that when distorted, from a sinusoidal shape strongly deviating signals may be a wrong one Correction value is determined, which deteriorates the waveform rather and the accuracy in determining the speed and position of the rotatable part decreases.

Um eine exakte Bestimmung der Geschwindigkeit und der Position des drehbeweglichen Teils des Motors zu gewährleisten, werden daher die erzeugten periodischen Signale derart geregelt und korrigiert, dass ihr Tastverhältnis einem vorbestimmten Sollwert entspricht.Around an exact determination of the speed and position of the Rotatable part of the engine to ensure therefore, the generated periodic signals are regulated and corrected in this way, that their duty cycle corresponds to a predetermined desired value.

Unter dem Tastverhältnis ist hier das Verhältnis der zeitlichen Dauer (Halbwellendauer) zweier Halbwellen des periodischen Signals zu verstehen. Bei einem Tastverhältnis von 1:1 sind die Halbwellendauern der Halbwellen des periodischen Signals identisch und die Nulldurchgänge des periodischen Signals weisen denselben Abstand auf.Under the duty ratio here is the ratio of temporal duration (half-wave duration) of two half-waves of the periodic To understand signals. At a duty cycle of 1: 1 Half-wave durations of half-waves of the periodic signal are identical and the zero crossings of the periodic signal the same distance.

Bei einem aus der DE 35 14 155 A1 bekannten Verfahren zur Regelung des Tastverhältnisses bei einem Positionsmesssystem wird ein periodisches Signal auf ein konstantes Soll-Tastverhältnis geregelt, indem ein Regelverstärker durch Vergleich des vorgegebenen Soll-Tastverhältnisses mit einem augenblicklichen Ist-Tastverhältnis ein Differenzsignal erzeugt, das einer Stelleinheit zur Bildung eines Stellsignals zugeführt wird. Zur Korrektur des Tastverhältnisses wird das Stellsignal dann dem eigentlichen Signal überlagert.At one of the DE 35 14 155 A1 known methods for controlling the duty cycle in a position measuring system, a periodic signal is controlled to a constant desired duty cycle by a variable gain amplifier generates a difference signal by comparing the predetermined target duty cycle with an instantaneous actual duty cycle, which is supplied to an actuating unit for forming a control signal , To correct the duty cycle, the control signal is then superimposed on the actual signal.

Bei einem aus der US 4,475,086 bekannten Verfahren wird ein Zähler eingesetzt, der während einer ersten Halbwelle inkrementell nach oben und während einer folgenden zweiten Halbwelle inkrementell wieder nach unten zählt. Der Zählerwert am Ende der zweiten Halbwelle gibt eine Kennzahl für die Differenz der Halbwellendauern der beiden Halbwellen an, und in Abhängigkeit von dieser Kennzahl wird das Tastverhältnis angepasst.At one of the US 4,475,086 known methods, a counter is used which counts incrementally upwards during a first half-wave and incrementally down again during a subsequent second half-wave. The counter value at the end of the second half-wave indicates an index of the difference between the half-wave durations of the two half-waves, and the duty cycle is adjusted as a function of this characteristic.

Herkömmliche Verfahren, die zur Bestimmung und Korrektur des Tastverhältnisses einen Zähler einsetzen, der eine Differenz zwischen den Halbwellendauern zweier Halbwellen ermittelt, weisen eine Frequenzabhängigkeit auf, bedingt dadurch, dass bei hohen Frequenzen des zu korrigierenden periodischen Signals die Differenz der Halbwellendauern gering ist, obwohl das Tastverhältnis gegebenenfalls stark vom einzustellenden Sollwert abweicht. Der in der Regel linear unter Verwendung eines festen Taktes arbeitende Zähler kann eine solch geringe Differenz der Halbwellendauern nicht mit hinreichender Genauigkeit erfassen, so dass die Empfindlichkeit der Tastverhältniskorrektur mit steigender Frequenz abnimmt.conventional Method for determining and correcting the duty cycle insert a counter that represents a difference between the half-wave durations detected two half-waves, have a frequency dependence due to the fact that at high frequencies of the to be corrected periodic signal, the difference of the half-wave durations is low, although the duty cycle may be heavily dependent on the set Setpoint deviates. The usually linear using a fixed clock counter can be such a low Difference of half-wave durations not with sufficient accuracy capture, so the sensitivity of the duty cycle correction decreases with increasing frequency.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses wenigstens eines periodischen Signals zu schaffen, die eine von der Frequenz des periodischen Signals weitestgehend unabhängige Tastverhältniskorrektur mit hinreichender Empfindlichkeit auch bei hohen Frequenzen erlauben.Of the The present invention is based on the object, a method and a device for controlling the duty cycle to create at least one periodic signal, one of the frequency of the periodic signal largely independent Duty cycle correction with sufficient sensitivity even at high frequencies.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer einer Halbwelle zur Korrektur des Tastverhältnisses

  • – ein Kondensator in einen Ausgangszustand gebracht wird, in dem der Kondensator geladen ist,
  • – der Kondensator während der Halbwellendauer der Halbwelle ausgehend von dem Ausgangszustand entladen wird und
  • – anhand des Ladezustands des Kondensators am Ende der Halbwelle, der einen Kennwert für die Halbwellendauer der Halbwelle darstellt, das Tastverhältnis korrigiert wird.
According to the invention, it is provided that for determining a characteristic value for the half-wave duration of a half-wave for correcting the duty cycle
  • A capacitor is brought into an initial state in which the capacitor is charged,
  • - The capacitor is discharged during the half-wave duration of the half-wave starting from the initial state and
  • - Based on the state of charge of the capacitor at the end of the half-wave, a characteristic value for represents the half-wave duration of the half-wave, the duty cycle is corrected.

Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, anstelle eines Zählers zur (linearen) Bestimmung der Halbwellendauer einer Halbwelle eine Schaltungsanordnung mit einem Kondensator zu verwenden und die Kennlinie des Entladeverhaltens des Kondensators auszunutzen, um insbesondere bei periodischen Signalen hoher Frequenz eine hinreichende Genauigkeit in der Tastverhältniskorrektur zu erreichen. Der Kondensator wird zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer einer Halbwelle zunächst durch Anlegen einer Spannung in einen definierten Ausgangszustand geladen. Während der Halbwellendauer der Halbwelle wird der Kondensator dann entladen und befindet sich am Ende der Halbwelle in einem Ladezustand, in dem noch Restladung in dem Kondensator gespeichert ist. Dieser Ladezustand hängt von der Halbwellendauer ab, die die Zeit vorgibt, während derer sich der Kondensator entladen kann.The The present invention is based on the idea, instead of a Counter for (linear) determination of the half-wave duration of a Half-wave to use a circuit arrangement with a capacitor and to exploit the characteristic of the discharging behavior of the capacitor, in particular for periodic signals of high frequency sufficient Accuracy in the duty cycle correction to achieve. The capacitor is used to determine a characteristic value for the half-wave duration of a half wave first by applying a voltage loaded in a defined initial state. During the Half-wave duration of the half-wave, the capacitor is then discharged and is at the end of the half wave in a state of charge, in the remaining charge is stored in the capacitor. This charge state depends on the half-wave duration, which dictates the time, during which the capacitor can discharge.

Um die Genauigkeit in der Tastverhältniskorrektur insbesondere bei hohen Frequenzen des periodischen Signals zu erhöhen, wird die (negativ) exponentielle Kennlinie des Kondensators ausgenutzt, die bedingt, dass sich der Kondensator während der zu erfassenden Halbwellendauer zunächst vergleichsweise schnell entlädt, die Entladegeschwindigkeit jedoch mit der Zeit abnimmt. Daraus ergibt sich, dass bei Signalen hoher Frequenz (deren Halbwellen eine kleine Halbwellendauer aufweisen) eine geringe zeitliche Differenz der Halbwellendauer zweier Halbwellen zu einem großen Unterschied in den Ladezuständen am Ende der jeweiligen Halbwelle führt.Around the accuracy in the duty cycle correction in particular to increase at high frequencies of the periodic signal, the (negative) exponential characteristic of the capacitor is used, the conditionally that the capacitor is to be detected during the Half-wave duration initially relatively quickly discharges, however, the discharge rate decreases with time. This results in, that for signals of high frequency (their half-waves a small half-wave duration have) a small time difference of the half-wave duration two half-waves to a big difference in the charge states at the end of the respective half wave leads.

Grundsätzlich ist möglich, anhand lediglich eines Kondensators eine Korrektur des Tastverhältnisses eines zwei Halbwellen aufweisenden periodischen Signals durchzuführen. Hierzu kann zunächst über den Kondensator der Kennwert für die Halbwellendauer der ersten Halbwelle bestimmt und mittels eines so genannten Sample & Hold-Gliedes zwischengespeichert werden. Anschließend wird mit demselben Kondensator der Kennwert für die zweite Halbwellendauer ermittelt und, wenn beide Kennwerte zur Verfügung stehen, das Tastverhältnis korrigiert. Alternativ ist auch möglich, die den Kennwerten entsprechenden Ladezustände des Kondensators am Ende der ersten Halbwelle und am Ende der zweiten Halbwelle unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers jeweils zu digitalisieren und digital zu verarbeiten.in principle is possible, based on just a capacitor, a correction the duty cycle of a two half-waves having periodic signal. This can be done first over the capacitor is the characteristic value for the half-wave duration of the determined first half wave and by means of a so-called sample & hold member be cached. Subsequently, with the same Capacitor the parameter for the second half-wave duration determined and, if both characteristic values are available, corrected the duty cycle. Alternatively, it is also possible the charge states corresponding to the characteristic values of the capacitor at the end of the first half-wave and at the end of the second half-wave under Using an analog-to-digital converter to digitize each and digitally process.

Um das Tastverhältnis zu korrigieren, sind vorteilhafterweise zwei Kondensatoren vorgesehen, von denen ein erster Kondensator einen Kennwert für die Halbwellendauer einer ersten Halbwelle und ein zweiter Kondensator einen Kennwert für die Halbwellendauer einer zweiten, von der ersten Halbwelle unterschiedlichen Halbwelle liefert. Die beiden Halbwellen stellen eine positive und eine negative Halbwelle des periodischen Signals dar, deren Tastverhältnis beispielsweise auf einen Wert von 1:1 geregelt werden soll. Im Rahmen der Tastverhältniskorrektur wird während der Halbwellendauer der ersten Halbwelle der erste Kondensator und während der Halbwellendauer der zweiten Halbwelle der zweite Kondensator entladen. Der Ladezustand des ersten Kondensators am Ende der ersten Halbwelle gibt einen Kennwert für die Halbwellendauer der ersten Halbwelle an, während der Ladezustand des zweiten Kondensators am Ende der zweiten Halbwelle einen Kennwert für die Halbwellendauer der zweiten Halbwelle liefert. Die Ladezustände der Kondensatoren am Ende der beiden Halbwellen werden dann in den Kondensatoren gespeichert, und anhand der Differenz der Ladezustände der beiden Kondensatoren wird das Tastverhältnis korrigiert.Around to correct the duty cycle, are advantageous two capacitors are provided, one of which is a first capacitor a characteristic value for the half-wave duration of a first half-wave and a second capacitor a characteristic for the half-wave duration a second half-wave different from the first half-wave supplies. The two half waves represent a positive and a negative Half-wave of the periodic signal whose duty cycle, for example to be regulated to a value of 1: 1. As part of the duty cycle correction is during the half-wave duration of the first half of the first capacitor and during the half-wave duration of the second Half wave discharged the second capacitor. The state of charge of the first Capacitor at the end of the first half-wave gives a characteristic value for the half-wave duration of the first half-wave, while the State of charge of the second capacitor at the end of the second half cycle a characteristic value for the half-wave duration of the second half-wave supplies. The charge states of the capacitors at the end of the two Halfwaves are then stored in the capacitors, and based on the difference of the charge states of the two capacitors the duty cycle is corrected.

Zur Korrektur des Tastverhältnisses kann anhand der Differenz der Ladezustände der Kondensatoren ein Stellsignal erzeugt werden. Die Ladezustände der Kondensatoren können dabei über mindestens einen Komparator miteinander verglichen werden, wobei abhängig vom Ausgangswert des mindestens einen Komparators das Stellsignal den Zählerwert eines Korrekturzählers zur Korrektur des Tastverhältnisses inkrementiert, dekrementiert oder unverändert lässt. In Abhängigkeit von dem Zählerwert des Korrekturzählers wird beispielsweise der Gleichanteil (Offset) des zu korrigierenden periodischen Signals angepasst, wobei die Korrektur so oft wiederholt wird, bis das Tastverhältnis den gewünschten Sollwert erreicht hat.to Correction of the duty cycle can be based on the difference the charge states of the capacitors generates a control signal become. The charge states of the capacitors can be compared with each other via at least one comparator, being dependent on the output value of the at least one comparator the control signal the counter value of a correction counter incremented to correct the duty cycle, decremented or unchanged. Dependent on from the counter value of the correction counter becomes, for example the DC component (offset) of the periodic signal to be corrected adjusted, the correction being repeated until the duty cycle has reached the desired setpoint.

Vorteilhafterweise werden die Ladezustände der Kondensatoren über zwei parallele Komparatoren miteinander verglichen, wobei anhand der Ausgangswerte der zwei Komparatoren das Stellsignal den Zählerwert eines Korrekturzählers

  • – inkrementiert, wenn die Differenz der Ladezustände der Kondensatoren eine positive Relevanzschwelle überschreitet,
  • – dekrementiert, wenn die Differenz der Ladezustände der Kondensatoren eine negative Relevanzschwelle unterschreitet,
  • – unverändert lässt, wenn die Differenz der Ladezustände der Kondensatoren zwischen der positiven Relevanzschwelle und der negativen Relevanzschwelle liegt.
Advantageously, the charge states of the capacitors are compared with each other via two parallel comparators, wherein based on the output values of the two comparators, the control signal the counter value of a correction counter
  • Incremented when the difference in the charge states of the capacitors exceeds a positive relevance threshold,
  • - decrements when the difference in the charge states of the capacitors falls below a negative relevance threshold,
  • - Leaves unchanged if the difference between the states of charge of the capacitors lies between the positive relevance threshold and the negative relevance threshold.

Am ersten Komparator können hierzu beispielsweise ein Spannungssignal des ersten Kondensators (positiver Eingang des ersten Komparators) und ein um die negative Relevanzschwelle erhöhtes Spannungssignal des zweiten Kondensators (negativer Eingang des ersten Komparators) anliegen. Am zweiten Komparator liegen umgekehrt das Spannungssignal des zweiten Kondensators (positiver Eingang des zweiten Komparators) und das um die positive Relevanzschwelle erhöhte Spannungssignal des ersten Kondensators (negativer Eingang des zweiten Komparators) an.For this purpose, for example, a voltage signal of the first capacitor (positive input of the first comparator) and a voltage signal of the second capacitor (negative input of the first comparator) increased by the negative relevance threshold can be applied to the first comparator On the other hand, the second comparator receives the voltage signal of the second capacitor (positive input of the second comparator) and the voltage signal of the first capacitor (negative input of the second comparator) increased by the positive relevance threshold.

Zur Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals wird aus dem periodischen Signal bevorzugt ein Rechtecksignal gebildet und anhand des Rechtecksignals das Tastverhältnis korrigiert. Der Kondensator kann in einer Schaltungsanordnung mit Schaltern verschaltet sein, die das Laden und Entladen des Kondensators steuern und deren Schaltzustände zum Laden und Entladen des Kondensators über eine Steuerlogik geschaltet werden. Aus dem Rechtecksignal ermittelt die Steuerlogik dabei die Flanken des Rechtecksignals und schaltet die Schalter anhand der Flanken, um den Kondensator aufzuladen und einen Entladevorgang zu beginnen und zu beenden.to Correction of the duty cycle of the periodic signal a rectangular signal is preferably formed from the periodic signal and corrected by the square wave signal the duty cycle. Of the Capacitor can be connected in a circuit arrangement with switches be that control the charging and discharging of the capacitor and their switching states for charging and discharging the capacitor via a control logic be switched. The control logic determines from the square wave signal doing the flanks of the square wave signal and switches the switches using the flanks to charge the capacitor and a discharge process to start and finish.

Beispielsweise kann der Kondensator zum Laden über einen ersten Schalter mit einer Ausgangsspannung verbunden werden, die den Kondensator in einen Ausgangszustand mit einer vorbestimmten Ladung bringt. Zum Entladen wird der erste Schalter geöffnet, und der Kondensator wird über einen zweiten Schalter mit einem Widerstand verbunden, so dass der Kondensator zusammen mit dem Widerstand ein RC-Glied bildet. Über den Widerstand wird der Kondensator entladen, wobei am Ende der Halbwelle – bestimmt durch die Steuerlogik anhand der entsprechenden Flanke des Rechtecksignals – auch der zweite Schalter geöffnet und der Ladezustand am Ende der Halbwelle somit in dem Kondensator gespeichert wird.For example The capacitor can be charged via a first switch be connected to an output voltage which is the capacitor into an initial state with a predetermined charge. To unload the first switch is opened, and the Capacitor is connected via a second switch with a Resistor connected so that the capacitor together with the resistor forms an RC element. About the resistor is the capacitor discharged, taking at the end of the half-wave - determined by the control logic based on the corresponding edge of the square wave signal - too the second switch is open and the charge state at the end the half-wave is thus stored in the capacitor.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Korrektur des Tastverhältnisses wird das Tastverhältnis abwechselnd anhand des Verhältnisses der Halbwellendauer einer positiven Halbwelle zur Halbwellendauer einer folgenden negativen Halbwelle und des Verhältnisses der Halbwellendauer einer negativen Halbwelle zur Halbwellendauer einer folgenden positiven Halbwelle korrigiert.at an advantageous method for correcting the duty cycle the duty cycle is alternately based on the ratio the half-wave duration of a positive half-wave to the half-wave duration a subsequent negative half wave and the ratio the half-wave duration of a negative half-wave to the half-wave duration a subsequent positive half wave corrected.

Diesem liegt der Gedanke zugrunde, eine Korrektur des Tastverhältnisses nicht feststehend anhand des Verhältnisses einer positiven zu einer negativen Halbwellendauer (oder umgekehrt) vorzunehmen, sondern alternierend. In einem ersten Schritt wird somit beispielsweise zunächst anhand des Verhältnisses der Halbwellendauer einer positiven Halbwelle zur Halbwellendauer einer nachfolgenden negativen Halbwelle das Tastverhältnis korrigiert. Anschließend wird umgekehrt das Tastverhältnis anhand des Verhältnisses der Halbwellendauer einer negativen Halbwelle zur Halbwellendauer einer nachfolgenden positiven Halbwelle korrigiert. Anschließend wird wieder eine positive Halbwelle zu einer negativen, dann eine negative zu einer positiven Halbwelle in Bezug gesetzt usw.this the idea is based on a correction of the duty cycle not fixed by the ratio of a positive one to make a negative half-wave duration (or vice versa), but alternating. For example, in a first step first on the basis of the ratio of the half-wave duration a positive half-wave to the half-wave duration of a subsequent negative half-wave corrected the duty cycle. Subsequently vice versa, the duty cycle is based on the ratio the half-wave duration of a negative half-wave to the half-wave duration a subsequent positive half wave corrected. Subsequently becomes again a positive half wave to a negative, then a negative related to a positive half wave, etc.

Die so durchgeführte alternierende Tastverhältniskorrektur hat den Effekt, dass bei einer Frequenzänderung des zu korrigierenden periodischen Signals – beispielsweise bei einer Frequenzsteigerung infolge eines Beschleunigens eines zu erfassenden bewegten Teils eines Motors – eine Korrektur in unterschiedliche Richtungen vorgenommen und so insgesamt eine fehlerhafte Tastverhältniskorrektur infolge eines frequenzveränderlichen Signals vermieden wird.The so performed alternating duty cycle correction has the effect that when a frequency change of corrective periodic signal - for example at a frequency increase due to an acceleration of a to be detected moving part of an engine - a correction in different Directions made and so a total erroneous duty cycle correction avoided due to a frequency-variable signal becomes.

Beispielsweise werden bei einem periodischen Signal mit sich steigernder Frequenz die Halbwellendauern aufeinander folgender Halbwellen immer kürzer. Durch die alternierende Tastverhältniskorrektur wird dann zunächst ein zur großes Tastverhältnis, im nächsten Schritt ein zu kleines Tastverhältnis, dann wieder ein zu großes Tastverhältnis usw. ermittelt, so dass die Tastverhältniskorrektur mit unterschiedlicher Polarität erfolgt und sich insgesamt ausgleicht.For example become with a periodic signal with increasing frequency the half-wave durations of successive half waves are getting shorter and shorter. The alternating duty cycle correction then becomes first to the large duty cycle, too small a duty cycle in the next step, then again too large a duty cycle, etc. determined, so that the duty cycle correction with different Polarity occurs and balances overall.

Anhand des jeweiligen Verhältnisses der Halbwellendauern des periodischen Signals kann ein Stellsignal zur Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals erzeugt werden, wobei abhängig von dem jeweiligen Verhältnis der Halbwellendauern das Stellsignal den Zählerwert eines Korrekturzählers zur Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals inkrementiert, dekrementiert oder unverändert lässt. Weist das Stellsignal eine Schrittweite auf, die einem kleinsten Bit (Least Significant Bit) entspricht, so ist die alternierende Tastverhältniskorrektur bei einem periodischen Signal veränderlicher Frequenz insgesamt für die Regelung eines Motors vernachlässigbar.Based the respective ratio of the half-wave durations of the periodic Signal can be a control signal to correct the duty cycle the periodic signal are generated, depending from the respective ratio of the half-wave durations the Control signal the counter value of a correction counter for correcting the duty cycle of the periodic signal incremented, decremented or unchanged. If the control signal has a step size, the smallest one Bit (Least Significant Bit) matches, so is the alternating one Duty cycle correction variable with a periodic signal Total frequency negligible for the control of an engine.

Die Aufgabe wird darüber hinaus durch eine Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses wenigstens eines periodischen Signals, mit mindestens einer Schaltungsanordnung zur Korrektur des Tastverhältnisses auf einen vorgegebenen Sollwert anhand des Verhältnisses der Halbwellendauern zweier Halbwellen des periodischen Signals, gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung mindestens einen Kondensator zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer einer Halbwelle aufweist, wobei die Schaltungsanordnung ausgebildet und vorgesehen ist,

  • – den Kondensator in einen Ausgangszustand zu bringen, in dem der Kondensator geladen ist,
  • – den Kondensator während der Halbwellendauer der Halbwelle ausgehend von dem Ausgangszustand zu entladen und
  • – anhand des Ladezustands des Kondensators am Ende der Halbwelle einen Kennwert für die Halbwellendauer der Halbwelle zur Korrektur des Tastverhältnisses bereitzustellen.
The object is also achieved by a device for controlling the duty cycle of at least one periodic signal, with at least one circuit arrangement for correcting the duty cycle to a predetermined desired value based on the ratio of half-wave durations of two half-waves of the periodic signal. It is provided that the circuit arrangement has at least one capacitor for determining a characteristic value for the half-wave duration of a half-wave, the circuit arrangement being designed and provided,
  • To bring the capacitor into an initial state in which the capacitor is charged,
  • - To discharge the capacitor during the half-wave duration of the half-wave, starting from the initial state and
  • - Based on the state of charge of the capacitor at the end of the half-wave, a characteristic value for the Half-wave duration of the half-wave to provide for the correction of the duty cycle.

Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet und ausgebildet zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens und ermöglicht, durch Ausnutzen der Entladungskennlinie eines Kondensators, eine Tastverhältniskorrektur auch bei hohen Frequenzen mit einer hinreichenden Empfindlichkeit und Genauigkeit.The Device is particularly suitable and designed for implementation of the method described above and enables by exploiting the discharge characteristic of a capacitor, a Duty cycle correction even at high frequencies with a sufficient sensitivity and accuracy.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung zwei Schaltungsanordnungen mit jeweils einem Kondensator zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer zweier unterschiedlicher Halbwellen des periodischen Signals auf. Anhand des Ladezustands des ersten Kondensators wird dann auf die Halbwellendauer einer ersten Halbwelle und anhand des Ladezustands des zweiten Kondensators auf die Halbwellendauer einer zweiten Halbwelle geschlossen. Mittels mindestens eines Komparators können die Ladezustände der Kondensatoren der beiden Schaltungsanordnungen verglichen werden, um durch mindestens eine Auswertelogik aus den Ausgangswerten des mindestens einen Komparators ein Stellsignal zur Korrektur des Tastverhältnisses zu bestimmen.advantageously, The device has two circuit arrangements, each with a Capacitor for determining a characteristic for the half-wave duration two different half-waves of the periodic signal. Based on the state of charge of the first capacitor is then on the Half-wave duration of a first half-wave and the state of charge of the second capacitor to the half-wave duration of a second half-wave closed. By means of at least one comparator can the charge states of the capacitors of the two circuit arrangements be compared by at least one evaluation logic of the Output values of the at least one comparator, a control signal to determine the correction of the duty cycle.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:Of the The idea underlying the invention is based on the following the embodiments shown in the figures closer be explained. Show it:

1 eine grafische Darstellung eines periodischen Signals; 1 a graphical representation of a periodic signal;

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses eines periodischen Signals unter Verwendung zweier Zähler; 2 a schematic representation of an apparatus for controlling the duty cycle of a periodic signal using two counters;

3 eine grafische Darstellung eines Rechtecksignals und korrespondierender Zählerwerte der Zähler der Vorrichtung gemäß 2; 3 a graphical representation of a square wave signal and corresponding counter values of the counter of the device according to 2 ;

4 eine grafische Darstellung der Zählerwerte der Zähler als Funktion der Zeit beim Heraufzählen; 4 a graphical representation of the counter values of the counters as a function of time when counting up;

5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses eines periodischen Signals unter Verwendung von Schaltungsanordnungen mit jeweils einem Kondensator; 5 a schematic representation of an embodiment of a device for controlling the duty cycle of a periodic signal using circuit arrangements each having a capacitor;

6 eine grafische Darstellung eines Rechtecksignals und der Spannungssignale der Kondensatoren als Funktion der Zeit; 6 a graphical representation of a rectangular signal and the voltage signals of the capacitors as a function of time;

7 eine grafische Darstellung der Spannungssignale der Kondensatoren beim Entladen; 7 a graphical representation of the voltage signals of the capacitors during discharge;

8 eine grafische Darstellung eines Stellsignals als Funktion der Differenz der Spannungssignale der Kondensatoren der Vorrichtung gemäß 5; 8th a graphical representation of a control signal as a function of the difference of the voltage signals of the capacitors of the device according to 5 ;

9A eine grafische Darstellung eines Rechtecksignals als Funktion der Zeit und von zugeordneten Korrekturintervallen, in denen die Korrektur des Tastverhältnisses vorgenommen wird, und 9A a graphical representation of a square wave signal as a function of time and associated correction intervals in which the correction of the duty cycle is made, and

9B eine grafische Darstellung eines Rechtecksignals als Funktion der Zeit und von zugeordneten Korrekturintervallen für eine modifizierte Korrektur des Tastverhältnisses. 9B a graphical representation of a square wave signal as a function of time and associated correction intervals for a modified correction of the duty cycle.

Bei der Geschwindigkeitsregelung von motorischen Antrieben, beispielsweise bei Stellantrieben für Werkzeugmaschinen, erfolgt üblicherweise eine Geschwindigkeitsregelung dadurch, dass an einem bewegten Teil, beispielsweise einer rotierenden Motorachse, Mittel zur Erzeugung eines periodischen Signals in Form eines Sinussignals vorgesehen werden, anhand derer die Geschwindigkeit und die Position des bewegten Teils erfasst wird. Beispielsweise können an einer Motorachse ein oder mehrere Magnete angeordnet sein, die mit zwei lager- oder gehäuseseitig um 90° in Umfangsrichtung der Motorachse versetzt zueinander angeordneten Hall-Sensoren zur Erzeugung zweier um 90° zueinander phasenverschobener Sinussignale zusammenwirken. Aus diesen Sinussignalen können dann die Position, die Geschwindigkeit und die Drehrichtung der Motorachse ermittelt werden.at the speed control of motor drives, for example with actuators for machine tools, usually takes place a speed control characterized in that on a moving part, for example, a rotating motor axis, means for generating a periodic signal provided in the form of a sine signal be based on which the speed and position of the moving Part is recorded. For example, on a motor axis one or more magnets may be arranged with two bearing or on the housing side offset by 90 ° in the circumferential direction of the motor axis mutually arranged Hall sensors to generate two by 90 ° to each other phase-shifted sinusoidal signals interact. From these sinusoidal signals then the position, the speed and the direction of rotation the motor axis are determined.

Um die Geschwindigkeit und Position eines bewegten Teils exakt erfassen zu können, ist erforderlich, Fehler in den erzeugten periodischen Signalen zu korrigieren. Dieses ist notwendig, da die erzeugten periodischen Signale Fehler in ihrem Gleichanteil (Offset), ihren Amplituden und ihrem Phasenwinkel aufweisen können. Zudem kann das periodische Signal verzerrt sein, so dass das Signal zwar periodisch ist, in seiner Form aber von einer reinen Sinusform abweicht.Around accurately detect the speed and position of a moving part it is necessary to be able to make mistakes in the generated periodic Correct signals. This is necessary as the generated periodic signals error in their DC component (offset), their Amplitudes and their phase angle may have. moreover the periodic signal may be distorted so that the signal is periodic is, in its form but deviates from a pure sinusoidal form.

Ein Beispiel für ein periodisches Signal V_0 einer Spannung V als Funktion der Zeit t ist in 1 dargestellt. Das periodische Signal V_0 weist positive Halbwellen HW1, HW3 und negative Halbwellen HW2, HW4 mit unterschiedlichen Amplituden A1, A2 auf und kann, als Ausgangssignal eines Sensors, zur Bestimmung der Position und Geschwindigkeit eines bewegten Teils beispielsweise eines motorischen Antriebs dienen.An example of a periodic signal V_0 of a voltage V as a function of time t is in 1 shown. The periodic signal V_0 has positive half waves HW1, HW3 and negative half waves HW2, HW4 with different amplitudes A1, A2 and can, as an output signal of a sensor, serve to determine the position and speed of a moving part, for example a motor drive.

Das periodische Signal V_0 gemäß 1 weicht in seiner Form stark von einer reinen Sinusform ab. Bei einer herkömmlichen Korrekturmethode wird das Signal V_0 beispielsweise zur Angleichung der Amplituden A1, A2 an seinen Maximalstellen und Minimalstellen erfasst und korrigiert, indem der Gleichanteil (Offset) des Signals V_0 angepasst wird. Es ergibt sich ein korrigiertes Signal V_0k, dessen Amplituden A1k, A2k gleich sind.The periodic signal V_0 according to 1 Its shape deviates greatly from a pure sinusoidal form. In a conventional correction method For example, to equalize the amplitudes A1, A2 at its maximum and minimum positions, the signal V_0 is detected and corrected by adjusting the DC component (offset) of the signal V_0. The result is a corrected signal V_0k whose amplitudes A1k, A2k are the same.

Das in 1 dargestellte periodische Signal V_0 weist ein Tastverhältnis von 1:1 auf, bestimmt durch das Verhältnis der Halbwellendauer t1, t3 der positiven Halbwellen HW1, HW3 zur Hauptwellendauer t2, t4 der negativen Halbwellen HW2, HW4. Dieses entspricht dem Tastverhältnis eines idealen Sinussignals. Das korrigierte Signal V_0k hingegen, dessen Amplituden A1k, A2k aneinander angeglichen sind, weicht in seinem Tastverhältnis stark ab, bedingt dadurch, dass durch die Anpassung des Gleichanteils die Nulldurchgänge verschoben und die Halbwellendauer der positiven Halbwellen des korrigierten Signals V_0k reduziert und die Halbwellendauer der negativen Halbwellen des korrigierten Signals V_0k vergrößert sind.This in 1 illustrated periodic signal V_0 has a duty ratio of 1: 1, determined by the ratio of the half-wave duration t1, t3 of the positive half-waves HW1, HW3 to the main shaft duration t2, t4 of the negative half-waves HW2, HW4. This corresponds to the duty cycle of an ideal sine signal. The corrected signal V_0k, on the other hand, whose amplitudes A1k, A2k are matched to one another, differs greatly in its duty factor, due to the fact that the zero crossings are shifted by the adaptation of the DC component and the half-wave duration of the positive half-waves of the corrected signal V_0k is reduced and the half-wave duration of the negative Half-waves of the corrected signal V_0k are increased.

Durch die Korrektur über die Angleichung der Amplituden A1, A2 des Signals V_0 ist somit bei dem Bespiel gemäß 1 ein Fehler im Tastverhältnis erzeugt worden. Wird anhand des korrigierten Signals V_0k die Geschwindigkeit und Position eines bewegten Teils ermittelt, so können sich gegebenenfalls größere Fehler als bei der Bestimmung der Geschwindigkeit und Position aus dem nicht korrigierten Signal V_0 ergeben. Wird z. B. bei dem korrigierten Signal V_0k gemäß 1 eine Geschwindigkeitsbestimmung aufgrund der Abstände der Nulldurchgänge des korrigierten Signals V_0k durchgeführt, so werden abwechselnd positive und negative Fehler erfasst, und die Geschwindigkeit wird entsprechend oszillierend nachgeregelt. Dies kann zu einem Pfeiffgeräusch im Motor führen.By the correction via the equalization of the amplitudes A1, A2 of the signal V_0 is thus in the example according to 1 an error has been generated in the duty cycle. If the velocity and position of a moving part are determined on the basis of the corrected signal V_0k, larger errors may possibly result than in the determination of the velocity and position from the uncorrected signal V_0. If z. B. in the corrected signal V_0k according to 1 a speed determination carried out due to the distances of the zero crossings of the corrected signal V_0k, so positive and negative errors are detected alternately, and the speed is readjusted accordingly oscillating. This can lead to a whistling sound in the engine.

Zur Korrektur eines periodischen Signals V_0 zum Zwecke beispielsweise der Geschwindigkeits- und Positionsbestimmung eines bewegten Teils wird daher vorteilhafterweise das Tastverhältnis des periodischen Signals V_0 auf einen vorgegebenen Sollwert, beispielsweise einen Wert von 1:1, geregelt.to Correction of a periodic signal V_0 for the purpose of, for example the velocity and position of a moving part is therefore advantageously the duty cycle of the periodic Signals V_0 to a predetermined setpoint, such as a Value of 1: 1, regulated.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses wenigstens eines periodischen Signals V_0 ist in 2 dargestellt. Das periodische Signal V_0 liegt als Eingangssignal an einem Verstärker 1 an und wird von dem Verstärker 1 zu einem verstärkten Signal V_A gewandelt. Das verstärkte Signal V_A liegt am negativen Eingang eines Komparators 2 an und wird mittels des Komparators 2 mit einer Referenzspannung V_REF verglichen. Der Komparator 2 erzeugt in Abhängigkeit von dem Momentanwert des Signals V_A ein Rechtecksignal V_R, das einer Steuerlogik 3 zugeführt wird und dessen Halbwellendauern denen des periodischen Signals V_0 entsprechen.An embodiment of a device for regulating the duty cycle of at least one periodic signal V_0 is shown in FIG 2 shown. The periodic signal V_0 is present as an input signal to an amplifier 1 on and off of the amplifier 1 converted to an amplified signal V_A. The amplified signal V_A is at the negative input of a comparator 2 and is determined by means of the comparator 2 compared with a reference voltage V_REF. The comparator 2 generates in dependence on the instantaneous value of the signal V_A a square wave signal V_R, that of a control logic 3 is supplied and whose half-wave durations correspond to those of the periodic signal V_0.

Die Steuerlogik 3 dient der Steuerung zweier Zähler 41, 42 und erzeugt hierzu anhand des Rechtecksignals V_R Startsignale Start1, Start2, Stoppsignale Stop1, Stop2 und Rücksetzsignale Reset1, Reset2 sowie ein Vergleichssignal comp und ein Taktsignal CLK_b. Mittels der Startsignale Start1, Start2 kann ein Zählvorgang der Zähler 41, 42 gestartet werden, während die Stoppsignale Stop1, Stop2 umgekehrt zum Beenden eines gestarteten Zählvorgangs dienen. Mit den Rücksetzsignalen Reset1, Reset2 kann der jeweilige Wert der Zähler 41, 42 zurückgesetzt werden.The control logic 3 is used to control two counters 41 . 42 and generates for this purpose based on the square wave signal V_R start signals Start1, Start2, stop signals Stop1, Stop2 and reset signals Reset1, Reset2 and a comparison signal comp and a clock signal CLK_b. By means of the start signals Start1, Start2 can count the counter 41 . 42 while stop signals Stop1, Stop2 are reversed to terminate a started count. With the reset signals Reset1, Reset2 the respective value of the counter 41 . 42 be reset.

Über das Vergleichssignal comp steuert die Steuerlogik 3 eine Vergleichslogik 5, die von den Zählern 41, 42 erzeugte Zählerwerte Z1, Z2 vergleicht und in Abhängigkeit von den Zählerwerten Z1, Z2 Stellsignale up, down zum Inkrementieren oder Dekrementieren eines Korrekturzählers 6 erzeugt.The control logic is controlled via the comparison signal comp 3 a comparison logic 5 that from the counters 41 . 42 generated counter values Z1, Z2 compares and in response to the counter values Z1, Z2 control signals up, down for incrementing or decrementing a correction counter 6 generated.

In Abhängigkeit von dem durch die Steuerlogik 3 bereitgestellten Taktsignal CLK_b gibt der Korrekturzähler 6 einen Zählerwert Z an einen Digital-Analog-Wandler 7 aus, der den Zählerwert Z in eine Offset-Spannung zur Anpassung des Gleichanteils des Signals V_A wandelt und diese Offset-Spannung dem positiven Eingang des Verstärkers 1 zur Überlagerung mit dem periodischen Signal V_0 zuführt.Depending on the control logic 3 provided clock signal CLK_b is the correction counter 6 a counter value Z to a digital-to-analog converter 7 from that converts the counter value Z into an offset voltage for adjusting the DC component of the signal V_A and this offset voltage to the positive input of the amplifier 1 for superposition with the periodic signal V_0 supplies.

Die Zähler Z1, Z2 erzeugen in Abhängigkeit von einem durch einen Oszillator 43 bereitgestellten Taktsignal CLK_a die Zählerwerte Z1, Z2, mittels derer die Halbwellendauer zweier Halbwellen des aus dem periodischen Signal V_0 generierten Rechtecksignals V_R erfasst wird. Beispielhafte Verläufe der Zählerwerte Z1, Z2 sind in 3 dargestellt.The counters Z1, Z2 generate in response to a by an oscillator 43 provided clock signal CLK_a the counter values Z1, Z2, by means of which the half-wave duration of two half-waves of the generated from the periodic signal V_0 square wave signal V_R is detected. Exemplary curves of the counter values Z1, Z2 are in 3 shown.

Die Zähler 41, 42 werden durch die Steuerlogik 3 gesteuert. Die Steuerlogik 3 erzeugt die Startsignale Start1, Start2 zum Starten der Zähler 41, 42 und die Stoppsignale Stop1, Stop2 zum Stoppen der Zähler 41, 42 anhand der steigenden und abfallenden Flanken des Rechtecksignals V_R. Um die Halbwellendauern t1–t6 unterschiedlicher Halbwellen HW1–HW6 zu erfassen und miteinander zur Ermittlung des Tastverhältnisses in Bezug zu setzen, wird zunächst, wie in 3 dargestellt ist, den Zählerwert Z1 zurückgesetzt und bei der abfallenden Flanke der positiven Halbwelle HW1 des Rechtecksignals V_R das Startsignal Start1 zum Starten des Zählers 41 generiert. Der Zähler 41 beginnt somit seinen Zählvorgang, wobei der Zählerwert Z1 inkrementell in Abhängigkeit von dem Taktsignal CLK_a erhöht wird, das einen Takt vorgibt, dessen Frequenz um ein Vielfaches größer als die Frequenz des Rechtecksignals V_R ist.The counters 41 . 42 be through the control logic 3 controlled. The control logic 3 generates the start signals Start1, Start2 to start the counters 41 . 42 and the stop signals Stop1, Stop2 for stopping the counters 41 . 42 based on the rising and falling edges of the square wave signal V_R. In order to detect the half-wave durations t1-t6 of different half-waves HW1-HW6 and to relate them to each other for determining the duty cycle, first, as in FIG 3 is shown, the counter value Z1 reset and at the falling edge of the positive half wave HW1 of the square wave signal V_R the start signal Start1 to start the counter 41 generated. The counter 41 thus begins its counting process, wherein the counter value Z1 is increased incrementally in response to the clock signal CLK_a, which specifies a clock whose frequency is many times greater than the frequency of the square wave signal V_R.

Während der Halbwellendauer t2 der negativen Halbwelle HW2 des Rechtecksignals V_R zählt der Zähler 41 nach oben. Am Ende der negativen Halbwelle HW2 erzeugt die Steuerlogik 3 synchron mit der ansteigenden Flanke der positiven Halbwelle HW3 ein Stoppsignal Stop1 und stoppt somit den Zähler 41.During the half-wave duration t2 of the negative half wave HW2 of the square wave signal V_R, the counter counts 41 up. At the end of the negative half wave HW2 generates the control logic 3 synchronously with the rising edge of the positive half wave HW3 a stop signal Stop1 and thus stops the counter 41 ,

Während der folgenden positiven Halbwelle HW3 wird nun den Zählerwert Z1 des Zählers 41 mit dem vorab ermittelten, gespeicherten Zählerwert Z2 des Zählers 42, das die Halbwellendauer einer vorangehenden positiven Halbwelle widerspiegelt, verglichen und eine Differenz DZ der Zählerwerte Z1, Z2 ermittelt.During the following positive half cycle HW3, the counter value Z1 of the counter is now 41 with the previously determined, stored counter value Z2 of the counter 42 , which reflects the half-wave duration of a preceding positive half-wave, compared and a difference DZ of the counter values Z1, Z2 determined.

Am Ende der positiven Halbwelle HW3 erzeugt die Steuerlogik 3 das Rücksetzsignal Reset2 und setzt damit den Zähler 42 auf einen Startwert zurück. Bei der folgenden ansteigenden Flanke der positiven Halbwelle HW5 generiert die Steuerlogik 3 das Startsignal Start2 zum Starten des Zählers 42, der daraufhin während der positiven Halbwelle HW5 inkrementell in Abhängigkeit von dem Taktsignal CLK_a nach oben zählt. Am Ende der positiven Halbwelle HW5 wird das Stoppsignal Stop2 zum Stoppen des Zählers 42 generiert, und während der folgenden negativen Halbwelle HW6 wird der erzeugte Zählerwert Z2 des Zählers 42 wiederum mit dem im Zähler 41 gespeicherten Zählerwert Z1 verglichen.At the end of the positive half wave HW3 generates the control logic 3 the reset signal Reset2 and thus sets the counter 42 back to a starting value. At the following rising edge of the positive half wave HW5 generates the control logic 3 the start signal Start2 to start the counter 42 which then increments incrementally in response to the clock signal CLK_a during the positive half-wave HW5. At the end of the positive half wave HW5, the stop signal Stop2 stops to stop the counter 42 is generated, and during the following negative half cycle HW6, the generated counter value Z2 of the counter 42 turn with the counter 41 stored counter value Z1 compared.

Der Vorgang setzt sich fort, wobei abwechselnd die Halbwellendauer t1, t3, t5 einer positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5 und die Halbwellendauer t2, t4, t6 einer negativen Halbwelle HW2, HW4, HW6 ermittelt und zur fortlaufenden Korrektur des Tastverhaltnisses miteinander verglichen werden.Of the Process continues, alternating the half-wave duration t1, t3, t5 of a positive half wave HW1, HW3, HW5 and the half-wave duration t2, t4, t6 of a negative half wave HW2, HW4, HW6 and to continuous correction of the Tastverhaltnisses compared become.

Die Vergleichslogik 5 der Vorrichtung gemäß 2 führt den Vergleich der Zählerwerte Z1, Z2 der Zähler 41, 42 durch und bildet die Differenz DZ der Zählerwerte Z1, Z2. In Abhängigkeit von der Differenz DZ bildet die Vergleichslogik 5 ein Stellsignal up, down, das den Wert +1 (up) oder –1 (down) oder den Wert 0 annehmen kann. Mittels des Stellsignals up, down erhöht oder erniedrigt die Vergleichslogik 5 den Zählerwert Z des Korrekturzählers 6 oder belässt, bei einem Wert 0, den Zählerwert Z unverändert. Der Zählerwert Z wird mittels des Digital-Analog-Wandlers 7 in eine Offset-Spannung umgesetzt und zur Korrektur des Tastverhältnisses dem periodischen Signal V_0 überlagert.The comparison logic 5 the device according to 2 performs the comparison of the counter values Z1, Z2 of the counters 41 . 42 and forms the difference DZ of the counter values Z1, Z2. Depending on the difference DZ forms the comparison logic 5 a control signal up, down, which can take the value +1 (up) or -1 (down) or the value 0. By means of the control signal up, down increases or decreases the comparison logic 5 the counter value Z of the correction counter 6 or leaves, at a value 0, the counter value Z unchanged. The counter value Z is determined by means of the digital-to-analog converter 7 converted into an offset voltage and superimposed on the periodic signal V_0 to correct the duty cycle.

Die Korrektur des Tastverhältnisses erfolgt wiederholt und fortlaufend, während das periodische Signal V_0 an dem Verstärker 1 anliegt. Durch die wiederholte Ermittlung der Differenz DZ, die die Ungleichheit der Halbwellendauern t1–t6 der Halbwellen HW1–HW6 des periodischen Signals V_0 widerspiegelt, wird der Zählerwert Z und damit die dem periodischen Signal V_0 überlagerte Offset-Spannung sukzessive angepasst, bis das Tastverhältnis des periodischen Signals V_0 dem gewünschten Sollwert, beispielsweise 1:1, entspricht.The correction of the duty cycle is repeated and continuous, while the periodic signal V_0 at the amplifier 1 is applied. The repeated determination of the difference DZ, which reflects the inequality of the half-wave durations t1-t6 of the half-waves HW1-HW6 of the periodic signal V_0, the counter value Z and thus the periodic signal V_0 superposed offset voltage is successively adjusted until the duty cycle of the periodic Signal V_0 the desired setpoint, for example, 1: 1 corresponds.

Mittels der in 2 schematisch dargestellten Vorrichtung kann das Tastverhältnis eines periodischen Signals V_0 auf einen vorgegebenen Sollwert, beispielsweise ein Verhältnis von 1:1, korrigiert werden. Bei der Vorrichtung gemäß 2 erfolgt die Korrektur dabei über Erfassen der Halbwellendauern t1–t6 unterschiedlicher Halbwellen HW1–HW6 des periodischen Signals V_0 über die linear arbeitenden Zähler 41, 42, deren Kennlinie beim Aufzählen in 4 schematisch veranschaulicht ist.By means of in 2 schematically illustrated device, the duty cycle of a periodic signal V_0 to a predetermined setpoint, for example, a ratio of 1: 1, be corrected. In the device according to 2 the correction is effected by detecting the half-wave durations t1-t6 of different half-waves HW1-HW6 of the periodic signal V_0 via the linearly operating counters 41 . 42 whose characteristic curve is listed in 4 is illustrated schematically.

Das lineare Aufzählen hat den Effekt, dass die Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals V_0 bei unterschiedlichen Frequenzen des periodischen Signals V_0 mit einer unterschiedlichen Empfindlichkeit erfolgt. Dies ist bedingt dadurch, dass bei einem fehlerhaften Tastverhältnis die auftretenden Differenzen der Halbwellendauern t1–t6 mit steigender Frequenz kleiner werden und somit die Differenz DZ der Zählerwerte Z1, Z2 der Zähler 41, 42 bei einer großen Frequenz des periodischen Signals V_0 einen kleinen und bei einer niedrigen Frequenz des periodischen Signals V_0 einen großen Wert annimmt, obwohl das zugrunde liegende fehlerhafte Tastverhältnis eigentlich identisch ist. In 4 ist dies durch die Differenz DZL, die sich aus den Zählerwerten Z1L, Z2L bei einer niedrigen Frequenz des periodischen Signals V_0 ergibt, und die Differenz DZH, die sich aus den Zählerwerten Z1H, Z2H bei einer großen Frequenz des periodischen Signals V_0 ergibt, dargestellt. Obwohl das zugrunde liegende fehlerhafte Tastverhältnis identisch (beispielsweise 1,2:1) ist, unterscheiden sich die Differenzen DZL, DZH beträchtlich.The linear enumeration has the effect of correcting the duty ratio of the periodic signal V_0 at different frequencies of the periodic signal V_0 with a different sensitivity. This is due to the fact that at a faulty duty cycle, the differences occurring in the half-wave durations t1-t6 become smaller with increasing frequency and thus the difference DZ of the counter values Z1, Z2 of the counter 41 . 42 at a large frequency of the periodic signal V_0 takes a small value and at a low frequency of the periodic signal V_0 a large value, although the underlying erroneous duty cycle is actually identical. In 4 this is represented by the difference DZL resulting from the counter values Z1L, Z2L at a low frequency of the periodic signal V_0 and the difference DZH resulting from the counter values Z1H, Z2H at a large frequency of the periodic signal V_0. Although the underlying erroneous duty cycle is identical (eg, 1.2: 1), the differences DZL, DZH differ considerably.

Ebenfalls eingezeichnet ist in 4 ein maximaler Zählerwert Zmax, das den maximalen Zählwert der Zähler 41, 42 angibt. Der maximale Zählerwert Zmax führt zu einem Überlaufen der Zähler 41, 42 und tritt bloß bei sehr langen Halbwellendauern t1–t6 der Halbwellen HW1–HW6 des periodischen Signals V_0 auf, also bei kleinen Frequenzen des periodischen Signals V_0, bei denen eine Korrektur des Tastverhältnisses nicht erforderlich ist.Also marked in 4 a maximum counter value Zmax, which is the maximum counter value of the counter 41 . 42 indicates. The maximum counter value Zmax leads to overflow of the counters 41 . 42 and occurs only at very long half-wave durations t1-t6 of the half-waves HW1-HW6 of the periodic signal V_0, ie at low frequencies of the periodic signal V_0, where a correction of the duty cycle is not required.

Eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses mindestens eines periodischen Signals ist in 5 dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 2 verwendet die Ausführungsform gemäß 5 anstelle der Zähler 41, 42 zwei Schaltungsanordnungen 81, 82, die jeweils einen mit Schaltern 810, 811 bzw. 820, 821 beschalteten Kondensator 812 bzw. 822 aufweisen. Die Schalter 810, 811, 820, 821 werden durch eine Steuerlogik 3 gesteuert, die in Abhängigkeit von einem der Steuerlogik 3 zugeführten Rechtecksignal V_R Schaltsignale S1, S2, S3, S4 erzeugt.Another embodiment of a device for regulating the duty ratio of at least one periodic signal is shown in FIG 5 shown. Unlike the embodiment according to 2 uses the embodiment according to 5 instead of the counter 41 . 42 two circuit arrangements 81 . 82 , each one with switches 810 . 811 respectively. 820 . 821 wired capacitor 812 respectively. 822 exhibit. The switches 810 . 811 . 820 . 821 be through a control logic 3 controlled, depending on of one of the control logic 3 supplied square wave signal V_R switching signals S1, S2, S3, S4 generated.

Analog der Ausführungsform gemäß 2 liegt ein zu korrigierendes periodisches Signal V_0 als Eingangssignal an einem Verstärker 1 an und wird von dem Verstärker 1 in ein verstärktes Signal V_A gewandelt, aus dem ein Komparator 2 durch Vergleich mit einer Referenzspannung V_REF ein Rechtecksignal V_R erzeugt. Das Rechtecksignal V_R wird der Steuerlogik 3 zugeführt, die in Abhängigkeit von dem Rechtecksignal V_R die Schaltsignale S1, S2, S3, S4 zur Steuerung der Schaltungsanordnung 81, 82 und Taktsignale CLK_a, CLK_b zur Steuerung einer Auswertelogik 5' und eines Korrekturzählers 6 generiert. Der Korrekturzähler 6 erzeugt einen Zählerwert Z, der einem Digital-Analog-Wandler 7 zugeführt und von diesem in eine analoge Offset-Spannung umgewandelt wird, die an dem Verstärker 1 dem periodischen Signal V_0 überlagert wird.Analogous to the embodiment according to FIG 2 is to be corrected periodic signal V_0 as an input to an amplifier 1 on and off of the amplifier 1 converted into an amplified signal V_A, from which a comparator 2 produced by comparison with a reference voltage V_REF a square wave signal V_R. The square wave signal V_R becomes the control logic 3 supplied in response to the square wave signal V_R the switching signals S1, S2, S3, S4 for controlling the circuit arrangement 81 . 82 and clock signals CLK_a, CLK_b for controlling an evaluation logic 5 ' and a correction counter 6 generated. The correction counter 6 generates a counter value Z, which is a digital-to-analog converter 7 is fed and converted by this into an analog offset voltage, which is connected to the amplifier 1 superimposed on the periodic signal V_0.

Die Vorrichtung gemäß 5 nutzt zur Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals V_0 das Entladeverhalten zweier Kondensatoren 812, 822 der Schaltungsanordnungen 81, 82 aus. Mittels des Entladeverhaltens der Kondensatoren 812, 822 werden Kennwerte erzeugt, die mit den Halbwellendauern unterschiedlicher Halbwellen des periodischen Signals V_0 korrespondieren und anhand derer das Tastverhältnis des Signals V_A korrigiert wird.The device according to 5 uses the discharge behavior of two capacitors to correct the duty cycle of the periodic signal V_0 812 . 822 the circuit arrangements 81 . 82 out. By means of the discharge behavior of the capacitors 812 . 822 characteristic values are generated which correspond to the half-wave durations of different half-waves of the periodic signal V_0 and by means of which the duty cycle of the signal V_A is corrected.

Ein beispielhafter Verlauf von Spannungssignalen V1, V2, die Ladungszuständen der Kondensatoren 812, 822 entsprechen, an den Ausgängen der Schaltungsanordnungen 81, 82 ist in 6 dargestellt. Das Laden und Entladen der Kondensatoren 812, 822 wird dabei über die Schaltzustände der Schalter 810, 811, 820, 821 mittels der Steuerlogik 3 gesteuert.An exemplary course of voltage signals V1, V2, the charge states of the capacitors 812 . 822 correspond to the outputs of the circuit arrangements 81 . 82 is in 6 shown. The charging and discharging of the capacitors 812 . 822 is doing on the switching states of the switch 810 . 811 . 820 . 821 by means of the control logic 3 controlled.

Zu Beginn einer ersten positiven Halbwelle HW1 schließt die Steuerlogik 3 über das Schaltsignal S1 den Schalter 810 und öffnet gleichzeitig über das Schaltsignal S2 den Schalter 811. An den Kondensator 812 mit einer Kapazität C1 wird dadurch die Ausgangsspannung V_Start zuzüglich der mit Masse Gnd verbundenen Referenzspannung V_REF angelegt, und der Kondensator 812 wird in einen Ausgangszustand aufgeladen.At the beginning of a first positive half wave HW1 closes the control logic 3 via the switching signal S1, the switch 810 and simultaneously opens the switch via the switching signal S2 811 , To the capacitor 812 with a capacitance C1, the output voltage V_Start plus the reference voltage V_REF connected to ground Gnd is thereby applied, and the capacitor 812 is charged to an initial state.

Bei der folgenden Flanke am Ende der Halbwelle HW1 öffnet die Steuerlogik 3 über das Schaltsignal S1 den Schalter 810 und schließt gleichzeitig über das Schaltsignal 82 den Schalter 811. Der Kondensator 812 wird damit mit einem Widerstand 80 mit dem Widerstandswert R verbunden und bildet zusammen mit dem Widerstand 80 ein RC-Glied aus, über das der Kondensator 812 entladen wird.At the following edge at the end of the half wave HW1 the control logic opens 3 via the switching signal S1, the switch 810 and simultaneously closes via the switching signal 82 the switch 811 , The capacitor 812 so it comes with a resistance 80 connected to the resistance R and forms together with the resistor 80 an RC element, over which the capacitor 812 unloaded.

Am Ende der negativen Halbwelle HW2 öffnet die Steuerlogik 3 synchron mit der ansteigenden Flanke der folgenden positiven Halbwelle HW3 den Schalter 811, so dass der Entladevorgang des Kondensators 812 unterbrochen und der Ladezustand des Kondensators 812 am Ende der Halbwelle HW2 gespeichert wird. Das nun am Ausgang der Schaltungsanordnung 81 anliegende Spannungssignal V1 wird zwei Komparatoren 83, 84 zugeführt, die das Spannungssignal V1 mit einem Spannungssignal V2, das den vorab gespeicherten Ladezustand des Kondensator 822 anzeigt, vergleichen.At the end of the negative half wave HW2 opens the control logic 3 synchronously with the rising edge of the following positive half cycle HW3 the switch 811 , so that the discharging process of the capacitor 812 interrupted and the state of charge of the capacitor 812 is stored at the end of the half wave HW2. That now at the output of the circuit 81 applied voltage signal V1 becomes two comparators 83 . 84 supplied, the voltage signal V1 with a voltage signal V2, the pre-stored state of charge of the capacitor 822 indicates, compare.

Die Ausgangswerte der Komparatoren 83, 84 werden der Auswertelogik 5' zugeführt, die in Abhängigkeit von diesen Ausgangswerten ein Stellsignal up, down zum Stellen des Korrekturzählers 6 erzeugt. Die Komparatoren haben dabei während der Halbwelle HW3 Zeit einzuschwingen. Mit der nächsten Flanke, der abfallenden Flanke der Halbwelle HW3, werden die Ausgangswerte von der Auswertelogik 5' übernommen, die mit der folgenden Flanke den Zählerwert Z des Korrekturzählers 6 um ein Bit erhöht, verringert oder unverändert lässt.The output values of the comparators 83 . 84 become the evaluation logic 5 ' supplied in response to these output values, a control signal up, down to provide the correction counter 6 generated. The comparators have to settle during the half wave HW3 time. With the next edge, the falling edge of the half wave HW3, the output values of the evaluation logic 5 ' taken with the following edge the counter value Z of the correction counter 6 increased, decreased or left unchanged by one bit.

Das Laden und Entladen des Kondensators 822 der Schaltungsanordnung 82 erfolgt analog und dient dem Erfassen der Halbwellendauer t1, t3, t5 einer positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5 des periodischen Signals V_0. Wie in 6 dargestellt ist, wird der Kondensator 822 durch Schließen des Schalters 820 und Öffnen des Schalters 821 durch Anlegen der Spannungen V_Start plus V_REF in einen Ausgangszustand geladen und während der positiven Halbwelle HW5 entladen. Während der folgenden Halbwelle HW6 werden dann die Spannungssignale V1, V2 über die Komparatoren 83, 84 miteinander verglichen und in der Auswertelogik 5' ausgewertet.Charging and discharging the capacitor 822 the circuit arrangement 82 takes place analogously and serves to detect the half-wave duration t1, t3, t5 of a positive half-wave HW1, HW3, HW5 of the periodic signal V_0. As in 6 is shown, the capacitor 822 by closing the switch 820 and opening the switch 821 by applying the voltages V_Start plus V_REF loaded in an initial state and discharged during the positive half wave HW5. During the following half cycle HW6 then the voltage signals V1, V2 via the comparators 83 . 84 compared with each other and in the evaluation logic 5 ' evaluated.

Die Komparatoren 83, 84 vergleichen die Spannungssignale V1, V2 an den Ausgängen der Schaltungsanordnungen 81, 82 und erfassen somit eine Differenz DV der Spannungssignale V1, V2. An den positiven Eingang des Komparators 84 wird hierbei das Spannungssignal V1 angelegt und mit dem am negativen Eingang anliegenden, um eine Relevanzschwelle V_A2 erhöhten Spannungssignal V2 verglichen. Am positiven Eingang des Komparators 83 hingegen liegt das Spannungssignal V2 an und wird mit dem am negativen Eingang anliegenden, um eine Relevanzschwelle V_A1 erhöhten Spannungssignal V1 verglichen. Abhängig von dem Vergleich der anliegenden Signale erzeugen die Komparatoren 83, 84 jeweils Ausgangswerte 0 oder 1, die in der Auswertelogik 5' ausgewertet werden.The comparators 83 . 84 Compare the voltage signals V1, V2 at the outputs of the circuits 81 . 82 and thus detect a difference DV of the voltage signals V1, V2. To the positive input of the comparator 84 In this case, the voltage signal V1 is applied and compared with the voltage applied to the negative input to a relevance threshold V_A2 increased voltage signal V2. At the positive input of the comparator 83 In contrast, the voltage signal V2 is present and is compared with the voltage applied to the negative input, a relevance threshold V_A1 increased voltage signal V1. Depending on the comparison of the applied signals, the comparators generate 83 . 84 output values 0 or 1, respectively, in the evaluation logic 5 ' be evaluated.

In Abhängigkeit von der Differenz DV der Spannungssignale V1, V2 erzeugen die Komparatoren 83, 84 unterschiedliche Kombinationen von Ausgangswerten. Ist die Differenz DV (entsprechend der Differenz der zu vergleichenden Spannungssignale V2–V1 der entladenen Kondensatoren 812, 822) größer als die Relevanzschwelle V_A1, so gibt der Komparator 83 z. B. den Ausgangswert 1 und der Komparator 84 den Ausgangswert 0 aus. Ist die Differenz DV kleiner als die Relevanzschwelle V_A1, aber größer als die negative Relevanzschwelle –V_A2, so haben beide Komparatoren 83, 84 z. B. den Ausgangswert 0. Ist die Differenz DV kleiner als die negative Relevanzschwelle –V_A2, so weist der Komparator 83 z. B. den Ausgangswert 0 und der Komparator 84 den Ausgangswert 1 auf.Depending on the difference DV of the voltage signals V1, V2 generate the comparators 83 . 84 different combinations of Off gang values. Is the difference DV (corresponding to the difference of the voltage signals V2-V1 of the discharged capacitors to be compared 812 . 822 ) greater than the relevance threshold V_A1, so gives the comparator 83 z. B. the output value 1 and the comparator 84 the output value 0 off. If the difference DV is smaller than the relevance threshold V_A1 but greater than the negative relevance threshold -V_A2, then both comparators have 83 . 84 z. If the difference DV is smaller than the negative relevance threshold -V_A2, then the comparator 83 z. B. the output value 0 and the comparator 84 the initial value 1.

Abhängig von den Ausgangswerten der Komparatoren 83, 84 erzeugt die Auswertelogik 5' die Stellsignale up, down zum Inkrementieren, Dekrementieren oder Belassen des Zählerwerts Z des Korrekturzählers 6. Dieses ist schematisch in 8 dargestellt. Liegt die Differenz DV über der oberen Relevanzschwelle V_A1, so inkrementiert die Auswertelogik 5' den Korrekturzähler 6 um ein Bit (+1) nach oben. Liegt die Differenz DV zwischen der negativen Relevanzschwelle –V_A2 und der positiven Relevanzschwelle V_A1, so belässt die Auswertelogik 5' den Korrekturzähler 6 unverändert. Und ist die Differenz DV kleiner als die negative Relevanzschwelle –V_A2, so dekrementiert die Auswertelogik 5' den Korrekturzähler 6 um ein Bit nach unten (–1).Depending on the output values of the comparators 83 . 84 generates the evaluation logic 5 ' the control signals up, down for incrementing, decrementing or leaving the counter value Z of the correction counter 6 , This is schematic in 8th shown. If the difference DV lies above the upper relevance threshold V_A1, then the evaluation logic increments 5 ' the correction counter 6 up one bit (+1). If the difference DV lies between the negative relevance threshold -V_A2 and the positive relevance threshold V_A1, then the evaluation logic leaves 5 ' the correction counter 6 unchanged. And if the difference DV is smaller than the negative relevance threshold -V_A2, the evaluation logic decrements 5 ' the correction counter 6 down one bit (-1).

Die positive Relevanzschwelle V_A1 und die negative Relevanzschwelle –V_A2 werden vorteilhafterweise in ihrem Betrag gleich gewählt und dienen dazu, eine Tastverhältniskorrektur bei geringfügigen Fehlern im Tastverhältnis zu vermeiden.The positive relevance threshold V_A1 and the negative relevance threshold -V_A2 are advantageously chosen equal in their amount and serve to provide a duty cycle correction for minor errors to avoid in the duty cycle.

Die Vorrichtung gemäß 5 nutzt das Entladeverhalten der Kondensatoren 812, 822 zur Erfassung der Halbwellendauern t1–t6 der Halbwellen HW1–HW6 des periodischen Signals V_0 aus. Die Kondensatoren 812, 822 weisen dabei ein exponentielles Entladeverhalten auf, dessen Zeitkonstante durch das Produkt der Kapazitätswerte C1, C2 mit dem Widerstandswert R bestimmt ist. Die Kondensatoren 812, 822 weisen vorteilhafterweise eine identische Kapazität C = C1 = C2 auf, so dass die Kondensatoren 812, 822 mit derselben Zeitkonstante RC = RC1 = RC2 entladen werden.The device according to 5 Uses the discharge behavior of the capacitors 812 . 822 for detecting the half-wave durations t1-t6 of the half-waves HW1-HW6 of the periodic signal V_0. The capacitors 812 . 822 have an exponential discharge behavior whose time constant is determined by the product of the capacitance values C1, C2 with the resistance value R. The capacitors 812 . 822 advantageously have an identical capacitance C = C1 = C2, so that the capacitors 812 . 822 be discharged with the same time constant RC = RC1 = RC2.

Das exponentielle Entladeverhalten der Kondensatoren 812, 822 ist schematisch in Form der an den Kondensatoren 812, 822 auftretenden Spannungssignale V1, V2 in 7 dargestellt. Charakteristisch ist hierbei, dass sich die Kondensatoren 812, 822 zunächst schnell entladen, sich aufgrund des exponentiellen Verhaltens die Entladegeschwindigkeit mit der Zeit t jedoch verlangsamt. Dies hat zur Folge, dass bei kurzen Entladezeiten – wie sie bei einem periodischen Signal V_0 großer Frequenz mit kleinen Halbwellendauern t1–t6 auftreten – eine geringe Differenz DtH in den Entladezeiten zu einer großen Differenz DVH in den Spannungssignalen V1, V2 führt. Bei langen Entladezeiten hingegen führt eine vergleichsweise größere Differenz DtM in den Entladezeiten zu einer vergleichbaren Differenz DVM der Spannungssignale V1, V2.The exponential discharge behavior of the capacitors 812 . 822 is schematic in the form of the on the capacitors 812 . 822 occurring voltage signals V1, V2 in 7 shown. Characteristic here is that the capacitors 812 . 822 initially discharged quickly, but slows down the discharge speed with time t due to the exponential behavior. This has the consequence that with short discharge times - as they occur in a periodic signal V_0 large frequency with small half-wave durations t1-t6 - a small difference DtH leads in the discharge to a large difference DVH in the voltage signals V1, V2. In the case of long discharge times, on the other hand, a comparatively larger difference DtM in the discharge times leads to a comparable difference DVM of the voltage signals V1, V2.

Durch das exponentielle Entladeverhalten der Kondensatoren 812, 822 wird erreicht, dass die Empfindlichkeit in der Korrektur des Tastverhältnisses über einen vergleichsweise großen Frequenzbereich ungefähr konstant und insbesondere bei hohen Frequenzen im Vergleich zur Tastverhältniskorrektur mittels eines linearen Zählers (siehe 2) erhöht ist. Die Differenzen DVH und DVM in den Spannungssignalen V1, V2 gemäß 7 sind dem Betrag nach ungefähr gleich und entsprechen einem gleichen Tastverhältnis der Halbwellen HW1–HW6 des periodischen Signals V_0 bei unterschiedlichen Frequenzen.Due to the exponential discharge behavior of the capacitors 812 . 822 It is achieved that the sensitivity in the correction of the duty cycle over a relatively large frequency range is approximately constant and in particular at high frequencies compared to the duty cycle correction by means of a linear counter (see 2 ) is increased. The differences DVH and DVM in the voltage signals V1, V2 according to 7 are approximately equal in magnitude and correspond to an equal duty cycle of the half-waves HW1-HW6 of the periodic signal V_0 at different frequencies.

In 7 ist ein Schwellwert V_thr eingezeichnet, der eine Grenze für die Spannungssignale V1, V2 kennzeichnet, unterhalb derer keine Korrektur des Tastverhältnisses stattfinden soll. Unterschreiten die Spannungssignale V1, V2 infolge einer langen Entladezeit bei niedrigen Frequenzen des periodischen Signals V_0 den Schwellwert V_thr, so nimmt die Auswertelogik 5' keine Anpassung des Korrekturzählers 6 vor.In 7 is a threshold V_thr located, which indicates a limit for the voltage signals V1, V2, below which no correction of the duty cycle should take place. If the voltage signals V1, V2 fall below the threshold value V_thr due to a long discharge time at low frequencies of the periodic signal V_0, the evaluation logic decreases 5 ' no adjustment of the correction counter 6 in front.

Die Ausführungsformen der Vorrichtungen gemäß 2 und 5 ermöglichen eine Korrektur des Tastverhältnisses mindestens eines periodischen Signals V_0 beispielsweise im Rahmen der Geschwindigkeits- und Positionsbestimmung eines bewegten Teils eines Stellantriebs oder dergleichen. Gegenüber der Ausführungsform gemäß 2 weist die Ausführungsform gemäß 5 dabei durch Verwendung der Kondensatoren 812, 822 zur Erfassung der Halbwellendauern t1–t6 der Halbwellen HW1–HW6 des periodischen Signals V_0 den Vorteil auf, dass über einen großen Frequenzbereich eine weitgehend konstante Empfindlichkeit bei der Korrektur des Tastverhältnisses erreicht wird.The embodiments of the devices according to 2 and 5 allow a correction of the duty ratio of at least one periodic signal V_0, for example in the context of speed and position determination of a moving part of an actuator or the like. Compared to the embodiment according to 2 The embodiment according to FIG 5 doing so by using the capacitors 812 . 822 for detecting the half-wave durations t1-t6 of the half-waves HW1-HW6 of the periodic signal V_0 has the advantage that a largely constant sensitivity in the correction of the duty cycle is achieved over a large frequency range.

Herkömmlich erfolgt die Korrektur des Tastverhältnisses dadurch, dass ein Kennwert für das Tastverhältnis als Verhältnis der Halbwellendauern t1, t2, t3, t4, ... einer positiven Halbwelle HW1, HW3, ... zu einer negativen Halbwelle HW2, HW4, ... oder umgekehrt einer negativen Halbwelle HW2, HW4, ... zu einer positiven Halbwelle HW1, HW3, ... erfasst und anhand dieses Kennwertes dann das Tastverhältnis auf einen vorgegebenen Sollwert korrigiert wird. Die Korrektur anhand eines solchen feststehenden Verhältnisses (positiv zu negativ oder negativ zu positiv) ist unproblematisch, wenn das zu korrigierende periodische Signal V_0 eine konstante Frequenz aufweist, da in diesem Fall stets richtig erkannt wird, ob die Halbwellendauer t1, t2, ... einer Halbwelle HW1, HW2, ... kürzer oder länger als die Halbwellendauer t1, t2, ... einer anderen Halbwelle HW1, HW2, ... ist und das Tastverhältnis somit fehlerhaft ist.Conventionally, the correction of the duty cycle takes place in that a characteristic value for the duty cycle as the ratio of the half-wave durations t1, t2, t3, t4,... Of a positive half-wave HW1, HW3,... To a negative half-wave HW2, HW4,... or conversely a negative half-wave HW2, HW4, ... to a positive half-wave HW1, HW3, ... detected and then the duty cycle is corrected to a predetermined setpoint based on this characteristic. The correction on the basis of such a fixed ratio (positive to negative or negative to positive) is unproblematic if the periodic signal V_0 to be corrected has a constant frequency, since in this case it is always correctly recognized, whether the half-wave duration t1, t2, ... a half-wave HW1, HW2, ... is shorter or longer than the half-wave duration t1, t2, ... another half-wave HW1, HW2, ... and the duty cycle is thus erroneous.

Weist das periodische Signal V_0 jedoch beispielsweise infolge des Beschleunigens oder Abbremsens eines zu erfassenden bewegten Teils eines Motors eine veränderliche Frequenz auf, so führt die Tastverhältniskorrektur zu Problemen, wenn die Tastverhältniskorrektur feststehend anhand des Verhältnisses der Halbwellendauern t1, t2, ... der positiven zu den negativen Halbwellen HW1, HW2, ... oder der negativen zu den positiven Halbwellen HW1, HW2, ... bestimmt wird.has However, the periodic signal V_0, for example due to the acceleration or decelerating a moving part of an engine to be detected a variable frequency, so does the Duty cycle correction to problems when the duty cycle correction fixed by the ratio of the half-wave durations t1, t2,... of the positive to the negative half-waves HW1, HW2, ... or the negative to the positive half-waves HW1, HW2, ... is determined.

Beispielhaft ist dies in 9A illustriert, in der ein Rechtecksignal V_R eines beschleunigten periodischen Signals V_0 mit steigender Frequenz und immer kürzer werdenden Halbwellen HW1–HW8 dargestellt ist. Bei dem Beispiel gemäß 9A wird das Tastverhältnis fortlaufend immer anhand des Verhältnisses der Halbwellendauer t1, t3, t5, t7 einer positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5, HW7 zur Halbwellendauer t2, t4, t6, t8 einer negativen Halbwelle HW2, HW4, HW6, HW8 bestimmt. Es ergeben sich somit Korrekturintervalle I1, I2, I3, I4, in denen jeweils das Verhältnis der Halbwellendauern t1–t8 erfasst wird und in denen die Halbwellendauer t1, t3, t5, t7 der positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5, HW7 jeweils größer als die Halbwellendauer t2, t4, t6, t8 der negativen Halbwelle HW2, HW4, HW6, HW8 ist. Dies führt dazu, dass im Rahmen der Tastverhältniskorrektur jeweils ein Fehler im Tastverhältnis der gleichen Polarität ermittelt wird, da die Halbwellendauer t1, t3, t5, t7 der positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5, HW7 immer größer als die Halbwellendauer t2, t4, t6, t8 der nachfolgenden negativen Halbwelle HW2, HW4, HW6, HW8 ist. Zur Korrektur wird daher der Korrekturzähler 6 (siehe 2 oder 5) immer in dieselbe Richtung verändert, so dass dessen Wert Z wegläuft.This is exemplified in 9A illustrated, in which a square wave signal V_R an accelerated periodic signal V_0 with increasing frequency and shorter and shorter half waves HW1-HW8 is shown. In the example according to 9A the duty cycle is always determined based on the ratio of the half-wave duration t1, t3, t5, t7 a positive half-wave HW1, HW3, HW5, HW7 to half-wave duration t2, t4, t6, t8 a negative half wave HW2, HW4, HW6, HW8. This results in correction intervals I1, I2, I3, I4, in each of which the ratio of the half-wave durations t1-t8 is detected and in which the half-wave duration t1, t3, t5, t7 of the positive half-wave HW1, HW3, HW5, HW7 are each greater than is the half-wave duration t2, t4, t6, t8 of the negative half-wave HW2, HW4, HW6, HW8. This leads to an error in the duty cycle of the same polarity being determined in each case within the duty cycle correction since the half-wave duration t1, t3, t5, t7 of the positive half-wave HW1, HW3, HW5, HW7 is always greater than the half-wave duration t2, t4, t6 , t8 is the subsequent negative half wave HW2, HW4, HW6, HW8. For correction, therefore, the correction counter 6 (please refer 2 or 5 ) always changes in the same direction, so that its value Z runs away.

Infolge der immer kürzer werdenden Halbwellendauern t1–t8, bedingt durch die Frequenzänderung des periodischen Signals V_0, kommt es somit zu einer fehlerhaften Korrektur des Tastverhältnisses.As a result the shorter and shorter half-wave durations t1-t8, conditioned by the frequency change of the periodic signal V_0, there is thus an incorrect correction of the duty cycle.

Um bei einer Frequenzänderung des periodischen Signals V_0 eine fehlerhafte Korrektur des Tastverhältnisses zu vermeiden, wird bei dem Beispiel gemäß 9B die Korrektur des Tastverhältnisses nicht feststehend anhand des Verhältnisses der positiven zur negativen Halbwellendauer t1–t8 vorgenommen, sondern alternierend.In order to avoid erroneous correction of the duty cycle in the event of a frequency change of the periodic signal V_0, the example according to FIG 9B the correction of the duty cycle not fixed on the basis of the ratio of the positive to the negative half-wave duration t1-t8 made, but alternately.

Zunächst wird bei dem Beispiel gemäß 9B in einem Korrekturintervall I1 das Tastverhältnis einer positiven Halbwelle HW1 zu einer negativen Halbwelle HW2 erfasst. Dies führt, aufgrund der Tatsache, dass die Halbwellendauer t1 der positiven Halbwelle HW1 größer als die Halbwellendauer t2 der negativen Halbwelle HW2 ist, zu einer Korrektur des Tastverhältnisses in eine Richtung, beispielsweise durch Inkrementieren des Zählerwerts Z des Korrekturzählers 6 (siehe 2 oder 5).First, in the example according to 9B detected in a correction interval I1, the duty cycle of a positive half-wave HW1 to a negative half-wave HW2. Due to the fact that the half-wave duration t1 of the positive half-wave HW1 is greater than the half-wave duration t2 of the negative half-wave HW2, this leads to a correction of the duty cycle in one direction, for example by incrementing the counter value Z of the correction counter 6 (please refer 2 or 5 ).

In einem zweiten Korrekturintervall 12 wird nun das Verhältnis der Halbwellendauer t2 der negativen Halbwelle HW2 zur Halbwellendauer t3 der folgenden positiven Halbwelle HW3 erfasst, und aufgrund der Tatsache, dass die negative Halbwellendauer t2 größer als die positive Halbwellendauer t3 ist, wird der Zählerwert Z des Korrekturzählers 6 im Vergleich zum ersten Korrekturintervall I1 in die entgegengesetzt Richtung korrigiert und damit die erste Korrektur ausgeglichen.In a second correction interval 12 Now, the ratio of the half-wave duration t2 of the negative half-wave HW2 to the half-wave duration t3 of the following positive half-wave HW3 is detected, and due to the fact that the negative half-wave duration t2 is greater than the positive half-wave duration t3, the counter value Z of the correction counter 6 corrected in the opposite direction compared to the first correction interval I1 and thus compensated for the first correction.

Alternierend erfolgt nun die Korrektur des Tastverhältnisses in den Korrekturintervallen I3–I7, wobei der Zählerwert Z des Korrekturzählers 6 jeweils in unterschiedliche Richtungen korrigiert und damit insgesamt keine Anpassung des Tastverhältnisses vorgenommen wird. Mittels der alternierenden Korrektur des Tastverhältnisses durch abwechselndes Inbezugsetzen der positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5, HW7 zur negativen Halbwelle HW2, HW4, HW6, HW8 und umgekehrt der negativen Halbwelle HW2, HW4, HW6, HW8 zur positiven Halbwelle HW1, HW3, HW5, HW7 wird somit eine fehlerhafte Korrektur des Tastverhältnisses infolge einer Frequenzänderung des periodischen Signals V_0 vermieden.The correction of the duty cycle in the correction intervals I3-I7 takes place alternately, the counter value Z of the correction counter 6 each corrected in different directions and thus no adjustment of the duty cycle is made. By means of the alternating correction of the duty cycle by alternating the positive half wave HW1, HW3, HW5, HW7 to the negative half wave HW2, HW4, HW6, HW8 and vice versa of the negative half wave HW2, HW4, HW6, HW8 to the positive half wave HW1, HW3, HW5, HW7 thus an erroneous correction of the duty cycle due to a change in frequency of the periodic signal V_0 is avoided.

Wird als maximale Korrekturschrittweite bei der Anpassung des Korrekturzählers 6 das niederwertigste Bit (Least Significant Bit) verwendet, so ist die Auswirkung der Korrektur auf die Regelung eines Motors insgesamt vernachlässigbar.Used as the maximum correction increment when adjusting the correction counter 6 the Least Significant Bit is used, the effect of the correction on the control of an engine is negligible overall.

Die anhand 9B vorgenommene Korrektur des Tastverhältnisses insbesondere bei frequenzveränderlichen periodischen Signalen V_0 kann vorteilhafterweise in Verbindung sowohl mit der Vorrichtung gemäß 2 als auch mit der Vorrichtung gemäß 5 eingesetzt werden.The basis 9B Correction of the duty cycle, in particular in the case of frequency-variable periodic signals V_0, can advantageously be used in conjunction both with the device according to FIG 2 as well as with the device according to 5 be used.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind auch andere Schaltungsanordnungen zur Korrektur des Tastverhältnisses mindestens eines periodischen Signals unter Verwendung eines Kondensators einsetzbar, die vorteilhafterweise eine Korrektur des Tastverhältnisses zweier periodischer Signale vornehmen, die als um 90° zueinander phasenverschobene Signale an einem Motor zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Position eines drehbewegten Teils erzeugt werden.Of the The idea underlying the invention is not based on the preceding limited embodiments described. In particular, other circuit arrangements for the correction of Duty cycle of at least one periodic signal can be used using a capacitor, which advantageously a correction of the duty cycle of two periodic Make signals that as 90 ° out of phase with each other Signals on a motor to determine the speed and position a rotating part are generated.

11
Verstärkeramplifier
22
Komparatorcomparator
33
Steuerlogikcontrol logic
41, 4241 42
Zählercounter
4343
Oszillatoroscillator
55
Vergleichslogikcomparison logic
5'5 '
Auswertelogikevaluation logic
66
Korrekturzählercorrection counter
77
Digital-Analog-WandlerDigital to analog converter
8080
Widerstandresistance
81, 8281, 82
Schaltungsanordnungcircuitry
810, 811, 820, 821810 811, 820, 821
Schalterswitch
812, 822812 822
Kondensatorcapacitor
83, 8483 84
Komparatorcomparator
A1, A2A1, A2
Amplitudeamplitude
A1k, A2ka1k, a2k
Korrigierte Amplitudecorrected amplitude
C1, C2C1, C2
Kapazitätcapacity
CLK_a, CLK_bclk_a, clk_b
Taktsignalclock signal
compcomp
Vergleichssignalcomparison signal
DtH, DtMDtH, DtM
Differenzdifference
DV, DVH, DVMDV, DVH, DVM
Differenzdifference
DZ, DZH, DZLDZ, DZH, DZL
Differenzdifference
GndGnd
MasseDimensions
HW1–HW8HW1-HW8
Halbwellehalf-wave
I1–I7I1-I7
Korrekturintervallcorrection interval
RR
Widerstandswertresistance
Reset1, Reset2Reset1, Reset2
RücksetzsignalReset signal
Start1, Start2Start1, Start 2
Startsignalstart signal
Stop1, Stop2Stop1, Stop2
Stoppsignalstop signal
S1, S2, S3, S4S1, S2, S3, S4
Schaltsignalswitching signal
tt
ZeitTime
t1–t8t1-t8
HalbwellendauerHalf-wave duration
up, downup, down
Stellsignalactuating signal
VV
Spannungtension
V_0V_0
Eingangssignalinput
V_0kV_0k
Korrigiertes Eingangssignalcorrected input
V_AV_A
verstärktes Signalreinforced signal
V_A1, V_A2V_A1, V_A2
Relevanzschwellerelevance threshold
V_RV_R
Rechtecksignalsquare wave
V_REFV_REF
Referenzspannungreference voltage
V_STARTV_START
Ausgangsspannungoutput voltage
V_thrV_thr
Schwellwertthreshold
V1, V2V1, V2
Spannungssignalvoltage signal
ZZ
Zählerwertcount
Z1, Z2Z1, Z2
Zählerwertcount
Z1L, Z2LZ1L, Z2L
Zählerwert bei niedriger Frequenzcount at low frequency
Z1H, Z2Hz 1, Z2H
Zählerwert bei hoher Frequenzcount at high frequency
ZmaxZmax
Maximaler Zählerwertmaximum count

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3514155 A1 [0007] - DE 3514155 A1 [0007]
  • - US 4475086 [0008] US 4475086 [0008]

Claims (16)

Verfahren zur Regelung des Tastverhältnisses wenigstens eines periodischen Signals, bei dem anhand des Verhältnisses der Halbwellendauern zweier Halbwellen des periodischen Signals das Tastverhältnis auf einen vorgegebenen Sollwert korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer (t1–t8) einer Halbwelle (HW1–HW8) zur Korrektur des Tastverhältnisses – ein Kondensator (812, 822) in einen Ausgangszustand gebracht wird, in dem der Kondensator (812, 822) geladen ist, – der Kondensator (812, 822) während der Halbwellendauer (t1–t8) der Halbwelle (HW1–HW8) ausgehend von dem Ausgangszustand entladen wird und – anhand des Ladezustands des Kondensators (812, 822) am Ende der Halbwelle (HW1–HW8), der einen Kennwert für die Halbwellendauer (t1–t8) der Halbwelle (HW1–HW8) darstellt, das Tastverhältnis korrigiert wird.Method for controlling the duty cycle of at least one periodic signal in which the duty cycle is corrected to a predetermined desired value on the basis of the ratio of the half-wave durations of two half-waves of the periodic signal, characterized in that for determining a characteristic value for the half-wave duration (t1-t8) of a half wave ( HW1-HW8) for correcting the duty cycle - a capacitor ( 812 . 822 ) is brought into an initial state in which the capacitor ( 812 . 822 ), - the capacitor ( 812 . 822 ) during the half-wave duration (t1-t8) of the half-wave (HW1-HW8) is discharged starting from the initial state and - based on the state of charge of the capacitor ( 812 . 822 ) at the end of the half-wave (HW1-HW8), which represents a characteristic value for the half-wave duration (t1-t8) of the half-wave (HW1-HW8), the duty cycle is corrected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur des Tastverhältnisses ein erster Kondensator (812) während der Halbwellendauer (t1, t3, t5, t7) einer ersten Halbwelle (HW1, HW3, HW5, HW7) und ein zweiter Kondensator (822) während der Halbwellendauer (t2, t4, t6, t8) einer zweiten, von der ersten Halbwelle (HW1, HW3, HW5, HW7) unterschiedlichen Halbwelle (HW2, HW4, HW6, HW8) entladen wird, wobei der Ladezustand des ersten Kondensators (812) am Ende der ersten Halbwelle (HW1, HW3, HW5, HW7) einen Kennwert für die Halbwellendauer (t1, t3, t5, t7) der ersten Halbwelle (HW1, HW3, HW5, HW7) und der Ladezustand des zweiten Kondensators (822) am Ende der zweiten Halbwelle (HW2, HW4, HW6, HW8) einen Kennwert für die Halbwellendauer (t2, t4, t6, t8) der zweiten Halbwelle (HW2, HW4, HW6, HW8) darstellt und anhand der Differenz (DV) der Ladezustände der beiden Kondensatoren (812, 822) das Tastverhältnis korrigiert wird.A method according to claim 1, characterized in that for correcting the duty cycle, a first capacitor ( 812 ) during the half-wave duration (t1, t3, t5, t7) of a first half-wave (HW1, HW3, HW5, HW7) and a second capacitor ( 822 ) during the half-wave duration (t2, t4, t6, t8) of a second half-wave (HW2, HW4, HW6, HW8) which is different from the first half-wave (HW1, HW3, HW5, HW7), the state of charge of the first capacitor ( 812 ) at the end of the first half-cycle (HW1, HW3, HW5, HW7) a characteristic value for the half-wave duration (t1, t3, t5, t7) of the first half-wave (HW1, HW3, HW5, HW7) and the state of charge of the second capacitor ( 822 ) at the end of the second half-wave (HW2, HW4, HW6, HW8) represents a characteristic value for the half-wave duration (t2, t4, t6, t8) of the second half-wave (HW2, HW4, HW6, HW8) and the difference (DV) of Charge states of the two capacitors ( 812 . 822 ) the duty cycle is corrected. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Differenz (DV) der Ladezustände der Kondensatoren (812, 822) ein Stellsignal (up, down) zur Korrektur des Tastverhältnisses erzeugt wird.A method according to claim 2, characterized in that based on the difference (DV) of the charge states of the capacitors ( 812 . 822 ) A control signal (up, down) for correcting the duty cycle is generated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustände der Kondensatoren (812, 822) über mindestens einen Komparator (83, 84) miteinander verglichen werden, wobei abhängig vom Ausgangswert des mindestens einen Komparators (83, 84) das Stellsignal (up, down) den Zählerwert (Z) eines Korrekturzählers (6) zur Korrektur des Tastverhältnisses inkrementiert, dekrementiert oder unverändert lässt.Method according to Claim 3, characterized in that the states of charge of the capacitors ( 812 . 822 ) via at least one comparator ( 83 . 84 ), wherein, depending on the output value of the at least one comparator ( 83 . 84 ) the control signal (up, down) the counter value (Z) of a correction counter ( 6 ) is incremented, decremented or unchanged to correct the duty cycle. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustände der Kondensatoren (812, 822) über zwei Komparatoren (83, 84) miteinander verglichen werden, wobei anhand der Ausgangswerte der zwei Komparatoren (83, 84) das Stellsignal (up, down) den Zählerwert (Z) eines Korrekturzählers (6) – inkrementiert, wenn die Differenz (DV) der Ladezustände der Kondensatoren (81, 82) eine positive Relevanzschwelle (V_A1) überschreitet, – dekrementiert, wenn die Differenz (DV) der Ladezustände der Kondensatoren (81, 82) eine negative Relevanzschwelle (V_A2) unterschreitet, – unverändert lässt, wenn die Differenz (DV) der Ladezustände der Kondensatoren (81, 82) zwischen der positiven Relevanzschwelle (V_A1) und der negativen Relevanzschwelle (V_A2) liegt.Method according to Claim 3 or 4, characterized in that the states of charge of the capacitors ( 812 . 822 ) via two comparators ( 83 . 84 ) are compared with each other, based on the output values of the two comparators ( 83 . 84 ) the control signal (up, down) the counter value (Z) of a correction counter ( 6 ) - incremented when the difference (DV) of the charge states of the capacitors ( 81 . 82 ) exceeds a positive relevance threshold (V_A1), - decrements when the difference (DV) of the charge states of the capacitors ( 81 . 82 ) falls below a negative relevance threshold (V_A2), - leaves unchanged when the difference (DV) of the charge states of the capacitors ( 81 . 82 ) lies between the positive relevance threshold (V_A1) and the negative relevance threshold (V_A2). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ein Eingangssignal darstellenden periodischen Signal (V_0) ein Rechtecksignal (V_R) gebildet und anhand des Rechtecksignals (V_R) das Tastverhältnis korrigiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that from the representing an input signal periodic signal (V_0) formed a square wave signal (V_R) and corrected by the square wave signal (V_R) the duty cycle becomes. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (812, 822) mit Schaltern (810, 811, 820, 821) verbunden ist, deren Schaltzustände zum Laden und Entladen des Kondensators (812, 822) über eine Steuerlogik (3) gesteuert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitor ( 812 . 822 ) with switches ( 810 . 811 . 820 . 821 ) whose switching states for charging and discharging the capacitor ( 812 . 822 ) via a control logic ( 3 ) to be controlled. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (812, 822) zum Laden über einen ersten Schalter (810, 820) mit einer Ausgangsspannung (V_START) verbunden wird.Method according to claim 7, characterized in that the capacitor ( 812 . 822 ) for charging via a first switch ( 810 . 820 ) is connected to an output voltage (V_START). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (812, 822) zum Entladen über einen zweiten Schalter (811, 821) mit einem Widerstand (80) verbunden und über den Widerstand (80) entladen wird.Method according to claim 7 or 8, characterized in that the capacitor ( 812 . 822 ) for discharging via a second switch ( 811 . 821 ) with a resistor ( 80 ) and via the resistor ( 80 ) is unloaded. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastverhältnis abwechselnd anhand des Verhältnisses der Halbwellendauer (t1, t3, t5, t7) einer positiven Halbwelle (HW1, HW3, HW5, HW7) zur Halbwellendauer (t2, t4, t6, t8) einer folgenden negativen Halbwelle (HW2, HW4, HW6, HW8) und des Verhältnisses der Halbwellendauer (t2, t4, t6, t8) einer negativen Halbwelle (HW2, HW4, HW6, HW8) zur Halbwellendauer (t1, t3, t5, t7) einer folgenden positiven Halbwelle (HW1, HW3, HW5, HW7) korrigiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the duty cycle alternately by the ratio of the half-wave duration (t1, t3, t5, t7) of a positive half-wave (HW1, HW3, HW5, HW7) to the half-wave duration (t2, t4, t6, t8) of a following negative half-wave (HW2, HW4, HW6, HW8) and the ratio of the half-wave duration (t2, t4, t6, t8) of a negative half-wave (HW2, HW4, HW6, HW8) to the half-wave duration (t1, t3, t5, t7) of a following positive half cycle (HW1, HW3, HW5, HW7) is corrected. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des jeweiligen Verhältnisses der Halbwellendauern (t1–t8) ein Stellsignal (up, down) zur Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals (V_0) erzeugt wird, wobei abhängig von dem jeweiligen Verhältnis der Halbwellendauern (t1–t8) das Stellsignal (up, down) den Zählerwert (Z) eines Korrekturzählers (6) zur Korrektur des Tastverhältnisses des periodischen Signals (V_0) inkrementiert, dekrementiert oder unverändert lässt.A method according to claim 10, characterized in that based on the respective ratio of the half-wave durations (t1-t8), an actuating signal (up, down) for correcting the duty cycle of the periodic signal (V_0) is generated, wherein dependent on the respective ratio of the half-wave durations (t1-t8) the control signal (up, down) the counter value (Z) of a correction counter ( 6 ) for correcting the duty cycle of the periodic signal (V_0) is incremented, decremented or left unchanged. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellsignal (up, down) eine einem niederwertigsten Bit entsprechende Schrittweite aufweist.Method according to claim 11, characterized in that the control signal (up, down) is a least significant bit corresponding step size has. Vorrichtung zur Regelung des Tastverhältnisses wenigstens eines periodischen Signals, mit mindestens einer Schaltungsanordnung zur Korrektur des Tastverhältnisses auf einen vorgegebenen Sollwert anhand des Verhältnisses der Halbwellendauern zweier Halbwellen des periodischen Signals, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (81, 82) mindestens einen Kondensator (812, 822) zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer (t1–t8) einer Halbwelle (HW1–HW8) aufweist, wobei die Schaltungsanordnung (81, 82) ausgebildet und vorgesehen ist, – den Kondensator (812, 822) in einen Ausgangszustand zu bringen, in dem der Kondensator (812, 822) geladen ist, – den Kondensator (812, 822) während der Halbwellendauer (t1–t8) der Halbwelle (HW1–HW8) ausgehend von dem Ausgangszustand zu entladen und – anhand des Ladezustands des Kondensators (812, 822) am Ende der Halbwelle (HW1–HW8) einen Kennwert für die Halbwellendauer (t1–t8) der Halbwelle (HW1–HW8) zur Korrektur des Tastverhältnisses bereitzustellen.Device for controlling the duty cycle of at least one periodic signal, with at least one circuit arrangement for correcting the duty cycle to a predetermined desired value on the basis of the ratio of the half-wave durations of two half-waves of the periodic signal, characterized in that the circuit arrangement ( 81 . 82 ) at least one capacitor ( 812 . 822 ) for determining a characteristic value for the half-wave duration (t1-t8) of a half-wave (HW1-HW8), wherein the circuit arrangement ( 81 . 82 ) and is provided, - the capacitor ( 812 . 822 ) in an initial state in which the capacitor ( 812 . 822 ), - the capacitor ( 812 . 822 ) during the half-wave duration (t1-t8) of the half-wave (HW1-HW8) starting from the initial state and - based on the state of charge of the capacitor ( 812 . 822 ) at the end of the half-wave (HW1-HW8) provide a characteristic value for the half-wave duration (t1-t8) of the half-wave (HW1-HW8) for correcting the duty cycle. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch zwei Schaltungsanordnungen (81, 82) mit jeweils einem Kondensator (812, 822) zur Bestimmung eines Kennwerts für die Halbwellendauer (t1–t8) zweier unterschiedlicher Halbwellen (HW1–HW8) des periodischen Signals (V_0).Apparatus according to claim 13, characterized by two circuit arrangements ( 81 . 82 ) each with a capacitor ( 812 . 822 ) for determining a characteristic value for the half-wave duration (t1-t8) of two different half-waves (HW1-HW8) of the periodic signal (V_0). Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens einen Komparator (83, 84) zum Vergleich der Ladezustände der Kondensatoren (812, 822) der beiden Schaltungsanordnungen (81, 82).Device according to claim 14, characterized by at least one comparator ( 83 . 84 ) for comparing the states of charge of the capacitors ( 812 . 822 ) of the two circuit arrangements ( 81 . 82 ). Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mindestens eine Auswertelogik (5') zur Bestimmung eines Stellsignals (up, down) zur Korrektur des Tastverhältnisses aus den Ausgangswerten des mindestens einen Komparators (83, 84).Apparatus according to claim 15, characterized by at least one evaluation logic ( 5 ' ) for determining an actuating signal (up, down) for correcting the duty cycle from the output values of the at least one comparator ( 83 . 84 ).
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