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 ImpulsfolgeInfo
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Description
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
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.
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).
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.
009839/0A13 - 5 -
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)
- 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. 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. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Element (22) eta. Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode ist.
- 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (19) ein !Dransistor ist.009839/04131588SR5
- 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (19) nur während der Dauer eines Impulses leitend ist.
- 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
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FR1513687A (fr) | 1968-02-16 |
SE310728B (de) | 1969-05-12 |
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US3508074A (en) | 1970-04-21 |
JPS4620987B1 (de) | 1971-06-14 |
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CH489960A (de) | 1970-04-30 |
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