DE1437784B1 - Impulsbreitenmodulator - Google Patents

Impulsbreitenmodulator

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DE1437784B1
DE1437784B1 DE19651437784D DE1437784DA DE1437784B1 DE 1437784 B1 DE1437784 B1 DE 1437784B1 DE 19651437784 D DE19651437784 D DE 19651437784D DE 1437784D A DE1437784D A DE 1437784DA DE 1437784 B1 DE1437784 B1 DE 1437784B1
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pulse
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Cottrell George Bruce
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North American Aviation Corp
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    • H03K5/01Shaping pulses
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

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Die Erfindung betrifft einen Impulsbreiten- Verwendung solcher Frequenzen eine Erwärmung modulator zur Übertragung von in analogen Steuer- der Motoranker auf Grund von Eisenverlusten. Signalen enthaltenen Informationen, der eine Quelle Andererseits erlaubt das ternäre System, oder das des analogen Steuersignals und eine auf das Steuer- System mit den drei Zuständen, die Verwendung von signal ansprechende Vorrichtung aufweist und eine 5 Lasten mit sehr niedriger Induktivität, da die Null-Vielzahl erster Impulse liefert sowie eine Vorrich- Signalströme unabhängig von der Frequenz niedrig tung enthält, die ein der Amplitude des Steuersignals sind. Deshalb kann die Frequenz herabgesetzt werproportionales Ausgangssignal liefert. den, und die Eisenverluste werden dadurch unbedeu-Aus den französischen Patentschriften 1135 436, tender, so daß eine hohe Impulsfrequenz für das 950 994 und 930 696 sowie aus der deutschen Aus- io mechanische Pendeln des zugeordneten Servosystems legeschrift 1190 032 und dem Aufsatz in der Zeit- verwendet werden kann.
schrift »Electronics« vom Oktober 1963 ist die Ver- Die übliche Ternärimpulsbreitenmodulation wird
wendung dreieckiger Wellenformen bei der Impuls- im allgemeinen dadurch erzeugt, daß man ein Ab-
breitenmodulation bekannt. Dort ist allerdings nicht weichungs- oder Steuersignal einer dreieckigen WeI-
von Impulsen die Rede, die in zwei getrennten Ka- 15 lenform überlagert. Wenn dementsprechend der
nälen erzeugt und voneinander abgezogen werden, Impulsbreitenmodulator transistorisiert ist, dann ist
um einen verwertbaren Ausgang zu gewinnen. sein Ausgangssignal unsymmetrischen Vorspannun-
In der französischen Patentschrift 959 007 ist ein gen und unsymmetrischen Spannungen in dem
Impulsbreitenmodulator zur Übertragung von in Diodenkreis von Basis und Emitter der Transistoren
Steuersignalen enthaltenen Informationen bekannt, 20 unterworfen.
bei welchem auch im Ruhezustand ein Impulssignal Probleme der unsymmetrischen Vorspannung und vorhanden sein muß und bei dem die Änderung des der Basis-Emitter-Diode entstehen z. B. in dem Fall, Steuersignals lediglich dazu dient, die Breite der Im- wo Transistoren zur Pegelermittlung von Eingangspulse zu modulieren. Signalen verwendet werden. Inbesondere haben Tran-Impulsbreitenmodulatoren werden häufig dazu 25 sistoren einen Diodenspannungsabfall zwischen der verwendet, in Analogsignalen, wie Steuersignalen, Basis- und Emittersperrschicht, deren Wert im allgeenthaltene Informationen zu übertragen. Die Impuls- meinen bei 0,5 V liegt, so daß das Eingangssignal breitenmodulation ist im allgemeinen entweder von zuerst einen Wert von 0,5 V und darüber erreichen binärer oder von ternärer Art. muß, bevor der Transistor durchschaltet. In Schal-Impulsbreitenmodulationsschaltungen, die im bi- 30 tungen, bei denen das Eingangssignal sowohl positiv nären Betrieb arbeiten, sind durch einen Ausgangs- als auch negativ wird, sind die Eingangsschaltungswechselstrom gekennzeichnet, der normalerweise transistoren im allgemeinen im Gegentakt geschaltet, einen positiven und einen negativen Wert hat, der Wenn das Eingangssignal durch den Nullwert geht symmetrisch ist zu einem Nullpegel für ein Null-Ein- und zwischen +0,5 und —0,5 V liegt, gibt es eine gangssignal. In der allgemeinen Anwendung wird eine 35 Zeitspanne, in der keiner der Transistoren durchge-Modulatorschaltung zum Treiben eines Motors oder schaltet ist. Dies bewirkt eine Totzone im Eingang eines Betätigungsgliedes verwendet, dessen elektrische und eine Nichtlinearität im Ausgang der Schaltung. Kennzeichen sich aus einem mit einer festen In- In extremen Fällen kann sich eine Totzone des Beduktivität in Reihe geschalteten Festwiderstand zu- triebes ergeben oder ein Zustand kann vorherrschen, sammensetzen. Der Wert des Widerstandes und der 4° in welchem hohe Null-Signalströme oder eine Motor-Induktivität für einen bestimmten Motor bleibt kon- erwärmung auf Grund von Eisenverlusten vorhanden stant, und es ist deshalb notwendig, die Modulator- sind. Auch die Asymmetrie des dreieckigen Eingangsschaltung so zu entwerfen, daß sie mit den gegebenen signals kann Gleichspannungsverschiebungen des festen Werten des Motors kompatibel ist. Eine Er- Ausgangsignals zur Folge haben. Auch die Binärhöhung der Impulsfolgefrequenz des Motorantrieb- 45 impulsbreitenmodulation ist diesem Problem ausgesignals ergibt ein Absinken des vom Motor gezoge- setzt, jedoch in einem wesentlich geringeren Maße, nen Stromes, da, wenn sich die Frequenz des Impuls- Wenn ein Ternärsystem unter Verwendung von antriebsignals erhöht, die Impedanz des Motors auf Binärtechniken erzeugt werden könnte, würden sich Grund der Induktivitätskomponente ansteigt. Ein un- daraus die Vorteile beider Systeme ergeben, während erwünschter Nebeneffekt einer Erhöhung der Impuls- 50 die Nachteile praktisch wegfallen würden,
folgefrequenz besteht in einer erhöhten Erwärmung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen des Motorankers auf Grund der Eisenverluste. Die Impulsbreitenmodulator, insbesondere einen Ternär-Wahl der Impulsfolgefrequenz hängt deshalb von der impulsbreitenmodulator mit einem minimalen Ausfesten Induktivität der Last ab. gangssignal während eines »kein Signak-Zustandes Die Binärmodulation betrifft den Fall, bei dem die 55 zu schaffen, der so leicht eingestellt werden kann, daß Impulspolarität immer die gleiche ist und bei dem unter normalen Arbeitsbedingungen »keine Totzone« positive und negative Steuersignale dargestellt wer- auftritt und bei dem der Nullpunkt während dieden, indem die Impulsbreite von einem Datenwert ser Zustände möglichst geringe Veränderungen auf ausgehend vergrößert und verkleinert wird. Die ter- Grund von Umweltbedingungen, wie Temperatur, näre Modulation betrifft den Fall, bei dem ein Null- 60 Feuchtigkeit usw., aufweisen.
Steuersignal durch keinen Impuls und positive sowie Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch genegative Signale durch entsprechende Impulse mit löst, daß bei einem Impulsbreitenmodulator der einzwei verschiedenen Polaritäten dargestellt werden. gangs geschilderten Art die Anordnung so getroffen Erwünschte Betriebsfrequenzen liegen bei 5 bis ist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die 1OkHz, da ein niedriger Laststrom bei diesen Fre- 65 auf Grund des Steuersignals eine Vielzahl gleichquenzen auf Grund der Induktivität des Motors, die laufender zweiter Impulse erzeugt, wobei die Längen eine relativ große Impedanz für ein Signal bei diesen der zweiten und der ersten Impulse sowie der Zeit-Frequenzen darstellt, gezogen wird, doch bewirkt die punkt ihres Eintreffens normalerweise praktisch
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gleich sind, und die Quelle des Steuersignals die Spannungsteiler in entgegengesetzter Richtung anLänge der ersten Impulse verändert, wenn das gelegt ist.
Steuersignal von einem vorbestimmten Bezugspegel Ein Generator 30 mit dreieckiger Wellenform erabweicht, und die Quelle des Steuersignals gleich- zeugt einen Spannungsausgang bei d, der in Fig. 2, zeitig im entgegengesetzten Sinn die Länge der zwei- 5 (d) gezeigt wird. Dieser wird auf einen gemeinsamen ten Impulse verändert, wenn das Steuersignal von Bezugspunkt 25 zwischen den Widerständen 23 und dem Betriebspegel abweicht, und daß eine Schalt- 24 gegeben. Die Wellenform bei d wird addiert zur anordnung vorgesehen ist, die auf die Vielzahl der Wellenform bei b, um eine Wellenform bei e zu erersten und zweiten Impulse anspricht und ein Aus- zeugen, die in Fig. 2, (e) gezeigt wird und auf einen gangssignal erzeugt, welches eine Funktion der io Sättigungsverstärker 40 in einem ersten Kanal ge-Längendifferenz zwischen jedem der ersten Impulse geben wird. Das Signal bei d wird zur Wellenform und dem entsprechenden gleichlaufenden der zweiten bei c addiert, um eine Spannung bei / [Fig. 2, (/)] zu Impulse ist. erzeugen, die auf einen Sättigungsverstärker 50 in
Vorzugsweise ist der Impulsbreitenmodulator nach einem zweiten Kanal gegeben wird. Die Wirkung der der Erfindung so aufgebaut, daß die Quelle des 15 Addition der Wellenformen bei b und c zur Wellen-Steuersignals die Zeitdauer der ersten Impulse er- form bei d besteht in der Modulation der dreieckigen höht, wenn die Amplitude ansteigt, und die Zeit- Wellenform mit dem Steuersignal. Wie Fig. 2, (e) dauer der ersten Impulse vermindert, wenn die Am- zeigt, ist während der Zeitperioden T1 und T3 die plitude des Steuersignals abfällt, und die Quelle des Spannungswellenform bei e die gleiche wie die WeI-Steuersignals weiterhin die Zeitdauer der zweiten 20 lenform bei d. Während der Zeitperiode T2 liegt eine Impulse vermindert, wenn die Amplitude des Steuer- positive Gleichspannungskomponente in der Wellensignals ansteigt, und die Zeitdauer der zweiten Im- form bei e vor. Während der Zeitperiode T4 hat das pulse erhöht, wenn die Amplitude des Steuersignals Signal bei e eine negative Gleichspannungskompoabfällt, wobei die das Ausgangssignal erzeugende nente. Die Sättigungsverstärker 40 und 50 sind überVorrichtung ein Ausgangssignal liefert, welches sich 25 steuerte Verstärkerschaltungen, die schon beim Anals Funktion der Zeitdauer jedes der ersten Impulse legen eines sehr kleinen Eingangssignals symmeminus der Zeitdauer des entsprechenden der zweiten irische gesättigte Zustände einnehmen. Deshalb ist die Impulse verändert. Zeitdauer der positiven Abschnitte am Ausgang des
Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung Sättigungsverstärkers 40 eine Funktion des Nullwerden aus der folgenden Beschreibung und den 30 durchganges der dreieckigen Wellenform bei e und Zeichnungen ersichtlich werden, welche bestimmte wird während der Zeitperiode T2 ansteigen und wähbevorzugte Ausführungsformen darstellen. rend der Zeitperiode T4 abnehmen, wie es F i g. 2, (g)
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausfüh- zeigt. Das Umgekehrte gilt, wenn das Signal bei c
rungsform der Erfindung; zum Signal bei d addiert wird, um die Wellenform
F i g. 2 zeigt Wellenformen, die an verschiedenen 35 bei / in F i g. 2, (/) zu erzeugen. Das heißt, während
Punkten der Ausführungsform der Fig. 1 auftreten, der Zeitperioden !T1 und T3 besitzt die dreieckige
und Welle bei / keine Gleichspannungskomponente, da
F i g. 3 ist eine schematische Darstellung der in diese Perioden ohne Signal sind. Während der Zeit-
F i g. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung. periode T2 hat die Wellenform bei / jedoch eine
Die Ausführungsform der Erfindung, welche in 40 negative Gleichspannüngskomponente, so daß die F i g. 1 gezeigt wird, umfaßt eine Quelle von Steuer- Zeitdauer der positiven Impulse vom Sättigungsversignalen 10 mit einem Ausgang bei a. Diese Signale stärker 50, in Fig. 2, Qi) gezeigt, verringert wird, werden in F i g. 2, (a) gezeigt. Die an den Punkten α Während der Zeitperiode T4 ergibt jedoch die bis i Fig. 1 auftretenden Wellenformen werden in Addition der Wellenform bei c zur Wellenform bei d der Fig. 2 mit den entsprechenden Buchstaben ge- 45 eine positive Gleichspannungskomponente, um die zeigt. Das heißt, die Wellenform bei α in F i g. 1 wird Zeitdauer der positiven Impulse am Ausgang des in F i g. 2, (α) gezeigt, während die Wellenform bei b Sättigungsverstärkers 50 zu vergrößern,
in F i g. 1 in F i g. 2, Q)) gezeigt wird usw. Insbesondere sind, wie in den F i g. 2, (g), Qi) und
Das Steuersignal der Fig. 2, (ä) wurde in vier (i) zu sehen ist, die positiven Abschnitte der Wellen-Zeitperioden als Beispiel eingeteilt, die als Zeit- 50 form bei g, d.h. die Impulse Pgl und Pg2, in der Perioden T1, T2, ΤΆ und T4 bezeichnet sind. Die Zeit- Zeitdauer und in der Amplitude gleich den entspreperioden T1 und T3, wie sie in Fig. 2, (d) gezeigt chenden positiven Impulsen Phl und Ph2. Während werden, sind Perioden ohne Signal, während die Zeit- der Zeitperiode T2 wachsen jedoch die positiven Imperiode T2 eine Periode mit positivem Steuersignal pulse im Signal g, d. h. Pss und Pgi, in-der Zeitdauer, von der Quelle 10 ist. Dagegen ist die Zeitperiode T4 55 Zur gleichen Zeit nehmen jedoch die positiven Imeine Zeitperiode mit negativem Steuersignal von der pulse in der Wellenform bei h in der Zeitdauer ab, Quelle 10. Das Steuersignal von der Quelle 10 wird wie es durch die Impulse Ρή3 und Phi gezeigt wird,
auf eine phasenaufteilende Schaltung 20 gegeben, Die Signale bei g und h werden auf eine Impulsweiche zwei Ausgangssignale liefert. Das eine Aus- subtraktionsschaltung 60 gegeben, welcher die pogangssignal am Punkt c ist um 180° phasenverscho- 60 sitiven Abschnitte oder Impulse der Wellenform bei ben gegenüber dem Steuersignal bei a, wie es in h von den entsprechenden positiven Impulsen der Fig. 2, (c) gezeigt wird. Das andere Ausgangssignal Wellenform bei g abzieht. Die Einzelheiten dieser am Punkt b wird in Fig. 2, Qj) gezeigt und ist mit Subtraktionsschaltung werden unten beschrieben. Auf dem Eingangssignal der Schaltung 20 in Phase. Die Grund dieser Subtraktion gibt es kein Ausgangs-Wellenform bei b wird über einem Widerstand 21 65 signal von der Subtraktionsschaltung 60 während der und dann über einem Spannungsteiler aus den Wider- Zeitperiode T1, wie es in F i g. 2, Q) gezeigt wird, ständen 23 und 24 angelegt, während die Wellenform Während der Zeitperiode T2 wird jedoch der positive bei c über dem Widerstand 22 und dann über dem Stromimpuls Phs von dem positiven Stromimpuls
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Pg3 abgezogen, und der positive Impuls Pn 4 wird von 66 und den Lastwiderständ Ri in einer ersten Richdem positiven Impuls Pgi abgezogen, um dadurch tung, wie es in Fig. 3 gezeigt wird. Es wird die breitenmodulierte Impulspaare PD 3 und PDi zu er- Annahme vereinbart, daß es sich dabei um eine zeugen, welche der Längendifferenz von Impulsen positive Richtung handelt, um einen positiven Strom Pg3, Ph 3 bzw. Pgi, Ph 4 gleicher Amplitude entspre- 5 zu liefern und die ImPuISeP53 und PDi der chen. Wie in Fig. 2, (z) gezeigt wird, sind die Aus- Fig. 2, (z) zu erzeugen.
gangsimpulse P03 eine Anzeige der Längendifferenz Der vierte Zustand liegt vor, wenn das Signal
der positiven Impulse Pgs und Ph 3. Gleichermaßen bei g negativ und das Signal bei h positiv ist. In sind die beiden Impulse PDi eine Funktion der diesem Fall wird das negative Potential von g den Längendifferenz zwischen den Impulsen P^4 und ΡΛ4. ίο Transistor 67 sperren und dadurch auch die Transi-
Da der Impuls Pn 5 eine größere Länge als der stören 63 und 66 sperren. Das negative Potential Impuls Pj;5 hat, sind die sich ergebenden Ausgangs- von g sperrt auch den Transistor 70. Das positive impulse vom Subtraktor 60 negativ. Demnach stellen Potential an der Basis des Transistors 69 macht die beiden Impulse P05 die Längendifferenz zwischen diesen jedoch leitend. Der Transistor 68 ist gesperrt, Pn 5 und Pg5 dar. Negative Impulse P06 (nur einer 15 da das negative Potential von g an der Basis von 67 gezeigt) stellen die Längendifferenz zwischen den eine Kollektorvorspannung des Transistors 68 verImpulsen ΡΛβ und Ρϊ6 dar. hindert. Der Transistor 69 leitet und öffnet damit
F i g. 3 zeigt die eine Schaltung, mit der die oben die Transistoren 65 und 64. Strom fließt in einer beschriebene Impulssubtraktion durchgeführt werden entgegengesetzten Richtung durch die Emitterkann, welche die Schaltung 60 vornimmt. Die 20 Kollektor-Strecke des Transistors 65, den Lastwider-Wellenform g gelangt auf die Eingangsklemme 61, stand RL und die Emitter-Kollektor-Strecke des während die Wellenform h auf die Eingangsklemme Transistors 64. Dieser Stromfluß geschieht in der 62 gegeben wird. Wenn beide Wellenformen g und h entgegengesetzten Richtung wie der oben beim positiv sind, dann leitet der Transistor 68 und erdet dritten Zustand beschriebene Stromfluß. Der Strom die Basis des Transistors67. Dadurch wird der Tran- 25 erzeugt die ImpulsePDs und P06, die in Fig. 2,(i) sistor 67 gesperrt. Wenn der Transistor 68 die Basis gezeigt werden.
des Transistors 67 mit Erde verbindet, wird dadurch Der Impulsbreitenmodulator der vorliegenden
das positive Signal an 61 geerdet, um ein Leiten Erfindung ist besonders geeignet zum Antrieb von des Transistors 67 zu verhindern. Der positive Impuls Steuer- oder Hilfsmotoren mit einer gewünschten bei 62 gelangt auf die Basis des Transistors 69. Der 3° Geschwindigkeit und Richtung. Die Geschwindigkeit positive Impuls bei 61 gelangt jedoch auch auf die ist dabei eine Funktion der Ausgangsstromimpulse Basis des Transistors 70, um ihn leitend zu machen. am Ausgang von 60. Die Drehrichtung des Motors Demnach erdet der Transistor 70 die Basis des ist abhängig von der Polarität dieser Impulse, die Transistors 69 und verhindert, daß 69 leitet. Da der in Fig. 2, (/) gezeigt werden.
Transistor 69 nicht leitet, werden die Transistoren 64 35 Bei bekannten Ternärimpulsbreitenmodulatoren und 65 nicht leiten. Gleichermaßen werden die Tran- modulierte das Steuersignal ein einziges Dreiecksistoren 63 und 66 nicht leiten, da der Transistor 67 signal. Dieses modulierte Signal wurde dann einer nicht leitet. Aus diesem Grund wird, wenn die Begrenzerschaltung zugeführt. Die negativen und Impulse bei g und h beide positiv sind, kein Strom positiven Amplitudenschwellen einer solchen Schaldurch den Lastwiderstand RL fließen. 40 tung können einstellungsgemäß gleich oder niedriger
Der zweite Zustand würde eintreten, wenn g und h als die positiven und negativen Spitzenamplituden beide negativ sind. Unter dieser Bedingung wird die des unmodulierten Dreiecksignals sein, um eine Subtraktionsschaltung 60 keinen Ausgangsstrom »Totzone« (ein Eingangssignal, aber kein Ausgangsdurch den Widerstand RL liefern. Wenn sowohl g signal) zu vermeiden. Wenn die Schwellenwerte des als auch h negativ sind, gelangt ein negatives Signal 45 Begrenzers niedriger als die unmodulierten Spitzenauf die Basiselektroden der Transistoren 67, 68, 69 amplituden sind, wird ein Strom durch die Last, und 70. Dementsprechend wird keiner dieser Tran- wie beispielsweise einen Hilfsmotor, während der sistoren leitend sein. Aus diesem Grund werden »kein Signal«-Zustände fließen. Dadurch ergibt sich auch die Transistoren 63, 64, 65 und 66 nicht leitend selbstverständlich ein unnötiger Wärmeanstieg und sein. Infolgedessen wird unter dieser Bedingung kein 50 Leistungsverlust. Demnach ist bei solchen bekannten Strom durch den Lastwiderstand RL fließen. Impulsbreitenmodulatoren die Anpassung der Be-
Der dritte Zustand tritt ein, wenn g positiv und h grenzerschwellen an die Dreieckwellenformspitzen negativ ist. In diesem Fall ist die Basis des Tran- sehr kritisch. Infolgedessen war es notwendig, entsistors 68 negativ, und dieser Transistor 68 wird weder eine »Totzone«, d. h. Ausgangsstrom während deshalb nicht leitend. Außerdem wird der Transistor 55 der »kein Signak-Zustände zuzulassen.
69 nicht leiten, da das negative Potential von h Bei der vorliegenden Erfindung werden jedoch auch auf die Basis des Transistors 69 gelangt. Da keinerlei Schwellen verwendet, und deshalb wird die der Transistor 69 nicht leitet, werden die Transisto- Anpassung von Schwellenwerten an die Spitzenwerte ren 65 und 64 nicht leiten. Ist g positiv, dann wird eines Signals vermieden. Da das Ausgangssignal dadurch der Transistor 67 leitend. Daraus folgt, daß 60 grundsätzlich von der Längendifferenz zweier die Transistoren 63 und 66 leiten. Da das negative Impulse abhängig ist, wird die Anordnung gemäß Potential von h auf die Basis von 69 gelangt, ver- der Erfindung keine Totzone aufweisen.
hindert es, daß die Kollektorvorspannung an den Die verglichenen Impulse stammen von zwei
Transistor 70 gelangt. Demnach wird der Transistor Kanälen, und es ist relativ einfach, das Zeitgebiet
70 nicht leiten. Da die Transistoren 63 und 66 durch 6g (Vorder- und Rückflanken) dieser Impulse zu synden Transistor 67 leitend gemacht werden, fließt ein chronisieren, damit kein Ausgangssignal während der Strom von der Gleichspannungsquelle durch die »kein Signak-Zustände vorliegt. In der hier dar-Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren 63 und gestellten Ausführungsform ist eine einzige Quelle
der Dreieckssignale für beide Kanäle enthalten. Infolgedessen ist die Synchronisation der Impulse beider Kanäle immer genau, um dadurch Strom in der Last während der »kein Signak-Zustände zu vermeiden. Selbst bei einer Änderung anderer Fak- S toren, wie Temperatur, Feuchtigkeit usw., sind die Impulse synchronisiert.
Obwohl das Gerät dieser Erfindung besonders in Verbindung mit den Zeichnungen hier beschrieben wurde, ist nicht beabsichtigt, daß die Erfindung dadurch in irgendeiner Weise begrenzt werden soll. Der Bereich der Erfindung wird allein durch die folgenden Ansprüche festgelegt.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Impulsbreitenmodulator zur Übertragung von in analogen Steuersignalen enthaltenen Informationen, der eine Quelle des analogen ao Steuersignals und eine auf das Steuersignal ansprechende Vorrichtung aufweist und eine Vielzahl erster Impulse liefert sowie eine Vorrichtung enthält, die ein der Amplitude des Steuersignals proportionales Ausgangssignal liefert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf Grund des Steuersignals eine Vielzahl gleichlaufender zweiter -Impulse erzeugt, wobei die Längen der zweiten und der ersten Impulse sowie der Zeitpunkt ihres Eintreffens normalerweise praktisch gleich sind, und die Quelle des Steuersignals die Länge der ersten Impulse verändert, wenn das Steuersignal von einem vorbestimmten Bezugspegel abweicht, und die Quelle des Steuersignals gleichzeitig im entgegengesetzten Sinn die Länge der zweiten Impulse verändert, wenn das Steuersignal von dem Betriebspegel abweicht, und daß eine Schaltanordnung vorgesehen ist, die auf die Vielzahl der ersten und zweiten Impulse anspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, welches eine Funktion der Längendifferenz zwischen jedem der ersten Impulse und dem entsprechenden gleichlaufenden der zweiten Impulse ist.
2. Impulsbreitenmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des Steuersignals die Zeitdauer der ersten Impulse erhöht, wenn die Amplitude ansteigt, und die Zeitdauer der ersten Impulse vermindert, wenn die Amplitude des Steuersignals abfällt, und die Quelle des Steuersignals weiterhin die Zeitdauer der zweiten Impulse vermindert, wenn die Amplitude des Steuersignals ansteigt, und die Zeitdauer der zweiten Impulse erhöht, wenn die Amplitude des Steuersignals abfällt, wobei die das Ausgangssignal erzeugende Vorrichtung ein Ausgangssignal liefert, welches sich als Funktion der Zeitdauer jedes der ersten Impulse minus der Zeitdauer des entsprechenden der zweiten Impulse verändert.
3. Impulsbreitenmodulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung der zweiten Impulse einen phasenaufteilenden Verstärker (20) enthält, der mit der Quelle des Steuersignals (10) gekoppelt ist, um zwei Ausgangssignale zu liefern, von denen das eine um 180° in der Phase gegenüber dem Steuersignal verschoben ist.
4. Impulsbreitenmodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangssignale auf ein Paar in Reihe geschalteter Widerstände (23, 24) gegeben werden, deren Verbindungspunkt mit einem Generator (30) verbunden ist, der eine dreieckige Wellenform erzeugt.
5. Impulsbreitenmodulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ausgangssignal erzeugende Vorrichtung eine Subtraktionsschaltung (60) enthält, die über Verstärker (40, 50) mit dem Paar in Reihe geschalteter Widerstände (23, 24) gekoppelt ist, um ein Ausgangssignal über einer Last (R J zu liefern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109511/259
DE19651437784D 1964-06-24 1965-05-21 Impulsbreitenmodulator Pending DE1437784B1 (de)

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