DE1285537B - Anordnung zur Summierung der Teilimpulsfolgen dekadisch einstellbarer Freqeunzteiler - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Summierung der bei feinstufig dekadisch einstellbaren, aus Zähldekaden aufgebauten Frequenzteilern in den Dekaden gebildeten Teilimpulsfolgen.
• Bei frequenzanalogen Verhältnisregelungen, z. B. Drehzahl- oder Mischungsregelungen, besteht die Aufgabe, feinstufig dekadisch einstellbar Sollfrequenzen vorzugeben. Dazu soll aus einer Anzahl von 10m Impulsen einer vorgegebenen Bezugsfrequenz eine Zahl k Impulse, möglichst gleichmäßig über die Zeit verteilt, ausgewählt werden. Da es vom Aufwand her unvertretbar ist, in einem Frequenzteiler direkt k Impulse aus 10m Impulsen, wobei k in Stufen von 1 einstellbar sein soll, auszuwählen, werden solche Frequenzteiler aus hintereinandergeschalteten Teilerdekaden aufgebaut, in denen Teilimpulsfolgen mit einer jeweils einstellbaren Anzahl von si Impulsen aus 10 Eingangsimpulsen einer Teilerdekade gebildet werden. Um eine Impulsfolge mit k Impulsen aus 10m Impulsen einer vorgegebenen Eingangsfrequenz des Frequenzteilers zu erhalten, müssen die Teilimpulsfolgen ohne Impulsverlust summiert werden. Zwei Verfahren, diese Summation vorzunehmen, sind bekannt. Bei den Frequenzteilern, wie sie in der deutschen Auslegeschrift 1171954 beschrieben wurden, ist durch spezielle Auswahlvorschriften für die einstellbaren Impulsfolgen dafür gesorgt, daß die Impulsfolgen der Teilerdekaden keine koinzidenten Impulse aufweisen. Das wird dadurch erreicht, daß bei allen in einer Dekade möglichen Impulsfolgen der gleiche Platz im Zeitraster, vorgegeben durch die Eingangsfrequenz der Dekade, für die Impulse der folgenden Dekade frei gelassen ist und daß die Impulse der folgenden Dekade an der Stelle des Zeitrasters gebildet werden. Der Auswahlgatteraufwand wird dabei nur dann gering, wenn Abweichungen von der optimal gleichmäßigen Verteilung der Impulse über die Zeit in Kauf genommen werden. Die Summation der Impulsfolgen kann durch einfache ODER-Verknüpfung erfolgen.
• Ist dagegen, wie bei der in der deutschen Auslegeschrift 1182 297 beschriebenen Anordnung zur prozentualen Impulsuntersetzung, nicht durch die Impulsauswahl für Teilimpulsfolgen ohne koinzidente Impulse gesorgt, dann müssen zur Summation der Teilimpulsfolgen neben der ODER-Verknüpfung noch zusätzliche Mittel zur Zwischenspeicherung und Verschiebung der jeweils koinzidenten Impulse der Teilimpulsfolgen zweier aufeinanderfolgender Dekaden vorgesehen werden.
• Nachteilig ist weiterhin bei beiden bekannten Summationsverfahren, daß durch das Ineinanderschachteln der Impulsfolgen große Abweichungen von der optimal gleichmäßigen Verteilung der Ausgangsimpulse des Frequenzteilers über die Zeit von 10 Eingangsimpulsen entstehen.
• Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß, gesteuert von der Übertragsteilimpulsfolge der einer Dekade folgenden Dekade, zwischen der Teilimpulsfolge für die in der Dekade eingestellte Zahl von Impulsen aus 10 Eingangsimpulsen der Dekade und der Teilimpulsfolge für die um 1 höhere Zahl von Impulsen umgeschaltet wird.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung. Darin zeigt F i g.1 ein Prinzipschaltbild einer Anordnung nach der Erfindung zur Summierung der Teilimpulsfolgen für einen --dekadischen Frequenzteiler, F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine besonders einfache Anordnung zur Summierung der Teilimpulsfolgen bei einem Frequenzteiler und F i g. 3 ein Impulsdiagramm für die in einem Beispiel auftretenden Teilimpulsfolgen.
• Bei dem in F i g. 1 dargestellten Prinzipschaltbild einer Anordnung zur Summierung der Teilimpulsfolgen für einen --dekadischen Frequenzteiler besteht eine Teilerdekade aus der Zähldekade Zi, dem Impulsauswahlgaiter GAi und dem Steuerwerk Si. Die Zähldekaden sind in bekannter Weise so hintereinandergeschaltet, daß am Übertragungsausgang der Zählerdekade Zi der 10i-te Teil der am Eingang Ef angebotenen Frequenz f erscheint. Zur Gewinnung der Teilimpulsfolgen mit fa Ausgangsimpulsen aus 10 Eingangsimpulsen einer Zähldekade werden in dem Auswahlgatter GAS die zehn Zählerstände der Zähldekade nach einer Auswahlvorschrift miteinander verknüpft.
• Die Auswahl einer vorgegebenen Teilimpulsfolge erfolgt entweder gesteuert durch das Steuerwerk Si im Auswahlgatter GAi oder durch das Steuerwerk direkt. Dementsprechend erscheint die ausgewählte Teilimpulsfolge am Ausgang AGi des Auswahlgatters oder am Ausgang Asi des Steuerwerks St. Da die Teilimpulsfolge nicht mit den Eingangsimpulsen der Zähldekade verknüpft ist, ist die Dauer eines Impulses der Teilimpulsfolge gleich der Periodendauer der Eingangsimpulse. Für diese Impulsdauer wird je nach Art des Steuermechanismus zwischen dem Auswahlgatter GAi und dem Steuerwerk Si das Auswahlgatter GAi-1 oder das Steuerwerk Si-, der in Zählrichtung vorangegangenen Teilerdekade so umgeschaltet, daß an deren Ausgängen AGi_i oder Ast-, eine Teilimpulsfolge erscheint, die eine um 1 höhere Zahl von Impulsen aus 10 Eingangsimpulsen aufweist, als sie das Steuerwerk Si-1 vorgibt. Die auf diese Weise in der ersten Teilerdekade entstehende Teilimpulsfolge wird mit der Eingangsimpulsfolge des Frequenzteilers verknüpft (G1, G.I). Am Ausgang A bzw. am Ausgang A' erscheint eine Impulsfolge mit s1 .10--1-j- . . . si # 10--i +. . . . + sm Impulsen aus 10- Eingangsimpulsen des Frequenzteilers.
• F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine besonders einfache Anordnung zur Summierung der Teilimpulsfolgen bei einem in-dekadischen Frequenzteiler. Der Frequenzteiler besteht dabei aus m in bekannter Weise hintereinandergeschalteten Zähldekaden Ti. Von den Zähldekaden wird angenommen, daß sie auf jeweils neun Ausgangsleitungen Steuerimpulse für die Auswahl der Impulsfolgen mit n aus 10 Eingangsimpulsen einer Dekade liefern. Diese Steuerimpulse bilden die Teilimpulsfolgen. In allen Teilerdekaden außer der letzten sind Schalter Si mit zwei Schalterebenen, in der letzten Dekade ein Schalter mit einer Schalterebene vorgesehen. Die zwei Schalterebenen sind jeweils um 1 versetzt an die Ausgänge der Zähldekade angeschlossen, so daß an einem Schalterausgang die zur eingestellten Zahl si gehörende und am anderen Schalterausgang die zur um 1 erhöhten Zahl si -j-1 gehörende Teilimpulsfolge erscheinen. Durch die Übertragsteilimpulsfolge der auf eine Dekade Ti folgenden Dekade Ti -j-1 wird zwischen den beiden Schalterausgängen umgeschaltet. Das geschieht über zwei UND-Gatter (Gil, Gi2), die von der Gbertragsimpulsfolge direkt (G1,) bzw. von der in einer lnverterstufe Ni invertierten Obertragsimpulsfolge (Gi2) angesteuert werden, und über ein ODER-Gatter 0i, das die Ausgänge der UND-Gatter verknüpft. Am Ausgang des ODER-Gatters 01 bzw. bei der letzten Teilerdekade T. direkt am Schalterausgang erscheint die Obertragsteilimpulsfolge einer Teilerdekade. Zur Bildung der Impulsfolge mit si . 10m-1 + . - . + si . 10m-1 + . . . + sm Impulsen aus 10m Eingangsimpulsen des Frequenzteilers wird die Obertragsteilimpulsfolge der ersten Teilerdekade T, mit der Eingangsimpulsfolge des Frequenzteilers in einem UND-Gatter GA verknüpft.
• Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise diene folgendes Zahlenbeispiel. Der Frequenzteiler habe m = 3 Dekaden, die drei Schalter Si, S2, S3 seien in den Stellungen s, = 2, s2 = 3 und s3 = 9. Das bedeutet, aus jeweils 1000 Impulsen einer am Eingang E angebotenen Frequenz fi sollen 239 möglichst gleichmäßig über die Zeit verteilt entnommen werden. In F i g. 3 ist ein Impulsdiagramm für die im Zahlenbeispiel auftretenden Teilimpulsfolgen dargestellt. Am Ausgang des Schalters S3 in der dritten Dekade erscheint eine Teilimpulsfolge für 9 aus 10 Eingangsimpulsen der dritten Dekade. An den Ausgängen des Schalters S2 stehen die Teilimpulsfolgen für 3 bzw. 4 Impulse aus 10 Eingangsimpulsen der zweiten Dekade zur Verfügung. Durch die Teilimpulsfolge der dritten Dekade wird zwischen den Teilimpulsfolgen an den Ausgängen des Schalters S2 umgeschaltet, und zwar so, daß aus jeweils zehnmal 10 Eingangsimpulsen der zweiten Dekade einmal die Folge für 3 aus 10 und neunmal die Folge für 4 aus 10 Eingangsimpulsen ausgewählt wird. Die Übertragsteilimpulsfolge der zweiten Dekade enthält dann 1 - 3 + 9. 4 = 39 Impulse aus jeweils 100 Eingangsimpulsen der zweiten Dakade. Entsprechend wird von der Obertragsimpulsfolge der zweiten Dekade zwischen den Teilimpulsfolgen am Ausgang des Schalters S, umgeschaltet. Die Ausgangsimpulsfolge der ersten Dekade liefert dann 39 - 3 aus 10 + 61 - 2 aus 10 = 239 Impulse aus jeweils 1000 Eingangsimpulsen des Frequenzteilers.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Summierung der bei feinstufig dekadisch einstellbaren, aus Zähldekaden aufgebauten Frequenzteilern in den Dekaden gebildeten Teilimpulsfolgen, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß, gesteuert von der Übertragsteilimpulsfolge der einer Dekade folgenden Dekade, zwischen der Teilimpulsfolge f Ur die in der Dekade eingestellte Zahl von Impulsen aus 10 Eingangsimpulsen der Dekade und der Teilimpulsfolge für die um 1 höhere Zahl von Impulsen umgeschaltet wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen der Teilimpulsfolge für die in einer Dekade vorgegebene Zahl (si) von Impulsen aus 10 Eingangsimpulsen und der Teilimpulsfolge für die um 1 höhere Zahl (st + 1) von Impulsen über die einer Zähldekade (Zi) zur Gewinnung der Teilimpulsfolgen aus den Zählerständen zugeordneten Auswahlgatter (GAi) erfolgt..
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen der Teilimpulsfolge für die in einer Dekade vorgegebene Zahl (si) von Impulsen aus 10 Eingangsimpulsen und der Teilimpulsfolge für die um 1 höhere Zahl (si + 1) von Impulsen in dem der Vorgabe der Impulszahl dienenden Steuerwerk (Si) der Frequenzteilerdekade erfolgt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerwerk (,S`) in den Frequenzteilerdekaden Ziffernschalter mit zwei um 1 versetzt mit den Teilimpulsfolgenausgängen der Teilerdekade verbundene Schalterebenen vorgesehen sind und daß zur Bildung der Übertragsteilimpulsfolgen einer Dekade über zwei wechselseitig mit den Schalterausgängen verbundene und von den Übertragssteuersignalen der nachfolgenden Dekade oder den in einer Inverterstufe (Ni) invertierten Übertragssteuersignalen angesteuerte und ein ODER-Gatter (0i) ansteuernde UND-Gatter (Gii, Gig) zwischen den Schalterausgängen umgeschaltet wird.