DE1272977B

DE1272977B - Schaltungsanordnung zur Umformung kurzzeitiger Lichtimpulse in elektrische Signale

Info

Publication number: DE1272977B
Application number: DE1964L0047179
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard-H Ruppersberg; Rolf Schellhase
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-03-02
Filing date: 1964-03-02
Publication date: 1968-07-18
Also published as: BE660472A; FR87524E; GB1092853A; NL6502641A

Description

Schaltungsanordnung zur Umformung kurzzeitiger Lichtimpulse in elektrische Signale Zusatz zum Patent: 1. 294 Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umformung kurzzeitiger, auf zwei in Differenzschaltung betriebene Photoempfänger auftreffender Lichtimpulse in elektrische Signale, die zu Steuer-und Regelzwecken dienen.
Der Gegenstand des Hauptpatentes 1 240 294 ist durch die Vereinigung folgender Merkmale gekennzeichnet: 1. daß die Kathode des einen Photoempfängers mit der Anode des anderen Photoempfängers in einem gemeinsamen Punkt verbunden ist; 2. daß in Schaltrichtung hinter dem gemeinsamen Punkt, in dem das Differenzsignal entsteht, ein Trennglied angeordnet ist; 3. daß hinter dem Trennglied für positive und negative Differenzsignale je ein Dehnungsglied vorgesehen ist; 4. daß hinter den Dehnungsgliedern ein Integrationsglied angeordnet ist; 5. daß hinter dem Integrationsglied ein Stellglied vorgesehen ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen nachfolgend einige Maßnahmen beschrieben werden, die besonders vorteilhaft für die zuvor beschriebene Schaltungsanordnung anwendbar sind.
Zur Ausführung der Impulsdehnungsglieder wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein solches Impulsdehnungsglied zwei einander parallelgeschaltete Schaltungszweige aufweist, von denen jeder eine Diode und eine dieser nachgeschaltete Zenerdiode in Reihenschaltung enthält und in denen jeweils Diode und Zenerdiode in ihrer Durchlaßrichtung so geschaltet sind, daß die Öffnungsspannung jedes Schaltungszweiges die Summenspannung aus der Öffnungsspannung der Diode und der Öffnungsspannung der Zenerdiode ist.
Im allgemeinen ist es bekannt, eine Impulsdehnung mit Hilfe eines Kondensators allein und eines Arbeitswiderstandes zu erreichen, wobei diese Anordnung eine Zeitkonstante hat, die gegenüber der Dauer des Eingangsimpulses groß ist. Eine solche Anordnung kann jedoch nur entweder positive oder negative Ausgangsimpulse erzeugen. Im vorliegenden Anwendungsfall sind die Eingangsimpulse kurz gegenüber der zwischen den Impulsen liegenden Pausenzeit.
Die vorgeschlagene Maßnahme ermöglicht es in diesem Fall, sowohl negative als auch positive Impulse in einer einzigen Anordnung unter Erhaltung der Polarität zu dehnen. Sobald ein Eingangsimpuls, der gegenüber der genannten Summenspannung groß ist, in positiver oder negativer Richtung diesen Summenspannungswert übersteigt, wirkt der eine Schaltungszweig wie ein gewöhnlicher Gleichrichter, während der andere gesperrt ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, der Parallelschaltung dieser Schaltungszweige einen Kondensator von der Größe nachzuschalten, daß seine maximalen Ausgangsimpulse unterhalb der Zenerspannung bleiben. Der gesperrte Schaltungszweig bleibt deswegen auch nach dem Ende des Eingangsimpulses gesperrt, und es entsteht ein gedehnter Ausgangsimpuls mit der Polarität des Eingangsimpulses und einer Amplitude, die der Amplitude des Eingangsimpulses annähernd proportional ist.
Im Hauptpatent 1 240 294 wurde bereits der Vorschlag gemacht, den Regelkreis mit der Lichtquelle zu koppeln und ihn nur aufzusteuern, wenn ein Photoblitz ausgelöst wird. Diese Maßnahme soll verhindern, daß bei der relativ großen Empfindlichkeit des Regelkreises äußere Störungseinflüsse zur Betätigung des Stellmotors führen können in einer Zeit, in der keine Messungen erfolgen. Hierzu wird erfindungsgemäß im einzelnen vorgeschlagen, daß die zum Aufsteuern des Regelkreis es dienende Kopplung mit der Lichtquelle zwei in entgegengesetzter Durchlaßrichtung an den Regelkreis angeschlossene Dioden aufweist, die gleichzeitig durch einen positiven und einen negativen Öffnungsimpuls so beaufschlagt werden, daß der Regelkreis für die Zeit der Öffnungsimpulse nicht kurzgeschlossen ist. Hierbei kommt es darauf an, daß die Aufsteuerung und vor allem auch die nachfolgende Zusteuerung des Regelkreises mit einem möglichst steilen Anstieg erfolgen; auch soll die Dauer des Öffnungsimpulses in gewissen Grenzen wählbar sein. Die erforderliche Steilheit der Aufsteuerung erreicht man durch Abnahme der Öffnungsspannung von einer möglichst reinen Induktivität. Wenn der Strom der Impulslampe seinen größten Anstieg hat, hat die abgenommene Öffnungsspannung ihr Maximum. Vorteilhaft eignen sich zur Gewinnung der Öffnungsimpulse Schwingkreise, die vom Strom der Impulslampe gesteuert werden.
Die Zeichnung beschreibt eine Schaltungsanordnung, die zur Dehnung der Kurzzeitimpulse dient und gleichzeitig eine Schaltung zur Aufsteuerung des Regelkreises in Abhängigkeit der Meß-Lichtimpulse enthält. Die bei der Messung gewonnenen Kurzzeitimpulse werden an der Klemme 28 zugeführt und gelangen an einen aus zwei parallelgeschalteten Zweigen bestehenden Schaltungsteil, von denen jeder eine Diode 29 bzw. 30 und eine Zenerdiode 31 bzw. 32 enthält. Je nach Vorzeichen des Kurzzeitimpulses wirkt der eine Schaltungszweig wie ein gewöhnlicher Gleichrichter, sobald der Eingangsimpuls größer ist als die Summe aus Zenerspannung und Öffnungsspannung der Diode. Der andere Schaltungszweig ist dann jeweils gesperrt. Zusammen mit dem nachgeschalteten Kondensator 33 und seinem Parallelwiderstand 34 ist es dann möglich, Impulse verschiedenen Vorzeichens auf die gewünschte Länge zu dehnen und über einen Widerstand 35 der Klemme 36 zuzuführen, von der aus die Impulse weiterverarbeitet, gegebenenfalls noch einmal gedehnt werden können.
Der Widerstand 37 dient als Ableitwiderstand.
Der Regelkreis wird durch die Dioden 38 und 39 gegen Masse kurzgeschlossen; die Kondensatoren 44 und 45, die Drosseln 46 und 47, die Widerstände 48 und 49 und die Widerstände der Dioden 38 und 39 in Durchlaßrichtung sind so bemessen, daß sie auch gegen den Ausgangswiderstand, an dem der Meßimpuls entsteht, einen Kurzschluß darstellen. Nur für den Augenblick des zu messenden Impulses werden die Dioden 38 und 39 durch die Öfinungsimpulse zugesteuert und der Kurzschluß damit aufgehoben. Die Öffnungsimpulse werden im Entladekreis des Blitzgerätes gewonnen und an den Klemmen 40 und 41 zugeführt.
Die Dioden 42 und 43 dienen zur Vermeidung von Rückwirkungen auf diesen hier nicht dargestellten Blitzteil. Zur Erzeugung geeigneter Öffnungsimpulse mit sehr steilen Flanken dienen Parallelschwingkreise, die jeweils aus einem Kondensator 44 bzw. 45 und einer Drosselspule 46 bzw. 47 bestehen. Die Induktivität der Drosselspulen 46 und 47 ist in gewissen Grenzen veränderlich, um so die Dauer der Aufsteuerungsimpulse einstellen zu können. Die vom oberen Schwingkreis mit der Drossel 46 und dem Kondensator 44 ausgehenden Aufsteuerungsimpulse sind positiv, die vom unteren Schwingkreis ausgehenden negativ. Positive oder negative Meßimpulse, die im Punkt 28 eingespeist werden, werden jetzt durch die Aufsteuerung nicht beeinflußt, solange sie die Summe aus Aufsteuerspannung und Anlaufspannung der Dioden 38 oder 39 nicht übersteigen.
Zur Strombegrenzung sind zwei Widerstände 48 und 49 zwischengeschaltet. Die Dioden 50 und 51 be- grenzen das Durchschwingen der Öffnungsimpulse auf Werte, die kleiner sind als die Anlaufspannungen der Dioden 38 und 39. Auf diese Art und Weise wird verhindert, daß das Durchschwingen nach dem eigentlichen Öffnungsimpuls einen unkontrollierten Störimpuls erzeugt, wenn die positiven und negativen Öffnungsimpulse nicht genau gleich groß werden oder die Schaltungselemente nicht genau symmetrisch sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Umformung kurzzeitiger, auf zwei in Differenzschaltung betriebene Photoempfänger auftreffender Lichtimpulse in elektrische Signale, die zu Steuer- und Regelzwecken dienen, bei der folgende Merkmale vereinigt sind: 1. daß die Kathode des einen Photoempfängers mit der Anode des anderen Photoempfängers in einem gemeinsamen Punkt verbunden ist; 2. daß in Schaltrichtung hinter dem gemeinsamen Punkt, in dem das Differenzsignal entsteht, ein Trennglied angeordnet ist; 3. daß hinter dem Trennglied für positive und negative Differenzsignale je ein Dehnungsglied vorgesehen ist; 4. daß hinter den Dehnungsgliedern ein Integrationsglied angeordnet ist; 5. daß hinter dem Integrationsglied ein Stellglied vorgesehen ist, nach Patent1240294, dadurch gekennz e i c h II e t, daß das Impulsdehnungsglied zwei einander parallelgeschaltete : Schaltungszweige aufweist, von denen jeder eine Diode (29 bzw.

30) und eine dieser nachgeschaltete Zenerdiode (31 bzw. 32) in Reihenschaltung enthält und in denen jeweils Diode und Zenerdiode in ihrer Durchlaßrichtung so geschaltet sind, daß die Öffnungsspannung jedes Schaltungszweiges die Summenspannung aus der Öffnungsspannung der Diode und der Öffnungsspannung der Zenerdiode ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den parallelgeschalteten Schaltungszweigen ein Kondensator (33) nachgeschaltet ist, der so bemessen ist, daß seine maximalen Ausgangsimpulse unterhalb der Zenerspannung bleiben.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Aufsteuern des Regelkreises dienende Kopplung mit der Lichtquelle zwei in entgegengesetzter Durchlaßrichtung an den Regelkreis angeschlossene Dioden (38, 39) aufweist, die gleichzeitig durch einen positiven und einen negativen Öffnungsimpuls so beaufschlagt werden, daß der Regelkreis nur für die Zeit der Öffaungsimpulse nicht kurzgeschlossen ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Öffnungsimpulse Schwingkreise (44, 46 bzw. 45, 47) dienen.