DE1138101B - Anordnung zur feinstufigen AEnderung der Frequenz einer Impulsfolge - Google Patents

Description

• Anordnung zur feinstufigen Änderung der Frequenz einer Impulsfolge Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur feinstufigen Änderung der Frequenz einer Impulsfolge.
• Im Zusammenhang mit einem elektronischen Differential ist bereits eine Anordnung bekanntgeworden, die die Untersetzung der Frequenz einer Impulsfolge gestattet. Das Differential enthält einen bidirektionalen Zähler mit dekadischen Zählstufen. Es gestattet zunächst die Bildung einer Impulsfolge, deren Frequenz gleich der Differenzfrequenz zweier Impulsfolgen ist. Die Frequenz dieser Differenzimpulsfolge kann durch geeignete Abgriffe und Verkopplung der Zählkathode auf die Werte 1/1o, 2/io, 3/lo ... 9/lo herabgesetzt werden. Von diesen neun Möglichkeiten liegt eine echte Frequenzherabsetzung aber nur für die Werte Vio, und 5/lo='/2 Vor. Nur bei diesen drei Unterteilungsmöglichkeiten ist der Ab- stand zwischen benachbarten Impulsen gleich groß, d. h., die Frequenz der unterteilten Impulsfolge ist konstant. Bei den sechs anderen Fällen kann nur noch von einer mittleren Frequenz der untersetzten Impulsfolge gesprochen werden, da die Inipulsabstände nicht mehr gleich groß eingerichtet werden können.
• Ferner gibt es Untersetzerschaltungen, die von den einfallenden Impulsen einer Impulsfolge nur jeden n-ten durchlassen, so daß also die Frequenz auf die Werte fIn herabgesetzt werden kann, wobei n jede ganze Zahl ist.
• Feinere Untersetzungen lassen sich mit den bekannten Anordnungen nicht erzielen, während übersetzungen mit diesen Anordnungen überhaupt nicht möglich sind.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die es Ge , stattet, die normalerweise konstante oder variable Frequenz einer Impulsfolge feinstufig in einem fehlerfreien Verhältnis zu verändern.
• Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die in ihrer Frequenz zu ändernde Impulsfolge #2, über den einen Eingang eines bidirektionalen Zählers mit Analogausgang und einen von der Ausgangsgröße des bidirektionalen Zählers in seiner Frequenz gesteuerten Frequenzgenerator in eine Impulsfolge Q,' wesentlich höherer Frequenz umgeformt wird und sodann über einen einstellbaren Untersetzer feinstufig in eine Impulsfolge #22 der gewünschten Frequenz untersetzt wird, während zur Konstanthaltung der durch den Frequenzgenerator bewirkten Frequenzvervielfachung die Impulsfolge Ql' außerdem über einen festeingestellten Untersetzer dem anderen Eingang des bidirektionalen Zählers zugeführt wird. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Blockschaltbild dargestellt. In der Anordnung findet ein bidirektionaler Zähler 1 mit Analog-Ausgang Verwendung. Ein solcher Zähler ist dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Eingänge besitzt, wobei die über den einen Eingang einfallenden Impulse das Zählwerk in der einen und die über den anderen Eingang einfallenden Impulse das Zählwerk in der anderen Richtung weiterschalten. Die im Zählwerk auftretende Zahl stellt also das Integral der Frequenzdifferenz der beiden über die zwei Eingänge einfallenden Impulsfolgen dar. In der Figur wird dies durch die Summierungsstelle la gekennzeichnet. Der Block 1 b stellt das eigentliche Zählwerk dar und enthält ferner eine Anordnung, die die Stellung des Zählwerks in eine analoge Größe, z.- B. eine Spannung, umwandelt.
• Die in ihrer Frequenz um einen bestimmten Faktor zu verändernde Impulsfolge Q1 wird dem bidirektionalen Zähler 1 über seinen einen Eingang zugeführt. Die analoge Ausgangsgröße des bidirektionalen Zählers 1 steuert die Frequenz eines Frequenzgenerators 2. Die Frequenz der am Ausgang des Frequenzgene,rators 2 auftretenden Impulsfolge fi,' wird über einen festeingestellten Untersetzer 4 dem anderen Eingang des bidirektionalen Zählers 1 zugeführt. Ein solcher Untersetzer arbeitet in der Weise, daß er von den einfallenden Impulsen nur jeden n-ten Impuls an seinem Ausgang freigibt. Durch den durch diese Rückführung geschaffenen Regelkreis wird erreicht, daß die Frequenz der vom Impulsgenerator 2 erzeugte Impulsfolge Q,' gegenüber der Frequenz der Impulsfolge Q1 um genau den Faktor größer ist, um den die Frequenz P.,' von dem Untersetzer 4 untersetzt wird. Diese höherfrequente Impulsfolge Q,' wird durch einen einstellbaren Untersetzer 3, der nach dem gleichen Prinzip wieder festeingestellte Untersetzer 4 arbeitet, in eine Impulsfolge Q. der gewünschten Frequenz untersetzt. Die Umwandlung der Impulsfolge P-1 in die Impulsfolge P, kann um so feinstufiger vorgenommen werden, je größer das Untersetzungsverhältnis des Untersetzers 4 ist. Statt den Untersetzer 4 mit einem festen und den Untersetzer 3 mit einem einstellbaren Untersetzungsverhältnis zu versehen, kann man auch den Untersetzer 3 mit einem festen und den Untersetzer 4 mit einem einstellbaren Untersetzungsverhältnis ausführen. Ein besonderer Vorteil der Anordnung nach der Erfindung ist die völlige Fehlerfreiheit, mit der das eingestellte Unter- oder übersetzungsverhältnis der Impulsfolgefrequenz eingehalten wird. Die Notwendigkeit bzw. vorteilhafte Verwendbarkeit der Anordnung nach der Erfindung sei an den folgenden zwei Beispielen erläutert: Bei einer Drehzahlverhältnisregelung liegt die Aufgabe vor, eine Drehzahl so zu regeln, daß sie zu einer führenden Drehzahl in einem bestimmten Verhältnis steht. Hierbei ist es dann erforderlich, die z. B. mittels einer Strichscheibe und einem Impulsgeber gewonnene, die führende Drehzahl beschreibenden Impulsfolge Q, in einem bestimmten Verhältnis zu unter-oder übersetzen. Eine Untersetzung wäre natürlich durch einen einfachen Untersetzer, der von den einfallenden Impulsen nur jeden n-ten Impuls an seinem Ausgang freigibt, denkbar, jedoch ließe sich hierbei die Frequenz f der einfallenden Impulsfolge nur auf Werte fIn untersetzen, wobei n jede ganze Zahl sein kann. Wird eine feinstufigere Untersetzung oder eine übersetzung gefordert, so kann man sich der Anordnung nach der Erfindung bedienen.
• Bei dem geschilderten Beispiel wird die Anordnung nach der Erfindung von einer Impulsfolge veränderlicher Frequenz gespeist. Man kann die Anordnung aber auch mit einer z. B. von einem QuarzosziUator abgeleiteten, in ihrer Frequenz konstanten Impulsfolge Q, speisen. Man erhält dann einen in seiner Frequenz sehr feinstufig einstellbaren Impulsgenerator sehr hoher Genauigkeit.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur feinstufigen Änderung der normalerweise konstanten oder variablen Frequenz einerlmpulsfolge, dadurchgekennzeichnet, daß die in ihrer Frequenz zu ändernde Impulsfolge Q, über den einen Eingang eines bidirektionalen Zählers mit Analogausgang (1) und einen von der Ausgangsgröße des bidirektionalen Zählers in seiner Frequenz gesteuerten Frequenzgenerator (2) in eine Impulsfolge Q,' wesentlich höherer Frequenz umgeformt wird und sodann über einen einstellbaren Untersetzer (3) feinstufig in eine Impulsfolge Q. der gewünschten Frequenz untersetzt wird, während zur Konstanthaltung der durch den Frequenzgenerator bewirkten Frequenzvervielfachung die Impulsfolge Q,' außerdem über einen festeingestellten Untersetzer (4) dem anderen Eingang des bidirektionalen Zählers (1) zugeführt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersetzer (3) festeingestellt und der Untersetzer (4) einstellbar ist. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ihre Verwendung. zur Unter- oder übersetzung der von einer Drehzahl abgeleiteten Impulsfolge bei Drehzahlverhältnisregelungen. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ihr zugeführte Impulsfolge Q, eine von einem Quarz abgeleitete unveränderliche Frequenz besitzt, so daß am Ausgang der Anordnung eine Impulsfolge 22 auftritt, deren Frequenz sich mittels der einstellbaren Untersetzer (3 bzw. 4) feinstufig variieren läßt und sich durch große Konstanz und Genauigkeit auszeichnet. In Betracht gezogene Druckschriften: Elektronik, 1957, Nr. 2/3, S. 59, 60.