DE1588565A1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Groesse,z.B. eines Stroms,in Abhaengigkeit von der Frequenz einer Impulsfolge - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Groesse,z.B. eines Stroms,in Abhaengigkeit von der Frequenz einer Impulsfolge

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DE1588565A1
DE1588565A1 DE19671588565 DE1588565A DE1588565A1 DE 1588565 A1 DE1588565 A1 DE 1588565A1 DE 19671588565 DE19671588565 DE 19671588565 DE 1588565 A DE1588565 A DE 1588565A DE 1588565 A1 DE1588565 A1 DE 1588565A1
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Williamson Keith Harold
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

Anmelder: ti. Y. Philips' Gloeilampenfabriekeo
AkfeNoJ PHB- 31 561 Anmelduno vom! 27, Januar 1967
1T.Y. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven / Holland
"Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Größe, z.B. eines Stroms, in Abhängigkeit von der Frequenz einer Impulsfolge1'
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Größe, z.B. eines Stromes, in Abhängigkeit von der Frequenz einer Impulsfolge.
Die Größe selbst kann nicht der schlußendlich zu steuernde Faktor sein, sondern nur eine Stufe in einem Steuerverfahren. Zum Beispiel kann es notwendig sein, eine Spannung in einer Rückkopplungsschleife einer Motorsteuereinrichtung zu steuern» Dabei steuert die Spannung den Leitungszustand eines Emitterfolgere und sie wird einer Schaltung entnommen, die der im nachstehenden Ausführungebeispiel beschriebenen ähnlich 1st.
PHB-31.561
8/M
009839/0413
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Impulsfolge oder davon abgeleitete Impulse einen ersten Kondensator auf einen bestimmten Pegel aufladen, der sich zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen nahezu linear entlädt, daß ein zweiter Kondensator auf einen Pegel aufgeladen wird, der gleichwertig mit dem Pegel ist, auf den der erste Kondensator bei Beginn des zweiten Impulses sich entladen hat, und
daß dieser Spannungspegel zwischen den Impulsen vom ersten Kondensator isoliert und an die Steuerelektrode eines gesteuerten Elements gelegt wird, wodurch ein dieses Element durchfließender Strom geregelt wird.
Der zweite Kondensator wird vorzugsweise durch ein Schaltelement, z.B. einen !Transistor, der nur kurzzeitig, z.B. nur während der Dauer eines Impulse?, leitet, vom ersten Kondensator getrennt. Das gesteuerte Element muß eine
hohe Impedanz haben und ist vorzugsweise ein Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode, z.B. ein MOSI (Metalloxydsiliciumtransistor). In diesem Fall ist die
Steuerelektrode diejenige des M0S2).
Die Eingangsimpulse der Impulsfolge können einer monostabilen Schaltung zugeführt werden, die sie in Impulse konstanter Breite umwandelt, die dem ersten Kondensator zugeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Pig. 1 ein Schaltbild einer Auaführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung,
Fig. 2 Strom-Zeit-Diagramme zur Erläuterung der Wirkunga-4 3 weise der Schaltungsanordnung nach ?ig. 1.
009839/0413
In Pig. 1 wird eine Reihe scharfer Impulse 1 über einen Kondensator 2a einer mit der Basis eines Transistors 3 ■verbundenen Eingangsklemme 2 zugeführt. Die Emitter-KoIlektor-Strecke des Transistors 3 ist über Widerstände 4 und 5 zwischen eine Nullspannungsleitung 6 und eine positive Leitung 7, die hier ein Potential von etwa 14 ToIt hat, geschaltet. Der Kollektor des Transistors 3 ist über eine RC-Schaltung, die aus der Parallelschaltung eines Kondensators 9 und eines Widerstandes 1o besteht, auch mit der Basis eines Transistors 8 verbunden. Die Basis des Transistors 8 ist über einen Widerstand 11 auch mit der Leitung 7 verbunden. Das Ausgangssignal des Transistors 8 wird dem Kollektor entnommen und über eine Diode 15 einem Kondensator 16 zugeführt. Der Kondensator 16 ist durch eine Zenerdiode 17 überbrückt und der Kollektor des Transistors 8 ist über einen weiteren Widerstand 18 auch mit der Leitung 6 verbunden.
Die Basiselektrode eines Sehalttransistors 19 ist über einen Kondensator 2ο mit dem Kollektor des Transistors 8 verbunden, so daß dieser als Steuerglied für den Transistor 19 wirksam ist. Der Emitter des Transistors 19 ist mit dem Yerbindungspunkt des Kondensators 16 und der Diode 15 verbunden und sein Kollektor ist mit einem Kondensator 21 verbunden, der auch mit der Leitung 7 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 19 ist auch mit der Steuerelektrode eines Metalloxydsiliciumtransistors 22 verbunden. Die Ableitungs- und Zuleitungselektroden (Quelle und Senke) des Transistors 22 sind mit der Leitung 7 bzw. über dem Widerstand 23 mit der Leitung 6 verbunden. Die Unterlage des 2fraasl~ stors 22 ist in der daxgestellten Weise alt der Zuleitungselektrode (Quelle) verbunden. Der in der Senke-Quelle-Strecke fließende Strom wird im -Pcuakt 24 abgegriffen und einer Ausgangeklemme 25 zugeführt.
009839/0413 " 4 ~
Im Betrieb werden die Impulse 1, die in Pig. 2 als scharfe Impulse dargestellt sind, aus einer geeigneten Quelle, z.B. einem Oszillator, der Klemme 2 zugeführt und sie steuern den Leitungszustand des Transistors 3. Dieser Transistor 3 wirkt zusammen mit dem Transistor 8 und der RC-Schaltung als eine monostabile Schaltung, welche die scharfen Impulse in Impulse 12 (2) konstanter Breite und Amplitude umwandelt. Die zeitliche Beziehung zwischen den scharfen Impulsen 1 und den Rechteckimpulsen 12 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Rechteckimpulse 12 erscheinen am Kollektor des Transistors 8 und werden über die Diode 15 dem Kondensator 16 zugeführt, der sich nahezu linear über den Widerstand 13 entlädt. Der Kondensator 16 wird dann während der Dauer des ersten Impulses 12 entsprechend dem bei 3o in Pig. 3 dargestellten Spannungszeitdiagramra aufgeladen. Wie die Pigur zeigt, erreicht der Kondensator die maximale Ladung am Ende des Impulses (2) konstanter Breite. Während des Intervalls T2 zwischen dem ersten Impuls 12 und dem zweiten Impuls 12 nimmt die Ladung des Kondensators 16 nahezu linear ab, weil der Wert des Widerstandes 13 hoch ist, und dies ist in Pig. 3 durch die gestrichelte Linie 31 angegeben. Wenn der zweite Impuls 12 auftritt, wird der Kondensator entsprechend der Spannungskurve 32 erneut aufgeladen, so daß er am Ende des zweiten Impulses 12 wieder voll aufgeladen ist.
Wie ersichtlich, empfängt der Transistor 19 auch Impulse 1 an seiner Basis, so daß er während der Vorderflanke des Impulses 1 leitend gemacht wird. Zum Zeitpunkt, zu dem der Transistor 19 leitend wird, erhält der Kondensator 21 die zu diesem Zeitpunkt im Kondensator 17 anwesende Ladung, und dies ist in Pig. 3 durch die Spannung Va dargestellt. Wenn der Transistor 19 infolge der Einwirkung des Kondensators während der Dauer des Impulses 1 gesperrt wird, behält der Kondensator 21 reine Ladung, weil es für ihn keinen Entladungsweg gibt. Der Kondensator 16 wird dann während der ganzen Dauer des Impulses 12 wieder aufgeladen.
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Weil der Transistor 22 eine hohe Impedanz hat, fließt keine Ladung über diesen Transistor aus dem Kondensator 21 ab. Die Spannung am Kondensator 21 wird jedoch der Steuerelektrode des Transistors 22 zugeführt, wodurch ein entsprechender Strom durch diesen Transistor 22 fließen kann. Dieser Strom wird der Klemme 25 zugeführt.
Solange die Frequenz der Impulsreihe 1 konstant ist, bleibt die ladung des Kondensators 21 konstant, so daß der Strom durch den Transistor 21 unverändert bleibt. Sobald sich jedoch die Frequenz der Reihe der der Klemme 2 zugeführten Impulse ändert, wird auch der Strom durch den Transistor 22 geändert.
Diese Änderung findet wie folgt statt: Weil die Frequenz der Impulse 12 zu der Frequenz der Impulse 1 eine unmittelbare Beziehung hat, treten die Impulse 12, wenn die Frequenz der Impulse 1 erhöht wird, häufiger auf, so daß der Betrag, mit dem die Ladung des Kondensators 16 zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen abnimmt, kleiner ist als zuvor. Dies wird durch das gestrichelte Spannungszeitdiagramm 12· In Fig. 3 dargestellt, die Impulse zeigt, die zu einem Zeitpunkt T1 statt zu einem Zeitpunkt T2 nach den ersten Impulsen auftreten, welche zum Zeitpunkt TO einsetzen. Weil der Zeitpunkt T1 verfrüht ist, hat die Ladung des Kondensators 16 einen höheren Wert Vb als die von den früheren Impulsen herrührende Ladung Va des Kondensators 21, und wenn der Transistor 19 während der Impulse 12' leitend wird, wird der Kondensator 21 auf diesen höheren Wert Vb aufgeladen. Weil die Spannung dee Kondensators 21 jetzt höher ist» ist auch die Spannung an der Steuerelektrode dee Transietore 22 höher, so daß infolge der Traneietorwirkung der dieeen Transistor durchfließende Strom größer ist. Dieser größere Strom wird an der Auegangeklemme 25 detektiert.
- 6 -009839/0413
Es dürfte einleuchten, daß die Schaltungsanordnung innerhalb einer Periode der Eingangsimpulsfolge auf jede !frequenzänderung ansprechen kann, indem sie den Strom entsprechend ändert. Solange die Frequenz konstant ist, ist der entsprechende Ausgangsstrom konstant, und jeder Frequenzänderung folgt genau eine Änderung des Ausgangsstroms.
Patentansprüche:
009839/0413

Claims (6)

  1. Patentansprüche:
    Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Größe, z.B. eines Stroms, in Abhängigkeit von der Frequenz einer Impulsfolge, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Impulsfolge oder davon abgeleitete Impulse einen ersten Kondensator (16) auf einen vorherbestimmten Pegel aufladen, der sich zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen nahezu linear entlädt, daß ein zweiter Kondensator (21) auf einen Pegel aufgeladen wird, der gleichwertig mit dem Pegel ist, auf dem der erste Kondensator (16) bei Beginn des zweiten Impulses sich entladen hat, und daß dieser Spannungspegel zwischen den Impulsen vom ersten Kondensator (16) isoliert und an die Steuerelektrode eines steuerbaren Elements (22) gelegt wird, wodurch ein dieses Element durchfließender Strom geregelt wird.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (21) durch ein Sehaltelement (19), das nur kurzzeitig leitend ist, vom ersten Kondensator getrennt wird.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Element (22) eta. Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode ist.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (19) ein !Dransistor ist.
    009839/0413
    1588SR5
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (19) nur während der Dauer eines Impulses leitend ist.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter eine monostabile Schaltung (3> 8, 9, 1o) enthält, der die Impulsfolge zugeführt wird und die diese Impulse in Impulse konstanter Breite umwandelt, die dem erwähnten ersten Kondensator (16) zugeführt werden.
    009839/0413
DE19671588565 1966-02-02 1967-01-28 Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Groesse,z.B. eines Stroms,in Abhaengigkeit von der Frequenz einer Impulsfolge Pending DE1588565A1 (de)

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DE1588565A1 true DE1588565A1 (de) 1970-09-24

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JP (1) JPS4620987B1 (de)
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CH (1) CH489960A (de)
DE (1) DE1588565A1 (de)
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CH489960A (de) 1970-04-30
SE310728B (de) 1969-05-12
FR1513687A (fr) 1968-02-16
US3508074A (en) 1970-04-21
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